Le sonde Voyager: un "messaggio in bottiglia" dell'Umanità nel Cosmo

[Saturno visto dalla Voyager 2 il 4 Agosto 1982: i tre “puntini” sono le lune Teti, Dione e Rhea. Credits: NASA – Jet Propulsion Laboratory].

In estate, nei cieli italiani è già possibile ammirare i due pianeti più grandi del sistema solare: Giove e Saturno. Se avete un buon binocolo, o meglio un telescopio, potete cimentarvi con l’osservazione un po’ più “ravvicinata” (le virgolette sono d’obbligo, poiché si tratta di pianeti distanti, quando va bene, svariate centinaia di milioni di chilometri da noi). Se però siete come me, che non vi accontentate di quel che vi può dare il telescopio, e desiderate le immagini più grandi e dettagliate possibili, dovrete per forza “ripiegare” sulle immagini che sonde e satelliti ci hanno fornito nel corso degli anni. Fra le foto più famose che abbiamo di tutti e quattro i giganti gassosi del nostro sistema solare ci sono quelle provenienti dalle sonde Voyager. Ve le ricordate?

Un po’ di storia.

Le Voyager 1 e 2 sono due sonde gemelle, identiche l’una all’altra, che furono lanciate fra agosto e settembre 1977 allo scopo di permettere l’osservazione ravvicinata di Giove e Saturno, nonché delle loro lune maggiori.
Quando decollarono, le navicelle erano state costruite per durare solo cinque anni. Man mano però che gli obiettivi scientifici venivano raggiunti, la missione venne estesa, dapprima a dodici anni, per poter effettuare un fly-by (o sorvolo ravvicinato) di Urano e Nettuno, poi venne nuovamente prolungata: l’ultima stima presuppone che la NASA possa ricevere dati dalle due sonde almeno fino al 2025, anche se eventuali ulteriori segnali potranno essere ricevuti fino al 2035. Dopo quella data usciranno dalla portata delle antenne terrestri.

Una traiettoria particolare.

La Voyager 2 fu lanciata per prima, il 20 agosto 1977, mentre la Voyager 1 decollò su un altro Titan/Centaur-6 il 5 settembre dello stesso anno. Questo perché la Voyager 1 venne immessa su una traiettoria più veloce per raggiungere Giove e Saturno.
Infatti, ogni 175 anni circa si verifica una particolare disposizione dei pianeti esterni del nostro sistema solare, e ciò permette il “Grand Tour” dei quattro giganti gassosi non solo in un tempo minore, ma anche con un notevole risparmio di propellente. La tecnica è denominata “gravity assist”: in sostanza, è il pianeta stesso, che cede una piccola quantità di moto alla navicella, a determinare un aumento della velocità e una variazione nella traiettoria della sonda, e ciò permette a quest’ultima di raggiungere in minor tempo l’obiettivo successivo.

Cosa funziona ancora della strumentazione di bordo delle Voyager?

Dopo più di quarant’anni dal lancio, alcuni strumenti sulle Voyager sono ancora funzionanti, in particolare il suo generatore termoelettrico a radioisotopi (o RTG, “Radioisotope Thermoelectric Generator”), vero “cuore pulsante” delle due navicelle: attraverso pellet di Plutonio-238 permette di mantenere operativi gli strumenti delle sonde. Anche se la carica elettrica offerta dal sistema è in continua diminuzione, funzionano ancora il dispositivo di calibrazione, l’antenna ad alto guadagno, i magnetometri e gli strumenti per la misurazione di ioni, oltre naturalmente ai propulsori a idrazina e allo scudo anti micrometeoriti, quest’ultimo virtualmente eterno.

[Strumentazione delle Voyager. Credits: *NASA – GSFC*].

Carl Sagan e il “Golden Record”.

Tra le altre cose, sulle sonde Voyager era presente anche un disco, il famoso “Golden Record”. I contenuti sono stati scelti da Carl Sagan, una delle persone che forse più di tutti ha contribuito a tentare di far comunicare la specie umana con altre possibili specie intelligenti che sono oltre il nostro sistema solare.
Il “Golden Record” è un disco per giradischi della durata di circa un’ora di ascolto, ed è una vera e propria “capsula del tempo”. Contiene, assieme a suoni naturali, come quelli prodotti dalle onde, dal vento, dai tuoni e da animali, come il canto degli uccelli e delle balene, messaggi in 55 diverse lingue (fra le quali l’italiano).
Ci sono dei messaggi anche umoristici: per rispondere alla curiosità, in italiano dice solo “Tanti auguri e saluti”. In altre lingue i messaggi dicono: “Se siete liberi, venite a farci visita”, oppure “Come state? Avete già mangiato?” oppure “Saluti da un programmatore di computer dalla piccola città universitaria di Ithaca sul pianeta Terra”.

La lista di tracce è naturalmente piuttosto varia, visto che Sagan voleva rappresentare il più possibile le culture di tutto il mondo: e così, fra le altre, troviamo una canzone aborigena, delle percussioni senegalesi, una canzone iniziatoria delle donne pigmee dello Zaire, un mariachi messicano, un coro della Georgia, una canzone giapponese (“Il nido della gru”), un canto notturno degli indiani Navajo, un canto matrimoniale peruviano. C’è naturalmente un bel po’ di musica classica, specialmente Bach (con ben tre brani!), Beethoven (due) e uno di Mozart (“La Regina della Notte” dal “Flauto Magico”) e uno di Stravinsky.

E poi, i pezzi forti: “Melancholy Blues” di Louis Armstrong e “Johnny B. Goode” di Chuck Berry! Non so voi, ma a me l’idea che un alieno possa ascoltarsi un bel rock ‘n’ roll mette il buonumore.

Ah, a proposito: se vi chiedete come l’ipotetico extraterrestre possa ascoltare il disco, siamo stati previdenti: sulla copertina del disco (vale a dire l’altro lato) abbiamo messo le istruzioni in un linguaggio per immagini, e già che c’eravamo abbiamo pure messo la testina! Non abbiamo davvero dimenticato nulla!

Un dono che continua a donare.

Recentemente, è stato pubblicato un articolo che mostra come le sonde Voyager continuino a regalare preziosi dati scientifici. Infatti, da diversi anni sappiamo che la Voyager 1 è ormai entrata nel plasma interstellare, e questo fatto ha pertanto permesso agli astrofisici di effettuare le prime misurazioni continue della densità di questo plasma.

Le “onde” del plasma interstellare consistono in spostamenti tra le particelle cariche elettricamente (ioni positivi ed elettroni, caricati negativamente), e sono state rilevate analizzando le variazioni del campo elettrico nel quale la Voyager 1 è immersa. In mancanza di eventi che perturbino tale campo, come ad esempio emissioni solari, tali onde non seguono una particolare direzione, e si manifestano come increspature sulla superficie di un lago durante una giornata ventosa.

Dove sono dirette le Voyager?

La particolare traiettoria delle Voyager ha fatto sì che le sonde siano ormai ben oltre l’orbita di Nettuno, oltrepassato nel lontano 1989, come si ricava da questa immagine:

[Traiettoria delle Voyager nel Sistema Solare. Crediti: NASA-JPL/Caltech]

In particolare, la Voyager 1, più veloce della gemella Voyager 2, è diretta verso la costellazione dell’Ofiuco, e si muove alla velocità di 3,5 UA (unità astronomiche, vale a dire la distanza fra la Terra e il Sole) all’anno, con inclinazione sul piano dell’orbita terrestre di circa 35 gradi nord. Si è calcolato che, nell’anno 40272, giungerà nelle vicinanze di una stella nella costellazione dell’Orsa Minore, il “piccolo carro” che tanti astrofili conoscono.

La Voyager 2, invece, per via dell’inclinazione che le ha impresso Nettuno nel 1989, è diretta alla velocità di 3,1 UA all’anno verso le costellazioni del Sagittario e del Pavone, inclinata di circa 48 gradi sud sul piano orbitale. Tra circa 40000 anni transiterà nelle vicinanze della stella chiamata Ross 248, che si trova nella costellazione di Andromeda.

Ha un che di consolante sapere che tra così tanto tempo qualche manufatto umano sarà ancora nello spazio, a testimoniare ciò di cui è stata, o forse, sarà ancora, capace l’Umanità.

Marco Cannavacciuolo

Laurea in Economia, master in Giornalismo e comunicazione. Tantissima curiosità per tutto quel che ci circonda e molta passione nel divulgare quel poco che sa.

Appassionato di spazio sin da piccolissimo, è membro di diverse associazioni che hanno lo scopo di divulgare l’astronautica e l’astronomia.

Studioso del programma spaziale americano, ha tenuto una conferenza sull’odissea dell’Apollo 13 e collabora informalmente come astrofilo allo svolgimento di serate osservative in Liguria. Scrive anche su riviste del settore aerospaziale, come “Spazio Magazine”, e chiacchiera settimanalmente in radio di spazio su Linea Radio, una web radio.

Al bancone del Bar Scienza si occupa principalmente di astronautica, astronomia, missilistica, comportamentismo, economia e marketing, in rigoroso ordine sparso.

Fonti: