תוכנית וויאג'ר

ערך זה עוסק בתוכנית וויאג'ר לחקר מערכת השמש החיצונית. אם התכוונתם לתוכנית וויאג'ר לחקר מאדים, ראו וויאג'ר (מאדים).

תוכנית החלל וויאג'ר (באנגלית: The Voyager program) היא משימת חלל של שתי גשושיות לא מאוישות של נאס"א, ששולחו למסע של עשרות שנים בין כוכבי לכת, ולאחר מכן הלאה אל מחוץ למערכת השמש.

בשנת 1977 שוגרו שתי הגשושיות הזהות וויאג'ר 1 ו-2 למסלול ארוך בין כוכבי הלכת צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון, כדי לשלוח ארצה צילומים של כוכבי הלכת על לוויניהם וטבעותיהם, וצילומים ונתונים נוספים של גופים אחרים. לאחר שמשימתן בין כוכבי הלכת הושלמה, המשיכו הגשושיות אל קצה מערכת השמש ומעבר לה, כשהן משדרות כל העת נתונים חשובים.

מסע הגשושיות התאפשר הודות לשימוש במקלעת כבידתית, כלומר הן חלפו סמוך לכוכבי הלכת בצורה כזאת שכוח המשיכה שלהם העניק להן תאוצה ושינה את מסלולן כפי שהיה מתוכנן. משום כך, לאחר ששוגרו לחלל הצורך שלהן בדלק היה זעיר.

נכון ל-7 בפברואר 2016 וויאג'ר 1 יצאה מגבול מערכת השמש והיא נמצאת במרחק של 134.0058 יחידות אסטרונומיות (בערך 20.053 מיליארד ק"מ) מכדור הארץ וכעת היא העצם מעשי ידי אדם המרוחק ביותר מכדור הארץ. בתחילת 2012 הפחיתו מפעילי הגשושית את הטמפרטורה של הספקטרומטר אולטרה סגול שלה כדי להאריך את זמן יכולת שיגור הנתונים שלה. ככל הנראה הגשושית תמשיך לשגר נתונים עד שנת 2025.
נכון ל-7 בפברואר 2016, וויאג'ר 2 הייתה במרחק של 110.313 יחידות אסטרונומיות מהשמש (בערך 16.502 מיליארד ק"מ) והיא מתרחקת ממערכת השמש במהירות של 15.464 קילומטר לשנייה או כ־3.3 יחידות אסטרונומיות לשנה. הגשושית ממשיכה לשדר מידע על סביבותיה (כעת כבר מחוץ למסלולו של פלוטו) בעזרת מערך רשת החלל העמוק (DSN).
נכון ל-2021 שתי הגשושיות עדיין פעילות, הן יצאו מגבול ההליוספירה וממשיכות לטוס בחלל הבין כוכבי. שתיהן עדיין אוספות נתונים ומשדרות אותם לכדור הארץ. הגשושיות ישדרו עד שיאזל החומר הרדיואקטיבי שמספק להן אנרגיה. אז תיפסק פעולת המכשירים שעליהן והן ימשיכו לשוט בחלל לנצח, או עד יתרסקו על עצם כלשהו.

הזדמנות של פעם ב-175 שנה

התוכנית המקורית של נאס"א נקראה "המסע הגדול" (Grand Tour) ויועדה להתקרב לצדק ושבתאי בלבד. אחד המהנדסים, גארי פלאנדרו (Gary Flandro), התבקש לחשב את המסלולים והדלק שיהיה נחוץ, ולבדוק אם אפשר יהיה להשתמש במקלעת כבידתית, טכניקה שהשתמשו בה לראשונה במשימת מרינר 10 למאדים (Mariner 10) בשנת 1973-74. תוך כדי עבודה פלאנדרו גילה שבסוף שנות 1970 צדק, שבתאי, אוראנוס ונפטון יהיה כולם באותו צד של השמש, והתיישרות זו תאפשר לגשושיות "להיזרק" מכוכב לכת אחד לשני, ולהמשיך לעבר אורנוס ונפטון המרוחקים. התוכנית המקורית של נאס"א לא כללה את אורנוס ונפטון, משום שלמסע כזה הגשושיות היו צריכות להיות גדולות ולשאת כמות רבה של דלק, והפרויקט היה יקר מדי. אבל המסלול שגילה פלאנדרו איפשר את המסע כמעט ללא צורך בתוספת בדלק, וקיצר את זמן המסע לנפטון ב-20 שנה. התיישרות כזאת קורה פעם ב-175 שנה, ההזדמנות הייתה נדירה מכדי להחמיץ אותה^[1]. הגשושיות תוכננו לאורך חיים של חמש שנים, אבל לאחר שהן סיימו את כל משימותיהן ליד צדק ושבתאי, האפשרות להמשיך אל שני הענקים הרחוקים במערכת השמש, אורנוס ונפטון, נעשתה ממשית. צוות הפיתוח בנאס"א טען לגשושיות תוכנה חדשה עם יכולות רבות יותר, שתנווט אותם הלאה במסען^[2].

חקר החלל בשנות השבעים

בשנות השבעים של המאה העשרים התמקד חקר החלל במחקר גופים אשר אינם תלויים בכדור הארץ, כלומר חקר כוכבי הלכת.

לאחר הנחיתה על הירח ב-16 ביולי 1969 והמשימות שאחריה, אשר חקרו את הירח בתחילת שנות השבעים, חל שינוי בחקר החלל, ויעד המשימות במשך שנות השבעים היה חקירת מערכת השמש כולה.

ישנן מספר סיבות לתפנית זו ביחס אל חקר החלל:

הירח, אשר היה עד עתה גרם השמים היחיד שנחקר בצורה אינטנסיבית, הן על ידי גשושיות בלתי מאוישות והן על ידי חלליות מאוישות, הפסיק להיות מסתורי כפי שהיה בעבר, עקב התגליות הרבות שהתגלו בטיסות אליו. לא היה תמריץ לשלוח טיסות נוספות לירח, כיוון שהמחקר בו התקרב לסיומו, והמחיר של הטיסות אליו לא השתווה לתועלת שיפיקו מהן. לכן, התרכזו החוקרים בכוכבי הלכת, אשר בתקופה של הטיסות לירח הוזנחו.

טכנולוגיות השיגור והנחיתה השתפרו במרוצת השנים, והוזילו את העלויות של שליחת גשושיות לחלל.
המירוץ לחלל, אשר היה חלק מן המלחמה הקרה, המשיך גם אחרי הנחיתה על הירח, ועבר אל חקר מערכת השמש כולה. על מנת להוכיח את עליונותן, השקיעו מעצמות החלל יתר מרץ במחקר הגופים השונים במערכת השמש.

האווירה ששררה לאחר הנחיתה על הירח הייתה אופטימית מאוד בנוגע לחקר החלל. אנשים ראו בחלל את העתיד של האנושות ואת שיאה של הקדמה. כבר בכוח העובדה הזאת להמריץ חקר פלנטות חדשות. אך בנוסף לקדמה שראו בחלל, כוכבי לכת רבים היו מושא עיניהם של אזרחים בכל העולם, כיוון שהאמינו כי שם יימצאו חיים חוצניים. בתקופה זו האמינו כי בכוכב הלכת נוגה קיימים חוצנים, בעיקר בגלל מראה האטמוספירה שלו. רק במשך העשור התגלה כי בכוכב הלכת קיימים תנאים שנוגדים כל היתכנות לחיים במקום. גם בכוכב הלכת מאדים, וכן בירחים של ענקים גזיים, סברו כי קיימים חיים. קרל סייגן, מבחירי האסטרונומים בתקופה זו, נתן משקל רב לרעיונות אלו, והאמין כי אכן קיימים חיים מחוץ לכדור הארץ, ואולי אף במערכת השמש עצמה. בעצתו, נשלחו בתוך גשושיות וויאג'ר תקליטי זהב, אשר נשאו בתוכן מידע על המין האנושי, על מנת שביום מין הימים, אם יצור מחוץ לכדור הארץ יראה את התקליט, הוא יוכל לדעת מי שלח אותו, ואף איך יוכל ליצור קשר איתו. אומנם, מכיוון שהסיכוי לתרחיש זה הוא נמוך ביותר, תקליטי הזהב הם יותר מחווה מהמין האנושי מאשר משלוח ליצורים חוץ-ארציים.