Πέρα από το Voyager

Πριν από σαράντα χρόνια, την ερχόμενη Τρίτη, ένας εξοπλισμός μεγέθους αυτοκινήτου εκτοξεύτηκε από το ακρωτήριο Κανάβεραλ στη Φλόριντα. Τριάντα πέντε χρόνια αργότερα, έγινε το πρώτο και μοναδικό τεχνητό αντικείμενο που εισήλθε στο διαστρικό διάστημα. Στην πορεία, οι ανιχνευτές Voyager (υπήρχαν δύο) έγιναν πρωτοσέλιδα για τις πτήσεις του Δία, του Κρόνου και του Τιτάνα.

Η Fran Bagenal ήταν φοιτήτρια όταν εκτοξεύτηκαν οι ανιχνευτές Voyager και έγραψε τη διδακτορική της διατριβή σχετικά με τα δεδομένα που συνέλεξαν οι ανιχνευτές γύρω από τον Δία. Ο καθηγητής αστροφυσικής και πλανητικής επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder, και πρώην πρόεδρος της Ομάδας Αξιολόγησης Εξωτερικών Πλανητών της NASA, έχει επίσης εργαστεί στις αποστολές Galileo, Deep Space 1, New Horizons και Juno.

Ναυτίλος επικοινώνησε με τον Bagenal για να συζητήσει την κληρονομιά του Voyager και το μέλλον της επανδρωμένης και μη επανδρωμένης εξερεύνησης του διαστήματος.

Έχετε πει ότι δεν θα υπάρξει ποτέ άλλο Voyager. Γιατί όχι;

Ένας από τους λόγους είναι ότι είχαμε τους πλανήτες παραταγμένους με έναν συγκεκριμένο τρόπο που συμβαίνει κάθε 175 χρόνια. Θα περάσουν άλλα 135 χρόνια μέχρι να παραταχθούν ξανά έτσι. Ο άλλος λόγος είναι ότι τα Voyagers ήταν μέρος αυτού του πρώτου κύματος εξερεύνησης όπου σχεδιάζετε την αποστολή σας για να πάρετε τις πρώτες αναλαμπές. Μπαίνεις μέσα με μια πολύ ανοιχτή θέα και λες, «Ας κοιτάξουμε και ας δούμε τι υπάρχει εκεί». Οι αποστολές παρακολούθησης τείνουν να είναι πολύ πιο στοχευμένες. Ο Γαλιλαίος, για παράδειγμα, κοιτούσε μόνο τα φεγγάρια του Γαλιλαίου γύρω από τον Δία. Το Cassini πήγε στον Κρόνο, ξοδεύοντας 13 χρόνια εξερευνώντας τα φεγγάρια, τους δακτυλίους και τον Τιτάνα.

Το Voyager εξακολουθεί να στέλνει ενδιαφέροντα δεδομένα;

Ω ναι, απολύτως. Βρίσκεται στο διαστρικό μέσο, ​​το Voyager 1, και εξερευνά το όριο στην άκρη της ηλιόσφαιρας, όπου ο ηλιακός άνεμος εφάπτεται στο διαστρικό μέσο, ​​το οποίο είναι το μέσο μεταξύ των αστεριών. Αυτή είναι η πρώτη φορά που ήμασταν εκεί έξω. Μετράμε τα φορτισμένα σωματίδια, τις κοσμικές ακτίνες, το μαγνητικό πεδίο, το ηλεκτρικό πεδίο, τα κύματα, τα ραδιοκύματα και ούτω καθεξής. Αυτό μας λέει για το πώς το διαστρικό μέσο αλληλεπιδρά με το ηλιακό μας σύστημα.

Υπάρχει νέα επιστήμη στα παλιά δεδομένα του Voyager;

Εξακολουθώ να αναλύω τα δεδομένα του Voyager, είτε το πιστεύετε είτε όχι. Μόλις δημοσιεύσαμε τρεις εργασίες σχετικά με τα δεδομένα του Voyager που ελήφθησαν πριν από 33 χρόνια, την ίδια στιγμή που όλοι γιορτάζουμε την 40ή επέτειο από την εκτόξευση. Είχε πλάκα. Συνειδητοποίησα ότι ορισμένα από τα δεδομένα στα οποία είχα κάνει τη διατριβή μου, από το 1979, δεν είχαν αναλυθεί ξανά. Και είχαμε νέες πληροφορίες και νέα φυσική που μπορούσαμε να αναδιπλώσουμε στην ανάλυση. Ήταν ένα αρχαιολογικό έργο για να ανακαλύψουμε πίσω και να βρούμε το παλιό σύνολο δεδομένων και μετά να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς να το αναλύσουμε. Όλος ο παλιός κώδικας ήταν γραμμένος στο Fortran και οι νέοι προπτυχιακοί φοιτητές που δούλευαν μαζί μου χρησιμοποιούσαμε IDL ή Python. Είναι σαν να πηγαίνεις και να κοιτάς ιερογλυφικά σενάρια.

Πότε θα τελειώσει η αποστολή Voyager;

Κάποια στιγμή θα ξεμείνουμε από ενέργεια. Πρέπει ήδη να κάνουμε κύκλους στα όργανα και να εξοικονομήσουμε ενέργεια όσο καλύτερα μπορούμε. Οι ενσωματωμένες ηλιακές ηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων έχουν ημιζωή 88 ετών, επομένως αρχίζουν να αποσυντίθενται. Και πρέπει επίσης να κρατήσετε το διαστημόπλοιο ζεστό. Θα πρόβλεψα ότι θα πάψουμε να επικοινωνούμε μαζί του κάπου άλλα 15 χρόνια περίπου.

Πώς θα είναι οι μελλοντικοί διαστημικοί ανιχνευτές;

Τα διαστημικά σκάφη γίνονται όλο και πιο ελαφριά, επομένως χρειάζονται λιγότερη πρόωση. Τα όργανά τους γίνονται πολύ πιο αποδοτικά, επομένως χρειάζονται λιγότερη ισχύ. Η επικοινωνία είναι ένα πιο δύσκολο πρόβλημα, επειδή πρέπει να στείλετε πληροφορίες σε μεγάλες αποστάσεις. Επομένως, είτε πρέπει να έχετε μια μεγάλη κεραία, η οποία παίρνει πολλή ισχύ στο διαστημικό σκάφος και είναι βαριά, είτε - και αυτός είναι ο τρόπος που πιστεύω ότι πρέπει να πάμε - να αυξήσετε το μέγεθος των αυτιών στο έδαφος. Οι υπολογιστικές δυνατότητες των διαστημικών σκαφών αυξάνονται επίσης γρήγορα. Υπάρχει μια υπέροχη γραμμή στην πρόσφατη ειδική για το PBS στο Voyager που εξηγεί ότι η δυνατότητα του υπολογιστή ενσωματωμένου είναι περίπου η ίδια με την τσέπη σας. Και δεν μιλάω το τηλέφωνό σας, μιλάω για το μπρελόκ σας. Με μεγάλη ενσωματωμένη υπολογιστική ικανότητα, μπορείτε να προεπεξεργάζεστε εικόνες και να ζητάτε από τον ανιχνευτή να σας πει, «αυτές είναι αυτές που μπορεί να σας ενδιαφέρουν, τι θα λέγατε να τις στείλουμε πρώτα και μετά θα στείλουμε άλλα πράγματα αργότερα».

Τι πιστεύετε για το Breakthrough Starshot και τα σχέδιά του να στείλει ανιχνευτές στο πλησιέστερο αστέρι;

Δεν καταλαβαίνω πώς πρέπει να λειτουργεί. Τα τρία μεγάλα ζητήματα με την εξερεύνηση είναι η πρόωση, η ισχύς και η επικοινωνία. Ισχυρίζονται ότι κάνουν πρόωση μέσω λέιζερ και μου φαίνεται δύσκολο να το φανταστώ λόγω των αποστάσεων για τις οποίες μιλούν, αλλά εντάξει. Μάλλον δεν χρειάζεστε πολλή δύναμη. Πώς θα επικοινωνήσουν όμως; Μιλούν για αποστολή ενός τσιπ ή κάτι που είναι πολύ λεπτό στον Άλφα Κενταύρου, και μου είναι πολύ δύσκολο να δω, χωρίς κεραία ραδιοφώνου, πώς θα επικοινωνήσουν με τη Γη χωρίς πιάτο ραδιοφώνου. Δεν μπορώ να πιστέψω ότι μπορείτε να το κάνετε αυτό με την επικοινωνία λέιζερ. Δεν μπορείτε καν να προχωρήσετε πέρα ​​από την τάξη του Άρη χρησιμοποιώντας επικοινωνία λέιζερ. Απλώς μου φαίνεται λίγο ενοχλητικό, για να είμαι ειλικρινής μαζί σας.

Είστε ενθουσιασμένοι από τις τρέχουσες φήμες γύρω από την παρατήρηση συγχωνεύσεων άστρων νετρονίων μέσω βαρυτικών κυμάτων;

Αν είναι έξω από το ηλιακό σύστημα, τείνω να χασμουριέμαι, να γουρλώνω τα μάτια μου και να προχωράω. Στο ηλιακό σύστημα έχουμε πραγματικές πληροφορίες, πραγματικά δεδομένα, μπορούμε να δούμε αληθινά πράγματα. Ενώ, ξέρετε, οι πληροφορίες εκεί έξω είναι τόσο αραιές, που είναι σαν, «Εντάξει, εντάξει». Έχει επίσης να κάνει με το μέγεθος του εγώ των εμπλεκομένων ερευνητών, το οποίο φαίνεται να αυξάνεται με την απόσταση από τη Γη.

Ποια είναι μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα προβλήματα διαστημικής φυσικής από το εσωτερικό του ηλιακού συστήματος;

Υπάρχει ένα σωρό από αυτά. Γιατί ορισμένοι πλανήτες έχουν εσωτερικά μαγνητικά πεδία και άλλοι, όπως η Αφροδίτη, όχι; Γιατί υπάρχουν τόσοι πολλοί διαφορετικοί τύποι αντικειμένων στη Ζώνη Κάιπερ; Τι ωθεί τη συμπεριφορά σε αυτά τα διαφορετικά αντικείμενα; Τι ρόλο είχαν οι γιγάντιοι πλανήτες στο σχηματισμό του ηλιακού συστήματος; Πόσοι από αυτούς κλώτσησαν άλλα αντικείμενα τριγύρω; Γιατί ο Κρόνος είναι τόσο διαφορετικός από τον Δία; Δεν μπορείτε να προσεγγίσετε αυτά τα προβλήματα με ένα είδος φυσικής. Μπορείτε να κάνετε δυναμικά μοντέλα, αλλά πρέπει πραγματικά να κοιτάξετε και τη χημεία. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε μετρήσεις βαρύτητας, μετρήσεις μαγνητικού πεδίου, χημικές μετρήσεις, φασματοσκοπικές μετρήσεις, και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής. Το ωραίο με την πλανητική επιστήμη είναι ότι είναι τόσο διεπιστημονική.

Πρέπει να αποτελεί προτεραιότητα η επανδρωμένη πτήση στο διάστημα;

Προσωπικά, και μιλώντας ως άτομο, νομίζω ότι δεν υπάρχει τίποτα που μπορούν να κάνουν οι άνθρωποι στο διάστημα που τα ρομπότ δεν μπορούν να κάνουν καλύτερα, εκτός από τον τουρισμό. Αν λοιπόν μιλάτε για κάτι άλλο εκτός από τον τουρισμό, που έχει επιστημονικούς στόχους, τότε στείλτε πολλά ρομπότ να το κάνουν. Η μεγάλη πρόκληση που έχει αυτή τη στιγμή η NASA είναι ποιος είναι ο ρόλος των ανθρώπων στο διάστημα; Και νομίζω ότι δεν είναι καθόλου ξεκάθαρο τι θα μπορούσε να είναι αυτό εκτός από τον τουρισμό. Και η κυβέρνηση δεν πρέπει να πληρώνει για τον τουρισμό. Αυτό προέρχεται από κάποιον που ως έφηβος έμεινε ξύπνιος μέχρι τις 4:00 το πρωί για να παρακολουθήσει όλα τα προγράμματα του Apollo όταν ήμουν παιδί στην Αγγλία. Η άποψή μου έχει αλλάξει τώρα που τα ρομπότ είναι τόσο αποτελεσματικά. Γιατί θα στείλατε ένα κομμάτι κρέας στο διάστημα; Είναι κάπως άσκοπο.

Αλλά οι επανδρωμένες αποστολές δεν μας εμπνέουν με τρόπους που δεν το κάνουν τα ρομπότ;

Πηγαίνετε να βρείτε ένα παιδί 12 ετών και να ρωτήσετε:«Πότε παρακολουθήσατε για τελευταία φορά έναν αστροναύτη στο διάστημα;» Και μετά ρωτήστε τους:«Πόσοι αστροναύτες είναι πραγματικά στο διάστημα αυτή τη στιγμή;» Θα στοιχημάτιζα ότι αυτό το 12χρονο δεν θα το ήξερε. Από την άλλη, τι θα γινόταν αν έλεγες:«Θα σου δώσω γυαλιά και γάντια που θα σε επιτρέπουν, μέσω της εικονικής πραγματικότητας, να εξερευνήσεις την επιφάνεια του Άρη;» Στοιχηματίζω ότι το 12χρονο παιδί θα ενθουσιαζόταν πολύ περισσότερο από την πιθανότητα να περιπλανηθεί ουσιαστικά στην επιφάνεια του Άρη από το να παρακολουθήσει κάποιον μεσήλικα αστροναύτη να τριγυρνά με αργό ρυθμό στο διάστημα. Υπάρχουν πλέον δυνατότητες εικονικής πραγματικότητας με τα ρόβερ του Άρη. Τα πράγματα έχουν αλλάξει. Παρακολούθησα την αγαλλίαση χιλιάδων ανθρώπων που παρακολουθούσαν ένα ρομπότ να περνάει δίπλα από τον Πλούτωνα και να κάνει εκπληκτικές παρατηρήσεις. Αυτό ενθουσίασε πολύ τους ανθρώπους.

Τι θεωρείτε για το επιχείρημα ότι πρέπει να αποικίσουμε τον Άρη;

Νομίζω ότι είναι βλακεία. Ξέρεις, αν είσαι σούπερ εκατομμυριούχος, μπορείς να έχεις αυτές τις ανόητες ιδέες και κανείς δεν πρόκειται να σου πει:"Μιλάς βλακείες", επειδή είσαι εκατομμυριούχος, και έτσι όλοι λένε, "Ω ναι, ω ναι . Είσαι τόσο υπέροχος, μπορείς να κάνεις οτιδήποτε." Η ταινία The Martian έκανα την άποψή μου. Όλη αυτή η προσπάθεια που καταβλήθηκε, η αλλαγή της τροχιάς του διαστημικού σταθμού και η έξοδος και η αποστολή κάτι να πάει να πιάσει τον τύπο με έναν εντελώς εξωπραγματικό, αντιφυσικό τρόπο. Και προς ποιον σκοπό; Σώσατε αυτό το ένα άτομο. Λοιπόν, εντάξει, είναι ο Matt Damon, όλοι θέλουν να σώσουν τον Matt Damon. Αλλά η πραγματικότητα είναι ότι θα υπάρχουν άνθρωποι που πεθαίνουν στον Άρη. Η βιομηχανία της ψυχαγωγίας μπορεί να θέλει να εμπλακεί. Θα ήθελαν να έχουν κάποιον να πεθαίνει ζωντανά στον Άρη, σωστά; Μπορείτε να φανταστείτε τις βαθμολογίες να περνούν από την οροφή. Αλλά ο φορολογούμενος δεν πρέπει να πληρώνει γι' αυτό.

Τι ισχύει για την εξερεύνηση της Αφροδίτης;

Δεν ασχολούμαι επαγγελματικά με την Αφροδίτη. Αλλά ως άνθρωπος που ζει σε αυτόν τον πλανήτη που υποφέρει από κλιματική αλλαγή που θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε ένα καταστροφικό περιβάλλον, με ενδιαφέρει πολύ ο αδελφός μας πλανήτης. Έχει το ίδιο μέγεθος με τη Γη, λίγο πιο κοντά στον ήλιο και έχει μια ατμόσφαιρα θερμοκηπίου με 90 φορές μεγαλύτερη πίεση διοξειδίου του άνθρακα από αυτή που έχουμε εδώ στη Γη. Η διαφορά στην απόσταση από τον ήλιο δεν είναι η κύρια αιτία της θερμοκρασίας της επιφάνειας που μοιάζει με φούρνο, είναι τα αέρια του θερμοκηπίου. Είναι παράξενο που ο αδελφός μας πλανήτης θα έπρεπε να είχε γίνει μια τέτοια κόλαση. Το γιατί συμβαίνει αυτό είναι μια πολύ καλή ερώτηση, και όχι άσχετη με τις ανησυχίες μας για την κλιματική αλλαγή. Το γεγονός ότι η Αφροδίτη πιθανώς δεν έχει ωκεανούς σημαίνει ότι η γεωλογία της είναι διαφορετική. Και γιατί είναι έτσι; Η Αφροδίτη ξαναβρέθηκε στην επιφάνεια με λάβα περίπου πριν από 600 εκατομμύρια χρόνια. Πώς ήταν πριν από τότε; Ήταν πράγματι σαν τη Γη;

Πώς μπορεί να μοιάζει ένας ανιχνευτής στην Αφροδίτη;

Πάνω από την επιφάνεια της Αφροδίτης, έχετε μια καθαρή ατμόσφαιρα, και από πάνω έχετε πυκνά σύννεφα που κρύβουν την επιφάνεια από τα τηλεσκόπια που κοιτάζουν την Αφροδίτη από τη Γη. Τώρα, αν ανεβείτε στην ατμόσφαιρα κάποια στιγμή, θα δροσιστεί. Πραγματικά ζεσταίνεται ξανά μόλις βγείτε στην πολύ λεπτή ατμόσφαιρα στην κορυφή. Υπάρχει όμως μια περιοχή ενδιάμεσα, όπου οι θερμοκρασίες είναι λογικές. Και είναι πιθανό ότι θα μπορούσατε να στείλετε έναν ανιχνευτή στην Αφροδίτη που θα επιπλέει σαν αερόστατο ή αερόπλοιο που θα μπορούσε να βυθιστεί και να κοιτάξει την επιφάνεια και να σηκωθεί όταν ζεσταθεί πολύ. Αυτή η ιδέα έχει όντως προταθεί. Δεν υποστηρίζεται και είμαι απογοητευμένος που όλα αυτά τα χρήματα θα διατεθούν σε αποστολές στον Άρη, όταν η Αφροδίτη θα έπρεπε πραγματικά να είναι το κύριο επίκεντρο της προσοχής μας.

Είστε απογοητευμένοι από την εστίαση στον Άρη;

Με ενοχλεί το γεγονός ότι δαπανώνται τόσα πολλά χρήματα σε αυτές τις αποστολές στον Άρη, υποστηρίζοντας ότι θα ανακαλύψουμε νερό στον Άρη. Λοιπόν, πόσες φορές έχουμε ανακαλύψει νερό στον Άρη; Δεν υπάρχουν πολλά, αλλά συνεχίζουν να το ανακαλύπτουν. Και μετά ισχυριζόμαστε ότι θα πάνε να βρουν ζωή στον Άρη. Λοιπόν, είναι αρκετά σαφές ότι δεν υπήρχαν μεγάλοι ωκεανοί στον Άρη για πολλά δισεκατομμύρια χρόνια και έχασε το μαγνητικό του πεδίο περίπου τον ίδιο χρόνο, οπότε την τελευταία φορά που θα μπορούσε να υπήρχε ζωή στον Άρη, η ζωή στη Γη ήταν μούχλα λάσπης. Τι θα βρεις λοιπόν; Καλούπι απολιθώματος λάσπης, μεγάλη υπόθεση. Γιατί σπαταλάμε όλα αυτά τα χρήματα στον Άρη; Είναι απαίσιο. Είναι ευσεβείς πόθοι και φαντασιώσεις των ανθρώπων. Είναι επίσης επειδή είναι πολύ πιο εύκολο να πάτε από την Αφροδίτη. Έτσι, οι άνθρωποι λένε, «Ω, καλά, ξέρουμε πώς να στείλουμε ρόβερ στον Άρη, ας στείλουμε ένα άλλο ρόβερ στον Άρη. Ας το κάνουμε μεγαλύτερο ρόβερ, ας το κάνουμε ένα μικρότερο ρόβερ». Ας σταματήσουμε να κάνουμε πράγματα που ξέρουμε να κάνουμε, ας κάνουμε κάτι που είναι δύσκολο, όπως να πάμε στην Αφροδίτη.

Συνεχίζουν οι γυναίκες να διεισδύουν στη φυσική;

Αυτό είναι πραγματικά ένα θέμα στο οποίο έχω δώσει μεγάλη προσοχή. Ο αριθμός των διδακτορικών στη φυσική που πηγαίνουν σε γυναίκες αυξάνεται αργά και σταθερά. Αλλά υπάρχει μια ανησυχητική τάση τα τελευταία 15 χρόνια, με το ποσοστό των πτυχίων πτυχίου που πηγαίνουν σε γυναίκες στη φυσική να μειώνεται. Και δεν ξέρω γιατί είναι αυτό. προσπαθώ να το καταλάβω. Αυτό που εξοργίζει είναι ότι υπάρχει κάθε τόσο μια συζήτηση που υποκινείται από ένα σωρό άτομα που λένε, «Ξέρεις, οι γυναίκες δεν μπορούν να κάνουν επιστήμη ή δεν ενδιαφέρονται». Και όλες οι κοινωνιολογικές μελέτες έχουν δείξει ότι αυτά τα πράγματα δεν είναι αλήθεια. Και τα δημογραφικά στοιχεία και οι αριθμοί δείχνουν ότι αυτά τα πράγματα δεν είναι αλήθεια. Αλλά ξέρετε, πρέπει να αναζητήσετε την ασημένια επένδυση σε κάθε ιστορία. Νομίζω ότι το γεγονός ότι υπήρξε μεγάλη δημοσιότητα για, για παράδειγμα, το σημείωμα πολυμορφίας της Google έχει οδηγήσει σε πολλές συζητήσεις και συζητήσεις. Ελπίζω ότι πολλοί γονείς μιλούν στα παιδιά τους και τα ενθαρρύνουν, άνδρες και γυναίκες, να σπουδάσουν επιστήμη.

Ο Michael Segal είναι ο αρχισυντάκτης του  Ναυτίλος.

Παρακολουθήστε The Farthest, ντοκιμαντέρ στο PBS για το διαστημόπλοιο Voyager.