Palestra apresentada no dia 21 de setembro de 2002 no Observatório - Setor de Astronomia - do Centro de Divulgação Científica e Cultural da Universidade de São Paulo - Campus - São Carlos -SP.,pela monitora Marina Trevisan.

No ano de 1977 foram lançadas duas naves ao espaço, com o intuito de estudar os planetas Júpiter e Saturno. A essa missão deu-se o nome Missão Interplanetária Voyager. Originalmente o projeto da Missão Voyager era fazer um "Grand Tour" por Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão, uma vez que estes encontravam-se em uma disposição tal que seria possível enviar as naves para estes cinco planetas. Outra oportunidade como essa surgiria apenas 176 anos mais tarde. Mas devido ao alto custo, a missão foi reduzida ao estudo de Júpiter e Saturno, apenas. Porém, ao encontrar Saturno, a missão recebeu um novo financiamento, e pode ser extendida ao estudo dos planetas Urano e Netuno.

As naves espaciais Voyager possuiam uma série de instrumentos científicos, projetados para estudar o meio interplanetário, bem como as características dos planetas. São eles:

Cada Voyager leva consigo duas câmeras, uma grande angular e uma pequena angular. A grande angular possui uma lente de 57mm de diâmetro, e distância focal de 200 mm. Já a pequena angular, a qual exige uma melhor resolução, possui um telescópio tipo Cassegrein, com 176mm de espelho primário e uma distância focal de 1.5 metros. Estas câmeras foram usadas para a obtenção de fotos dos planetas e suas luas, e também para o estudo da dinâmica de atmosferas, uma vez que através de fotos é possível a observação do movimento de nuvens. Estas câmeras, assim como a maioria dos instrumentos científicos, estão em uma plataforma que se movimenta para direcioná-las. As duas naves juntas obtiveram 72 226 imagens dos planetas, suas luas e anéis.

Este instrumento possui um telescópio do tipo Cassegrein com 500 mm de espelho primário e uma distância focal de 3 metros. O espectrômetro tem como função a obtenção do espectro eletromagnético na faixa do infravermelho, e o radiômetro mede a intensidade de radiação infravermelha que nele incide. A partir deste instrumento foi possível a aquisição de dados acerca da temperatura dos planetas e luas, e suas atmosferas.

Este instrumento analiza luz na faixa do ultravioleta, tornando possível assim o estudo de atmosferas e auroras, que são fenômenos decorrentes da interação entre partículas emitidas pelo vento solar e as atmosferas dos planetas.

Este sistema é constituído por dois instrumentos, o fotômetro e o polarímetro. O primeiro tem como objetivo medir a intensidade de luz que nele incide. A partir disto é possível, por exemplo, obter o albedo (relação entre luz incidente e luz refletida) de um certo corpo. O polarímetro analiza o modo como a luz é refletida em uma certa superfície, determinando assim a sua estrutura. Além disto, é usado também no estudo de atmosferas e anéis planetários. O fotopolarímetro possui um telescópio do tipo Cassegrein, com abertura de 150 mm e uma distância focal de 210 mm.

Este instrumento mede diretamente o campo magnético. Para a medida não ser alterada pelos campos magnéticos gerados pelos instrumentos da própria sonda, o magnetômetro é está localizado em uma haste de 13 metros de comprimento, afastando-o assim da nave.

Cada Voyager possui duas antenas de 10 metros, que medem emissões naturais de ondas de rádio. Essas ondas podem ser geradas naturalmente pelos planetas, na interação entre partículas (prótons, elétrons, núcleo de átomos) e campos magnéticos, ou pela colisão de poeira na própria nave.

Cada Voyager possui três sensores de partículas: o sensor de Raios Cósmicos, Sensor de Partículas de Plasma e Sensor de Partículas de baixa energia. O sensor de raios cósmicos detecta partículas de alta energia, as quais podem ser encontradas em intensos campos de radiação que envolvem certos planetas (como Júpiter), ou emitidas por outras estrelas, fora do Sistema Solar.

O Sensor de Partículas de Plasma procura por partículas de baixa energia no plasma. Já o Sensor de Partículas de Baixa Energia detecta partículas de maior energia que o Sensor de Partículas de Plasma.

Além de transmitir e receber informações da Terra, a antena principal, a qual possui 3.7 metros de diâmetro, tem como função a obtenção de dados científicos, como a massa, densidade e possível composição química de um corpo. Foi possível a obtenção de tais dados graças ao efeito Doppler, o qual consiste na mudança da frequência do sinal enviado pela sonda devido à mudança de sua velocidade.

A antena principal pode também obter informações sobre anéis e atmosferas.

Mais informações sobre instrumentos:

A naves foram montadas sobre uma estrutura, cujo interior continha três computadores. O primeiro controla a orientação da nave, ou seja, mantém a antena principal sempre voltada para a Terra. Usa-se com referência o Sol e estrela Canopus. O segundo computador controla os instrumentos e o terceiro e principal controla os outros dois computadores. Este último tem também a capacidade de detectar falhas, e tentar resolver o problema sem o auxílio dos comandos vindos da Terra. Apenas em último caso, se a falha não for consertada, a sonda envia um sinal para casa.

Como as Voyager estão muito longe do Sol, não é possível a utilização de painéis solares para a geração de energia elétrica. Ao invés disto, são utilizados três geradores nucleares (RTG’s), os quais utilizam o decaimento radioativo natural do plutônio para aquecer duas placas de metais diferentes. Com as placas aquecidas, uma corrente elétrica é gerada e começa a fluir de uma placa a outra, alimentando os instrumentos da nave. Cada gerador possui 39 kg e 51 cm de altura.

As Voyager são protegidas termicamente com "cobertores", feitos com uma espécie de polímero. Estes cobertores também protegem as naves de correntes estáticas e de radiação.

Para correções na trajetória e para manter a orientação, cada nave possui um tanque de hydrazina, do qual saem 16 canais. Toda vez que houver a necessidade de modificar a velocidade da nave, um pequeno jato desse gás é lançado por esses canais.

As Voyager foram lançadas pelo foguete Titan III – Centaur, o qual possuía 50 metros de altura e pesava 635 toneladas, das quais cerca de 500 eram combustível. Essa quantidade de combustível foi necessária para que as naves atingissem uma velocidade de cerca de 45 000 km/h. Tal velocidade é suficiente para que as Voyager chegassem até Júpiter, mas não além disso. Para chegar à Saturno, foi utilizado um recurso – a assistência gravitacional. Este recurso consiste em aproveitar a gravidade e o movimento de revolução de Júpiter para impulsionar a nave até o planeta Saturno. O mesmo método foi usado para impulsionar a Voyager 2 de Saturno até Urano e de Urano até Netuno.

De nada adianta enviar sondas ao espaço se não pudermos manter contato com elas. E é justamente esta a função do Deep Space Network (DNS), um complexo de antenas que mantém comunicação com as Voyager. O DSN possui antenas de 26, 34 e 70 metros de diâmetro, localizadas na Califórnia (EUA), na Espanha e na Austrália, de tal forma que possa se manter contato com as sondas 24 horas por dia. A quantidade de dados enviados até hoje pelas duas Voyager equivalem a 6000 de enciclopédias.

As Voyager estão hoje escapando do Sistema Solar, a uma velocidade de 17 km/h (Voyager 1) e 15 km/h (Voyager 2). A Voyager 1 se encontra a uma distância de 85,7 AU e a Voyager 2 está a uma distância de 68 AU do Sol. Assim que a Voyager 2 passou por Netuno em 1989, a missão ganhou um novo financiamento e começou assim a Missão Interestelar. As naves ainda estão funcionado e alguns instrumentos estão ligados e coletando informações sobre a heliosfera ("atmosfera" do Sol).

A Voyager 1 está se dirigindo para uma estrela, AC+79 3888, na constelação de Camelopardus. A nave irá levar 40 000 anos para passar a uma distância de 1.6 anos-luz da estrela. Já a Voyager 2, daqui a 296 000 anos irá passar a 4.3 anos-luz de distância da estrela Sírius, a mais brilhante do céu. Mas quando isso acontecer, as naves não estarão mais ligadas, uma vez que por volta do ano 2020 os geradores não serão mais capazes de produzir energia elétrica para alimentar os instrumentos das naves.

Mas ainda que silenciosas, as Voyager etarão realizando a sua última missão: levar um disco contendo mensagens da Terra para os confins da Via Láctea. Este disco, de cobre foleado a ouro, possui gravadas 115 imagens, saudações em 55 idiomas, sons de trovões, pássaros, músicas, etc. No disco há instruções de como tocar o disco, bem como a localização da Terra em ralação à 14 pulsares.