O objeto mais longínquo do Imperio Solar

Ora, porque resolvemos falar sobre esse assunto?! Pois nada tem a ver com Energia Solar. Bom, em parte sim, além de super interessante, as sondas Voyager (que é o assunto aqui abordado) são os objetos construídos pelo homem, que mais longe, hoje estão do nosso sistema solar. Caminham também, para ser no futuro próximo, a aumentar ainda mais essa marca.

Aproveitando o assunto, sim, claro, tem tudo a ver com conosco, afinal nosso nome “Imperio Solar“, esta/esteve em algum momento, ligado as essas maravilhas da tecnologia.

As sondas Voyager foram equipadas com geradores termoelétricos MHW RTG (Multi-Hundred Watt Radioisotope Thermoelectric Generators) abastecidos com Plutônio-238, que fornecem toda a energia para as sondas.

Ambas as sondas foram carregadas com três geradores MHW RTG no final de 1975 e é quando o relógio começa a contar em sua vida útil. Cada RTG fornecia cerca de 157 watts quando novo, o que significa que a Voyager foi lançada com cerca de 470 watts de potência.

Embora seja verdade que a meia-vida dos 37 kg de esferas prensadas de óxido de plutônio (24 delas) em cada veículo é de 87,7 anos, não é o plutônio que é o fator limitante nas fontes de alimentação da Voyager.

Cada RTG produz energia por meio de uma série de 312 termopares de silício-germânio. Estes convertem os 2.400 watts de energia térmica por gerador diretamente em energia elétrica para uso do Voyager.

No entanto, esses termopares são expostos diretamente ao fluxo de nêutrons proveniente do decaimento do plutônio e sua eficiência diminui muito antes de o plutônio atingir até mesmo sua primeira meia-vida.

Dado que já se passaram 40 anos desde o lançamento das Voyager, podemos supor que perdemos apenas cerca de metade da metade (um quarto) da energia, então os RTGs ainda estão gerando cerca de 1.800 watts de energia térmica, ainda deve estar produzindo mais de 330 watts de potência.

Mas a radiação afetou os termopares, e as Voyager 1 e 2 agora recebem apenas cerca de 241 watts de potência total. Isso mal é suficiente, neste ponto, para manter os aquecedores das sondas ligados e ainda enviar um insignificante sinal de 19 watts para a Terra. Quase todos os experimentos científicos já foram encerrados e apenas alguns experimentos de plasma e magnéticos ainda estão em execução.

A Terra, como vista da Voyager, a 5,9 bilhões de quilômetros de distância | Isso somos nós… Você, eu e todo mundo

(A foto Pale Blue Dot – Pálido Ponto Azul – tirada no Dia dos Namorados de 1990. A Terra agora pareceria cerca de 10 vezes menor, ou cerca de 1/100 de um pixel na câmera de maior resolução da Voyager. Ainda assim, a Voyager conseguiu manter sua antena apontada para aquele ponto minúsculo por mais de 40 anos, usando um computador rodando a 25 kHz. Sim, quilohertz.)

Atualmente, os RTGs estão perdendo a capacidade de gerar energia a uma taxa de cerca de 4 watts por ano e, em 6 anos, a energia cairá abaixo do mínimo necessário para manter a espaçonave apontando e transmitindo. Nesse ponto, o comando para finalmente desligar a Voyager será enviado. A nave será “girada” para fornecer o apontamento giroscópico da antena de alto ganho na Terra pelo maior tempo possível, e então tudo, exceto a alimentação de dados de engenharia de 40 bits por segundo, será encerrado.

Provavelmente, em algum momento do ano seguinte ou dois depois disso, a antena de alto ganho perderá o alinhamento com a Terra, e nós perderemos o contato com a Voyager para sempre. Algum tempo depois disso, o computador entrará em um estado “PWRERROR” e, eventualmente, todos os sistemas serão desligados e a espaçonave, exceto pela irradiação de calor dos isótopos ainda ativos nos RTGs, estará “morta”. Isso acontecerá por volta de 2025, nos melhores cenários atuais.

Os RTGs continuarão a produzir calor perceptível por cerca de 10 meias-vidas, ou cerca de 870 anos após o lançamento. Então, por volta de 2845, os RTGs finalmente esfriarão e as sondas estarão completamente dormentes.

Um conjunto completo de procedimentos de desligamento pode ser encontrado aqui: Plano de Operações para a Missão Final (em inglês).

Depois que a energia acabar, a sonda continuará a navegar fora do Sistema Solar, eventualmente caindo para uma velocidade heliocêntrica de cerca de 12 km/s ao longo dos próximos séculos. Ele perderá 5 km/s adicionais devido a ainda “escapar” da atração da gravidade do sol ao longo dos próximos séculos. A velocidade de escape a 100 UA ainda é de 5 km/s, o que significa que a Voyager ainda precisa escalar essa “colina”.

Em cerca de 20.120 anos a Voyager 1 alcançará uma distância de 1 ano-luz do sol. A esta altura, estará praticamente estabilizada a uma temperatura de 3-4 Kelvin, a temperatura do espaço interestelar.

(Gliese 445 – Número de catálogo Hiparchos 57544 – perto do Pólo Norte Celestial.)

Ela continuará avançando até seu primeiro encontro próximo com o Gliese 445 (também conhecido como AC +79 3888) por volta do ano 42.000. Atualmente essa estrela está a 17,6 anos-luz da Terra, mas não é que a Voyager vá ganhar velocidade, em vez disso, Gliese 445 está correndo em direção ao sistema solar várias dezenas de vezes mais rápido do que a Voyager. Quando a Voyager encontrar Gliese 445 (a uma distância de 1,76 anos-luz), a sonda estará a cerca de 2,3 anos-luz do sol, e Gliese a uma distância de cerca de 4 anos-luz do sol, então não se preocupe com Gliese 445 causando estragos ao Sistema solar.

Em algum momento entre 50.000 e 80.000 anos a partir de agora, a Voyager finalmente deixará o reino onde o sol domina a gravidade que a Voyager sente, e será inundado na gravidade local do braço de Órion da galáxia Via Láctea.

Presa a uma órbita galactocêntrica agora, a Voyager continuará a orbitar a Via Láctea uma vez a cada 200 milhões de anos (um pouco mais ou menos) e no outro lado da galáxia seus 12 km/s excedentes se traduzirão em uma apogaláctica – sim, é uma palavra real – algumas dezenas de anos-luz mais ampla do que a órbita galactocêntrica do Sol.

No entanto, a Voyager precisaria adicionar quase outros 330 km/s de velocidade para escapar da própria galáxia, então ela continuará a orbitar o centro galáctico pelo resto do futuro previsível.

Eventualmente, a poeira, os fótons de alta energia e o gás hidrogênio começarão a desgastar o satélite, mas esse processo levará bilhões de anos.

Realisticamente, exceto por um impacto catastrófico com um pouco de fragmento interestelar, ou sendo sugada por um poço gravitacional, a Voyager continuará a viajar até bem depois de o sol queimar a Terra e se transformar em uma anã branca.

É inteiramente provável que as sondas Voyager ainda viajem muito depois que a humanidade e todas as coisas que criamos na Terra já terem há muito desaparecido.

As sondas Voyager tem um destaque especial aqui na Imperio Solar, principalmente por ser é uma das partes mais fascinantes da tecnologia atual que definitivamente segue a regra da tecnologia definitiva, a tecnologia que não acreditávamos ser possível, e É. Veja nossa matéria sobre a mais antiga usina solar do mundo.