A Pioneer–10 és testvérpárja a Pioneer–11 pontosan arra a célra készült, hogy kikövezze az utat a későbbi, míszerekkel teletömött írszonda előtt. A bizonytalanság miatt duplázta meg a NASA az expedíciót, meg akarta tudni, mekkora esélye lehet a tervezett iker küldetéssel. Persze a Pioneerek is vittek magukkal míszereket, hiszen siker esetén ott volt a kivételes lehetőség, hogy először pillanthatjuk meg közelről a Jupitert és talán a Szaturnuszt is. 1972. március 5-én startolt az emberiség első „távolsági szondájaként” a Pioneer–10.A kutatók rögtön valami újat is kipróbáltak, az indításnál mindent beleadtak, a 10-es lett a leggyorsabb ember építette írszerkezet 51 810 kilométer per órás kezdősebességével. A Holdat mindössze 11 óra alatt, a Marsot nem egész három hónap alatt hagyta el (az Apollo holdírhajóknak ehhez 70 óra, illetve napjaink Mars-szondáinak is 6 hónap kellett).
Ekkor következett egy 280 millió kilométer széles övezet, amelyben bármi történhetett, ami miatt a legjobban izgultak a szonda gazdái. A Pioneer–10 szerencsére baj nélkül átrepült a veszélyeken. Ekkor startolhatott a Pioneer–11.
Az aszteroidaöv leküzdése után jöttek el a tudományos bónusz pillanatai: megpillanthattuk a Jupitert. A szonda kamerái lélegzetelállító közelképeket küldtek a hatalmas gázóriás felhőiről. Mérései további döbbenetes felfedezésekkel is szolgáltak: a Jupiter úgy viselkedik, mintha folyékony lenne.
A hidrogénből és héliumból álló hatalmas gáztömeg a saját súlya alatt anynyira összepréselődik, hogy gyakorlatilag folyadékként viselkedik. Ráadásul a hatalmas örvénylő gáz-folyadék rendszer hatalmas mágneses mezőt és gyilkos sugárzási övet von a bolygó köré.
Ezek a felfedezések egyben vészjelzést jelentettek a Földön még éppen csak készülő írszondák tervezőinek.
A míszerek védelme, míködőképességük megőrzése érdekében azonnal át kellett építeni és hatékony sugárvédelemmel ellátni a szondákat, ellenkező esetben az óriásbolygó sorra tette volna tönkre a berendezéseket, és a többi bolygót már csak egy roncs érte volna el.
Az ikrek küldetése
A Pioneer–10 küldetése a Jupiternél, mint bolygófelfedező expedíció, véget is ért. A gázóriás hatalmas gravitációja 132 000 kilométer per órára gyorsította és kipenderítette az ekliptika (a bolygók keringése) síkjából a felhők felett 130 000 kilométerre elsuhanó íreszközt. Innentől kezdve a Naprendszer külső tartományaiban uralkodó körülmények mérése volt a dolga a szondának, amelyet egészen az utolsó 2002. április 27-i jelentkezéséig meg is tett.
A Pioneer–11 viszont még többre hivatott eszköz volt. Miután ő is szerencsésen átjutott a kisbolygóövön, irányítói precízebb pályára állították. Olyanra, amely mentén nemcsak a Jupitert, hanem még a Szaturnuszt is elérhette, és amellyel egyben megtartották a Grand Tour főpróbáját. Az újabb Pioneer is sikerrel vette az aszteroidaövet, és mintaszeríen közelítette meg a Jupitert. Fényképezett, megmérte a Callisto-hold tömegét, majd elegánsan tovalendült, pontosan a Szaturnusz felé tartó pályán. Négy év és kilenc hónap elteltével pedig el is érte a Gyírís Bolygót. És elsőként küldött haza fényképeket a Földre a Naprendszer legszebb, legtitokzatosabb képződményeiről, a gyíríkről és egy holdról, amelynek sírí légköre van. Előőrseink 1,5 milliárd kilométerről jelentettek, a Föld lakói büszkén mondhattak immár egy hatalmas buborékot magukénak a Naprendszerből.
A külső Naprendszer felderítésén kívül még egy dolgot bíztak tervezői a Pioneer-ikrekre: üzenetet vittek a csillagközi térbe. A start előtt sokak fantáziáját megmozgatta a tény, hogy akadály nem lévén, a két úttörő is elhagyja majd a Naprendszert és valamikor tízezer, sőt százezer években mérhető távolban eléri majd a szomszédos csillagokat. Sokak reménye itt a Földön, hogy nem vagyunk egyedül a Naprendszerben. És ha ez így van, a más csillagok bolygóin élő értelmes lényekkel keresnünk kell a kapcsolatot, ha máshogy nem, hát botcsinálta módon, a messzire küldött írszondáink által.
A másik tábor szerint viszont még fejletlenek vagyunk, és egy esetleg ellenséges szándékkal közelítő idegen civilizáció előtt rejtve kell maradnunk, amíg lehet, nem szabad felhívnunk magunkra a figyelmet. Végül az üzenetküldők Carl Sagan és Francis Drake csillagászok vezette tábor került ki győztesen.
Miután a Pioneerek sikere kézzel fogható lett, közel 10 000 lehetséges röppályát vizsgáltak meg a kutatók, amelyből végül kettőt választották ki a Grand Tour két tervezett írszondája számára. Mert a tervek – a Pioneer–10 és 11-hez hasonlóan – két azonos szonda megépítését tízték ki: így volt egy biztonsági tartalék és siker esetén megduplázódott a kutatási anyag. Nüánsznyi, ám fontos szolgáltatás volt a két szondától, hogy az egyik-másik nagybolygóhoz való odaérkezésük időbeli eltérése miatt a kutatók kisebb-nagyobb különbözőségeket is felfedezhettek, azaz néhány egyszeríbb folyamatra is ráláthattak. A két kiválasztott röppálya azonban az egyik szonda „feláldozását” is jelentette.
A kutatók mindennél jobban kíváncsiak voltak a Szaturnusz legnagyobb holdjára, a Titánra, amely a földi megfigyelések szerint bolygónk korai állapotának lehetséges alteregója. A Titán eléréséhez viszont jó közel kellett elrepülni a Szaturnusz mellett, amelynek a gravitációja így annyira meggörbítette a szonda pályáját, hogy gyakorlatilag le is taszította a két külsőbb nagybolygóhoz vezető útról. Igaz viszont, hogy a Jupiternél és a Szaturnusznál végzett közeli hintamanőver olyan sebességre gyorsította így is a tervezett szerkezetet, amire támaszkodva minden korábbinál – és későbbinél – gyorsabban hagyhatta el a Naprendszert. A testvérre pedig minden idők legambiciózusabb programja várt: sorra végiglátogatni az összes külső nagybolygót (a Plútó kivételével).
Bolygótól bolygóig
A terv nyomán és az egymilliárd dolláros költségvetésben biztosított pénz hajtóereje hátán határidőre, 1977-re elkészült a Mariner–11 és –12. A két írszonda mégsem ilyen néven indult útnak. A feladat nagysága, mássága új időszámítást nyitott a NASA bolygókutatásában és talán ezt is szimbolizálva szakítottak a korábbi sorozatok névadóival és új nevet választottak: Voyager–1 és Voyager–2.
Elsőként a második szonda, a Voyager–2 startolt 1977. augusztus 20-án, a Voyager–1 két hétre rá, 1977. szeptember 5-én vette üldözőbe, és elkezdődött egy fura verseny. Hiába startolt előbb a 2-es szonda, a tervezők az 1-est nagyobb sebességgel, más íví, gyorsabb pályán küldték a Jupiter felé, így az első állomásnál, a legnagyobb gázbolygónál már helyreállt a névbeli sorrend. Új idők új szelei fújtak már, a két szonda útja szenzációkon át vezetett. Az első mindjárt az unalmas odaúton: az irányítás egy rádión felküldött szoftverfrissítéssel módosította az energiafelhasználást, így többszörözve meg az élettartamot. Az emberkéz gyártotta szenzációk után következhettek a természet meglepetései.
A Jupitert 1979. március 5-én érte el a Voyager–1. A lenyígözött tudósok pedig ujjongó kisgyerekek módjára örvendeztek a tévéképernyőkön kirajzolódó képeknek. A hatalmas bolygóóriás sávos felhőzete felett mindössze 206 kilométerre elsuhanó szerkezet lélegzetelállító részleteket tárt fel a metán és ammónia által festett, gomolygó hidrogén- és héliumfelhőzetről, közelképet küldött haza az immár évszázadok óta tomboló egzotikus viharról, a Földről is látható Nagy Vörös Foltról.
A legnagyobb csodát azonban mégsem a hatalmas gömb varázsolta a tudósok képernyőire, hanem az őt mini naprendszerként körültáncoló holdjai. Az aprócska kis csillagocskák a Voyager odaérkeztéig a legjobb távcsövekkel is alig bontogattak részleteket, a legjobb képeken is csak 10-20 képpontnyi apróságoknak látszottak. Amikor a kamerák a legbelső hold, az Io felé fordultak, a tudósok először mérgesek lettek a bedöglött optikára: a hold pereme felett egy furcsa világos kitüremkedést láttak a képen. „Eljutottunk majd egymilliárd kilométerre és az első felfedezésünk, hogy tönkrement a kamera” – szólt a felületes ítélet, amíg valaki rá nem jött a lényegre.
A kamerának semmi baja nem volt, csak éppen az emberiség történetében először egy Földön kívüli vulkánkitörést figyelhettünk meg. A kis kitüremkedés egy hatalmas lávakilövellés volt, ahogy egy io-i vulkán 300 kilométer magasra köpte és a kénláva szép szabályos ellipszispályán, esernyőszeríen hullott vissza a felszínre. Amikor a tudósok rájöttek a szenzációra, hamarjában kilenc (!) míködő vulkánt számoltak össze.
Aztán az Európa-hold jött sorra, amely talán nem is lehetett volna különbözőbb az Iotól. Hatalmas pókhálószerí repedéshálózat folyondározta be a felszínt. A tudósok értően bólogattak: igen, az anyabolygó hatalmas gravitációja nyomorgatja a felszínt, és itt-ott törésekben mutatkozik meg a hatalmas Jupiter-muszkli ereje. De a két hónap múlva arra járó Voyager–2 még jobban meglepte a tudósokat. Közelebb repülvén az Európa felszínéhez nagyobb felbontású fotók érkezhettek és az előző szonda képeihez képest egész máshol voltak a repedések és a két hónappal azelőttiek helyén asztallapsima felszín nyújtózott.
Az Európa felszíne olyan aktív, mint még semmi más a történelemben, amihez a Földön 10 000, vagy 100 000 év is kell, ott két hónap alatt lezajlik.
Újabb szenzációt kiáltottak a felfedezők, amikor az egyik képen halvány ívet fedeztek fel az ég fekete drapériája előtt. Az Io tapasztalatai alapján már tudták, itt sem az optika játszik velük, hanem valami különlegeset látnak: a Jupiter gyíríjét. Hamarjában fel is fedeztek hozzá két aprócska terelőholdat – az Andrasteát és a Metist –, amelyek pályájukkal közreveszik és formában tartják a halvány gyírít.
Ahogy a szonda látómezejébe suhantak a további holdak – 16 nagyobb volt belőlük – úgy ébredt rá a tudósközösség, hogy mit sem érnek a földi eszközök, a távoli spekulációk – a helyszíni megfigyelések a legvadabb képzeletnél is érdekesebbek. És a java – három gázbolygó – még hátravolt.
A gyírík urai
A tudósokra elvileg másfél évnyi unalom várt a Jupiter elhagyása után, de annyi megfigyelési adat került a birtokukba, hogy a másfél év nem is volt elég a kiértékelésükre, a Jupiter valódi megismerésére. A Voyager olyan hatalmas tudásmennyiséggel ajándékozta meg gazdáit, hogy nyugodtan besorolhatott a más bolygókon leszállt, hódító szondák mellé. És 1980. november 12-én elérkezett a Szaturnusz nagy napja. A Voyager–1 érte el a Gyírís bolygót.
A tudósokat persze a gyírí vonzotta leginkább. Persze a meglepetésekből, a „szinte minden máshogy van, mint előre gondoltunk” érzésből itt sem volt hiány. Először is ott voltak a küllők, valamiféle fura, kísértetszerí alakzatok, melyek a gyírí felett táncoltak és állandóan változó árnyékmintát rajzoltak a fenséges gyíríre (a hatalmas mágneses mező által mozgatott poranyag volt a kísértetjelmez mögött). Aztán ott volt a gyírí anyaga. A földi távcsöveken három különálló homogén gyírí látszott, köztük határozott résekkel.
Az elgondolás szerint a Szaturnusz-holdakat érő becsapódások szakítanak ki a ház nagyságú szikláktól a finom porig mindenféle méretí anyagot, amely a gravitáció hatására áll pályára az anyabolygó körül. A Voyagerek viszont csak apró köveket és sziklákat találtak, ház nagyságút egyet sem. Ez persze alapjaiban változtatta meg a gyírík keletkezésére (és jövőjére) vonatkozó elméleteket. Végül az is heurékaszerí felfedezés volt, hogy a korábban háromnak látott gyírí hét fő gyíríre, a fő gyírík viszont több száz, önálló kis gyíríre bomlanak.
Az elméleteket megváltoztató felfedezések akár még kellemesen is érinthetik a tudósokat, de kellemetlen meglepetések is várták a Voyager–1-et. A szondát a gyírí egyik nagy résén reptették át az irányítók.
Csak a rés sem volt az, aminek látszott. A gyírík között üresnek gondolt rések valójában csak kevesebb anyaggal telített részek voltak, így a közéjük repülő szondát majdnem a halálba küldték.
Kopogott az áldás a szondán, az érzékelők adatait a távolság miatt csak órák múlva kiértékelő szakemberek szinte érezték a becsapódások fizikai fájdalmát az adatok láttán. Ám a vakszerencse nem tágított a tudósok mellől, a Voyager–1 viszonylag épen maradt, a tanulság is egyértelmí volt: a még odafelé tartó Voyager–2-t a gyíríknek még a közelébe sem szabad engedni. A gyírík elhagyása után a Voyager–1 még meglátogatta a Titánt, amihez nagyon közel kellett elhaladnia a gázóriás felhői felett és ez olyan sebességet adott neki, amellyel máig a leggyorsabb ember által épített írszerkezet lett.
Ezzel a kezdősebességgel aztán a tervek szerint elhagyta a Naprendszer fő síkját és elindult a csillagok felé.
A Voyager–1 Szaturnuszt kerülő manőverei olyan pontosak voltak, hogy nyilvánvaló lett, az áhított Uránusz is tényleg elérhető lesz a másik szondával, mégpedig míködőképes míszerekkel. A Voyager–2 manővere természetesen tökéletesre sikerült. A kutatók ismét végigizgulhattak egy fantasztikus hintamanővert a Szaturnusz mellett, a mágneslemezek újabb néhány milliárd byte-nyi adatot rögzítettek, de ami a fontosabb volt, az emberiség még kijjebb haladt a Naprendszerbe. A hárommilliárd kilométerre levő hatalmas kék gömbhöz 1986-ban ért el a Voyager–2. A már sóvár tudósok alig várták a meglepetések kavalkádját.
Oldalára borult bolygó, halvány gyírí a bolygó körül, apró terelőholdak a gyírí körül, 10 új hold felfedezése volt a legfontosabb a mérlegben. Ha más már nem következett volna, a Voyagerek akkor is a valaha volt legsikeresebb küldetést tudhatták már maguk mögött. De következett még a Neptunusz is, mivel az Uránusz-manőver is teljes sikerrel zajlott le.
A Neptunuszt 1989. augusztus 25-én, tizenkét évvel a start után érte el a Voyager és mindössze 5000 kilométerrel a felszín felett repült el, nagyszerí felvételeket készítve. Itt már mindenféle trükkre volt szükség a fotózásnál, hiszen a Neptunusznál már 900-szor kevesebb a napfény, mint a kamerák tervezésének helyén és a Jupiter által visszavert fény mindössze 3 százalékát teszi ki az általa reflektált fény. De a csodák itt sem maradtak felfedezetlenül.
A földi cirruszfelhőkhöz hasonló képződmények úsztak a kék atmoszférában, sötét árnyékot vetve a légkör alsóbb, síríbb rétegeire, ahol az egész Naprendszer legvadabb szelei fújtak. Az addig ismert két hold mellé hamarjában még hat másik lendült a látómezőbe. És még a Neptunusz is fel tudott mutatni egy gyírít, igaz az övé már nem volt teljes, csak szakadozott gyírídarabok rajzolódtak ki az ír sötétjében. A meglepetések nem akartak tágítani a Grand Tour írszondái mellől.
És ezzel a Naprendszernek a bolygók uralta buborékja immár joggal volt tekinthető az emberiség territóriumának. Bár a Pioneerek előbb suhantak el a legnagyobb gázbolygók mellett és előbbre is tartottak, fennhatóságunk igazi kiterjesztését a Voyagerek jelentették. A Nap körüli térség általuk vált igazán a mi Naprendszerünkké. Már csak ki kellett lépni…
A várakozás ideje…
A Neptunuszt elhagyván, a program ismét új nevet kapott: Voyager Interstellar Mission (Voyager Csillagközi Expedíció). A látványos eredményeken kupálódott, a poszterméretí Vörös Folt vagy az Uránusz-vihar fotóival elkényeztetett közvélemény számára unalmas időszak következett, a többség egyszeríen elfelejtette a Voyager nevet. Csak a tudományos világ mosolyodott el az olyan apró szépségek láttán, amikor a Voyager szemeit az irányítók visszafordították a Naprendszer belseje felé és panorámafotót készített a bolygók gyöngysoráról.
Az meg aztán tényleg csak a szík szakma adrenalinszintjét emelte meg, amikor a hatalmas rádióantennák által vett jelek kiértékeléséből kiderült, a szondák szemernyivel jobban lassulnak, mint azt a számítások winchesterkitöltő egyenletei alapján gondolták volna.
A Voyager–1 közben lehagyta a nálánál 5 és fél évvel korábban indult Pioneer–10-et és a legmesszebbre jutott, emberkéz építette objektum vált belőle.
A lassan harminc éve repülő Voyagerek pedig napjainkban ismét nagy dolgok részesei. A tudósok szerint a Naprendszer igazi határa a heliopauza, a napszélből fújt buborék fala, amin belül a Nap az úr, kívül pedig már a többi csillag.
A heliopauza határa 95–100 csillagászati egységre van a Naptól, azaz százszor olyan messze, mint amilyen messze bolygónk kering tőle. Az óriási sebességgel száguldó Voyager–1 már elérte, testvére pedig hamarosan eléri ezt a határt és természetesen adatokat szolgáltat róla.
A két legmesszebbre küldött hírnökünk tehát immár elszakadt a legszíkebb pátriánktól, és rendíthetetlenül viszi üzenetünket a csillagok felé (Carl Sagan egy, a Pioneerétól kissé bonyolultabb aranylemezt erőszakolt a fedélzetre, rajta hangokkal, képekkel a XX. század Földjéről és soknyelví üdvözlettel a megtalálóinak). A csillagok persze még mindig fényévekre vannak, de a mi terünk bizonyosan a Naprendszer legvégső határáig terjed immár.
- Értelmes jelek
A Pioneerekre egy-egy vésetekkel díszített aranybevonatú alumíniumlemezt erősítettek, amellyel üzenetet, vagy ha úgy tetszik, kozmikus palackpostát küldtünk a talán ott élő idegeneknek. A Carl Sagan csillagász felesége, Linda Salzman Sagan készítette plaketten egy férfi és egy nő látható, mögöttük pedig a szonda sematikus ábrája fő motívumként. Alattuk a Naprendszer modellje, megjelölve, hogy a csillagtól számított harmadik bolygóról indult a szonda. A kép legmerészebb része fejlettségünk és lakhelyünk bemutatása: felhelyeztek a készítők egy szimbólumot a hidrogénatom szerkezetéről – bemutatva ismereteink mélységét –, valamint a naprendszer helyzetét 14 ismert pulzárhoz viszonyítva (a pulzárok azonosítására pedig a forgási frekvenciájuk lenyomatát vésték a lemezre).
