عبور وویجر ۱ از مرز ۲۴ ساعت نوری: چالش دو روزه ناسا برای ارتباط با کاوشگر کهنه‌کار

محدودیت سرعت نور در فواصل کیهانی

براساس نظریه آلبرت انیشتین، سرعت نور، که معادل ۲۹۹,۳۸۸ کیلومتر بر ثانیه است، حداکثر سرعتی محسوب می‌شود که هر چیزی می‌تواند در جهان به آن دست یابد. اگرچه این سرعت در مقیاس‌های زمینی فوق‌العاده سریع به نظر می‌رسد، اما در پهناورای کیهان، محدودیت‌های آن به وضوح نمایان می‌شود و تأخیرهای ارتباطی آزاردهنده‌ای را در مأموریت‌های فضایی عمیق ایجاد می‌کند.

اولین مواجهه عمومی با این تأخیر در طول فرود مأموریت آپولو بر روی ماه بیش از ۵۰ سال پیش رخ داد. در آن زمان، بین صحبت فضانوردان روی سطح ماه و پاسخ مرکز کنترل مأموریت در زمین، حدود ۲.۶ ثانیه تأخیر وجود داشت. این تأخیر به این دلیل بود که سیگنال رادیویی برای طی کردن فاصله تقریباً ۳۶۳ هزار کیلومتری زمین تا ماه، ۱.۳ ثانیه زمان نیاز داشت.

تأخیر زمانی ارتباط با سیارات منظومه شمسی

با افزایش فاصله، زمان لازم برای رسیدن سیگنال‌های ارتباطی نیز به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد. این واقعیت، نیاز مبرم مأموریت‌های اعماق فضا به فضاپیماهای رباتیکی با درجه بالایی از خودمختاری را توجیه می‌کند؛ چرا که انتظار برای دستورالعمل‌های مستقیم از زمین می‌تواند منجر به فاجعه شود.

• ارتباط یک‌طرفه با مریخ: تا ۴ دقیقه
• ارتباط یک‌طرفه با مشتری: تا ۵۲ دقیقه
• ارتباط یک‌طرفه با پلوتو: تا ۶.۸ ساعت

وویجر ۱؛ کاوشگر کهنه‌کار در آستانه مرز ۲۴ ساعته

هیچ‌یک از این تأخیرها با شرایط کاوشگر «وویجر ۱» قابل مقایسه نیست. این کاوشگر کهنه‌کار در سال ۱۹۷۷ پرتاب شد و پس از پرواز در کنار مشتری و زحل، به مسیر یک‌طرفه خود به سوی فضای میان‌ستاره‌ای ادامه داد. با گذشت تقریباً نیم قرن، وویجر ۱ همچنان به کار خود ادامه می‌دهد و ناسا مصمم است تا زمانی که منبع انرژی هسته‌ای آن (که تخمین زده می‌شود حدود یک سال دیگر از کار بیفتد) فعال است، ارتباط خود را حفظ کند.

عبور از مرز یک روز نوری

وویجر ۱، به همراه فضاپیمای خواهرش، وویجر ۲، همچنان به دور شدن از زمین ادامه می‌دهد و در نتیجه، مدت زمانی که نور برای رسیدن به آن نیاز دارد، طولانی‌تر می‌شود. در حال حاضر، این کاوشگر حدود ۲۵.۳ میلیارد کیلومتر (۱۵.۷ میلیارد مایل) از زمین فاصله دارد و رسیدن یک طرفه پیام به مقصد، ۲۳ ساعت و ۳۲ دقیقه و ۳۵ ثانیه طول می‌کشد.

تخمین زده می‌شود تا ۱۵ نوامبر ۲۰۲۶، وویجر ۱ به فاصله‌ی ۲۵.۹ میلیارد کیلومتری از زمین برسد و از مرزی عبور کند که رسیدن سیگنال از آن به ما دقیقاً ۲۴ ساعت طول می‌کشد.

در همین حال، وویجر ۲ هنوز تا حدودی در حال حرکت است و تنها ۱۹.۵ ساعت نوری با ما فاصله دارد.

چالش‌های حفظ ارتباط با دورترین کاوشگر

با وجود این مسافت‌های طولانی، هر دو کاوشگر وویجر به لطف سیستم ردیابی شبکه فضای عمیق ناسا، هنوز با مرکز کنترل مأموریت در ارتباط هستند. با این حال، با عبور وویجر ۱ از مرز ۲۴ ساعت نوری، چالش‌های مهندسی برای حفظ این کاوشگر افزایش می‌یابد.

خبر مهم این است که از اواخر سال آینده، هر دستوری که به وویجر ۱ داده شود، برای تأیید و دریافت پاسخ از آن، به زمانی معادل دو روز کامل نیاز خواهد داشت. این امر، حفظ و مدیریت این کاوشگر دوردست را برای مهندسان آژانس فضایی به کاری به مراتب دشوارتر تبدیل خواهد کرد.