Kje neki je Voyager 1?

@Izi pri nekaterih stvareh si se malo nejasno izrazil. Pot od Zemlje pa do zunanjosti osončja si lahko za vsako sondo predstavljamo kot plezanje po hribu navzgor. Dlje smo od sonca bolj raven je ta hrib. Na takšni oddaljenosti kot je Voyager sedaj, so vplivi gravitacije praktično zanemarljivi, zato se mu hitrost ne bo več občutno zmanjšala. (upor je v vesolju zanemarljiv, bo se pa verjetno poznal po nekaj 1000 letih potovanja). Lahko pa sonde pridobijo hitrost z manevrom "flyby", ko plovilo pridobi hitrost na račun planetove hitrosti in gravitacije. Dobesedno, sonda vzame nekaj hitrosti planetu, ter poveča hitrost sebi. Zaradi ogromne mase, je to za planet zanemarljivo, sonda pa lahko pridobi do nekaj km/s zastonj hitrosti.

New Horizons pa je bila sonda, ki je z največjo hitrostjo zapustila Zemljo, kasneje pa je hitrost pridobila samo z "mimoletom" Jupitra, ter nekaj malega z "mimoletom" Marsa. Voyager 1 pa je letel mimo Jupitra in mimo Saturna, pa še to precej bližje kot New Horizons. Iz tega sledi potem razlika v trenutni hitrosti Voyagerja 1 in New Horizons.

Potrebno pa se je zavedati, da hitrosti nekje do 100 km/s niso tehnološki problem, ampak finančni. Takšne hitrosti bi lahko dosegli z dodatno stopnjo rakete, ampak se znanstveniki za to ne odločajo zaradi cene, ter zaradi dejstva, da je za znanstvena dognanja vseeno, če prideš do Plutona v 8 letih ali v 3 letih. Še nekaj. Tudi če komaj čez 100 let izstrelimo sondo, ki bo recimo dosegla 1,5 hitrosti Voyagerja 1, ga bo ta sonda slej kot prej prehitela. Tako da Voyager 1 zelo verjetno ne bo ostal najbolj oddaljen objekt, ki ga je človek poslal v vesolje.

Voyager 1 @ Wikipedia
New Horizons @ Wikipedia

Citat za New Horizons:

New Horizons received a Jupiter gravity assist with a closest approach at 05:43:40 UTC on 28 Feb 2007. It passed through the Jupiter system at 21 km/s (76,000 km/h; 47,000 mph) relative to Jupiter (23 km/s (83,000 km/h; 51,000 mph) relative to the Sun). The flyby increased New Horizons' speed away from the Sun by nearly 4 km/s (8,900 mph), putting the spacecraft on a faster trajectory to Pluto, about 2.5° out of the plane of the Earth's orbit (the "ecliptic"). As of November 2009, the Sun's gravity has slowed the spacecraft to about 16.656 km/s.

New Horizons intends to fly within 10,000 km (6,200 mi) of Pluto in 2015. New Horizons will have a relative velocity of 13.78 km/s (49,600 km/h; 30,800 mph) at closest approach, and will come as close as 27,000 km (17,000 mi) to Charon, although these parameters may be changed during flight.

Še nekaj o hitrostih sond:

http://www.ridingwithrobots.org/2011/09...

Rekord drži sonda Helios, ki je z manevrom kroženja okrog Sonca dosegla 70 km/s, ali 0.000234 kratnik svetlobne hitrosti.

Še graf hitrosti za Voyager 2 (za enko nisem našel grafa), da si boste lažje predstavljali.

Castiel je 2. jul 2013 ob 08:58 izjavil:

Nikec3 je 2. jul 2013 ob 08:44 izjavil:

A bržkone bo Voyager 1 za vedno ostal človeški izdelek, ki je najdlje od svojega doma

To pa je malo pretirana napoved. Se vam ne zdi?

Meni se ne zdi niti malo pretirana. V vesolje niso poslali ravno veliko sond za katere bi bilo sploh možno verjeti, da bodo prišle tako daleč. Še te, katere so poslali, pa lahko sklati kakšna skala, ki prosto lebdi po širnem vesolju.

Trenutno pa verjetno tudi veš, da je vesoljski program na žalost v nekem stagniranju. Američani so program opustili, ruske rakete pa se kvarijo za znoret.

Ravno danes je takoj po vzletu padla dol ruska raketa s tremi GPS sateliti.

V naslednjih 100 letih ne pričakujem večjega napredka v tej smeri, žal. (kljub temu, da si tega zelo želim, vendar je človeštvo preveč primitivno da bi bilo zmožno doseči kaj takšnega. Rajši imamo vojne kot napredek).

Voyager 1 VON VOYAGE!

Hja stvari so se spremenile v teh zadevah, privatniki so zdaj glavni na tem področju, celo NASA jih prosi za pomoč. Plani so še vedno zelo optimistični...

Poglej si plane teh podjetij:
SpaceX, Bigelow Aerospace, VirginGalactic, Lockheed in Boeing Alliance, Orbital sciences, Sierra Nevada Space, ...
In še številni drugi...

Stvar še zdaleč ne miruje. Do leta 2020 nameravajo začeti rudarjenje po asteoridih.

Castiel je 2. jul 2013 ob 10:43 izjavil:

New Horizons @ Wikipedia

Sem našel podatek, da je new horizons dosegel hitrost 21 km/s.

28 Feb 2007 Jupiter flyby Closest approach occurred at 05:43:40 UTC at 2.305 million km, 21.219
km/s. [41]

edit.: če prav razumem članek je to samo relativna hitrost glede na Jupiter.

Sej če bi malo bolj podrobno pogledal, bi našel tudi tole:
23 km/s (83,000 km/h; 51,000 mph) relative to the Sun

Izi je 2. jul 2013 ob 10:50 izjavil:

Voyager 1 je ZELO pospešil ko je letel mimo Saturna in Titana. Oba sta mu zaradi svoje gravitacije dala močan pospešek. Tako piše v Wikipediji.

Jasno da. Na žalost se pa planeti premikajo in New Horizons ni mogel pospešit mimo Saturna. Zato bo tudi počasneje zapustil sončni sistem.

Izi je 2. jul 2013 ob 10:50 izjavil:

Po našem osončju se hitrost ves čas spreminja. Ves čas te nekaj bremza ali pa pospešuje. Tako da končne hitrosti ob izstopi iz osončja pravzaprav nihče ne zna izračunati.

Ne fantaziraj... Osončje je večinoma zlo prazen prostor. Zavira te sonce, zavirajo/pospešujejo te planeti (odvisno od tega kako in kolik blizu prileti sonda).
Če nebi znali izračunati hitrosti sonde praktično v vsaki točki na njeni poti, potem ni šans, da "zadanemo" Pluton, niti se takih misij nihče nebi loteval.

Še preden je bila sonda izstreljena, je bilo točno izračunano kdaj bo prispela do Plutona in s kakšno hitrostjo. Problem je samo natančnost. Če je zadnjih 24 ur pred letom mimo hitrost zgrešena samo za 1% bo lahko sonda letela ali bistveno mimo ali pa direkt zadela Pluton.

Senitel je 2. jul 2013 ob 11:32 izjavil:

Še preden je bila sonda izstreljena, je bilo točno izračunano kdaj bo prispela do Plutona in s kakšno hitrostjo. Problem je samo natančnost. Če je zadnjih 24 ur pred letom mimo hitrost zgrešena samo za 1% bo lahko sonda letela ali bistveno mimo ali pa direkt zadela Pluton.

Mislim, da preveč povzdiguješ NASO in naše znanstvenike. Seveda izračunajo pot in točen čas izstrelitve ko so planeti točno tam kot morajo biti, ampak potem je pa v vesolju še množica spremenljivk, da tega, da precej stvari sploh še ne poznamo niti ne omenjam.
Saj si videl, da sedaj sploh še ne vedo kje se neha naše osončje in jih vsakih nekaj dni nekaj preseneti.

Zato pa ima vsaka sonda motorje, da lahko sproti korigirajo smer. Voyager 1 ima kar 16 motorjev s katerimi sam ves čas popravlja položaj s pomočjo žiroskopov, pa z Zemlje mu tudi lahko spremenijo pot.
Brez motorjev za sprotno popravljanje smeri ne bi nikoli nič zadeli. Pa sonda bi se lahko začela vrteti in potem ne bi mogli več komunicirati z njo.
Skratka vsako sondo ves čas spremljajo in ves čas sproti izračunavajo pravo smer. Ni vse izračunano že od začetka in potem prepuščeno usodi.

Še zdaleč ne natančno, a za ilustracijo: kot bi se igrali med dvema ognjema z žogico za golf. Na igralnem polju velikosti Slovenije.

Izi je 2. jul 2013 ob 12:15 izjavil:

Zato pa ima vsaka sonda motorje, da lahko sproti korigirajo smer. Voyager 1 ima kar 16 motorjev s katerimi sam ves čas popravlja položaj s pomočjo žiroskopov, pa z Zemlje mu tudi lahko spremenijo pot.
Brez motorjev za sprotno popravljanje smeri ne bi nikoli nič zadeli. Pa sonda bi se lahko začela vrteti in potem ne bi mogli več komunicirati z njo.
Skratka vsako sondo ves čas spremljajo in ves čas sproti izračunavajo pravo smer. Ni vse izračunano že od začetka in potem prepuščeno usodi.

No ja, te korekcije smeri so minimalne in ti motorji so v glavnem za 'attitude corrections'. Sonda dobi vecino pospeska zaradi interakcije z drugimi planeti, prvotni pospesek ji pa da raketa, ki jo je izstrelila v vesolje.

S tistimi malimi prdalicami pa bolj malo spreminjajo generalno smer. :)

Izi je 2. jul 2013 ob 12:47 izjavil:

Koliko tega leta po vesolju si lahko predstavljaš z dejstvom, da vsako leto na Zemljo prileti za okoli 30 ton mikrometeoritov. Glede na njihovo skoraj zanemarljivo težo jih je neskončno veliko.

V nasem osoncju ja, izven osocnja je pa tega bolj malo. Brez lastnega pogoja je kar tezko ubezati soncu. :)

billy je 2. jul 2013 ob 12:58 izjavil:

ksz...

Torej, če bi imel V1 na sebi še kakšen delujoč pogon, bi tudi ob vklopu le-tega še vedno imel enako hitrost, oz bi energija pogona morala biti enormna (v mislih imam klasične pogone, ki sedaj poganjajo rakete), da bi ga pospešila na višjo hitrost?

Ne. Kvečjemu bi na taki razdalji potreboval manj energije, ker ga gravitacija Sonca skoraj ne upočasnjuje več. Ampak ja, bi vseeno potreboval "pravi" pogon, te šobice hitrosti praktično ne spreminjajo. Alternativa, ki se zadnje čase razvija so ionski pogoni, kjer lahko z malo mase hitrost kar znatno povečaš. Edini problem je, da takšno pospeševanje traja več let, tako da ni uporaben za bežanje gravitaciji, je pa lahko zelo koristen za kakšne deep space sonde.

Bi pa potem recimo bil problem, če bi sonda (na ionski pogon) zašla v drugo osončje, ker se nikakor ne bi mogla izogniti morebitnim trčenjem?
Ker dvomim, da bi bilo možno na tako velike razdalje načrtovati pot na meter natančno in izračunati kot vstopa, da bi sonde končale v krožnicah kakšnih xy planetov? :)

billy je 2. jul 2013 ob 13:06 izjavil:

Bi pa potem recimo bil problem, če bi sonda (na ionski pogon) zašla v drugo osončje, ker se nikakor ne bi mogla izogniti morebitnim trčenjem?
Ker dvomim, da bi bilo možno na tako velike razdalje načrtovati pot na meter natančno in izračunati kot vstopa, da bi sonde končale v krožnicah kakšnih xy planetov? :)

Jasno da bi bil problem, če bi zašla v kakšen asteroidni pas. Dejansko pa je osončje praktično prazen prostor in bi sonda morala imeti ogromno smolo, da bi ravno v kakšen planet tujega osončja zapeljala. Pri 17km/s ne moreš kaj dosti manevrirat oziroma rabiš ogromen potisk ali pa ogromno časa.

Še enkrat - če se ne pobijemo na Zemlji, bo skoraj 100% kakšna od sond prehitela V1. Magari 10kg sondica z nekaj instrumenti in na ionski pogon - v nekaj mesecih je mimo V1.

Mipe je 2. jul 2013 ob 13:04 izjavil:

Oort cloud @ Wikipedia

Never mind, se grem skrit. :>

Poldi112 je 2. jul 2013 ob 13:25 izjavil:

Daleč najhitrejši in skoraj nepredstavljivo je dobro pretiravanje. Slabih 10 let prej je Apollo letel na luno s preko 10km/s. Mednarodna vesoljska postaja kroži s cca 7km/s.

To, da zdaj ne dosegamo takih hitrosti verjetno ne bo posledica tega, da ne bi bilo možno...

No, ce govorimo o hitrostih v vesolju je vedno potrebno vedeti glede na katero drugo telo imamo taksno hitrost. ISS krozi s 7km/s glede na zemljo. Ta hitrost jih prav nic ne pomaga pri hitrosti glede na sonce. :)

Drzi pa, da se danes precej bolj varcuje. Sonde niso hitrejse, ker ni nobene koristi od tega, zato se jih naredi tako hitre kot je se najmanj potrebno.

billy je 2. jul 2013 ob 13:40 izjavil:

Glede na kaj pa se meri hitrost voyagerja, oz "teles" ki so izven našega osončja?

na wikipediji imaš podanih več hitrosti. Ena je relativna hitrost glede na sonce imaš pa tudi relativne hitrosti glede na planete mimo katerih leti.

Veselo branje:
Voyager 1 @ Wikipedia

če se ne motim bo voyager za 1.6 svetlobnih let potreboval 40.000 let? :D


aha sem našel kje sem to prebral:
wikipedia
Voyager 1 is not heading towards any particular star, but in about 40,000 years it will pass within 1.6 light years of the star Gliese 445, which is at present in the constellation Camelopardalis. That star is generally moving towards the Solar System at about 119 km/s (430,000 km/h; 270,000 mph).[37]


hm. nekoč smo rekli pri programiranju da je nek problem nerešljiv, če ni rešljiv za časa našega življenja :D
(še posebno je to veljalo za kakšne računsko zelo kompleksne probleme).

Kot sem rekel..17 km/s ni nič :D Če bi hotei bilokaj zanimivega najti bi potrebovali vsaj 17.000 km/s, če se ne motim? Da bi za 1 svetlobno leto potrebovali 40 let.

sam če tak pogledaš, je tale voyager moral bit res dober nared, da kjub takratni tehnologiji stvar po 36 letih še vedno deluje.

Me prav zanima kak je izkoristek teh onboard RTGjov..

Castiel je 2. jul 2013 ob 13:58 izjavil:

Kot sem rekel..17 km/s ni nič :D

V praznini vesolja je res bolj počasi, ampak trenutnih 17,26 km/s = 62.136 km/h, kar pomeni, da bi okrog Zemlje prišel v dobrih 38 minutah.

Pa še nekaj pozabljate. Ko bi ti kamorkoli prišel s tako hitrostjo, kako hudiča bi se ustavil? V vesolju se ne da kar zabremzati.
Že s to trenutno hitrostjo (15 do 17 km/s) s katero sonde pošiljamo v vesolje. Vrnitev na Zemljo ni več mogoča. Ob vstopu v naše ozračje, ne glede na kot vstopa, bi bilo kot da bi se zaletel v zid.

Za vstop v naše ozračje rabiš zmanjšati brzino na manj kot 30.000 km/h (nekje med 7 in 8 km/s), drugače se ti slabo piše.

Sicer nisem znanstvenik, ampak kmečka pamet mi pove, da če boš kdajkoli v vesolju pospešil na več kot 15 km/s lahko pozabiš, da se boš lahko še kdaj vrnil na Zemljo, ker boš moral hitrost že v praznini vesolja zmanjšati za polovico. Razen če boš zraven tovoril še nekaj dodatnih velikanskih raket polnih goriva, ki bodo na koncu služile za zaviranje.
Iz tistih norih hitrosti o katerih nekateri sanjate pa na celem planetu Zemlja nimamo toliko energije, da bi lahko ustavili eno vesoljsko ladjo ki bi proti Zemlji letela z recimo 100.000 km/s

V vseh ZF filmih vedno pozabijo, da je zmanjševanje hitrosti ponavadi večji problem kot pospeševanje.

Zaviranje je res problem. Predvsem pri sondah, ki so namenjene do notranjih planetov. (bližje Soncu kot Zemlja). Tako je izgledala pot MESSENGERJA, ki je trenutno v orbiti Merkurja.



Po izstrelitvi je sonda še enkrat letela mimo Zemlje, nato mimo Venere, ter še enkrat celo mimo Merkurja, preden je svojo hitrost dovolj zmanjšala, da se je utirila v orbito okrog Merkurja. To vse z razlogom, da ni bilo potrebno ustavljati z motorji.

Problem je namreč, da plovilo na poti proti Merkurju cel čas "pada" proti Soncu, zato je utirjenje zelo zapleteno. Ne gre kar v ravni liniji.

jype je 2. jul 2013 ob 14:44 izjavil:

Castiel> Američani so program opustili, ruske rakete pa se kvarijo za znoret.

Ruske rakete se v resnici kvarijo najmanj od vseh.

Gledano skozi obdobje 40 let. Gledano za zadnjih 5 let, pa so Rusi z naskokom prvaki v tej ne preveč cenjeni kategoriji.

jype je 2. jul 2013 ob 14:44 izjavil:

Castiel> Američani so program opustili, ruske rakete pa se kvarijo za znoret.

Ruske rakete se v resnici kvarijo najmanj od vseh.

Jah v preteklosti je to morda držalo, zadnjih nekaj let pa berem izključno samo še kako je raketa takoj po vzletu padla nazaj na zemljo...

Poldi112 je 2. jul 2013 ob 14:47 izjavil:

>Pa še nekaj pozabljate. Ko bi ti kamorkoli prišel s tako hitrostjo, kako hudiča bi se ustavil? V vesolju se ne da kar zabremzati.

Ni simple, da pa se. Imaš reverse gravity assist, imaš aerobraking, pa še kaj bi se našlo. Če si vzel gorivo lahko samo zalaufaš motorje in se ustaviš.

>Že s to trenutno hitrostjo (15 do 17 km/s) s katero sonde pošiljamo v vesolje. Vrnitev na Zemljo ni več mogoča. Ob vstopu v naše ozračje, ne glede na kot vstopa, bi bilo kot da bi se zaletel v zid.

Traparija. Če je Apollo s preko 10km/s priletel nazaj na zemljo in se ni "zabil v zid", bo pa tudi eni usrani sondi ratalo, ane?

khm..upočasnit iz 10 km/s ali 17 km/s je velika razlika.

Prav tako..aero braking pri 17 km/s? R u serious?

Nikec3> Gledano skozi obdobje 40 let. Gledano za zadnjih 5 let, pa so Rusi z naskokom prvaki v tej ne preveč cenjeni kategoriji.

Ja, s komercializacijo Bajkonura so krepko načeli svojo statistiko, ampak kljub vsemu - zanesljivejših raket v tem trenutku nima nihče (razen tistih nekaj butičnih, ki izstrelijo po eno raketo na par let).

Poldi112 je 2. jul 2013 ob 14:56 izjavil:

Se pač z motorji prej upočasniš na planirano hitrost. Ne mi rečt da je pri 17km/s game over glede vrnitve.

Se zavedaš kakšne količine goriva bi moral imeti s seboj, da bi upočasnil? Zaradi teže zadeva postane težavna.. :)

Sicer pa je izi lepše napisal v čem je problem.

Izi je 2. jul 2013 ob 15:10 izjavil:

Kaj si pa ti gledala?
V Star Trek nihče ni plačan pa kljub temu hodijo v službo. Denar sploh ne obstaja. Vse dobrine si pa kar vsak materializira iz tistih napravic. Zato tudi trgovin ni.
Kje ti vidiš kapitalizem? Brez trgovin, brez denarja in vsi hodijo v službo brez plačila.

Na kredite si pa pozabil?

United Federation of Planets @ Wikipedia

Že res da se tega ne reklamira... ampak ja, poznajo ekonomijo in poznajo plačilna sredstva (ter jih uporabljajo - znotraj federacije, ne le zunaj).

P.S. Po mojem bi blo boljš novo temo odpret o tem... ampak po mojem je s 'krediti' več ali manj case closed.

energetik je 2. jul 2013 ob 15:24 izjavil:

Izi je 2. jul 2013 ob 15:02 izjavil:

Ampak bistvo zakaj sem omenil hitrost je, ko so nekateri začeli sanjati o tisočkrat višji hitrosti od današnjih 15 km/s. Kako bi ustavil ladjo, ki se Zemlji bliža s 15.000 km/s. Tudi v orbito se nima smisla vtiriti, če v dveh sekundah obkrožiš Zemljo.
Bi trajalo nekaj let in velikanske količine energije, da bi hitrost uspeli zmanjšali za toliko, da bi se lahko kakšna Zemeljska ladja približala taki vesoljski ladji.

A ti sploh prebereš, kaj nekateri pišemo? Kdo kaj govoril o vračanju na Zemljo?
Napisal sem, da je zelo verjetno da bo neka sonda nekoč prehitela V1. Ni treba 15.000km/s, že 1700km/s oziorma 100x hitreje kot V1 je dovolj, da ga nova sonda dohiti v manj kot pol leta. In ne govorim o kakšnih vesoljskih ladjah, ampak samo o mali sondici, praktično o RTG z ionskim pogonom pa ene par inštrumentov gor našraufanih.

nekako ne dojameš v čem je problem pri tvojih izjavah. Naj povzamem: zakaj bi neko sondo poslal s tako majhno hitrostjo nekam, če tam nič ni? Kak smisel bi to imelo?

Dokler ne bomo imeli takšne hitrosti, da prvo pametno osončje dosežemo v nekaj desetletjih je bilokakšno pošiljanje rahlo do pretežno nesmiselno.

Če pa pošljemo sondo do plutona pa je povsem vseeno če do tja pluje (leti ali kako naj se izrazim) 30 let.

ja, samo kako boš objekt ustavil, če ga pošlješ tja z neko veliko hitrostjo, da boš recimo čez 1 mesec lahko pričel z raziskavami?

Če ga ne boš ustavil je praktično vseeno če pošlješ cenejši objekt, ki bo tja pač potoval 30 let.


Ja, ena opcija je z ogromnimi, mogočnimi motorji ki bi jih uporabil za ustavljanje. Ampak to lahko uporabiš verjetno samo 1x, saj porabiš ogromno energije za ustavitev. kaj pa potem? Game over?

Nikec3 je 2. jul 2013 ob 15:38 izjavil:

Ja, s komercializacijo Bajkonura so krepko načeli svojo statistiko, ampak kljub vsemu - zanesljivejših raket v tem trenutku nima nihče (razen tistih nekaj butičnih, ki izstrelijo po eno raketo na par let).

Ni res. Evropska Ariane 5 ima 69 izstrelitev, in samo 2 ponesrečeni. Zadnjih 30 poletov je bilo brezhibnih.

ja, samo kako boš objekt ustavil, če ga pošlješ tja z neko veliko hitrostjo, da boš recimo čez 1 mesec lahko pričel z raziskavami?

Ne rabiš ga ustaviti. Obstajajo raziskave za katere bi hitre sonde prišle prav.

Potem pa prav. Se posipam s pepelom.