Incepand cu mijlocul anilor 1960 oamenii de stiinta americani s-au gandit sa trimita nave spatiale pentru a investiga planetele exterioare ale Sistemului Solar.O asemenea misiune depindea de lansarea navelor spatiale intr-un moment in care planetele erau aliniate convenabil.Calculele au aratat ca asemenea conditii ar aparea incepand cu 1976,astfel incat oamenii de stiinta de la Organizatia Guvernamentala pentru Cercetari Spatiale a SUA (NASA),au inceput sa planifice ceea ce a devenit cunoscut ca Marele Turneu al Planetelor Exterioare.Misiunea urma sa foloseasca doua nave spatiale Mariner, deoarece acest model avusese succes in anii 1960 si 1970 in misiunile spre Marte si Venus.Misiunea s-a numit “Mariner Jupiter Saturn”(MJS).Nici un traseu de zbor nu ar fi putut permite celor doua nave spatiale sa culeaga toate imformatiile necesare.Dar,prin lansarea celor doua sonde in directii diferite, cu viteze diferite,si la date diferite, NASA a descoperit ca, pe langa zborurile de observatie necesare, putea sa trimita una dintre sonde mai departe, pentru a vizita planeta Uranus,si apoi Neptun.Dupa stabilirea acestui plan numele de MJS a devenit nepotrivit, si s-a redenumit Voyager. o1u1uz
In 1972, misiunea a primit permisiunea finala a guvernului, si NASA a inceput procesul de selectie a instrumentelor stiintifice pentru culegerea de imformatii.Intre timp, peste 1000 de oameni de stiinta, ingineri si alti membrii ai echipei care lucra pentru laboratorul Caltech pentru propulsie cu jet (JPL) si contractantii sai au inceput sa construiasca cele doua nave spatiale.Cele doua sonde Voyager sunt identice, de marimea unei masini foarte mici si cantarind 815 kg. Atasandu-le un modul de propulsie pentru accelerarea aeronavelor spre Jupiter, ele cantaresc aproximativ 2 tone.Fiecare nava spatiala a fost dotata pentru investigarea mediului cu detectoare de:unde radio,radiatii infrarosii,lumina, radiatii ultraviolete,particule si unde provenite de la plasma (gaz extrem de fierbinte) ,raze cosmice si alte particule incarcate,si campuri magnetice.Sistemele computerizate, functionand comforn instructiunilor trimise prin radio de la centrul de control al misiunii,au asigurat functionarea adecvata a navelor spatiale si aparaturilor. Imformatiile culese de detectori si imaginile de la doua camere de televiziune,pot fi transmise direct pe Pamant,sau stocate pe o banda digitala de inregistrare si trimise mai tarziu.
Transmisia se face printr-un mic emitator radio,legat la o antena parabolica. Aceasta are un diametru de 3,7 m si este cea mai proeminenta componenta a aeronavei. Dimensiunea sa relativ mare si emitatorul directional puternic permit transmiterea sigura a imformatiilor pe o distanta de un miliard de kilometri , cu o putere de transmisie de doar 23 wati.
Deoarece sondele Voyager erau destinate sa ajunga in alte perti ale galaxiei, s-a hotarat ca ele sa transporte imformatii despre Pamant,in cazul in care vor fi interceptate de fiinte inteligente.Astfel,pe latura fiecarei aeronavei se gaseste un disc. Acesta contine inregistrari de sunet cu saluturi in 55 de limbi,muzica si alte sunete.Discul contine de asemenea si 115 imagini statice,printre care se numara peisaje,oameni si animale,cladiri,diferite mijloace de transport si imagini ale Sistemului Solar.Pe coperta discului se afla o diagrama care arata de unde vine aeronava, si cum se foloseste discul.
Navele spatiale care viziteaza planetele exterioare sunt mult prea departe de Soare pentru a putea obtine suficienta energie electrica de la radiatiile solare ce cad pe bateriile solare aranjate in panouri.Astfel sondele Voyager sunt dotate cu generatoare termoelectrice cu radioizotopi.Acestea contin dioxid de plutoniu,care emana caldura cand este supus unui proces numit dezintegrare radioactiva.Aceasta caldura este aplicata pe materiale numite semiconductori, aranjati astfel incat sa transforme caldura emanata in energie electrica.La lansare,alimentarea fiecarei nave spatiale era de 450 wati, dar energia disponibila scade lent pe masura ce dioxidul de plutniu este folosit.
Navele spatiale fara echipaj necesita un grad inalt de automatizare daca functioneaza departe de Pamant.Semnalele radio se propaga cu aproximativ 300 000 km/s,dar parcurgerea distantei imense dintre nava si centrul de control dureaza atat de mult incat oamenii de stiinta nu ar putea corecta problemele la timp.De exemplu,in punctul cel mai apropiat,planeta Jupiter este la o distanta de aproximativ 628 760 000 km, de unde semnalele radio ar ajunge in 35 de minute la noi.
Daca oamenii de stiinta ar raspune imediat la semnalul de eroare primit de la o sonda din apropierea planetei Jupiter,semnalul de corectie ar ajunge la sonda dupa cel putin 70 de minute de la detectarea erorii.Si, daca sonda s-ar afla langa Uranus,a carei orbita este de 4 ori mai departe,timpul minim necesar pentru carectarea unei erori ar fi de aproape 5 ore.
Desi unele probleme nu trebuie rezolvate imediat,altele necesita o reactie rapida pentru ca misiunea sa poata continua cu succes.Din acest motiv, calculatoarele aflate la bord sunt programate sa reactioneze imediat ce apar probleme.Calculatoarele trimit de asemenea semnale pentru a controla navele spatiale si instrumentele stiintifice pe care le transporta.Aceasta abilitate de a actiona automat si de a detecta si corecta diferitele probleme a facut ca sondele Voyager,la vremea lor sa fie cele mai avansate sonde spatiale.
Prima dintre cele doua sonde care a fost lansata a fost Voyager 2.La ora 10:29 ora estului pe 20 august, 1977, racheta sa TitanIII-E/Centaur a propulsat sonda in spatiudin Centrul Spatial Kennedy.
In timpul lansarii au inceput sa apara diferite probleme pe nava spatiala,ce au determinat amanarea plecarii lui Voyager 1,planificata pentru 1 septem
Voyager 1 a plecat in cele din urma in dimineata zilei de 5 septembrie, pe o ruta mai scurta si mai rapida,spre Jupiter.De data aceasta,nu au avut loc probleme de nici un fel in timpullansarii,dar au aparut defectiuni tehnice pe ambele nave spatiale mai tarziu in timpul calatoriei spre Jupiter.O problema generala era ca aparatura de conrol de la bord era prea sensibila.Aceasta s-a remediat prin trimiterea unor sectiuni noi de programe la calculatoarele de la bord, facandu-le sa devina mai tolerante fata de defectiunile minore.
In drum spre Jupiter,ambele nave spatiale au efectuat teste asupra mediului inconjurator, iar Voyager 1 a facut primele fotografii ce aratau Pamantul si Luna impreuna in spatiu.In 15 decembrie 1977 Voyager 1 a trecut de nava sora si, aproximativ sase lunimai tarziu, a inceput sa trimita fotografii cu Jupiter.Aceste imagini au fost uluitoare.
Pana in data de 5 martie 1979,cand a trecut de Jupiter, Voyager 1 ii uluise deja pe oamenii de stiinta cu fotografiile sale despre planeta uriasa si furtunile cu vartejuri din misteriosul sau Mare Punct Rosu.Nava spatiala a furnizat si fotografii cu unii sateliti ai planetei Jupiter, inclusiv activitatea vulcanica de pe Io si inelul de praf din jurul planetei.
Voyager 2 a trecut de Jupiter in data de 9 iulie 1979.Imaginile trimise la sol au furnizat vederi diferite ale multora dintre detaliile descoperite in timpul primei apropieri, si a aratat cum s-a schimbat starea vremii in lunile care au trecut. Deasemenea, Voyager 2 a trimis la sol fotografii extraordinare cu satelitii planetei Jupiter.Imaginile despre satelitul Europa prezinta fasii de culoare inchisa ce marcheaza suprafata neteda.Fasiile sunt late de pana la 70 km si unele dintre ele se intind pe mii de kilometri.Crusta acestui satelit consta din gheata groasa de 75-100 km, iar interiorul este stancos.Cercetarea ulterioara a imaginilor provenite de la sonde a dezvaluit si 3 sateliti pana atunci necunoscuti in jurul planetei Jupiter, ridicand numarul lor total la 16.
Dupa apropierea de Jupiter, sondele Voyager s-au indreptat spre Saturn.Voyager 1 s-a apropiat de aceasta planeta in noiembrie 1980, iar Voyager 2 in luna august a anului urmator.Imaginile trimise au dezvzaluit detalii ale structurii inelelor planetei si au aratat mai multi sateliti nedescoperiti pana atunci.Ultima intalnire planetara a lui Voyager 2 a fost cu Neptun in august 1989.De acolo, sonda a trimis la sol primele fotografii de detaliu ale planetei, ale inelelor si satelitilor sai.
Ambele sonde lasa acum in urma Sistemul Solar si le furnizeaza oamenilor de stiinta imformatii utile despre natura spatiului.Aceasta capacitate de a trimite imformatii la sol va continua pana cand alimentatia lor cu energie va deveni prea slaba pentru a trimite inapoi semnale puternice, probabil in jurul anului 2020.