Operativa desde 1977, la Voyager 1 sobrevoló Júpiter y Saturno y hoy estudia el medio interestelar más allá de la heliosfera

Objetivos:
Sobrevuelo de Júpiter y Saturno, heliosfera y medio interestelar

Nave espacial:
Voyager-1

Fecha de lanzamiento:
5 de septiembre de 1977

Lanzador:
Titan IIIE-Centaur

Lugar de lanzamiento:
Cabo Cañaveral, Florida, EE.UU.

Control de misión:
NASA/JPL

Lanzada el 5 de septiembre de 1977, la sonda Voyager 1 partió desde Cabo Cañaveral a bordo de un cohete Titan IIIE-Centaur con el objetivo de estudiar los sistemas de Júpiter y Saturno. Diseñada dentro del programa Voyager, su misión inicial era obtener imágenes y datos científicos de los planetas exteriores, sus lunas y los campos magnéticos que los rodean. La planificación preveía aprovechar la alineación planetaria de finales de los años setenta para reducir el tiempo de viaje mediante maniobras de asistencia gravitatoria.

  • Representación artística de la sonda Voyager 1 viajando por el espacio interestelar
  • Composición de imágenes captadas por la sonda Voyager 1 durante su viaje por el Sistema Solar, incluyendo Júpiter, Saturno y varias de sus lunas
  • Primer plano de la Gran Mancha Roja de Júpiter captado por la sonda Voyager 1 en 1979
  • Imagen de Saturno obtenida por la sonda Voyager 1 en 1980 durante su aproximación al planeta
  • Diagrama de la heliosfera mostrando la posición de las sondas Voyager 1 y 2 más allá del “termination shock” y la heliopausa

Durante los sobrevuelos de 1979 y 1980, la sonda transmitió a la Tierra las primeras observaciones detalladas de las atmósferas de Júpiter y Saturno, el comportamiento de sus campos magnéticos y la diversidad geológica de sus lunas. Las imágenes de la actividad volcánica en Ío, la superficie helada de Europa y los anillos de Saturno transformaron el conocimiento del Sistema Solar exterior. Tras completar estos encuentros, la NASA decidió prolongar la misión para investigar el medio interplanetario más allá de la órbita de Saturno.

En los años siguientes, la Voyager 1 continuó registrando datos sobre el viento solar, los rayos cósmicos y las partículas cargadas que marcan el límite de la influencia del Sol. En agosto de 2012 cruzó la heliopausa, convirtiéndose en la primera nave que alcanza el espacio interestelar. A más de 24.000 millones de kilómetros de la Tierra, sigue enviando información sobre el entorno de partículas y campos magnéticos fuera de la heliosfera.

El objetivo actual de la misión es caracterizar la transición entre la región dominada por el viento solar y el espacio interestelar, estudiar la densidad y composición del plasma y mantener la comunicación con la Red del Espacio Profundo mientras sea posible. Su energía procede de tres generadores termoeléctricos de radioisótopos que continúan suministrando electricidad casi medio siglo después del lanzamiento.

Más allá de sus resultados científicos, la Voyager 1 representa un símbolo del alcance tecnológico y cultural de la exploración espacial. A bordo lleva el Disco de Oro, con grabaciones e imágenes seleccionadas de la Tierra, concebido como un mensaje dirigido a posibles civilizaciones que pudieran encontrarla en el futuro.

Origen de la misión Voyager

En los años setenta la exploración espacial había superado la etapa de los vuelos lunares y las primeras misiones interplanetarias. Tras el programa Apolo y las misiones automáticas a la Luna, varias sondas habían alcanzado ya los planetas del Sistema Solar interior y dos naves Pioneer 10 y Pioneer 11, habían logrado cruzar el cinturón de asteroides y visitar Júpiter y Saturno. Aquellos resultados confirmaron la viabilidad de las comunicaciones a grandes distancias y revelaron la complejidad de los planetas gigantes, abriendo el camino a una generación de misiones más ambiciosas.

A comienzos de la década de 1970, los cálculos del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) mostraron que los cuatro planetas gigantes se encontrarían alineados de forma favorable entre 1976 y 1980. Esta configuración, que solo se repite cada 175 años, permitiría a una sonda visitar varios planetas mediante asistencias gravitatorias sucesivas. El ingeniero Gary Flandro fue quien propuso aprovechar esta oportunidad, conocida como el “Grand Tour”.

La NASA concibió un proyecto inicial de cuatro sondas denominado TOPS (Thermoelectric Outer Planets Spacecraft), con destino a Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno e incluso Plutón. Su elevado coste llevó a su cancelación, pero el principio de vuelo interplanetario mediante impulso gravitatorio se mantuvo. En su lugar se aprobó un programa más económico, el Mariner Jupiter-Saturn 1977, que heredaba parte de la tecnología de la serie Mariner y pronto adoptaría el nombre definitivo de Voyager.

Las dos sondas resultantes, Voyager 1 y Voyager 2, fueron diseñadas para estudiar los sistemas de Júpiter y Saturno. El equipo de ingeniería del JPL reforzó su estructura y sistemas eléctricos con el fin de prolongar su funcionamiento más allá de Saturno si se autorizaba una extensión de la misión. Aunque la planificación inicial no contemplaba visitas a Urano y Neptuno, la Voyager 2 fue preparada para esa posibilidad. La Voyager 1, en cambio, fue dirigida desde el principio a un sobrevuelo más cercano de la luna Titán de Saturno para estudiar su densa atmósfera desde cerca, impidiendo prolongar su trayectoria para continuar explorando Urano.

Trayectorias de las sondas Voyager 1 y 2 mostrando sus pasos por Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, con las fechas de los principales “flybys”.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Ambas naves se construyeron simultáneamente en el JPL. Compartían diseño, propulsión por hidrazina y generación eléctrica mediante tres generadores termoeléctricos de radioisótopos. Su operación debía ser completamente autónoma debido al retraso de las comunicaciones, que ya desde la órbita de Júpiter superaba los cuarenta minutos ida y vuelta.

Las sondas Voyager fueron diseñadas en el Jet Propulsion Laboratory como plataformas científicas de largo alcance, capaces de operar a grandes distancias del Sol sin depender de paneles solares. Cada nave pesa 825 kg, con una estructura principal de forma decagonal que alberga la electrónica, el sistema de propulsión y el tanque de hidrazina. La antena de alta ganancia, de 3,7 metros de diámetro, ocupa la parte frontal y constituye el principal medio de comunicación con la Tierra.

Para mantener la orientación de la antena hacia nuestro planeta, la nave dispone de un conjunto de 16 impulsores monopropelentes de hidrazina del modelo MR-103, dispuestos en cuatro grupos. Doce de ellos se usan para el control de actitud y cuatro para maniobras de corrección de trayectoria. La hidrazina se almacena en un depósito de titanio presurizado con helio. La sonda determina su posición mediante un sensor solar y dos sensores estelares, con referencia en la estrella Canopus.

La energía eléctrica procede de tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) del tipo MHW-RTG, que transforman el calor liberado por la desintegración del plutonio-238 en electricidad. En el momento del lanzamiento producían unos 470 W, potencia que disminuye lentamente cada año debido a la desintegración del material radiactivo y a la degradación de los termopares. Estos generadores permiten a las sondas operar en regiones donde la radiación solar es demasiado débil para el uso de paneles fotovoltaicos.

Las comunicaciones se realizan en banda S y X mediante la antena de alta ganancia, apoyada por antenas de media y baja ganancia para transmisión y recepción en distancias más cortas. Las señales son captadas por las antenas de la Red del Espacio Profundo (DSN) de la NASA, capaces de registrar emisiones de apenas 20 W tras recorrer miles de millones de kilómetros.

El control de las operaciones y el procesamiento de datos se gestionan mediante tres ordenadores redundantes: el AACS, encargado de la orientación y articulación; el CCS, que administra los comandos de la misión; y el FDS, responsable del almacenamiento y envío de los datos científicos. Cada ordenador dispone de una memoria de entre 4 y 8 kB, suficiente para ejecutar secuencias de instrucciones básicas y realizar maniobras autónomas en caso de pérdida temporal de comunicación.

La plataforma de instrumentos, montada en un brazo articulado, puede orientarse en dos ejes para apuntar los detectores y cámaras hacia los objetivos planetarios. En ella se encuentran los principales sensores científicos de la misión.

Vista lateral de la sonda Voyager, mostrando la antena de alta ganancia, los generadores de radioisótopos y el brazo con instrumentos científicos.
Modelo de ingeniería de la sonda Voyager, idéntico a las naves Voyager 1 y Voyager 2 lanzadas en 1977. Se observan la antena parabólica, el conjunto de instrumentos y los tres generadores termoeléctricos de radioisótopos. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Instrumentación científica de la Voyager 1

La instrumentación científica de las sondas Voyager fue desarrollada por un consorcio de centros de investigación e instituciones universitarias bajo la coordinación del Jet Propulsion Laboratory. El conjunto fue diseñado para caracterizar las atmósferas, campos magnéticos y lunas de los planetas gigantes, así como el medio interplanetario y, posteriormente, el espacio interestelar.

El sistema de cámaras ISS (Imaging Science Subsystem) fue diseñado por el Jet Propulsion Laboratory y la Universidad de Arizona. Está compuesto por dos cámaras de televisión con tubos vidicon: una gran angular de 200 mm de distancia focal y una de ángulo estrecho de 1.500 mm. Ambas incorporan un sistema de filtros intercambiables que permite obtener imágenes en distintas longitudes de onda del visible y del ultravioleta cercano. Su función es registrar imágenes de los planetas y satélites, analizar su morfología y medir su rotación y dinámica atmosférica.

El espectrómetro infrarrojo IRIS (Infrared Interferometer Spectrometer and Radiometer), desarrollado por el Goddard Space Flight Center, combina un radiómetro y un interferómetro para medir la radiación térmica en el rango del infrarrojo. Permite determinar la temperatura y la composición molecular de las atmósferas y superficies observadas.

El espectrómetro ultravioleta UVS (Ultraviolet Spectrometer), construido por el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, registra la radiación ultravioleta emitida o reflejada por los objetos del Sistema Solar y el medio interplanetario. Proporciona datos sobre la composición, densidad y estructura de las capas superiores de las atmósferas planetarias.

El fotopolarímetro PPS (Photopolarimeter Subsystem), diseñado en la Universidad de Arizona, mide la intensidad y polarización de la luz reflejada por las atmósferas y los anillos planetarios. Este instrumento analiza el tamaño, distribución y propiedades ópticas de las partículas en suspensión o de los cuerpos sólidos observados.

El experimento de plasma PLS (Plasma Science Experiment), desarrollado por la Universidad de Iowa y el Jet Propulsion Laboratory, consta de analizadores de iones y electrones destinados a medir la densidad, velocidad y temperatura del plasma. Este instrumento caracteriza el viento solar y su interacción con los campos magnéticos planetarios y con el medio interplanetario.

El sistema de magnetómetros MAG, construido por el Goddard Space Flight Center, incluye dos sensores montados en un mástil extensible de 13 metros. Uno mide campos magnéticos débiles y el otro los intensos. Ambos proporcionan datos sobre la intensidad y dirección de los campos magnéticos en los entornos planetarios y en el espacio exterior.

El detector de partículas cargadas LECP (Low Energy Charged Particle), diseñado por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, mide partículas energéticas de baja energía procedentes del viento solar y de las magnetosferas planetarias. El detector CRS (Cosmic Ray Subsystem), desarrollado por el Instituto de Tecnología de California, mide partículas de alta energía de origen solar, galáctico o cósmico.

Los instrumentos PRA y PWS (Planetary Radio Astronomy y Plasma Wave Subsystem), construidos por la Universidad de Iowa, registran las emisiones de radio naturales y las ondas de plasma presentes en el entorno planetario y en el medio interplanetario. Ambos emplean antenas desplegables de 10 metros dispuestas en ángulo recto.

Desarrollo de la misión Voyager 1

Lanzamiento y trayectoria inicial de la misión Voyager 1

El lanzamiento de la sonda Voyager 1 tuvo lugar el 5 de septiembre de 1977 desde Cabo Cañaveral, Florida. Fue puesta en órbita por un cohete Titan IIIE-Centaur, el mismo modelo utilizado semanas antes para la Voyager 2. Aunque su numeración pueda sugerir lo contrario, la Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto, pero la trayectoria asignada a la Voyager 1 era más directa y de mayor energía, lo que le permitiría alcanzar primero los sistemas de Júpiter y Saturno.

El lanzamiento se desarrolló sin incidentes. La etapa Centaur colocó a la nave en una trayectoria heliocéntrica con inclinación de 3,4 grados respecto al plano de la eclíptica. La velocidad de escape respecto a la Tierra fue de 16,6 km/s, suficiente para situarla en una órbita solar que la conduciría al encuentro con Júpiter en menos de dos años.

Durante las primeras semanas tras el lanzamiento se realizaron comprobaciones de los sistemas eléctricos, los ordenadores de a bordo y la plataforma de instrumentos. La antena de alta ganancia quedó orientada hacia la Tierra y se efectuaron los primeros ensayos de comunicación con la Red del Espacio Profundo. La señal de radio emitida por la sonda, de apenas 20 W, tardaba ya más de un minuto en llegar a las estaciones terrestres.

En esta fase inicial se verificaron las secuencias de orientación y se calibraron los instrumentos científicos. Los detectores de partículas y de plasma comenzaron a registrar las condiciones del viento solar y del campo magnético interplanetario, mientras las cámaras ISS tomaban las primeras imágenes de calibración. El 18 de septiembre, pocos días después del lanzamiento, la Voyager 1 obtuvo la primera fotografía conjunta de la Tierra y la Luna desde una distancia de 12 millones de kilómetros.

Tras completar estas pruebas, la nave inició su trayectoria de crucero hacia Júpiter a velocidad relativa al Sol de 17 km/s, siguiendo una órbita elíptica que la situaría en el punto de encuentro con el planeta gigante a comienzos de 1979.

Encuentro con Júpiter

La Voyager 1 comenzó su fase de aproximación a Júpiter a comienzos de enero de 1979, tras un viaje interplanetario de más de quinientos millones de kilómetros. Desde finales del año anterior, la cámara de ángulo estrecho del sistema ISS ya había registrado imágenes del planeta y de sus principales satélites para afinar los cálculos de navegación. La sonda se desplazaba a unos 17 km/s con respecto al Sol, una velocidad que le permitía recorrer más de 1,5 millones de kilómetros al día.

Las observaciones científicas sistemáticas comenzaron el 6 de enero, cuando la resolución de las cámaras alcanzó los 1.000 km por píxel. A medida que la nave se aproximaba, los instrumentos de plasma, magnetómetros y detectores de partículas registraban la creciente intensidad del entorno joviano. El 3 de marzo de 1979 la Voyager 1 cruzó el límite de la magnetosfera de Júpiter y entró en la región dominada por su campo magnético. El máximo acercamiento tuvo lugar el 5 de marzo a una distancia de 206.700 km sobre las cimas nubosas del planeta.

Durante el encuentro, las cámaras y espectrómetros permanecieron activas de forma continua. El equipo científico del Jet Propulsion Laboratory había programado secuencias automáticas de observación que incluían imágenes globales del planeta, estudios de las nubes y sobrevuelos próximos de los satélites galileanos. La complejidad del sistema joviano, con múltiples objetivos y ventanas de observación de apenas unos minutos, convirtió a esta fase en una de las más intensas de toda la misión.

Entre diciembre de 1978 y abril de 1979, la Voyager 1 transmitió más de 19.000 imágenes y un volumen de datos que entonces superó todos los registros anteriores de la exploración planetaria. Las fotografías mostraban por primera vez detalles atmosféricos en las bandas de nubes de Júpiter, estructuras en forma de torbellinos, filamentos y ondas de distinta altitud. El sistema de cámaras registró también la Gran Mancha Roja con una resolución sin precedentes, revelando que se trata de una gigantesca perturbación anticiclónica situada a unos 22° de latitud sur.

  • Vista global de Júpiter en alta resolución obtenida por la sonda Voyager 1 en febrero de 1979
  • Vista global de Ganimedes tomada por la sonda Voyager 1 durante su paso por el sistema de Júpiter en marzo de 1979
  • Cráter Valhalla en la luna Calisto, fotografiado por la sonda Voyager 1 en 1979.
  • Superficie de Ío observada por la sonda Voyager 1 y reprocesada en color por Kevin Gill

Los sobrevuelos de las principales lunas se realizaron entre el 4 y el 6 de marzo. El primer encuentro cercano fue con Amaltea, observado desde unos 1,2 millones de kilómetros. Horas después, la sonda sobrevoló Calisto a 126.000 km, seguido por Ganímedes a 114.000 km y Europa a 733.000 km. El paso más próximo se produjo sobre Ío, a apenas 21.000 km de su superficie, lo que permitió obtener las primeras imágenes de alta resolución de un satélite del sistema solar exterior.

Durante el sobrevuelo se observó que la superficie de Ío presentaba un tono amarillento y muy pocos cráteres, lo que indicaba una geología activa. Días después, al analizar las imágenes del limbo del satélite, el equipo de navegación del JPL identificó penachos de material expulsado desde la superficie, interpretados como erupciones volcánicas. Este hallazgo, inesperado, mostró que Ío es un mundo sometido a fuertes tensiones gravitatorias por parte de Júpiter y de los otros satélites galileanos.

Detalle de la región volcánica Ra Patera en Io, captado por la Voyager 1 el 5 de marzo de 1979. Los tonos rojizos y anaranjados corresponden a depósitos de azufre expulsados por la intensa actividad volcánica.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Europa, aunque observada desde mayor distancia, mostró un aspecto uniforme con un sistema de líneas oscuras que cruzaban su superficie helada. Ganímedes reveló regiones claras y oscuras, y Calisto, una corteza densamente craterizada con grandes estructuras concéntricas. Los magnetómetros y detectores de partículas confirmaron la complejidad del entorno magnético de Júpiter, compuesto por cinturones de radiación mucho más intensos que los terrestres.

La Voyager 1 descubrió además un tenue anillo de partículas alrededor de Júpiter. Las imágenes tomadas con larga exposición y bajo ángulo de iluminación mostraron una delgada estructura circular extendida a lo largo del plano ecuatorial del planeta, compuesta por polvo fino de origen probablemente meteórico.

Tras completar las observaciones planificadas, la sonda continuó enviando datos científicos hasta el 13 de abril de 1979, cuando las cámaras se desactivaron temporalmente para ahorrar energía y preparar la navegación hacia Saturno. Durante el sobrevuelo, la asistencia gravitatoria de Júpiter incrementó la velocidad de la nave en 10 km/s y modificó su trayectoria, dirigiéndola hacia el encuentro con el planeta anillado a finales de 1980.

Encuentro con Saturno

Tras completar su encuentro con Júpiter, la Voyager 1 continuó su trayectoria hacia Saturno en una órbita elíptica de largo periodo, impulsada por la asistencia gravitatoria del planeta gigante. Durante los meses siguientes, la nave permaneció en fase de crucero interplanetario, transmitiendo datos sobre el viento solar y el campo magnético del espacio exterior. A finales de 1979 comenzó la planificación detallada de las observaciones de Saturno y sus lunas, con especial atención al sobrevuelo de Titán, cuyo estudio era uno de los principales objetivos de la misión.

La aproximación a Saturno se inició en agosto de 1980. A medida que la sonda se acercaba, las cámaras ISS comenzaron a registrar imágenes del planeta y de su sistema de anillos. Las observaciones de los instrumentos se intensificaron a partir de septiembre, cuando la resolución de las imágenes permitió distinguir estructuras en las bandas atmosféricas y en los anillos principales. Durante esta fase, los detectores de partículas, espectrómetros y magnetómetros midieron la distribución de plasma y las propiedades del campo magnético del planeta.

  • Saturno visto por la sonda Voyager 1 durante su máximo acercamiento en noviembre de 1980.
  • Dione vista por la sonda Voyager 1 durante el encuentro con Saturno en 1980

El máximo acercamiento de la Voyager 1 a Saturno se produjo el 12 de noviembre de 1980, a una distancia de 124.000 km sobre las cimas de las nubes. Las cámaras obtuvieron imágenes en filtros visibles, violetas y ultravioletas que mostraron un sistema atmosférico organizado en bandas paralelas al ecuador, con sistemas de vientos de alta velocidad. Los espectrómetros IRIS y UVS registraron temperaturas, composición y estructura de las capas atmosféricas, mientras el fotopolarímetro PPS analizaba la dispersión de la luz en los anillos.

La geometría del encuentro fue cuidadosamente calculada para permitir un paso cercano por Titán, la mayor luna de Saturno. El sobrevuelo de Titán tuvo lugar el mismo 12 de noviembre, a una distancia de 6.400 km de su superficie. Debido a la posición de la sonda, la observación visual se realizó bajo un ángulo de fase elevado, lo que permitió examinar la capa superior de su atmósfera pero impidió ver la superficie. Los datos de los espectrómetros mostraron una atmósfera densa compuesta principalmente de nitrógeno y metano, con una presión superior a la terrestre y una temperatura cercana a –180 °C.

La Voyager 1 captó la espesa atmósfera de Titán el 12 de noviembre de 1980. La neblina fotomolecular impide ver la superficie del satélite.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

El sobrevuelo de Titán desvió la trayectoria de la nave fuera del plano de la eclíptica, en dirección norte respecto al plano orbital de los planetas. Esta maniobra, consecuencia directa de la asistencia gravitatoria del satélite, impidió que la Voyager 1 continuase hacia Urano y Neptuno, pero permitió que abandonara el sistema planetario por encima del plano solar, iniciando su travesía hacia el exterior de la heliosfera.

Antes de ese cambio de rumbo, la sonda realizó observaciones adicionales de varias lunas interiores de Saturno. Entre ellas se encontraban Mimas, Rea, Dione, Tetis y Encélado, todas con superficies heladas de gran reflectividad. Las imágenes obtenidas mostraron diferencias en la densidad de cráteres y fracturas superficiales, indicativas de procesos de impacto y tensiones internas. También se registraron datos sobre Jápeto y Hiperión desde mayor distancia.

Imagen de la luna Dione obtenida por la sonda Voyager 1 el 12 de noviembre de 1980, que muestra un terreno cubierto de cráteres y surcos brillantes de origen tectónico.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Las imágenes del sistema de anillos revelaron su complejidad estructural, con divisiones, ondas y zonas de diferente brillo. El fotopolarímetro y el espectrómetro infrarrojo permitieron analizar las propiedades ópticas y térmicas de las partículas que los componen. Los anillos A, B y C, junto con el tenue anillo F, mostraron una dinámica gobernada por las interacciones gravitatorias con los pequeños satélites conocidos como “lunas pastoras”.

El 14 de noviembre, dos días después del máximo acercamiento, la Voyager 1 había completado la mayor parte de las observaciones planificadas. En los meses siguientes, continuó transmitiendo datos del entorno de Saturno mientras se alejaba a una velocidad de 17 km/s. El encuentro proporcionó la energía necesaria para iniciar su trayectoria de escape del Sistema Solar, convirtiéndola en la primera nave en seguir una ruta hacia el espacio interestelar.

Hacia el espacio interestelar

Tras el encuentro con Saturno, la Voyager 1 abandonó el plano de la eclíptica impulsada por la gravedad del planeta y del sobrevuelo de Titán. Desde ese momento, su trayectoria se orientó hacia el norte del Sistema Solar, en dirección opuesta a la que seguiría su nave gemela. La misión planetaria había concluido, pero la nave continuó operando como un laboratorio del espacio profundo para estudiar el viento solar, el plasma y los rayos cósmicos en regiones nunca antes exploradas.

Durante la primera mitad de los años ochenta, la sonda permaneció en fase de crucero interplanetario, transmitiendo datos sobre el entorno heliosférico exterior. Los instrumentos de partículas cargadas, campos magnéticos y ondas de plasma siguieron registrando variaciones en la intensidad del viento solar y en la densidad del medio interplanetario, aportando la primera caracterización directa de la frontera exterior de la heliosfera.

En febrero de 1990, la Voyager 1 ejecutó una última secuencia con su sistema de cámaras, que desde el encuentro con Saturno permanecía inactivo. Desde una distancia de 6.000 millones de kilómetros, la nave tomó 60 imágenes que formaron el famoso “Retrato de familia del Sistema Solar”, en el que la Tierra aparecía como un diminuto punto azul iluminado por un rayo de luz solar. Después de esa sesión, las cámaras se apagaron definitivamente para conservar energía y reducir la degradación térmica de los sistemas.

A lo largo de la década de 1990, la nave continuó enviando datos científicos de sus instrumentos activos. En febrero de 1998, la Voyager 1 superó a la Pioneer 10 y se convirtió en el objeto fabricado por el ser humano más alejado de la Tierra. Desde entonces, su posición ha seguido alejándose del Sol a una velocidad aproximada de 17 kilómetros por segundo, unos 540 millones de kilómetros por año.

Durante los años siguientes, los sensores de partículas y el magnetómetro registraron un aumento progresivo en la densidad de rayos cósmicos y una disminución en la intensidad del viento solar, señales que indicaban la proximidad del límite de la heliosfera. En agosto de 2012, los datos del instrumento de ondas de plasma confirmaron el cruce de la heliopausa, la frontera que separa el plasma solar del medio interestelar. Por primera vez, una nave terrestre se encontraba oficialmente en el espacio interestelar.

En esta región, la Voyager 1 ha seguido midiendo la densidad y energía de las partículas cósmicas galácticas, el campo magnético interestelar y las ondas de plasma producidas por eyecciones solares que alcanzan la frontera heliosférica. A pesar de la gran distancia —más de 24.000 millones de kilómetros en 2025—, la señal de la sonda sigue siendo detectada por la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA mediante antenas de 70 metros de diámetro, con un tiempo de viaje de las transmisiones cercano a 22 horas y media en cada dirección.

La energía eléctrica procede de tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) que originalmente producían 470 vatios, pero que hoy apenas superan los 250. Esta pérdida gradual de potencia ha obligado a desconectar instrumentos secundarios y calefactores para priorizar los sistemas científicos principales. En los últimos años se han enfrentado a nuevos desafíos, como fallos en los propulsores de orientación y en el sistema de gestión de datos, que el equipo del Jet Propulsion Laboratory ha solucionado reprogramando códigos de los años setenta.

Estado actual de la misión Voyager 1

Actualmente la Voyager 1 mantiene operativos tres instrumentos: el Magnetómetro (MAG), el Subconjunto de Rayos Cósmicos (CRS) y el Detector de Ondas de Plasma (PWS) que permiten seguir caracterizando las condiciones del medio interestelar local, registrando cambios en la densidad y el flujo de partículas de alta energía procedentes de la galaxia.

La vida útil de la misión está limitada por el declive energético de los RTG, que pierden unos cuatro vatios por año. Se estima que la sonda podrá seguir enviando datos científicos hasta aproximadamente 2030-2035, tras lo cual continuará su viaje en silencio, portando el Disco de Oro con los sonidos e imágenes de la Tierra.

Más allá de su valor científico, la Voyager 1 se ha convertido en un símbolo de la exploración espacial. En unos 40.000 años, pasará a 1,6 años luz de la estrella AC+79 3888 en la constelación de la Jirafa. Aunque su travesía ya no pueda ser observada, seguirá representando un testimonio duradero de la capacidad tecnológica y la curiosidad científica de nuestra especie.

El mensaje interestelar: el Disco de Oro de las Voyager

Entre los muchos elementos que distinguen a las sondas Voyager, ninguno ha trascendido tanto como el Disco de Oro, el Voyager Golden Record, un mensaje simbólico concebido para transmitir a posibles civilizaciones extraterrestres la existencia y la cultura de la humanidad. Su inclusión fue una decisión conjunta entre el equipo científico del Jet Propulsion Laboratory y un comité liderado por Carl Sagan en la Universidad Cornell, con la colaboración de Frank Drake, Ann Druyan, Timothy Ferris, Jon Lomberg y otros especialistas en comunicación científica y arte.

El disco es un fonógrafo analógico de cobre recubierto de oro de 30 centímetros de diámetro. En su superficie se grabaron 115 imágenes codificadas en formato analógico, además de saludos en 55 idiomas, sonidos naturales de la Tierra, fragmentos de música de diversas culturas y épocas, y una serie de pulsos que representan información científica básica. El conjunto busca ofrecer una visión simbólica de la diversidad biológica, cultural y tecnológica del planeta en el momento de su lanzamiento, en 1977.

La cubierta del disco, también dorada, incluye instrucciones pictográficas sobre cómo reproducir su contenido, junto con la posición de la Tierra en la galaxia. Esta se representa mediante las coordenadas relativas a 14 púlsares y una muestra del isótopo uranio-238, cuya desintegración radiactiva podría servir para datar la antigüedad del objeto. La codificación visual se diseñó de modo que una inteligencia capaz de interpretar principios físicos básicos (frecuencia, tiempo, y geometría) pudiera reconstruir las imágenes y sonidos.

El contenido del disco está estructurado en tres secciones:

  • Sonidos de la Tierra: saludos en múltiples idiomas, desde el acadio y el chino mandarín hasta el inglés, el español o el suajili; ruidos naturales como el viento, la lluvia, el trueno, el canto de las aves y el latido del corazón humano.
  • Música: una selección de piezas que abarca desde la música clásica occidental (Bach, Beethoven, Mozart) hasta manifestaciones tradicionales de Asia, África y América, incluyendo tambores senegaleses, cantos navajos y el Johnny B. Goode de Chuck Berry.
  • Imágenes y datos científicos: representaciones gráficas de conceptos físicos, biológicos y matemáticos, fotografías de paisajes terrestres, organismos vivos, arquitectura y escenas cotidianas.

Cada disco fue montado en el lateral del cuerpo principal de ambas sondas, protegido por una placa de aluminio que además actúa como cubierta reflectante frente al polvo interplanetario. El soporte mecánico incluye también una aguja fonográfica y un diagrama que indica la velocidad de rotación (16⅔ rpm).

Aunque su probabilidad de ser hallado es prácticamente nula, el disco tiene un profundo valor simbólico. Representa la idea de que, incluso en una misión concebida con objetivos puramente científicos, la humanidad decidió dejar constancia de su existencia más allá de su propio mundo. En palabras de Carl Sagan, “las Voyager transportan un mensaje de esperanza, una muestra de lo que fuimos y de lo que podríamos llegar a ser”.

En la actualidad, los dos discos continúan viajando con sus respectivas sondas: el de Voyager 1 hacia el norte de la eclíptica, en dirección a la constelación de la Jirafa; el de Voyager 2, hacia el sur, rumbo a Sagitario. Cada uno es, literalmente, un mensaje físico que surca el espacio interestelar, llevando consigo la memoria colectiva de la Tierra.

Cronología de la misión Voyager 1

Lanzamiento5 de septiembre de 1977
Sobrevuelo de Júpiter5 de marzo de 1979
Sobrevuelo de Saturno12 de noviembre de 1980
La Voyager 1 supera a la Pioneer 10 y se convierte en el objeto humano más lejano.17 de febrero de 1998
Confirmado el cruce de la heliopausa: la Voyager 1 entra en el espacio interestelar.25 de agosto de 2012-Actualmente

Galería de imágenes de la misión Voyager 1

El 14 de febrero de 1990, la sonda Voyager 1 tomó esta imagen de la Tierra desde 6.000 millones de kilómetros de distancia, mostrando nuestro planeta como un pequeño punto suspendido en un rayo de luz solar. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Trayectorias de las sondas Voyager 1 y 2 mostrando sus pasos por Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, con las fechas de los principales “flybys”.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Montaje artístico del sistema de Saturno realizado a partir de imágenes obtenidas por la misión Voyager. Se observan Saturno y las lunas Dione, Tetis, Mimas, Encélado, Rea y Titán.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

La Voyager 1 obtuvo esta imagen de Rea, segunda luna más grande de Saturno, el 12 de noviembre de 1980, mostrando su superficie densamente craterizada.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

La Voyager 1 captó esta imagen de Ganimedes mostrando regiones claras y oscuras formadas por hielo de agua y material rocoso.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

La Voyager 1 captó esta imagen de Ganimedes mostrando regiones claras y oscuras formadas por hielo de agua y material rocoso.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Detalle de la Gran Mancha Roja de Júpiter visto por la Voyager 1 durante su aproximación al planeta el 4 de marzo de 1979.

Créditos: NASA/JPL-Caltech/Björn Jónsson

Imagen de la luna Europa tomada por la sonda Voyager 1 el 2 de marzo de 1979, que muestra su superficie helada atravesada por fracturas oscuras.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Imagen de la luna Calisto captada por la sonda Voyager 1 en marzo de 1979, mostrando una superficie cubierta de cráteres y zonas brillantes de hielo.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Despegue de la sonda Voyager 1 el 5 de septiembre de 1977 desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, Florida.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Esquema técnico de la Voyager 1 que identifica los instrumentos de observación planetaria y de detección del medio interplanetario.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

Referencias y más información

Lectura recomendada

Viajes interestelares, de Pedro León.
Ed. Alfaguara. 2024

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