As Missões Voyager e Sua Jornada pelo Espaço Profundo
Explorando como as sondas Voyager podem se comunicar com outras estrelas.
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Índice
A Voyager 1 e a Voyager 2 são espaçonaves que saíram do nosso sistema solar e agora estão viajando no espaço interestelar. Outras espaçonaves, como a Pioneer 10, Pioneer 11 e New Horizons, também estão a caminho dos limites externos do nosso sistema solar. Essas espaçonaves se comunicam regularmente com a Terra usando uma rede de grandes antenas conhecida como Deep Space Network (DSN). Os Sinais enviados dessas antenas não só chegam às espaçonaves, mas também viajam além delas para o espaço profundo.
Enquanto esses sinais viajam, podem encontrar outras Estrelas. Isso levanta uma possibilidade empolgante: vida inteligente de outros planetas pode captar nossas transmissões quando elas chegarem a essas estrelas. Para entender onde esses encontros podem acontecer, podemos rastrear os caminhos das espaçonaves e os sinais que elas enviam.
Estudando um catálogo de estrelas próximas, podemos identificar quais dessas estrelas estarão no caminho dos sinais das espaçonaves. Também podemos calcular quando essas estrelas serão alcançadas pelos sinais. Assim, podemos destacar pontos de contato importantes onde seres extraterrestres podem detectar nossos sinais.
O Caminho das Espaçonaves Voyager
A Voyager 1 foi lançada em 1977 e deixou a heliosfera, a área do espaço influenciada pelo Sol, em 2012. A Voyager 2 foi lançada ao mesmo tempo, mas deixou a heliosfera em 2018. A DSN continua enviando sinais para ambas as espaçonaves, o que significa que elas ainda podem alcançar outras estrelas à medida que viajam mais longe no espaço.
O objetivo é determinar quais estrelas vão encontrar esses sinais. Observando as posições das espaçonaves ao longo do tempo, conseguimos ver quais estrelas entrarão em contato com os sinais.
Podemos calcular isso usando um sistema detalhado que rastreia as posições das espaçonaves e das estrelas. Consideramos quão amplos são os sinais enquanto viajam. Essa largura é importante porque mostra quanta área no espaço os sinais cobrem quando são enviados.
Buscando Estrelas Próximas
Podemos também olhar para outras espaçonaves, como Pioneer 10, Pioneer 11 e New Horizons. Enquanto essas espaçonaves ainda não deixaram a heliosfera, elas estão indo nessa direção. Ao fazer cálculos semelhantes, podemos ver quais estrelas seus sinais podem alcançar.
Os sinais enviados da Terra para o espaço contêm energia que pode ser detectada por outras civilizações, se elas existirem. Por exemplo, sinais de televisão do dia a dia da Terra viajam para o espaço e também podem ser captados, mas os sinais da DSN são muito mais fortes e focados.
Podemos reunir informações sobre essas estrelas próximas a partir de um catálogo que inclui milhares de estrelas dentro de 100 parsecs (cerca de 326 anos-luz) da Terra. Filtrando os dados para focar em estrelas que estão perto de nós, conseguimos reduzir nossa busca e descobrir quais estrelas provavelmente receberão nossos sinais.
Características dos Sinais
A força dos sinais que enviamos para o espaço desempenha um papel importante em saber se eles serão notados por seres inteligentes. Os sinais da DSN são mais poderosos do que sinais gerais que vazam para o espaço, dando a eles uma chance melhor de serem detectados.
À medida que as espaçonaves viajam mais e mais longe, elas encontrarão mais estrelas ao longo do tempo. Por exemplo, os sinais da Voyager 1 ainda não alcançaram nenhuma estrela, mas projeta-se que comecem a fazer contato em 2044. Até o ano de 2341, a Voyager 1 pode ter alcançado 277 estrelas.
Por outro lado, a Voyager 2 já encontrou duas estrelas desde seu lançamento. Seus primeiros encontros ocorreram em 2007, quando seus sinais foram detectados por dois objetos celestes diferentes. Da mesma forma, a Pioneer 10 e a Pioneer 11 já fizeram contato com estrelas e devem encontrar mais nos próximos anos.
Analisando Encontros com Estrelas
Ao examinar as estrelas que foram ou serão alcançadas pelos sinais das espaçonaves, notamos certos padrões. A maioria das estrelas encontradas está a várias distâncias da Terra. Algumas espaçonaves, como a New Horizons, vão demorar mais para encontrar suas primeiras estrelas porque foram lançadas depois de outras, como a Voyager e a Pioneer.
No total, várias espaçonaves vão alcançar muitas estrelas ao longo dos próximos séculos, destacando encontros significativos ao longo do caminho. À medida que o tempo passa, o número de estrelas que podem potencialmente detectar nossos sinais aumenta. Isso se deve principalmente à área crescente coberta pelos sinais das espaçonaves à medida que viajam mais longe no espaço.
Visualizando os Dados
Para ajudar nessa análise, podemos criar representações visuais, como diagramas de cor-magnitude, para mostrar os tipos e distâncias das estrelas encontradas pelos sinais. Esses diagramas destacam quantas estrelas foram alcançadas por diferentes espaçonaves.
Além disso, podemos apresentar distribuições de distância, que mostram que a maioria das estrelas encontradas está mais distante. Apenas alguns encontros de espaçonaves ocorrem com estrelas que estão muito perto de nós, como aquelas dentro de 10 parsecs.
O Futuro da Comunicação
À medida que olhamos para o futuro, fica claro que os sinais da DSN continuarão a expandir seu alcance. Até 2100 e além, o número de estrelas detectadas aumentará a uma taxa mais rápida. Quanto mais longe os sinais viajam no espaço, maior será o número de encontros potenciais com outras estrelas.
Espaçonaves como a Voyager 1 e a Voyager 2 já forneceram evidências de que seus sinais podem alcançar corpos celestes distantes da Terra. Isso levanta questões sobre os planetas que orbitam essas estrelas e se eles também podem detectar sinais enviados do nosso mundo.
Conclusão
Ao estudar os caminhos das nossas espaçonaves e as estrelas que elas provavelmente alcançarão, abrimos a porta para possibilidades fascinantes sobre o contato com vida inteligente em outros sistemas solares. Temos as ferramentas para analisar esses dados e uma melhor compreensão de como nossos sinais viajam pelo espaço.
Resumindo, nossa capacidade de rastrear esses encontros e prever os futuros oferece perspectivas empolgantes para a busca contínua por vida extraterrestre. À medida que aprendemos mais sobre o cosmos, podemos descobrir que não estamos sozinhos, e que nossas transmissões podem um dia ser recebidas por outros seres inteligentes por aí no vasto universo.
Título: The Breakthrough Listen Search for Intelligent Life: Nearby Stars' Close Encounters with the Brightest Earth Transmissions
Resumo: After having left the heliosphere, Voyager 1 and Voyager 2 continue to travel through interstellar space. The Pioneer 10, Pioneer 11, and New Horizons spacecraft are also on paths to pass the heliopause. These spacecraft have communicated with the Deep Station Network (DSN) radio antennas in order to download scientific data and telemetry data. Outward transmissions from DSN travel to the spacecraft and beyond into interstellar space. These transmissions have encountered and will encounter other stars, introducing the possibility that intelligent life in other solar systems will encounter our terrestrial transmissions. We use the beamwidth of the transmissions between DSN and interstellar spacecraft to perform a search around the past and future positions of each spacecraft obtained from the JPL Horizons System. By performing this search over the Gaia Catalogue of Nearby Stars (GCNS), a catalogue of precisely mapped stars within 100 pc, we determine which stars the transmissions of these spacecraft will encounter. We highlight stars that are in the background of DSN transmissions and calculate the dates of these encounters to determine the time and place for potential intelligent extraterrestrial life to encounter terrestrial transmissions.
Autores: Reilly Derrick, Howard Isaacson
Última atualização: 2023-04-14 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2304.07400
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.07400
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
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Ligações de referência
- https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/
- https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/Descanso4--Voyager
- https://deepspace.jpl.nasa.gov/dsndocs/810-005/101/101E.pdf
- https://voyager.jpl.nasa.gov/frequently-asked-questions/
- https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-contacts-voyager-2-using-upgraded-deep-space-network-dish
- https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1972-012A
- https://solarsystem.nasa.gov/missions/pioneer-11/in-depth
- https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-new-horizons-reaches-a-rare-space-milestone/
- https://github.com/reillyderrick/Transmission-Encounters
- https://www.cosmos.esa.int/gaia
- https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium
- https://www.ctan.org/pkg/natbib