Geen enkel ruimtevaartuig wist het zo ver te schoppen als Voyager 1 en Voyager 2: de sondes die al bijna 40 jaar op weg zijn naar het onbekende.

Op 20 augustus is het precies 40 jaar geleden dat NASA de ruimtesonde Voyager 2 de lucht in slingerde. En een paar weekjes later, op 5 september, gaan de herinneringen terug naar diezelfde 5 september in 1977, de dag waarop Voyager 1 het luchtruim koos. Al bijna veertig jaar vliegen de ruimtesondes rond. En daarmee zijn het niet alleen de langst werkende ruimtesondes ooit. De ruimtesondes breken ook alle records als het gaat over de afstand die ze tot op heden hebben afgelegd: geen enkel ruimtevaartuig heeft het zo ver geschopt als Voyager 1 en Voyager 2. Eerstgenoemde sonde bevindt zich inmiddels op een slordige 21 miljard kilometer afstand van de aarde. En Voyager 2 is bijna 18 miljard kilometer van ons verwijderd. Op die enorme afstand van de aarde snellen beide sondes met een onvoorstelbare snelheid van zo’n 48.280 kilometer per uur voort, in een omgeving waar nog geen enkele door mensen gebouwde sonde ooit geweest is. Bijna veertig jaar nadat deze baanbrekende missie begon, blikken we terug. En kijken we vooruit. Want de Voyager-missie is nog lang niet voorbij.

Op weg
In 1977 worden Voyager 1 en Voyager 2 op weg gestuurd. De sondes moesten langs de vier buitenste planeten van het zonnestelsel scheren die op dat moment op één lijn stonden. NASA hoopte dat de beide sondes het zo’n vijf jaar vol zouden houden en een beter beeld konden geven van de twee gasreuzen Jupiter en Saturnus en de ijsreuzen Uranus en Neptunus. De sondes gingen op weg en deden in de decennia die volgden de ene na de andere ontdekking. Voyager 1 ontdekte de eerste buitenaardse actieve vulkanen (op Io, de maan van Jupiter) en de eerste buitenaardse bliksemschichten (op Jupiter). Voyager 2 bracht ondertussen als eerste ruimtesonde ooit de ringen van Jupiter, Neptunus en Uranus in beeld. En samen vonden de Voyagers bewijs voor de aanwezigheid van een oceaan op Jupiters maan Europa. Ook ontdekten de sondes samen meer dan 20 maantjes rond de gas- en ijsreuzen die ons zonnestelsel rijk is. In zekere zin maakten de Voyagers ons zo nog nieuwsgieriger naar het verhaal van deze planeten en hun manen. Het mondde uiteindelijk uit in de Galileo-missie (naar Jupiter) en de Cassini-missie (naar Saturnus).

De interstellaire ruimte
Langzaam maar zeker begon wel duidelijk te worden dat de Voyagers meer in hun mars hadden dan het bestuderen van de gas- en ijsreuzen. Deze sondes konden (letterlijk) veel verder gaan. In november 1980 verlaat Voyager 1 Saturnus en zet koers naar een gebied waar nog geen enkel ruimtevaartuig ooit is geweest: de ruimte tussen de sterren. In augustus 1989 zet ook Voyager 2 koers richting de interstellaire ruimte. Het wordt een reis die geduld vereist. Pas in 2012 bereikt Voyager 1 – als eerste ruimtesonde ooit – de interstellaire ruimte. Voyager 2 is er nog altijd niet: de sonde zal de interstellaire ruimte naar verwachting ergens in de komende jaren pas bereiken.

Op deze afbeelding zijn de locaties van Voyager 1 en Voyager 2 in 2005 aangeduid. Op dat moment was Voyager 1 de heliosheath binnengedrongen, dit is het gebied waarin interstellair gas en de zonnewind zich mengen. In 2012 zou Voyager 1 de heliopauze achter zich hebben gelaten en de interstellaire ruimte zijn binnengegaan. Die claim – neergelegd door NASA – werd de eerste jaren regelmatig door onderzoekers in twijfel getrokken. Niet zo heel gek, want we zijn nog nooit in de interstellaire ruimte geweest, dus hoe weet je dan precies dat je er bent? Vervolgonderzoek wijst er echter sterk op dat Voyager 1 in augustus 2012 de interstellaire ruimte heeft bereikt. Overigens wil dat niet zeggen dat Voyager 1 het zonnestelsel verlaten heeft. Sinds de jaren zestig stellen de meeste onderzoekers dat de grens van het zonnestelsel nog voorbij de Oortwolk ligt. In dat gebied begint de zwaartekracht van andere sterren dan onze zon de boel te domineren. Het duurt nog zo’n 300 jaar voordat Voyager 1 de binnenrand van de Oortwolk bereikt en mogelijk zelfs 30.000 jaar om het randje ervan te bereiken. Dus officieel heeft Voyager 1 het zonnestelsel nog niet verlaten. Omdat velen er een andere definitie van zonnestelsel op nahouden (het gebied nabij de zon waarin de planeten zich ophouden) kan er echter wel eens wat verwarring ontstaan. Vandaar dat onderzoekers liever niet stellen dat Voyager 1 het zonnestelsel heeft verlaten, maar spreken van een aanwezigheid in de interstellaire ruimte.

Vanzelfsprekend valt er ook in een gebied waar nog geen enkele ruimtesonde ooit is geweest genoeg te ontdekken. Zo blijkt uit data verzameld door Voyager 1 dat kosmische straling in de interstellaire ruimte veelvuldiger voorkomt dan in de omgeving van de aarde. Het suggereert dat de heliosfeer (het gebied waarin de zonnewind de overheersende stroom van deeltjes is) dienst doet als een soort schild en de planeten in het zonnestelsel beschermt tegen straling.

Voyager Golden Record

Aan boord van de Voyagers bevindt zich een grammofoonopname met daarop beelden en geluiden die een aardig beeld geven van het leven op aarde. De plaat kan gezien worden als een soort tijdcapsule. Maar misschien ook wel als een soort visitekaartje, mochten aliens de Voyagers ooit onderscheppen.

Probeer je het eens voor te stellen
Het is lastig om je een voorstelling te maken van het gebied waarin de Voyagers nu rondzwerven. Het moet er vooral heel eenzaam zijn. De sondes hebben de planeten van ons zonnestelsel inmiddels ver achter zich gelaten. En geen van beide sondes zal de komende 40.000 jaar nog in de buurt van een ster komen. Ze haasten zich door een relatief lege ruimte voort. Hun camera’s zijn – bij een gebrek aan energie en objecten om te fotograferen – al in 1989 (Voyager 2) en 1990 (Voyager 1) uitgeschakeld. “Het is heel donker op de plek waar de Voyagers nu zijn,” vertelt NASA hierover. “Hoewel je met de camera’s nog steeds enkele heldere sterren en planeten zou kunnen zien, kun je die sterren en planeten vanaf de aarde met amateur-telescopen nog beter bekijken.” Er mag dan in de omgeving van de Voyagers weinig te zien zijn: dat betekent niet dat de sondes zich hoeven te vervelen. Ze hebben tal van instrumenten aan boord waarmee ze allerhande metingen kunnen uitvoeren. Zo krijgen we gaandeweg een beter beeld van de omstandigheden in (en op het randje van) de interstellaire ruimte.

Nieuwe ontdekkingen
Maar wat kunnen we na veertig jaar Voyager-missie nog verwachten? Nou, een heleboel. Zo lijkt het een kwestie van tijd voor ook Voyager 2 de interstellaire ruimte bereikt. Tegen die tijd zullen beide Voyagers baden in materie afkomstig van andere sterren. “We kunnen niet zeggen welke ontdekkingen nog op Voyager wachten,” stelt onderzoeker Ed Stone. “Niemand kon alle details die Voyager 1 heeft gezien, voorspellen. Dus we verwachten nog meer verrassingen.”

Het roept natuurlijk een interessante vraag op. Want hoelang gaan de oude Voyagers dit kunstje nog volhouden? Het houdt toch een keertje op, zou je denken. En dat is ook zo. Grootste bedreiging voor beide sondes is een tekort aan energie. Naar verwachting zullen onderzoekers in het volgende decennium het ene na het andere onderzoeksinstrument aan boord van de sondes uit moeten schakelen om energie te besparen. Tegen 2030 zal de koek echt op zijn en het laatste onderzoeksinstrument stilvallen. Maar daarmee is de reis van de Voyagers nog niet over. Zij zullen koers houden en nog lang nadat de mensheid ze al is vergeten met een snelheid van meer dan 48.000 kilometer per uur door de Melkweg vliegen.