زومیت/ دوقلوهای وویجر شاید محبوب‌ترین کاوشگران کهنه‌کار ناسا باشند؛ اما پیش از آن‌ها، دو پیشگام واقعی راه را برای کاوش در مرزهای منظومه شمسی هموار کردند.

فضاپیماهای وویجر ۱ و وویجر ۲ در تقریباً ۴۸ سال گذشته درحال سفر در سرتاسر منظومه شمسی و فراتر از آن بوده‌اند. این کاوشگرها نقشی اساسی در درک ما از سیاره‌های غول‌پیکر گازی منظومه شمسی ایفا کردند و بعدتر با ورود به فضای میان‌ستاره‌ای، به نخستین اجرام ساخت دست بشر تبدیل شدند که به این قلمرو وارد می‌شوند. بااین‌حال، دوقلوهای وویجر نخستین فضاپیماهایی نبودند که با هدف سفر به بخش‌های بیرونی منظومه شمسی یا حتی ترک آن طراحی شده بودند.

پیشگامان واقعی

پایونیر ۱۰ و ۱۱ احتمالاً مشهورترین فضاپیماهای برنامه‌ی پایونیر ناسا هستند؛ پروژه‌ای که مأموریت‌های متنوعی از ماهواره‌های هواشناسی فضایی تا مدارگردهای قمری و مأموریت‌های سیاره‌ای را شامل می‌شد. آخرین فضاپیماهای این برنامه، یعنی پایونیر ۱۲ و ۱۳ که با نام‌های «ونوس اوربیتر» (مدارگرد زهره) و «مولتی‌پروب» (کاوشگر چندگانه) نیز شناخته می‌شوند، در سال ۱۹۷۸، اندکی پس از وویجرها پرتاب شدند.

اما این پایونیر ۱۰ و ۱۱ بودند که در فرهنگ عمومی بیشتر شناخته شدند، زیرا آن‌ها نخستین کاوشگرهایی بودند که از سیاره‌های مشتری و سپس زحل تصویربرداری کردند و همچنین نخستین اجسام انسان‌ساخت محسوب می‌شدند که از سرعت کافی برای خروج از منظومه شمسی برخوردار بودند. این کاوشگرهای پیشگام حتی پدیده‌ای عجیب را نیز تجربه کردند که بعدها «ناهنجاری پایونیر» نام گرفت و آن‌قدر غیرعادی بود که قوانین گرانش را نیز زیر سوال برد.

پایونیر ۱۰ که در مارس ۱۹۷۲ پرتاب شد، نخستین کاوشگر به مقصد مشتری بود. همچنین این فضاپیما یکی از پنج جرم مصنوعی تاریخ بود که به سرعت فرار از منظومه شمسی دست یافت. پایونیر ۱۱، همتای آن در آوریل ۱۹۷۳ پرتاب شد و نخستین فضاپیمایی بود که پس از بازدید از مشتری به زحل رسید. این فضاپیما نیز سرعت کافی برای ترک منظومه شمسی را داشت.

پلاک پایونیر: نخستین پیغام بشر برای موجودات فضایی

این واقعیت که پایونیرها می‌توانستند از منظومه شمسی خارج شوند، اریک برگس، روزنامه‌نگار انگلیسی را به این فکر انداخت که آن‌ها باید حامل پیغامی از طرف مردم زمین باشد. او این ایده را با کارل سیگن در میان گذاشت. سیگن نیز فرانک دریک (خالق معادله معروف دریک) و لیندا سالزمن سیگن، همسر خود در آن زمان را وارد پروژه کرد. لیندا و جان لومبرگ طراحی پیغام را انجام دادند و نتیجه نهایی با نام «پلاک پایونیر»، به تصویری نمادین تبدیل شد.

قبل از صفحه طلایی معروف وویجر، پایونیر ۱۰ و ۱۱ پیغامی تصویری را حمل می‌کردند که شامل موقعیت منظومه شمسی در کیهان با استفاده از تپش‌های ضرب‌آهنگ‌دار تپ‌اخترها، مکان زمین در منظومه شمسی و تصویر مرد و زنی برهنه در کنار نمایی از خود فضاپیما بود. پلاک پایونیر، مأموریت‌های پایونیر ۱۰ و ۱۱ را به نخستین ماموریت‌های فضایی تبدیل کرد که حامل پیغام برای موجودات فرازمینی هستند.

آیا پایونیر ۱۰ و ۱۱ هنوز در حرکت هستند؟

فضاپیماهای پایونیر با اینکه چند سال پیش از وویجرها پرتاب شدند، سرعت کمتری دارند. در حال حاضر وویجر ۱ دورترین فضاپیما از زمین و خورشید است. پس از آن، وویجر ۲ قرار دارد که در ژوئیه ۲۰۲۳ از پایونیر ۱۰ جلو زد. پایونیر ۱۱ اکنون چهارمین فضاپیمای دور از زمین است. این فضاپیماها در میلیون‌ها سال آینده از نزدیکی دو ستاره‌ی مشاهده‌پذیر با چشم غیرمسلح گذر خواهند کرد: دبران، درخشان‌ترین ستاره صورت فلکی گاو برای پایونیر ۱۰ و لاندا عقاب برای پایونیر ۱۱.

تیم‌های ناسا تا سال‌ها پس از گذر فضاپیماها از کنار سیار‌ه‌های بیرونی، همچنان سیگنال آن‌ها را دریافت می‌کردند. آخرین سیگنال پایونیر ۱۰ در ۲۳ ژانویه ۲۰۰۳، از فاصله‌ی ۱۲٫۲۳ میلیارد کیلومتری دریافت شد. پایونیر ۱۱ نیز آخرین بار در ۴ نوامبر ۱۹۹۵، از فاصله‌ی حدود ۶٫۴ میلیارد کیلومتری با زمین تماس برقرار کرد. همین رهگیری بلندمدت باعث کشف پدیده‌ای عجیب شد: هر دو فضاپیما به شکلی غیرقابل‌توضیحی در حال کاهش سرعت بودند؛ آن‌ها پس از عبور از فاصله‌ی ۲۰ واحد نجومی از خورشید، از موقعیت مورد انتظار عقب می‌ماندند.

در ابتدا گمان می‌رفت که شاید درک ما از گرانش در فاصله‌های زیاد نادرست باشد. اما از آنجایی که هیچ فضاپیمای دیگری چنین رفتاری نشان نداد، مشخص شد مشکل از جهان نیست، بلکه از خود فضاپیماها است. بعدها معلوم شد که این تأثیر ناشی از گرمای تولیدشده از مولدهای رادیوایزوتوپی و دیگر سامانه‌های داخل فضاپیما است که نیرویی جزئی در خلاف جهت حرکت وارد می‌کرد و باعث کشش خفیف در جهت مخالف می‌شد.

پایونیرها همان‌طور که از اسمشان پیداست، پیشگام بودند. آن‌ها الهام‌بخش فضاپیماهای وویجر و حتی نیوهورایزنز شدند؛ کاوشگری که پس از بازدید از پلوتو و آروکوت، جرم آدم‌برفی‌شکل کمربند کویپر، پنجمین فضاپیمایی خواهد بود که منظومه شمسی را ترک می‌کند. مأموریت‌های پایونیر در مطالعه مستقیم سیاره‌های گازی غول‌پیکر و فضای بیرونی منظومه شمسی نقشی تعیین‌کننده داشتند.

درواقع پایونیرها پرواز کردند تا وویجرها بتوانند اوج بگیرند.