Las sondas espaciales gemelas estadounidenses Voyager I y Voyager II, fueron lanzadas en 1977 por dos cohetes Titan IIIE-Centaur/6 y Titan IIIE-Centaur/7 respectivamente. La misión que llevan a cabo desde entonces constituye sin duda uno de los acontecimientos más importantes de la carrera espacial. El objetivo de estas dos sondas era la exploración de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno aprovechando la gravedad (tirón gravitacional asistido) y la especial conjunción en su posición en el espacio de estos planetas y que evita en gran medida tener que utilizar los instrumentos de propulsión de a bordo.
El sobrevuelo de cada planeta modifica la ruta de vuelo de la sonda y aumenta su velocidad, lo suficiente como para entregarla al próximo destino haciendo que puedan pasar de un planeta al siguiente aprovechando el impulso gravitacional del anterior en su trayectoria, tras recoger y almacenar los datos proporcionados por los instrumentos de a bordo en su aproximación al planeta y con un gasto mínimo de combustible.
Se diseñaron con materiales resistentes a las radiaciones, y las piezas más sensibles recibieron una protección suplementaria. Un juego de 16 propulsores permitía a las naves controlar la posición y corregir la trayectoria. Cada uno de ellos producía un empuje de sólo 0,85 newtons, de forma que la nave podía realizar maniobras delicadas.
Ambas naves tienen un peso de 815 Kg y su longitud es de 3,35 m. La Voyager I fue lanzada el 5 de septiembre de 1977 desde Cabo Cañaveral (hoy cabo Kennedy), Florida y la Voyager II el 20 de agosto de 1977. El cuerpo central está constituido por un prisma de 10 caras. La carga útil de la misión científica principal consistió en 10 instrumentos. Se mantienen cinco equipos investigadores, aunque los datos son recogidos por dos instrumentos adicionales.
La Voyager I acelerada aprovechando los campos gravitacionales y con una ruta más corta y más rápida llegaría primero a Júpiter enviando las primeras fotografías en enero de 1979 y después y hasta el mes de abril el mismo año un total de 19.000. El 5/marzo/1979 alcanzó su máximo acercamiento al planeta (278.000 km) y aprovechando esta posición realizaría la mayor parte de las observaciones de las lunas, anillos, campos magnéticos y condiciones de radiación de Júpiter durante un periodo de 48 horas. Voyager I descubrió un anillo alrededor de Júpiter. No es tan espectacular como el de Saturno, teniendo únicamente 30 Km. de grosor y 9.000 Km. de anchura. Su borde interior está unos 57000 Km. por encima de la más alta capa de nubes del planeta.
El 12 de noviembre de 1980 y con ayuda de la aceleración proporcionada por el campo gravitatorio de Júpiter, alcanzó Saturno aproximándose asta una distancia de 124.200 km. recogiendo datos sobre su atmosfera así como también de la de Titán el más grande de sus satélites del que pasó a una distancia de unos 6.500 kilómetros.
La mayor parte de lo que conocemos de Neptuno se debe al Voyager II, que se acercó a él en 1989. Neptuno ha resultado ser más parecido a Júpiter que a Urano. Aunque la atmósfera tiene la composición del segundo, presenta los grandes intercambios de energía térmica del primero, dando lugar a ciclones y anticiclones, siendo el rasgo más sobresaliente de su atmósfera la Gran Mancha Azul, un vórtice anticiclónico en el hemisferio sur. Existen manchas claras correspondientes a cirros de metano a gran altitud, y a una temperatura lo suficientemente baja como para permitir que el metano se congele en pequeños cristales. Neptuno posee un anillo muy parecido al de Urano.
La historia arranca en la década de 1960, cuando los científicos se
dieron cuenta por primera vez de que una alineación poco común de los
planetas permitiría una misión espacial única: el Gran Tour. La
alineación de los planetas exteriores Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno,
a fines de la década de 1970, que ocurría solo una vez cada 175 años,
significaba que era posible que una nave espacial pasara por encima de
todos ellos sin cambios importantes para su trayectoria, lo que permitía
explorar los cuatro planetas por el precio de un lanzamiento. Al darse
cuenta, los científicos de la NASA comenzaron a diseñar con entusiasmo
una misión que podría aprovechar esta oportunidad al máximo.
Inicialmente, como parte del programa Mariner de la NASA, que exploró
los planetas Mercurio, Venus y Marte, este programa progresó bajo su
propio nombre: Voyager. La idea era enviar cuatro naves espaciales, con
sobrevuelos no solo de los cuatro planetas exteriores, sino también de
Plutón, que en ese momento todavía era técnicamente un planeta (hoy está
clasificado como planeta enano). Sin embargo, un coste enorme de mil
millones de dólares llevó a reducir el programa a dos naves espaciales:
las Voyager 1 y Voyager 2.
Ambas tenían un diseño idéntico.
Con una masa de aproximadamente 825
kilos, cada una estaba equipada con un gran disco para comunicarse con
la Tierra, un sistema de energía nuclear conocido como generador
termoeléctrico de radioisótopos (RTG) y diez instrumentos científicos
diferentes para estudiar los mundos que visitarían. Aquellos incluían
cámaras avanzadas para tomar fotografías, herramientas infrarrojas y
ultravioleta para ver sus atmósferas y magnetómetros para estudiar sus
campos magnéticos.
A pesar del nombre, la Voyager 2 fue la primera de las dos naves en ser
lanzada. El 20 de agosto de 1977, despegó sobre un cohete
Titán-Centauro, lo que dio comienzo a su largo viaje al espacio
profundo. La Voyager 1 la siguió unas dos semanas más tarde, el 5 de
septiembre, en la misma clase de cohete, pero esta vez lanzándose en una
trayectoria mucho más rápida, y llegó a 98.169km/h, frente a las 90.100 km/h de la Voyager 2. La 1 fue diseñada para llegar a Júpiter y
Saturno rápidamente, al primero en 1979 y al segundo en 1980, mientras
que la Voyager 2 estaba en una trayectoria más lenta que la llevaría
hasta Saturno en 1981. Sin embargo, este camino más lento dejaba abierta
la opción de que si la nave espacial permanecía en funcionamiento,
podría intentar el Gran Tour y dirigirse hacia Urano y Neptuno.
La Voyager 1 fue diseñada con objetivos ligeramente reducidos. Su fin
era volar más allá de Júpiter y Saturno, el primero de los cuales había
sido visitado por la nave espacial Pioneer 10, en 1973, y la Pioneer 11,
en 1974; el segundo fue visitado por la Pioneer 11 en 1979. Emocionados
por estas misiones, los científicos estaban listos para obtener más
datos, y la Voyager 1 se preparó a lo grande. La ambiciosa y emocionante
misión también incluiría sobrevolar la tentadora luna de Saturno,
Titán, de la que hoy sabemos que es el único lugar, aparte de la Tierra,
que tiene cuerpos líquidos en su superficie. Muchos estaban encantados
con la perspectiva de explorar estos mundos con esta avanzada nave
espacial. ¿Qué se descubriría en su increíble viaje?
En 1978, la Voyager 1 comenzó su aproximación a Júpiter, y fue tomando
imágenes regulares a medida que se acercaba cada vez más. Finalmente
ingresó en el llamado sistema joviano en febrero de 1979. Así descubrió
un anillo delgado previamente conocido que rodeaba el planeta, que tenía
solo unos 30 kilómetros de espesor y, por lo tanto, a diferencia del
magnífico anillo de Saturno, había sido difícil de detectar. Finalmente,
hizo su aproximación más cercana a Júpiter en marzo, al situarse a solo
280 000 kilómetros del planeta, antes de volar más allá de muchas de
sus emocionantes lunas, incluido el mundo volcánico de Ío, la helada
Europa y la descomunal Ganímedes. Los estudios de la nave espacial sobre
Io fueron particularmente interesantes, pues reveló que esta luna era
el mundo más volcánicamente activo del Sistema Solar, incluso más que la
Tierra.
En noviembre de 1979 había llegado a Saturno, donde también cosecharía
muchos descubrimientos fascinantes. Encontró cinco lunas nuevas en el
sistema y observó nuevas propiedades del fabuloso sistema de anillos de
Saturno.
De particular interés fue Titán, que la Voyager 1 descubrió que
tenía una atmósfera espesa hecha de nitrógeno como la Tierra, lo que
hizo que la luna fuera de gran interés para los científicos. No sería
hasta la misión conjunta Cassini-Huygens de la ESA y la NASA, lanzada a
finales del siglo XX, cuando realmente comprenderíamos lo fascinante que
era Titán.
