보이저 2호

3. 행성 탐사

보이저 2호는 1977년 8월 20일, 미국 항공우주국(NASA)에 의해 플로리다주 케이프커내버럴의 우주발사시설 41에서 타이탄 IIIE/켄타우르 발사체를 이용하여 발사되었다.^[34][35] 쌍둥이 탐사선인 보이저 1호는 2주 뒤인 1977년 9월 5일에 발사되었지만, 보이저 2호는 더 길고 원형에 가까운 궤도로 발사되어 목성과 토성에 먼저 도착했다. 보이저 1호의 초기 궤도는 원일점이 약 8.9AU였고, 보이저 2호는 6.2AU였다.^[36]

1978년 4월, 보이저 2호에 명령을 전송하는 과정에서 문제가 발생하여 주 무선 수신기가 고장나고 백업 수신기로 전환해야 했다. 백업 수신기는 작동했지만, 수신기의 고장난 축전기로 인해 정확한 주파수로만 송신되는 전송만 수신할 수 있었다. 이 주파수는 지구의 자전(도플러 효과)과 기내 수신기의 온도 등 여러 요인에 영향을 받았다.^[38][39]

보이저 2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사했다.

3. 1. 목성 탐사 (1979년)

3. 2. 토성 탐사 (1981년)

3. 3. 천왕성 탐사 (1986년)

3. 4. 해왕성 탐사 (1989년)

4. 성간 탐사

보이저 2호는 행성 탐사 임무를 종료한 후 태양권 너머 영역을 탐사하는 성간 탐사 임무를 수행하고 있다. 2012년에는 근처 성간 공간의 플라스마 온도를 측정하여 태양권 내 플라스마보다 온도가 낮음을 확인했고, 태양권을 빠져나가기 직전 플라스마 밀도가 약간 증가하는 것을 확인했다. 현재는 원인 조사를 위해 성간 플라스마의 밀도와 온도를 측정하고 있다.^[101]

5. 타임라인

|-

방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)의 전력이 서서히 감소함에 따라, 우주선의 다양한 장비들이 꺼졌다.^[85] 보이저 2호에서 가장 먼저 꺼진 과학 장비는 1991년의 PPS였으며, 이로써 1.2W의 전력을 절약했다.^[85]

6. 과학적 성과

보이저 2호는 여러 행성과 위성을 탐사하며 획기적인 과학적 성과를 거두었다. 주요 발견은 다음과 같다.

'''목성 탐사 (1979년 7월 9일 최근접 통과)'''^[3]

• 대적점이 시계 반대 방향으로 회전하는 복잡한 폭풍임을 밝혀냈다.^[42]
• 목성의 띠 모양 구름에서 다양한 소규모 폭풍과 소용돌이를 발견했다.^[42]
• 이오의 화산 활동을 확인하고, 보이저 1호 탐사 이후 4개월 만에 표면 변화를 관측했다.^[3]
• 유로파 표면의 선형 구조를 발견했으며, 이는 얇은 얼음 지각 아래에 50km 깊이의 바다가 존재할 가능성을 시사한다.^[34][35]
• 목성의 고리 바로 바깥쪽에서 두 개의 새로운 소형 위성 아드라스테이아와 메티스를 발견했다.^[34]
• 테베 위성을 발견했다.^[34]

• 상층 대기의 온도와 압력을 측정하여, 70mbar 압력에서 82,000 , 1200mbar 압력에서 143,000 온도를 기록했다.^[44]
• 극지방이 중위도보다 10°C 정도 더 차가운 현상을 관측했다. 이는 계절적 변화에 의한 것으로 추정된다.^[90]
• 스캔 플랫폼의 일시적인 고장이 있었으나, 지상 엔지니어들의 노력으로 기능을 회복했다.^[46]

• 코델리아, 오필리아, 비앙카, 크레시다, 데스데모나, 줄리엣, 포르티아, 로살린드, 벨린다, 퍽 그리고 페르디타를 포함하여 11개의 새로운 위성을 발견했다.^[53][54]
• 천왕성의 자전 주기가 17시간 14분임을 측정했다.^[48]
• 천왕성의 자기장이 자전축과 크게 어긋나 있으며, 태양 반대편으로 1000만 킬로미터 뻗어나가는 나선형 자기 꼬리를 가지고 있음을 확인했다.^[53]
• 천왕성 대기의 평균 온도가 약 60,000임을 측정했다.
• 천왕성의 고리가 목성, 토성의 고리와 다르며, 비교적 최근에 형성되었을 가능성을 제시했다.^[34][35]
• 미란다의 근접 비행을 통해 거대한 지질학적 단층 협곡을 발견했다.^[53]

• 해왕성의 고리를 발견했다.^[63]
• 데스피나, 갈라테아, 라리사, 프로테우스, 나이아드 및 탈라사를 포함하여 6개의 새로운 위성을 발견했다.^[64]
• 대흑점을 발견했으나, 이후 허블 우주 망원경 관측에서 사라진 것으로 확인되었다.^[65]
• 해왕성의 플라스마 밀도는 10^-3 – 10^-1 cm^-3이다.^[61][62]

• 2007년 8월 30일, 종단 충격파를 통과하여 태양권계면에 진입했다.^[72]
• 2018년 11월 5일, 항성간 공간에 도달했다.^[8][9]
• 2020년 10월, 태양계 외부 우주의 밀도가 예상보다 상당히 높다는 사실을 보고했다.^[78][79]
• 2023년 7월 18일, 파이오니어 10호를 넘어 태양으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 우주선이 되었다.^[32][33]

협각 카메라 필터[26]
이름	파장	스펙트럼	감도
투명	280 – 640 nm; 460 nm 중심		style="background:#fff;"|
자외선(UV)	280 – 370 nm; 325 nm 중심		style="background: #1d0036" |
보라색	350 – 450 nm; 400 nm 중심		style="background: #8300b5" |
파란색	430 – 530 nm; 480 nm 중심		style="background: #00d5ff" |
녹색	530 – 640 nm; 585 nm 중심		style="background: #ffef00" |
주황색	590 – 640 nm; 615 nm 중심		style="background: #ff8900" |

|

광각 카메라 필터[27]
이름	파장	스펙트럼	감도
투명	280 – 640 nm; 460 nm 중심	--	style="background:#fff;"|
보라색	350 – 450 nm; 400 nm 중심	--	style="background: #8300b5" |
파란색	430 – 530 nm; 480 nm 중심	--	style="background: #00d5ff" |
메탄(CH4)-U	536 – 546 nm; 514 nm 중심		style="background: #81ff00" |
녹색	530 – 640 nm; 585 nm 중심	--	style="background: #ffef00" |
나트륨(Na)-D	588 – 590 nm; 589 nm 중심		style="background: #ffe200" |
주황색	590 – 640 nm; 615 nm 중심	--	style="background: #ff8900" |
메탄(CH4)-JST	614 – 624 nm; 619 nm 중심		style="background: #ff7b00" |

|}

|-

| 전파 과학 시스템

| (RSS)

| 보이저 우주선의 통신 시스템을 사용하여 행성과 위성(이온층, 대기, 질량, 중력장, 밀도)의 물리적 특성과 토성 고리의 물질 양과 크기 분포, 고리 크기를 결정했다.

|-

| 적외선 간섭계 분광기 및 방사계

| (IRIS)

| 전 지구적 및 지역적 에너지 균형과 대기 구성을 조사한다. 행성과 위성뿐만 아니라 토성 고리의 입자 구성, 열적 특성 및 크기에서 수직 온도 프로필도 얻는다.

|-

| 자외선 분광기

| (UVS)

| 대기 특성과 방사선 측정을 위해 설계되었다.

|-

| 3축 플럭스게이트 자력계

| (MAG)

| 목성과 토성의 자기장, 이러한 행성의 자기권과 태양풍의 상호 작용, 그리고 항성간 자기장과의 태양풍 경계까지 그리고 그 너머의 행성간 자기장을 조사하도록 설계되었다. (만약 교차한다면)

|-

| 플라즈마 분광기

| (PLS)

| 플라즈마 이온의 거시적 특성을 조사하고 5eV~1keV의 에너지 범위에서 전자를 측정한다.

|-

| 저에너지 대전입자 계기

| (LECP)

| 이온, 전자의 에너지 플럭스 및 각 분포의 미분과 에너지 이온 조성의 미분을 측정한다.

|-

| 우주선 시스템

| (CRS)

| 항성간 우주선의 기원과 가속 과정, 수명 주기 및 동적 기여, 우주선 원천에서 원소의 핵합성, 행성간 매질에서 우주선의 거동, 그리고 포획된 행성 고에너지 입자 환경을 결정한다.

|-

| 행성 전파 천문학 조사

| (PRA)

| 주파수 스윕 전파 수신기를 사용하여 목성과 토성에서 나오는 전파 방출 신호를 연구한다.

|-

| 광도계 시스템

| (PPS)

| 편광기를 사용한 망원경을 사용하여 목성과 토성의 표면 질감과 구성에 대한 정보와 두 행성의 대기 산란 특성과 밀도에 대한 정보를 수집했다.

|-

| 플라스마파 서브시스템

| (PWS)

| 목성과 토성에서 전자 밀도 프로필에 대한 지속적이고 피막과 무관한 측정과 지역 파-입자 상호 작용에 대한 기본 정보를 제공하며, 자기권 연구에 유용하다.

|}

7. 골든 레코드

두 개의 보이저 우주 탐사선에는 금 도금된 음향-영상 디스크인 골든 레코드가 실려 있다. 이 레코드는 외계 생명체가 탐사선을 발견했을 때 지구의 다양한 생명체와 문화를 보여주기 위해 만들어졌다.^[96][97]

8. 현재 위치 및 미래

2018년 11월 2일 기준으로 보이저 2호는 태양권덮개에 있으며, 태양으로부터 119AU (1780억km)에 위치한다. 빛의 속도로 16.48시간이 소요된다.^[118] 2023년 4월, 먼저 발사된 파이어니어 10호를 추월함으로써 인류가 만든 물체 중 지구로부터 두 번째로 멀리 떨어져 있는 우주선으로 기록된다.

행성 탐사 임무가 끝난 후, 보이저 2호는 항성간 임무를 수행하고 있으며, NASA는 이를 이용하여 태양계의 태양권 너머가 어떤지 알아내고 있다. 현재 보이저 2호는 초당 약 160비트/초의 속도로 과학 데이터를 전송하고 있다.^[67]

9. 기타

보이저 2호는 여러 기능이 정지되었거나 정지될 예정이다.

1998년 스캔 플랫폼 및 자외선 분광계(UVS) 관측이 종료되었다.^[85] 2007년 디지털 테이프 레코더(DTR) 작동이 종료되었는데, 이는 2002년 6월 30일 플라즈마파 관측장비(PWS)의 고주파 수신기 고장으로 인해 더 이상 필요하지 않게 되었기 때문이다.^[92] 2008년 행성 전파 천문학 실험(PRA) 전원이 차단되었다.^[85]

방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)의 전력이 서서히 감소함에 따라, 2019년 CRS 히터가 꺼졌고,^[86] 2021년 저에너지 대전입자 검출기 히터가 꺼졌다.^[87] 2024년 전력 저하 대책의 일환으로 플라스마 과학 실험 장치(PLS)가 정지되었다.^[88]

심각한 고장이 없다면 보이저 2호는 2025년경까지 운용이 가능할 것으로 예상되며, 그 이후는 전력과 연료 잔량에 따라 달라진다.^[106] 2030년경에는 어떤 장비에도 전력 공급이 불가능하며,^[89] 2036년에는 심우주 통신망(Deep Space Network) 통신 범위 밖에 있게 된다.^[90]

9. 1. 컴퓨터 오류

9. 2. 기능 종료 시점

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