보이저 계획

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요

보이저 계획은 1977년 발사된 보이저 1호와 2호를 포함하는 NASA의 행성 탐사 계획이다. 이 계획은 원래 매리너 계획의 일부였으나, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성(당시)을 탐사하는 별도의 계획으로 발전했다. 보이저 2호는 먼저 발사되어 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사했고, 보이저 1호는 토성의 위성 타이탄을 거쳐 태양계 바깥으로 향했다. 2012년 보이저 1호는 태양권을 벗어나 성간 공간에 진입했고, 보이저 2호는 2018년에 태양권을 벗어났다. 두 탐사선은 현재까지도 자료를 전송하고 있으며, 2025년경에는 전력 부족으로 가동이 중단될 예정이다. 보이저에는 지구의 소리와 사진을 담은 금제 음반이 실려 있으며, 칼 세이건이 촬영한 지구의 모습인 "창백한 푸른 점" 사진은 유명하다.

2. 역사적 배경

1960년대 후반, 미국 항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소는 175년에 한 번 오는 희귀한 행성 정렬을 이용해 외행성들을 탐사할 수 있는 그랜드 투어 프로그램을 계획했다. 항공우주 엔지니어인 게리 플랜드로는 중력 보조를 활용하여 목성, 토성, 위성인 타이탄, 천왕성, 해왕성, 명왕성을 탐사하는 계획을 세웠다.^[12]^[13]

보이저 우주선이 태양계를 탈출하기 위해 외행성을 방문하고 속도를 얻을 수 있게 해 준 궤적

태양으로부터의 거리에 따른 ''보이저 2''의 헬리오 중심 속도 그래프로, 목성, 토성, 천왕성에서 우주선의 가속을 위해 중력 보조를 사용하는 것을 보여준다.

그러나 1971년 12월, 그랜드 투어 임무는 예산 문제로 취소되고, 예산은 우주 왕복선 프로그램으로 전환되었다.^[14] 이후 축소된 형태로 마리너 프로그램의 우주선을 활용하는 방안이 제안되었고, 마리너 10이 성공적으로 입증한 중력 보조 기술을 사용하기로 했다.^[15] 이 우주선들은 이후 '''마리너 목성-토성''' 프로그램으로 옮겨졌고, 최종적으로 보이저 계획으로 이어졌다.

2. 1. 매리너 계획과의 관계

두 대의 보이저 우주 탐사선은 원래 1960년대 후반과 70년대 초에 행성 그랜드 투어의 일환으로 구상되었으며, 목성, 토성, 위성인 타이탄, 천왕성, 해왕성, 명왕성을 탐사하는 것을 목표로 했다.^[12]^[13] 이 임무는 175년에 한 번 발생하는 희귀한 행성 정렬을 활용했다.^[12] 그러나 1971년 12월, 그랜드 투어 임무는 자금이 우주 왕복선 프로그램으로 전환되면서 취소되었다.^[14]

1972년에는 축소된 임무가 제안되었으며, 원래 마리너 11과 마리너 12로 설계된 마리너 시리즈에서 파생된 우주선을 활용했다. 마리너 10에 의해 성공적으로 입증된 중력 보조 기술이 사용될 예정이었다.^[15] 이후 이 우주선들은 마리너 프로그램의 일부인 '''마리너 목성-토성''' ('''마리너 목성-토성-천왕성''',^[16] '''MJS''', 또는 '''MJSU''')이라는 별도의 프로그램으로 옮겨졌는데, 이는 두 우주선의 설계가 마리너 제품군보다 훨씬 발전하여 별도의 이름을 가질 자격이 있다고 생각되었기 때문이다.^[17]

2. 2. 행성 대탐사 계획과의 관계

두 대의 보이저 우주 탐사선은 원래 1960년대 후반과 70년대 초에 계획된 행성 그랜드 투어의 일환으로 구상되었으며, 목성, 토성, 토성의 위성인 타이탄, 천왕성, 해왕성, 명왕성을 탐사하는 것을 목표로 했다.^[12]^[13] 1964년 제트 추진 연구소의 항공우주 엔지니어인 게리 플랜드로는 175년에 한 번 발생하는 희귀한 행성 정렬을 활용한 그랜드 투어 프로그램을 고안했다.^[12]^[13] 이 행성 정렬을 통해 우주선은 중력 보조를 사용하여 모든 외행성에 도달할 수 있었다. 이 임무는 여러 쌍의 탐사선을 보내는 것이었으며, 1966년 미국 항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소의 지지를 받으면서 탄력을 받았다. 그러나 1971년 12월, 그랜드 투어 임무는 자금이 우주 왕복선 프로그램으로 전환되면서 취소되었다.^[14]

1972년에는 축소된 (4개 행성, 동일한 우주선 2대) 임무가 제안되었으며, 원래 마리너 11과 마리너 12로 설계된 마리너 시리즈에서 파생된 우주선을 활용했다. 마리너 10에 의해 성공적으로 입증된 중력 보조 기술은 중간 행성의 중력장을 통과하여 기동함으로써 토성까지의 시간을 최소화하여 상당한 속도 변화를 얻는 데 사용될 것이다.^[15] 이 우주선들은 이후 마리너 프로그램의 일부인 '''마리너 목성-토성''' ('''마리너 목성-토성-천왕성''',^[16] '''MJS''', 또는 '''MJSU''')이라는 별도의 프로그램으로 옮겨졌는데, 두 우주선의 설계가 마리너 제품군보다 훨씬 발전하여 별도의 이름을 가질 자격이 있다고 생각되었기 때문이다.^[17]

2. 3. 발사 및 초기 궤도

보이저 2호는 1977년 8월 20일에 발사되었으며, 보이저 1호는 그보다 늦은 1977년 9월 5일에 발사되었다.^[18] 보이저 1호가 2호보다 늦게 발사된 이유는 발사 당일 시스템 문제로 인해 16일 연기되었기 때문이다.^[64] 보이저 1호는 보이저 2호보다 더 짧고 빠른 궤도를 따라 이동했는데, 이는 토성의 위성 타이탄을 최적으로 근접 비행하기 위해서였다.^[18] 타이탄은 크고 밀도 높은 대기를 가지고 있어 특별히 탐사 대상으로 선정되었다.^[19]

당초 그랜드 투어 계획에서는 보이저 1호가 보이저 2호보다 몇 년 আগে 발사될 예정이었다.^[64] 이는 명왕성의 공전 위치가 천왕성 및 해왕성보다 늦었기 때문에, 목성과 토성이 천왕성, 해왕성에 접근하기 전에 보이저 1호를 발사하여 명왕성으로 향하는 궤도를 계획했기 때문이다. 그러나 최종적으로 궤도 계획이 변경되어 보이저 1호와 2호 모두 비슷한 시기에 발사되었다.^[64]

보이저 1호는 토성에 접근할 때 보이저 2호보다 감속하는 방향으로 스윙바이를 수행하여 더 빠른 초속도로 발사되었다. 보이저 1호와 2호가 모두 이 시기에 발사된 이유는 1970년대 후반부터 1980년대에 걸쳐 외행성^[63]들이 비슷한 방향으로 정렬되어 스윙바이 항법을 이용해 더 멀리 탐사하기에 최적의 시기였기 때문이다. 이 기회를 놓치면 다음 정렬까지 175년을 기다려야 했다.^[64]

보이저 1호는 타이탄 탐사로 인해 황도면에서 벗어나는 궤도로 변경되어 행성 과학 임무를 종료했다.^[19] 만약 보이저 1호가 타이탄 근접 비행을 할 수 없었다면, 보이저 2호의 궤도를 변경하여 타이탄을 탐사하고 천왕성과 해왕성 방문을 포기할 수도 있었다.^[20]

3. 탐사선 설계

보이저 탐사선은 무게가 773kg이며 이 중 105kg은 과학 장비이다.^[88] 두 탐사선은 구조적으로 동일하며, 가속도계를 이용한 3축 안정화 조정 시스템을 사용했다.

고이득 안테나(High-gain antenna)는 지름 3.7m이며, 십각형 전지에 연결되어 있다. 가운데에는 구형 하이드라진 단일추진제 저장 탱크가 있다.

보이저 금제 음반은 운송부에 부착되어 있으며, 오른쪽 사각형 판은 광학 교정 대상 및 방열판 역할을 한다. 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG) 3개는 아래 막대기 끝에 달려 있다.

탐색대(scan platform)에는 적외선 간섭 분광기, 자외선 분광기, 화상 과학 시스템, 망원 사진 편광계가 설치되어 있다.

비행 자료 하부체계(Flight Data Subsystem, FDS) 및 8트랙 자기 테이프로 데이터를 처리했다. FDS는 각 장비를 조정하고 과학 및 공학 자료를 모아 전송할 수 있게끔 변환했고, 자기 테이프는 플라스마 파동 시스템의 자료를 기록했다. 데이터는 6개월마다 재생되었다.

화상 과학 시스템은 협각 및 광각 카메라로 구성되어 있으며, 마리너 탐사선에 사용되었던 저속 비디오 카메라 관을 개량한 것이다. 각 카메라는 관 앞에 필터 8개가 돌아갈 수 있게끔 설계되었다. 광각 카메라는 초점거리 200mm에 조리개 f/3, 협각 카메라는 1500mm에 f/8.5이다.

3. 1. 구조 및 제원

보이저 탐사선은 총 중량 773 kg이며, 이 중 105 kg은 과학 장비이다.^[88] 보이저 탐사선은 구조적으로 완벽히 동일하며, 가속도계를 사용하는 3축 안정화 조정 시스템을 갖추고 있다.

탐사선의 고이득 안테나(High-gain antenna)는 지름 3.7 m이며, 십각형 전지에 연결되어 있다. 중앙에는 구형 하이드라진 단일추진제 저장 탱크가 있다.

보이저 금제 음반은 운송부에 장착되어 있으며, 오른쪽 사각형 판은 광학 교정 대상 및 방열판 역할을 한다. 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG) 3개는 아래 막대기 끝에 차례대로 장착되어 있다.

탐색대(scan platform)에는 적외선 간섭 분광기, 자외선 분광기, 화상 과학 시스템, 망원 사진 편광계가 설치되어 있다.

비행 자료 하부체계(Flight Data Subsystem, FDS)와 자기 테이프로 데이터를 처리한다. FDS는 각 장비를 조정하고 과학 및 공학 자료를 모아 전송할 수 있게끔 변환하며, 자기 테이프는 플라스마 파동 시스템 자료를 기록한다. 데이터는 6개월마다 재생된다.

화상 과학 시스템은 협각 및 광각 카메라로 이루어져 있으며, 마리너 탐사선에 사용되었던 저속 비디오 카메라 관을 개량한 것이다. 각 카메라는 관 앞에 필터 8개가 돌아갈 수 있게 설계되었다. 광각 카메라는 초점거리 200 mm에 조리개 f/3, 협각 카메라는 1500 mm에 f/8.5이다.

두 탐사선에는 각각 지름 30 cm 크기의 금제 음반이 실려 있으며, 지구의 소리와 사진들이 기록되어 있다. 음반 표지에는 음반을 트는 방법과 지구의 위치가 표시되어 있다.^[70]^[83] 이 음반은 외계 문명이 보이저 탐사선을 찾았을 때 인류가 보내는 "메시지"이며, 미래에 인류가 탐사선을 다시 회수한다면 타임캡슐이 된다. 음반에 실린 내용들은 칼 세이건이 의장을 맡은 위원회에서 선별했다.^[83]

3. 2. 과학 장비

보이저 탐사선에는 다음과 같은 과학 장비들이 탑재되었다.

{| class="wikitable"

|+ 과학 장비 목록

|-

! 기기명

! 약자

! 설명

|-

| 화상 과학 시스템

| ISS

| 협각 및 광각 카메라 2개를 이용해 목성, 토성 등 탐사 대상 천체의 사진을 촬영했다.

{| class="wikitable"

|-

! colspan="2" | 필터

|-

|

협각 카메라^[89]
이름	파장	스펙트럼	감도
투명	280–640 nm	50px	style="background:#fff;" \|
UV	280–370 nm	50px	style="background:#1d0036;" \|
보라	350–450 nm	50px	style="background:#8300b5;" \|
파랑	430–530 nm	50px	style="background:#00d5ff;" \|
초록	530–640 nm	50px	style="background:#ffef00;" \|
주황	590–640 nm	50px	style="background:#ff8900;" \|

|

광각 카메라^[90]
이름	파장	스펙트럼	감도
투명	280–640 nm
style="background:#fff;" \|
보라	350–450 nm
style="background:#8300b5;" \|
파랑	430–530 nm
style="background:#00d5ff;" \|
CH₄-U	536–546 nm	50px	style="background:#81ff00;" \|
초록	530–640 nm
style="background:#ffef00;" \|
Na-D	588–590 nm	50px	style="background:#ffe200;" \|
주황	590–640 nm
style="background:#ff8900;" \|
CH₄-JST	614–624 nm	50px	style="background:#ff7b00;" \|

|}

주 연구자: 브래드포드 스미스 / 애리조나 대학교
데이터: [https://web.archive.org/web/20030507144627/http://pds-imaging.jpl.nasa.gov/Admin/resources/cd_voyager.html PDS/PDI 데이터 카탈로그], [http://pds-rings.seti.org/voyager/iss/raw_images.html PDS/PRN 데이터 카탈로그]

|-

| 전파 과학 시스템

| RSS

| 탐사선에 실린 전파 장비를 이용해 행성과 위성의 대기권, 전리층, 질량, 중력, 밀도 등을 측정하고, 토성의 고리 물질 분포와 크기를 알아냈다.

주 연구자: G. 타일러 / 스탠포드 대학교
데이터: [http://ppi.pds.nasa.gov/search/?filter=VG_230,VG_231,VG_232,VG_233&title=Voyager_1_Radio_Science_Investigation PDS/PPI 데이터 카탈로그] , [http://pds-rings.seti.org/voyager/rss/index.html PDS/PRN 데이터 카탈로그], [https://web.archive.org/web/20131214045306/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/radio_science_rss/ NSSDC 자료 보관소]

|-

| 적외선 간섭 분광기

| IRIS

| 행성과 위성의 에너지 균형, 대기권 온도 분포 및 성분을 조사하고, 토성의 고리 입자 크기를 측정했다.

주 연구자: 루돌프 한넬 / NASA 고더드 우주 비행 센터
데이터: [http://pds-rings.seti.org/voyager/iris/original_volume.html PDS/PRN 데이터 카탈로그], [http://pds-rings.seti.org/voyager/iris/expanded_volumes.html PDS/PRN 데이터 추가 카탈로그], [https://web.archive.org/web/20131214045312/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/infrared_interferometer_spectrometer_iris/ NSSDC 목성 자료 보관소]

|-

| 자외선 분광기

| UVS

| 대기권의 성질과 복사열을 측정했다.

주 연구자: A. 브로드푸트 / 서던 캘리포니아 대학교
데이터: [http://pds-rings.seti.org/voyager/uvs/data.html PDS/PRN 데이터 카탈로그]

|-

| 삼축 포화철심형 자력계

| MAG

| 목성과 토성의 자기장 및 자기장과 태양풍 사이의 상호작용을 측정하고, 행성간 및 성간 자기장도 조사했다.

주 연구자: 노르만 네스 / NASA 고더드 우주 비행 센터
데이터: [http://ppi.pds.nasa.gov/search/?filter=VG_1501,VG_1601,VGMA_1&title=Voyager_1_Magnetometer_Investigation PDS/PPI 데이터 카탈로그] , [https://web.archive.org/web/20131214045319/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/magnetic_fields/ NSSDC 자료 보관소]

|-

| 플라스마 분광기

| PLS

| 5eV ~ 1keV 에너지 범위의 플라스마 이온 및 전자를 탐지했다.

주 연구자: 존 리처드슨 / 매사추세츠 공과대학교
데이터: [http://ppi.pds.nasa.gov/search/?filter=VG_1501,VG_1601,VG_PLS&title=Voyager_1_Plasma_Science_Investigation PDS/PPI 데이터 카탈로그] , [https://web.archive.org/web/20131214045310/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/plasma/ NSSDC 자료 보관소]

|-

| 저에너지 하전 입자 장비

| LECP

| 이온 및 전자들의 에너지 유속 차이와 각도 분산 정도, 에너지 차이를 기록했다.

주 연구자: 스타마티오스 크리미기스 / JHU/APL / 메릴랜드 대학교
데이터: [http://voyager-mac.umd.edu/ UMD 자료 정리], [http://ppi.pds.nasa.gov/search/?filter=VG_1501,VG_1601,VGLE_&title=Voyager_1_Low-Energy_Charge_Particle_Investigation_at_Saturn PDS/PPI 데이터 카탈로그] , [https://web.archive.org/web/20131214045354/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/particle/lecp/ NSSDC 자료 보관소]

|-

| 우주선 하부 체계

| CRS

| 우주선 입자의 기원, 가속 과정, 수명, 우주선 발생 지역의 원소 합성 과정, 행성간 매질 속 우주선의 움직임, 행성계에 갇힌 입자들의 상태를 측정했다.

주 연구자: 에드워드 스톤 / 캘리포니아 공과대학교 / NASA 고더드 우주 비행 센터
데이터: [http://ppi.pds.nasa.gov/search/?filter=VG_1501,VG_1601&title=Voyager_1_Cosmic_Ray_Investigation PDS/PPI 데이터 카탈로그] , [https://web.archive.org/web/20131214045357/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/particle/crs/ NSSDC 자료 보관소]

|-

| 행성 전파천문학 조사기

| PRA

| 목성 및 토성에서 방출되는 전파를 수신하기 위한 주파수 점진 변화 탐지기였다.

주 연구자: 제임스 워릭 / 콜로라도 대학교
데이터: [http://ppi.pds.nasa.gov/search/?filter=VG_1501,VG_1601,VGPR_1201&title=Voyager_1_Planetary_Radio_Astronomy_Investigation PDS/PPI 데이터 카탈로그] , [https://web.archive.org/web/20131214045317/http://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/spacecraft_data/voyager/voyager1/planet_radio_ast_pra/planetary_radio_%20astronomy_data/ NSSDC 자료 보관소]

|-

| 망원 사진 편광계

| PPS

| 6인치 f/1.4 다흘-키캄형 카세그레인식 망원경에 2350 ~ 7500 Å 파장 범위 필터 8개와 분석기가 장착되어, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 표면 모습 및 성분, 대기권 산란 정도와 밀도를 분석했다.

주 연구자: 찰스 릴리에 / LASP(목성): 찰스 호드 /LASP(토성): 아서 래인 / JPL
데이터: [http://pds-rings.seti.org/voyager/pps/data.html PDS/PRN 데이터 카탈로그 및 PDS 대기권 접속점]

|-

| 플라스마 파동 시스템

| PWS

| 목성 및 토성에서 일반적인 입자들의 상호작용 및 전자 밀도를 지속적으로 측정하여 자기권 연구에 활용했다.

주 연구자: 도널드 거넷 / 아이오와 대학교
데이터: [http://www-pw.physics.uiowa.edu/plasma-wave/voyager/ 웹사이트], [http://ppi.pds.nasa.gov/search/search.jsp?k=voyager+pws PDS/PPI 데이터 카탈로그]

|}

3. 3. 컴퓨터 및 자료 처리

보이저 탐사선에는 각기 다른 역할을 하는 세 종류의 컴퓨터가 탑재되었으며, 각 종류별로 2대씩 총 6대의 컴퓨터가 사용되었다. 이 컴퓨터들은 CMOS 및 TTL 중간 직접 회로로 맞춤 제작되었다. 보이저 1호와 2호의 컴퓨터 시스템은 동일하다.^[91]^[92]

종류	역할 및 특징	비고
컴퓨터 명령 체계 (Computer Command System, CCS)	중앙 통제기 역할, 4096단어 비휘발성 와이어 메모리를 사용한 18비트 인터럽트형 프로세서 워드 머신	바이킹 탐사선과 유사^[93]
비행 자료 체계 (Flight Data System, FDS)	8198 단어 모듈 메모리를 가진 16비트 워드 머신, 가시광선 카메라 제어
고도 및 산출 조정 체계 (Attitude and Articulation Control System, AACS)	4096단어 워드 머신, 우주선 기동 조절 (고이득 안테나 지구 지향, 탐색대 특정 지점 지향)

컴퓨터 명령 체계는 카메라를 조정하고, 명령 해석, 오류 감지 및 수정, 안테나 조준 절차 등을 자동 수행하는 고정된 프로그램이 탑재되어 있었다. 이 컴퓨터는 바이킹 탐사선에 탑재된 컴퓨터를 개량한 것이다.^[94] 두 탐사선의 컴퓨터 하드웨어는 완벽히 동일하며, 과학 하위체계 보완을 위한 약간의 소프트웨어 수정만 있었다.

기네스 세계 기록에 따르면 CCS는 "컴퓨터의 최장 기간 연속 작동" 기록을 보유하고 있으며, 1977년 8월 20일부터 계속 가동 중이다.^[41]

일부 인터넷 자료에서 보이저 우주 탐사선이 RCA 1802 (RCA CDP1802 "COSMAC" 마이크로프로세서)로 제어되었다고 잘못 알려져 있지만,^[42] 이는 주요 설계 문서에서 뒷받침되지 않는다. 보이저의 디지털 제어 전자 장치는 마이크로프로세서 집적 회로 칩을 기반으로 하지 않았다.

3. 4. 통신 시스템

보이저 탐사선은 3.7미터 크기의 고이득 안테나를 이용하여 지구와 통신한다. 상향 링크 통신에는 S 대역 마이크로파를 사용하고, 하향 링크 통신에는 X 대역 마이크로파 통신기를 사용하며, S 대역 통신기는 보조로 활용된다. X 대역의 전파 폭은 0.5°, S 대역은 2.3°이다.^[95]

전파 통신에도 역제곱 법칙이 적용되어, 탐사선이 지구에서 멀어질수록 하향 링크 데이터 속도는 감소한다. 목성 근방에서는 초당 115,000 비트였던 속도가 토성에서는 절반으로 줄었고, 이후에도 계속 감소했다.^[95]

이러한 문제 해결을 위해 다음과 같은 노력을 기울였다.

1982~1985년: 심우주 통신망의 파라볼라 안테나 지름을 64미터에서 70미터로 확장하여 약한 신호 감지 능력을 향상시켰다.^[95]
토성과 천왕성 사이: 탐사선 소프트웨어를 업데이트하여 이미지 압축 및 리드 솔로몬 부호 사용 효율을 높였다.^[95]
1986~1989년: 지상 안테나 신호를 결합하는 기술을 도입하여 신호 강도를 높였다.^[95] 캘리포니아 골드스톤, 캔버라, 마드리드의 안테나와 파크스 전파망원경(오스트레일리아, 1989년 해왕성 통과 시), 장기선 간섭계(미국 뉴멕시코주, 골드스톤 장비와 함께 사용) 등이 활용되었다.^[95]

이러한 기술 덕분에 해왕성에서 지구까지의 먼 거리 통신 문제를 극복할 수 있었다.

3. 5. 전력 시스템

보이저 탐사선의 전력은 MHW-RTG 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG) 3개를 통해 공급받는다. 각 RTG는 플루토늄-238을 플루토늄-239로 변환시켜 에너지를 얻는데, 발사 당시 기준으로 직류 470 W, 30 V를 생산했다.^[96] 플루토늄-238의 반감기는 약 87.74년이기 때문에, 보이저 탐사선의 RTG는 이론상 1년에 0.79%씩 전력 생산량이 줄어든다.^[96]

발사 34년 후인 2011년에는 이론적으로 359W를 생산해야 했지만, 열을 전기로 변환시키는 열전대 효율 감소로 실제 전력 생산량은 더 낮았다. 2011년 10월 7일, 보이저 1호와 2호의 전력 생산량은 각각 267.9W, 269.2W로, 발사 전 예상보다 더 나은 수치였다. 전력 생산량 감소에 따라 가동 가능한 장비가 줄어들어 탐사선 활약 가능성이 좁혀진다. 2032년경에는 통신에 사용할 전력도 부족할 것으로 예상된다.^[97]

4. 탐사 경과

두 탐사선은 원래 매리너 계획의 일부로, 각각 매리너 11호와 12호로 불렸다. 이후 "매리너 목성-토성" 계획으로 분리되었으나, 기존 매리너 탐사선보다 크게 발전하여 "보이저 계획"으로 명명되었다.^[73]

보이저 계획은 1960년대 말 행성 대탐사 계획과 유사하다. 행성 대탐사 계획은 제트 추진 연구소에서 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성(당시 행성)을 근접통과 방식으로 탐사할 수 있는 행성 정렬을 발견하고 세워졌다.^[74] 이 계획은 자금 문제로 취소되었지만, 세부 사항은 보이저 계획으로 넘어가 명왕성을 제외한 행성들을 탐사하게 되었다.

2호는 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 모두 근접 통과하는 궤도로 먼저 발사되었다. 1호는 늦게 발사되었지만, 토성의 위성 타이탄을 거쳐가는 궤도로 발사되었다.^[75] 보이저 1호는 타이탄을 거치면서 궤도가 황도면 바깥으로 나가 행성 탐사를 종료했다.^[76] 만약 1호가 타이탄을 탐사하지 못했다면, 2호가 타이탄으로 가고 천왕성과 해왕성 탐사는 불가능했을 것이다.^[77] 또한 1호는 타이탄을 거치지 않고 토성에서 바로 명왕성으로 갈 수도 있었다.^[78]

1990년대에 보이저 1호는 파이어니어 10호와 11호를 추월하여 지구에서 가장 멀리 떨어진 인공 물체가 되었다. 이 기록은 뉴 허라이즌스 탐사선조차 보이저 1호보다 느려 거의 깨지지 않을 것으로 예상된다. 보이저 1호와 파이어니어 10호는 태양계 반대편에 위치한다.

2004년 12월, 보이저 1호는 태양의 말단충격을 통과하여 태양권덮개에 진입했다. 2007년 12월 10일, 보이저 2호도 말단충격을 통과했는데, 이 지점은 보이저 1호가 통과한 지점보다 약 10억km 가까워 태양권이 비대칭임을 보여준다.^[79]

2010년, 보이저 1호는 태양풍 속력이 0이 되었다고 측정했고, 과학자들은 보이저 1호가 성간 공간에 들어섰을 것이라고 추정했다.^[80] 2011년, 보이저 탐사선들의 자료를 통해 태양권덮개에 많은 자기장 거품이 존재함이 밝혀졌다.^[81]

2012년 6월 15일, NASA는 보이저 1호에서 측정한 우주선량이 급증하여 성간 공간 진입 직전이라고 추정했다.^[82]^[83] 2013년 9월, NASA는 보이저 1호가 2012년 8월 25일에 태양권계면을 통과하여 공식적으로 태양계를 벗어났다고 발표했다.^[84]^[85]^[86]

2018년 기준으로 보이저 1호와 2호는 태양계 바깥쪽 자료를 계속 보내오고 있다.^[70] 2020년까지 과학 장비들을 가동할 수 있으며, 이후 전력 부족으로 장비를 꺼야 한다. 2025년경에는 과학 장비를 가동할 수 없을 것으로 예상된다.

4. 1. 목성 및 토성 탐사

보이저 1호는 1977년 9월 5일에 발사되어 목성과 토성, 그리고 그 위성들을 관측했다. 보이저 2호는 1977년 8월 20일에 발사되어 보이저 1호가 방문한 행성들에 더해 천왕성과 해왕성, 그리고 그 위성들을 관측했다. 그 결과, 각 행성에서 새로운 위성을 발견하거나, 목성, 천왕성 및 해왕성에 고리가 있음이 밝혀졌다. 또한, 트리톤의 대기 발견 외에도, 이오의 화산에 대해서도 밝혀졌다.^[64]

보이저 1호가 보이저 2호보다 늦게 발사되었지만, 이는 원래 같은 날 발사할 예정이었던 보이저 1호가 시스템 불량으로 인해 16일 연기되었기 때문이다. 당초 그랜드 투어 계획에서는 보이저 1호를 보이저 2호보다 몇 년 빠른 시기에 발사하는 구상이 있었다. 당시 명왕성의 공전각이 천왕성 및 해왕성보다 늦게 위치해 있었기 때문에, 목성 및 토성의 공전이 천왕성 및 해왕성에 따라잡기 전의 이른 시기에 보이저 1호를 발사하여 천왕성 및 해왕성을 통과하지 않고 명왕성으로 향하는 궤도를 구상했다. 그러나 최종적으로 궤도 계획이 재검토되어 보이저 1호와 2호 모두 같은 시기에 발사되었다. 보이저 1호는 토성 접근 시 보이저 2호보다 감속 방향으로 스윙바이를 하는 형태가 되어, 더 빠른 초속도로 발사되었다.^[64]

보이저 1호와 2호가 모두 이 시기에 발사된 이유는 1970년대 후반부터 1980년대에 걸쳐 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성 등의 외행성^[63]이 비슷한 방향으로 정렬되기 때문이다. 이 시기는 스윙바이 항법을 사용하여 더 멀리 도달하는 데 최적의 시기였다 (스윙바이 항법을 사용하지 않았을 경우, 보이저가 지구를 출발했을 때의 속도로는 목성 근처까지만 도달할 수 있었다). 이 기회를 놓치면 다음 정렬은 175년 뒤까지 기다려야 했다. 천왕성·해왕성으로 향할 예정이 없었던 보이저 1호는 보이저 2호와 다른 궤도로 투입되어 토성 접근 후 명왕성으로 향할 가능성이 있었다. 그러나 최종적으로 명왕성 탐사는 취소되었고, 타이탄 접근 탐사가 이루어졌다. 타이탄의 대기는 예상외로 두꺼웠고, 보이저 1호는 구름 아래까지 관측할 수 없었다. 타이탄 지표면의 본격적인 탐사는 카시니·호이겐스까지, 명왕성 탐사는 뉴 허라이즌스까지 미루어졌다.^[64]

탐사선	발사일	목성 통과	토성 통과	천왕성 통과	해왕성 통과	태양계(태양권) 탈출
보이저 1호	1977년 9월 5일	1979년 3월 5일	1980년 11월 12일			2012년 8월 25일
보이저 2호	1977년 8월 20일	1979년 7월 9일	1981년 8월 25일	1986년 1월 24일	1989년 8월 25일	2018년 11월 5일

4. 2. 천왕성 및 해왕성 탐사

보이저 2호는 1977년 8월 20일에 발사되어 목성, 토성 외에도 천왕성과 해왕성 및 그 위성들을 관측했다. 보이저 2호의 관측 결과, 각 행성에서 새로운 위성이 발견되었고, 목성, 천왕성, 해왕성에 고리가 있음이 밝혀졌다.^[63] 보이저 2호는 1986년 1월 24일에 천왕성을 통과했고, 1989년 8월 25일에는 해왕성을 통과했다.^[64]

4. 3. 태양권 및 성간 공간 탐사

1990년대에 보이저 1호는 파이어니어 10호와 파이어니어 11호보다 더 먼 거리에 도달하여 지구에서 가장 멀리 떨어진 인공 물체가 되었다. 이 기록은 뉴 허라이즌스 탐사선이 보이저 1호보다 빠른 속도로 발사되었지만, 목성과 토성 근접 비행을 통해 얻은 추가 속도로 인해 보이저 1호가 더 빠르게 멀어지고 있기 때문에 쉽게 깨지지 않을 것이다. 보이저 1호와 파이어니어 10호는 태양계에서 거의 반대 방향으로 이동하고 있어, 두 탐사선 사이의 거리는 매우 멀다.

2004년 12월, 보이저 1호는 태양풍이 아음속으로 느려지는 말단충격을 통과했다. 이후 태양풍이 압축되고 성간매질과의 상호 작용으로 난류가 발생하는 태양권덮개에 진입했다.^[22] 2007년 12월 10일, 보이저 2호도 말단충격을 통과했는데, 보이저 1호보다 10억km 더 가까운 거리였다. 이는 태양계가 비대칭 형태임을 시사한다.^[79]

2010년, 보이저 1호는 태양풍의 속도가 0으로 측정되었다고 보고했고, 과학자들은 보이저 1호가 성간 공간에 근접했다고 예측했다.^[80] 2011년, 보이저 탐사선들의 자료를 통해 태양권덮개가 매끄럽지 않고, 태양 자기장이 태양계 가장자리에서 뒤틀리며 형성되는 거대한 자기 거품으로 채워져 있다는 사실이 밝혀졌다.^[81]

2012년 6월, NASA는 보이저 1호가 태양계 외부에서 온 우주선의 급격한 증가를 감지했으며, 이는 성간 공간 진입이 임박했음을 나타낸다고 발표했다.^[82]^[83] 2013년 9월, NASA는 보이저 1호가 2012년 8월 25일 태양권계면을 통과하여 인류 역사상 최초로 성간 공간에 진입한 우주선이 되었다고 공식 발표했다.^[84]^[85]^[86]

2018년 12월, NASA는 보이저 2호가 2018년 11월 5일 태양권계면을 통과하여 성간 공간에 진입한 두 번째 우주선이 되었다고 발표했다.^[46]

보이저 1호와 2호는 현재도 태양계 외곽의 상태를 관측하고 있다.^[70] 2020년까지는 과학 장비들을 가동할 수 있지만, 전력 제한으로 인해 점차 장비들을 비활성화해야 한다. 2025년경에는 과학 장비를 작동할 전력이 부족할 것으로 예상된다.

보이저 1호는 2012년 8월 태양권계면 (태양권의 가장자리)을 통과했다.
보이저 2호는 2018년 11월 태양권덮개를 통과했다.

보이저의 주 임무는 1989년 보이저 2호의 해왕성 근접 비행으로 완료되었다. 이후 보이저 성간 임무(VIM)는 두 탐사선이 12년 이상 비행한 후 시작된 임무 연장이다. NASA 과학 임무국의 헬리오피직스 부서는 2008년 헬리오피직스 시니어 리뷰를 통해 VIM을 "반드시 계속 진행해야 할 임무"로 평가하며, "자금 지원은 최적 수준에 가깝고, 심우주 네트워크(DSN) 지원을 늘릴 가치가 있다"고 결론 내렸다.

VIM의 주요 목표는 태양계 탐사를 태양권계면(태양 복사가 성간풍보다 우세한 가장 먼 거리) 너머까지 확장하는 것이다. 보이저 1호는 2012년, 보이저 2호는 2018년에 태양권계면 경계를 통과했다. 태양권계면을 통과하면서 두 탐사선은 태양풍의 영향을 받지 않는 성간장, 입자, 파동을 측정할 수 있게 되었다. 현재까지 자기 버블 영역의 발견과^[50] 예상된 태양 자기장 변화의 부재라는 두 가지 중요한 발견이 이루어졌다.

보이저 2호의 스캔 플랫폼을 포함한 모든 장비는 1998년에 작동이 중단되었다. 보이저 1호의 경우 자외선 분광계(UVS)^[52]를 제외한 모든 플랫폼 장비가 꺼졌다.

보이저 1호의 스캔 플랫폼은 2000년 말 작동 중단 예정이었으나, 상류 방향 자외선 방출 조사를 위해 계속 켜두었다. UVS 데이터는 계속 수집되지만, 스캔은 불가능하다.

자이로 작동은 보이저 2호는 2016년, 보이저 1호는 2017년에 종료되었다. 자이로 작동은 우주선 자기장 측정을 위해 연 6회 우주선을 360도 회전시키는 데 사용되었으며, 측정값은 자력계 과학 데이터에서 제외된다.

두 탐사선은 일부 하위 시스템의 중복성이 손실되었음에도 불구, VIM 과학 장비로부터 과학 데이터를 계속 전송하고 있다.

두 탐사선은 2025년까지 작동할 충분한 전력과 자세 제어 추진제를 보유하고 있다. 그 이후에는 과학 장비 작동을 지원할 전력이 부족하여 과학 데이터 전송 및 우주선 작동이 중단될 것이다.

2013년 6월 28일 공개된 태양권 다이어그램. 보이저 우주선의 관측 결과가 반영되었다.

VIM 시작 시점에 보이저 1호는 지구로부터 40AU, 보이저 2호는 31AU 떨어져 있었다. VIM은 말단충격, 태양권덮개 탐사, 성간 탐사의 세 단계로 구성된다. 우주선은 태양 자기장에 의해 제어되고 초음속으로 팽창하는 태양풍 입자가 지배적인 환경에서 VIM을 시작했다. 이것이 말단충격 단계의 특징이다. 태양으로부터 일정 거리에서 초음속 태양풍은 성간풍에 의해 더 이상 팽창하지 못한다. 성간풍과 태양풍의 상호작용 결과, 우주선이 처음 마주치는 것은 말단충격이며, 이곳에서 태양풍은 아음속으로 느려지고 플라즈마 흐름 및 자기장 방향이 크게 변한다. 보이저 1호는 2004년 12월 94AU 거리에서, 보이저 2호는 2007년 8월 84AU 거리에서 말단충격 단계를 완료했다. 태양권덮개에 진입한 후, 우주선은 태양 자기장과 태양풍 입자가 지배하는 영역에 있었다. 두 보이저는 태양권덮개를 통과한 후 성간 탐사 단계를 시작했다. 태양권덮개의 바깥 경계는 태양권계면이라 불리며, 이곳에서 태양의 영향이 감소하고 성간 공간을 감지할 수 있다.

보이저 1호는 황도면에서 북쪽으로 35° 떨어진 태양 정점 방향인 헤라클레스자리를 향해 연간 3.6AU의 속도로 태양계를 벗어나고 있다. 보이저 2호는 황도면에서 남쪽으로 48° 방향으로 연간 약 3.3AU의 속도로 이동 중이다. 보이저 우주선은 결국 별들을 향할 것이다. 약 40,000년 후, 보이저 1호는 글리제 445에 1.6ly 이내로 접근할 것이다. 같은 시기 보이저 2호는 로스 248에 1.7ly 이내로 접근하며, 296,000년 후에는 밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스에 4.6ly 이내로 지나갈 것이다. 우주선은 100경 (10²⁰)년 동안 별과 충돌하지 않을 것으로 예상된다.

2020년 10월, 천문학자들은 보이저 우주 탐사선이 감지한 태양계 너머 우주의 밀도가 예상보다 크게 증가했음을 보고했다. 연구자들은 이를 "밀도 기울기가 태양권 코 방향의 국부 성간 매질(VLISM)의 대규모 특징"임을 의미한다고 설명했다.

5. 보이저 성간 탐사 (Voyager Interstellar Mission, VIM)

보이저 1호와 2호는 주 임무였던 목성과 토성 탐사 이후, 태양계 외곽과 성간 공간 탐사를 위한 보이저 성간 탐사(VIM)에 돌입했다. 1990년대에 보이저 1호는 파이어니어 10호와 파이어니어 11호를 추월하여 지구에서 가장 멀리 떨어진 인공 물체가 되었으며, 이 기록은 뉴 허라이즌스 탐사선조차 깨지 못할 것으로 예상된다.

2004년 12월, 보이저 1호는 태양풍이 느려지는 말단충격을 통과했고, 2007년 12월에는 보이저 2호도 말단충격을 통과했다. 보이저 2호가 통과한 지점이 보이저 1호보다 약 16억km 가까웠기 때문에 태양권은 비대칭으로 추정된다.^[79] 2010년, 보이저 1호는 태양풍 속력이 0이 됨을 측정했고, 과학자들은 보이저 1호가 성간 공간에 진입했을 것이라 추정했다.^[80] 2011년에는 태양권덮개에 자기장 거품이 존재함이 밝혀졌다.^[81]

2012년 6월, NASA는 보이저 1호가 측정한 우주선량이 급증했음을 발견, 성간 공간 진입이 임박했음을 알렸다.^[82]^[83] 2013년 9월, NASA는 보이저 1호가 2012년 8월 25일 태양권덮개를 통과하여 공식적으로 태양계를 벗어났다고 발표했다.^[84]^[85]^[86]

5. 1. 임무 상세

보이저 성간 탐사(Voyager Interstellar Mission, VIM)는 1989년 보이저 2호가 해왕성을 통과한 후 시작된 임무 연장이다. NASA는 "보이저 성간 탐사는 반드시 연장되어야 한다"고 보고했다.^[99]

보이저 성간 탐사의 주요 목적은 태양권계면을 넘어 성간매질을 탐사하는 것이다. 태양권계면은 태양풍의 영향을 받지 않는 곳이다.

1998년 보이저 2호, 2000년 후반 보이저 1호는 자외선 분광기를 제외한 대부분의 장비 전원이 꺼졌다.^[100] 2016년과 2017년에는 자이로 작동이 중단되어 자기장 자료 수집이 어려워졌다.

두 탐사선은 일부 장비 작동을 중단하면서도 과학 자료를 계속 보내오고 있다. 2025년까지 연료와 전력이 충분하지만, 이후에는 과학 탐사가 중단될 가능성이 크다.^[103]

보이저 성간 탐사는 세 단계로 나뉜다.

단계	설명	보이저 1호	보이저 2호
말단충격 단계	태양 자기장이 강하고 플라스마 입자가 가득한 공간. 태양풍 속도가 초음속에서 음속 이하로 감소.	2004년 12월 94 AU 지점에서 완료^[105]	2007년 8월 84 AU 지점에서 완료^[105]
태양권덮개 단계	태양풍 입자가 가득한 곳.	2012년 8월 25일 통과^[105]	-
성간 탐사 단계	태양권덮개를 지나 성간 공간으로 진입.	2012년 8월 25일 진입^[105]	-

현재 보이저 1호는 1년에 3.6 AU, 보이저 2호는 1년에 3.3 AU 속도로 태양계를 벗어나고 있다. 4만 년 후, 보이저 1호는 기린자리의 AC+79 3888, 보이저 2호는 로스 248에 접근한다. 29만 6천 년 후, 보이저 2호는 시리우스에 접근한다.^[71]

5. 2. 탐사선의 미래

의 탐사선 1호와 2호는 2018년 기준으로 여전히 태양계 바깥쪽의 자료를 수집하여 지구로 보내오고 있다.^[70] 2020년까지는 탑재된 과학 장비들을 가동할 수 있지만, 그 이후에는 전력이 부족하여 장비를 하나씩 꺼야 한다. 2025년경에는 전력 부족으로 과학 장비를 모두 가동할 수 없을 것으로 예상된다.

1989년 보이저 2호가 해왕성을 통과하면서 보이저 탐사선의 첫 임무는 완료되었다. 이후 보이저 성간 탐사(Voyager Interstellar Mission, VIM)라는 일종의 연장 계획이 시작되었으며, 이때 탐사선들은 이미 12년 이상 우주에 있었다.^[98] NASA는 보이저 성간 탐사를 연장해야 하며, 심우주 통신망 개선을 통해 이를 지원해야 한다는 보고서를 냈다.^[99]

보이저 성간 탐사의 주된 목적은 태양계 외행성 너머 먼 곳까지 과학 탐사를 진행하는 것이다. 탐사선이 태양 자기장의 끝인 태양권계면을 통과하면 태양풍의 영향을 받지 않고 성간매질을 탐지할 수 있다.

보이저 2호의 탐색단과 탑재된 모든 장비는 1998년에 전원이 꺼졌으며, 보이저 1호도 자외선 분광기를 제외한 모든 장비가 2000년 후반에 전원이 꺼졌다.^[100] 위쪽에서 오는 자외선은 측정할 수 있지만, 주변 탐색은 더 이상 불가능하다.^[101] 2016년 및 2017년에는 보이저 2호와 1호의 자이로 작동이 중단되어, 자기력계를 통한 360도 방향 자기장 자료 수집이 불가능해졌다.

두 탐사선은 일부 하부 시스템의 작동을 줄이면서 계속 작동하며, 보이저 성간 탐사에 사용되는 장비를 통해 과학 자료를 계속 보내오고 있다. 두 탐사선 모두 2025년까지 고도 조정에 필요한 연료와 전력 생산량이 충분하지만, 그 이후에는 전력 문제로 일부 과학 장비를 꺼야 한다. 이때 과학 탐사가 중단될 가능성이 크다.^[103]

보이저 성간 탐사 시작 당시 보이저 1호와 2호는 지구로부터 각각 40 AU, 31 AU 떨어져 있었다.^[104] 성간 탐사는 말단충격 단계, 태양권덮개 단계, 성간 탐사 단계로 나뉜다. 초기 단계인 말단충격 단계는 태양의 자기장이 주변 공간에 강한 영향을 미치고 플라스마 입자가 가득한 공간이다. 태양에서 멀어지면 성간풍으로 인해 태양풍의 확장이 멈추고, 태양풍 속도가 초음속에서 음속 이하로 감소하며 플라스마 흐름 방향과 자기장 형태가 크게 변한다.

보이저 1호는 2004년 12월 94 AU 지점에서, 2호는 2007년 8월 84 AU 지점에서 말단충격 단계를 완료했다. 이후 탐사선은 태양풍 입자가 가득한 태양권덮개로 진입했으며, 2012년 8월 25일 보이저 1호는 태양권덮개를 지나 성간 공간으로 진입했다.^[105] 현재 보이저 1호는 1년에 3.6 AU, 2호는 1년에 3.3 AU의 속도로 태양계를 벗어나고 있다. 4만 년 후 보이저 1호는 기린자리의 항성 AC+79 3888에서 1.6 광년까지 접근하고, 비슷한 시기에 2호는 로스 248에 1.7 광년까지 접근한다. 29만 6천 년 후 2호는 밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스에 4.6 광년까지 접근한다.^[71]

6. 통신

보이저 탐사선은 통신변조장치(TMU)를 통해 통신했으며, "저속" 및 "고속" 대역으로 분리되어 있었다. 저속 대역은 초당 40 비트의 속도로 평문을 전송하여 오류 감지가 불가능했고, 고속 대역은 초당 10 비트에서 115.2 킬로비트 사이의 속도로 암호화되어 전송되었다. TMU는 고속 대역 데이터를 7글자로 돌림형 부호화하였다.^[106]^[107]

두 장비 모두 공학 데이터에서 코어 덤프가 가능했다. 이 절차를 통해 간헐적인 메모리 비트 넘김 문제를 감지 및 해결하고, 2010년대 중반에 2주치 데이터를 소실했던 영구적인 비트 넘김 문제를 감지할 수 있었다.

6. 1. 통신 장비

통신은 통신변조장치(TMU)를 통해 이루어졌으며, "저속" 및 "고속" 대역이 분리되어 있었다.^[106]^[107]

저속 대역의 속도는 초당 40 비트였으며 평문으로 전송되어 오류 감지가 불가능했다. 고속 대역의 속도는 초당 10 비트에서 115,200 비트 사이였으며, 암호화되어 보내졌다. TMU는 고속 대역 데이터를 비트의 2배(k=7, r=1/2)와 같도록 7글자로 돌림형 부호화하였다.

보이저 통신 장비의 작동 방식은 다음과 같다.

7200, 1400 비트/s 테이프 녹음기
600 비트/s 실시간 입자, 장, 파동, UVS 전체, 공학 데이터
160 비트/s 실시간 입자, 장, 파동, UVS 일부, 공학 데이터
40 비트/s 실시간 공학 데이터, 과학 데이터 없음

참고: 160 및 600 비트/s 에서는 다른 데이터 종류가 끼워져 있다.

보이저 탐사선에는 3종류의 통신 장비가 있었다.

; 고속

CR-5T (ISA 35395) 과학 데이터,^[106] 일부 공학 데이터 포함
FD-12 고정확도 공학 데이터, 일부 과학 데이터 포함

; 저속

EL-40 공학 데이터,^[107] 일부 과학 데이터 포함, 시스템 전체가 대표되는 것은 아님(일부 하부체계가 포함되지 않는 축약형)

EL-40과 CR-5T (ISA 35395) 사이에는 중첩이 있으며, 간단한 EL-40 데이터는 CR-5T 장비처럼 해상도가 좋지는 못하다. 하부체계의 전기를 표현할 때 EL-40은 정수로만 표현하므로, 다른 곳에서도 비슷하게 동작하리라 여겨진다.

두 장비 모두 공학 데이터에서 코어 덤프가 가능했다. 이 일상적인 절차를 통해 간헐적인 메모리 비트 넘김 문제를 감지 및 해결하고, 2010년대 중반에 2주치 데이터를 소실했던 영구적인 비트 넘김 문제를 감지할 수 있다.

7. 보이저 금제 음반

두 보이저 탐사선에는 지구의 소리와 음악, 55개 언어 인사말, 과학 정보 등을 담은 약 30.48cm 크기의 금도금 구리판 레코드가 실려 있다. 외계 문명이나 미래 인류에게 보내는 메시지이자 타임캡슐인 이 레코드의 내용은 칼 세이건이 의장을 맡은 위원회에서 선정했다.^[26] 음반 표지에는 음반을 트는 방법과 지구의 위치가 표시되어 있다.^[70]^[83]

7. 1. 수록 내용

두 탐사선에는 각각 30 cm 크기의 금제 음반이 실렸으며, 지구의 소리와 사진들이 기록되어 있다. 음반 표지에는 음반을 트는 방법과 지구의 위치가 표시되어 있다.^[70]^[83] 이 음반은 외계 문명이 보이저 탐사선을 찾았을 때 인류가 보내는 "메시지"이며, 미래에 인류가 만약 탐사선을 다시 회수한다면 타임캡슐이 된다. 음반에 실린 내용들은 칼 세이건이 의장을 맡은 위원회에서 선별했다.^[83]

보이저에는 "'''지구의 소리'''"(The sounds of Earth^영어)라는 제목의 금도금된 구리판 레코드가 탑재되어 있으며, 여기에는 지구상의 다양한 소리와 음악 (일본 음악으로는 샤쿠하치로 연주하는 "쓰루노 스고모리"(연주자: 야마구치 고로)를 수록), 55종류의 언어로 된 인사말 (일본어의 "안녕하세요. 잘 지내세요?" 등)과 다양한 과학 정보를 소개하는 사진, 일러스트 등이 수록되어 있다. 한국어 인사말("안녕하세요")도 포함되어 있다. 그 중에는 혹등고래의 노래도 수록되어 있다. 이것은 보이저가 태양계를 떠나 다른 항성계로 향하기 때문에, 그 항성계의 행성에 살고 있을 것으로 예상되는 지구 외 지적 생명체에 의해 발견되고 해독되기를 기대하며, 그들에게 보내는 메시지로서 실렸다.^[65]

8. 창백한 푸른 점

60억 킬로미터 밖에서, 지구는 단지 "창백한 푸른 점"으로 보일 뿐입니다. 지구는 사진에서 내리쬐는 3개의 광선 중 제일 오른쪽 광선의 중앙에서 약간 아래에 점 하나로 찍혀 있습니다.

보이저 탐사선이 촬영한 사진 중 가장 유명한 것 중 하나는 1990년 보이저 1호가 촬영한 창백한 푸른 점이다.^[62] 이 사진은 6e9km 떨어진 거리에서 찍은 지구 사진으로, 당시 태양계의 모습을 담은 ''패밀리 포트레이트'' 시리즈의 일부였다.^[61] 천문학자 칼 세이건은 이 사진에 대해 다음과 같이 평했다.

(칼 세이건의 인용문은 생략되었습니다. 원본 소스에 포함되어 있지만, 섹션 내용과 직접적인 관련이 없으므로 요약에 따라 생략합니다.)

9. 대중문화 속에서의 보이저

우주대모험 1999의 에피소드 "Voyager's Return"(Voyager's Return|보이저의 귀환^영어)에서는 "보이저 1호"와 "보이저 2호"라는 우주선이 등장하며, 이 에피소드는 실제 보이저 탐사선이 발사되기 2년 전에 방영되었다.
스타 트렉에서는 가상의 우주선 "보이저 6호"가 나오며, 다만 탐사선의 명판에는 "Voyager 6"에서 o, y, a, 6이 가려져 "V ger"로 표시되어 있다.
영화 스타맨은 외계 문명이 보이저 2호를 발견해 금제 음반을 재생하는 데 성공하여, 정찰병을 지구로 보내는 내용이다.
PBS 다큐멘터리: The Farthest - Voyager in Space

10. 기타

독일의 아마추어 무선가가 2006년 3월 31일에 아마추어로서 처음으로 보이저 1호의 전파 수신에 성공했다.^[4] 미국 항공 우주국(NASA)에 수신 주파수 등을 확인 신청한 결과, "보이저 1호의 전파가 맞다"는 확인을 받았다.^[4] 당시 보이저 1호는 98.7 천문단위(au), 즉 147.6억km 거리에 있었던 것으로 추정된다.^[4]

참조

_[1] 웹사이트 The Fantastic Voyage of Voyager https://www.theattic[...] 2020-01-09
_[2] 뉴스 Voyager 2 reaches interstellar space – Iowa-led instrument detects plasma density jump, confirming spacecraft has entered the realm of the stars https://www.eurekale[...] 2019-11-04
_[3] 뉴스 Voyager 2's Discoveries From Interstellar Space – In its journey beyond the boundary of the solar wind's bubble, the probe observed some notable differences from its twin, Voyager 1. https://www.nytimes.[...] 2019-11-04
_[4] 웹사이트 Solar System Exploration https://solarsystem.[...] JPL-NASA 2021-02-19
_[5] 논문 The Lyman-α Sky Background as Observed by New Horizons 2018-08-07
_[6] 웹사이트 NASA Spotted a Vast, Glowing 'Hydrogen Wall' at the Edge of Our Solar System https://www.livescie[...] 2018-08-09
_[7] 웹사이트 Voyager – Fact Sheet https://voyager.jpl.[...] 2018-05-17
_[8] 웹사이트 Voyager Mission Status https://voyager.jpl.[...] JPL 2022-02-10
_[9] 웹사이트 Voyager – Mission Status https://voyager.jpl.[...] National Aeronautics and Space Administration 2021-04-24
_[10] 웹사이트 In Depth – Voyager 2 https://solarsystem.[...] JPL 2022-02-10
_[11] 웹사이트 Basics of Space Flight Section I. The Environment of Space http://www2.jpl.nasa[...] .jpl.nasa.gov 2004-09-15
_[12] 논문 Fast Reconnaissance Missions to the Outer Solar System Using Energy Derived from the Gravitational Field of Jupiter http://www.gravityas[...] 1966
_[13] 웹사이트 Planetary Voyage http://voyager.jpl.n[...] USA.gov 2013-10-30
_[14] 서적 From Engineering Science to Big Science: The NACA and NASA Collier Trophy Research Project Winners https://history.nasa[...] NASA 1998
_[15] 웹사이트 The Mariner Jupiter/Saturn 1977 Mission" (1974) https://commons.erau[...] 1974-04-01
_[16] 웹사이트 The Voyagers: An unprecedented on-going mission of exploration https://www.nasaspac[...] Jeff Goldader, Chris Gebhardt 2011-08-07
_[17] 문서 Chapter 11 "Voyager: The Grand Tour of Big Science" https://history.nasa[...]
_[18] 서적 Voyager Tales: Personal Views of the Grand Tour https://books.google[...] AIAA 1997-01-01
_[19] 웹사이트 Voyager FAQ http://voyager.jpl.n[...] 2015-01-01
_[20] 서적 The Interstellar Age: Inside the Forty-Year Voyager Mission https://books.google[...] Penguin Publishing Group 2015-02-24
_[21] 웹사이트 The PI's Perspective: What If Voyager Had Explored Pluto? http://pluto.jhuapl.[...] 2014-06-23
_[22] 웹사이트 NASA - Voyager 2 Proves Solar System Is Squashed https://www.nasa.gov[...] 2020-02-06
_[23] 뉴스 Nearing Interstellar Space, NASA Probe Sees Solar Wind Decline http://www.jhuapl.ed[...] Applied Physics Lab, Johns Hopkins University 2010-12-14
_[24] 뉴스 WATCH: NASA Discovers 'Bubbles' At Solar System's Edge http://www.huffingto[...] 2011-06-10
_[25] 뉴스 Particles point way for Nasa's Voyager https://www.bbc.co.u[...] 2012-06-15
_[26] 간행물 Timothy Ferris on Voyagers' Never-Ending Journey http://www.smithsoni[...] 2012-05
_[27] 웹사이트 NASA Spacecraft Embarks on Historic Journey into Interstellar Space http://www.nasa.gov/[...] 2013-09-12
_[28] 웹사이트 Voyager 1 has entered a new region of space, sudden changes in cosmic rays indicate http://www.agu.org/n[...] 2013-03-20
_[29] 웹사이트 Report: NASA Voyager Status Update on Voyager 1 Location http://www.jpl.nasa.[...] NASA 2013-03-20
_[30] 뉴스 Pondering Voyagers' Interstellar Journeys, and Our Own https://www.nytimes.[...] 2017-09-05
_[31] 뉴스 A New Plan for Keeping NASA's Oldest Explorers Going https://www.jpl.nasa[...] 2019-07-08
_[32] 논문 How We Get Pictures from Space, Revised Edition https://ntrs.nasa.go[...] NTRS 1987-01
_[33] 문서 Voyager - Spacecraft http://voyager.jpl.n[...]
_[34] 논문 Record-Breaking Voyager Spacecraft Begin to Power Down https://www.scientif[...] 2022-07
_[35] 웹사이트 Voyager 1 Narrow Angle Camera Description https://pds-rings.se[...] NASA 2011-01-17
_[36] 웹사이트 Voyager 1 Wide Angle Camera Description https://pds-rings.se[...] NASA 2011-01-17
_[37] 웹사이트 Voyagers 1 and 2 Take Embedded Computers into Interstellar Space https://www.eejourna[...] 2022-07-25
_[38] 웹사이트 Voyager Frequently Asked Questions https://web.archive.[...]
_[39] 웹사이트 Voyager 1 Instrument Host Information https://pds-rings.se[...] seti.org 2019-08-10
_[40] 서적 Computers in Spaceflight: The NASA Experience https://ntrs.nasa.go[...] NASA 1987-08-03
_[41] 웹사이트 Longest period of continual operation for a computer https://www.guinness[...] 1977-08-20
_[42] 웹사이트 COSMAC 1802 History in Space http://www.retrotech[...] 2014-11
_[43] 웹사이트 Voyager Telecommunications http://descanso.jpl.[...] NASA 2002-03
_[44] 웹사이트 The Actinide Research Quarterly: Summer 1997 https://lanl.gov/sou[...] 2020-02-06
_[45] 뉴스 Beyond Voyager https://web.archive.[...] 2017-09-01
_[46] 뉴스 Release 18-115 – NASA's Voyager 2 Probe Enters Interstellar Space https://www.nasa.gov[...] 2018-12-10
_[47] 뉴스 NASA Voyager 2 Could Be Nearing Interstellar Space https://www.jpl.nasa[...] 2018-10-05
_[48] 웹사이트 Interstellar Mission http://voyager.jpl.n[...] NASA 2008-05-30
_[49] 웹사이트 Senior Review 2008 of the Mission Operations and Data Analysis Program for the Heliophysics Operating Missions https://web.archive.[...] NASA 2008-05-30
_[50] 웹사이트 GMS: Voyager Satellites Find Magnetic Bubbles at Edge of Solar System https://svs.gsfc.nas[...] 2011-06-09
_[51] 간행물 The confounding magnetic readings of Voyager 1 https://physicstoday[...]
_[52] 웹사이트 Ultraviolet Spectrometer http://voyager.jpl.n[...] NASA JPL 2006-06-11
_[53] 웹사이트 The Voyager Interstellar Mission Proposal to Senior Review 2010 of the Mission Operations and Data Analysis Program for the Heliophysics Operating Missions https://web.archive.[...] NASA 2016-11-20
_[54] 웹사이트 Voyager – Spacecraft Lifetime NASA website https://web.archive.[...] 2011-09-13
_[55] 웹사이트 NASA – Transitional Regions at the Heliosphere's Outer Limits https://web.archive.[...]
_[56] 웹사이트 Voyager – The Interstellar Mission http://voyager.jpl.n[...] 2016-05-27
_[57] 웹사이트 Voyager Enters Interstellar Space – NASA Jet Propulsion Laboratory http://www.jpl.nasa.[...] Jpl.nasa.gov 2013-09-14
_[58] 간행물 Future stellar flybys of the Voyager and Pioneer spacecraft 2019-04-03
_[59] 뉴스 Voyager Spacecraft Detect an Increase in The Density of Space Outside The Solar System https://www.sciencea[...] 2020-10-19
_[60] 간행물 Observations of a Radial Density Gradient in the Very Local Interstellar Medium by Voyager 2 2020-08-25
_[61] 뉴스 Pale Blue Dot Revisited https://photojournal[...] 2020-02-12
_[62] 서적 Pale Blue Dot https://archive.org/[...] Random House USA Inc
_[63] 문서 探査の意義には全く関係ないことだが、当時は冥王星も惑星として分類されていた。
_[64] 문서 ただしボイジャーが接近できた時期は[[冥王星の日食|衛星カロンによる食の時期]]だったのに対し、ニュー・ホライズンズの接近時に太陽は冥王星のやや北側から照らしていたため、冥王星の南極付近の可視光画像はいまだ得られていない。
_[65] url voyager.jpl.nasa.gov https://voyager.jpl.[...]
_[66] 뉴스 How Do We Know When Voyager Reaches Interstellar Space? http://www.jpl.nasa.[...] NASA JPL 2013-09-12
_[67] url NASAの探査機が太陽系外に https://web.archive.[...]
_[68] url Voyager - Spacecraft Lifetime http://voyager.jpl.n[...]
_[69] 웹사이트 "ボイジャー2号」太陽圏の最外部を抜け星間空間に到達" https://sorae.info/0[...] sorae.jp 2018-12-11
_[70] 뉴스 Pondering Voyagers’ Interstellar Journeys, and Our Own https://www.nytimes.[...] 2017-09-05
_[71] 웹인용 Voyager Enters Interstellar Space - NASA Jet Propulsion Laboratory http://www.jpl.nasa.[...] Jpl.nasa.gov 2013-09-14
_[72] 웹인용 Voyager Mission Operations Status Report # 2013-05-31, Week Ending May 31, 2013 http://voyager.jpl.n[...] JPL 2013-08-19
_[73] 간행물 ' Chapter 11 "Voyager: The Grand Tour of Big Science' https://history.nasa[...] NASA 1998
_[74] 웹인용 Planetary Voyage http://voyager.jpl.n[...] USA.gov 2013-10-30
_[75] 서적 Voyager Tales: Personal Views of the Grand Tour https://books.google[...]
_[76] 웹인용 Voyager FAQ http://voyager.jpl.n[...] 2015-01-01
_[77] 서적 The Interstellar Age: Inside the Forty-Year Voyager Mission https://books.google[...] Penguin Publishing Group 2015-02-24
_[78] 웹인용 What If Voyager Had Explored Pluto? http://www.spacedail[...] 2015-09-04
_[79] 웹인용 Voyager 2 Proves Solar System Is Squashed NASA.gov #2007-12-10 http://www.nasa.gov/[...] 2018-10-07
_[80] 뉴스 Nearing Interstellar Space, NASA Probe Sees Solar Wind Decline http://www.jhuapl.ed[...] Applied Physics Lab, Johns Hopkins University 2011-01-28
_[81] 뉴스 WATCH: NASA Discovers 'Bubbles' At Solar System's Edge http://www.huffingto[...] 2011-06-10
_[82] 뉴스 Particles point way for Nasa's Voyager http://www.bbc.co.uk[...] BBC News 2012-06-15
_[83] 웹인용 Timothy Ferris on Voyagers' Never-Ending Journey http://www.smithsoni[...] Smithsonian (magazine) 2012-05
_[84] 웹인용 NASA Spacecraft Embarks on Historic Journey Into Interstellar Space http://www.nasa.gov/[...] 2013-09-12
_[85] 웹인용 Voyager 1 has entered a new region of space, sudden changes in cosmic rays indicate http://www.agu.org/n[...] 2013-03-20
_[86] 웹인용 Report: NASA Voyager Status Update on Voyager 1 Location http://www.jpl.nasa.[...] NASA 2013-03-20
_[87] 웹인용 Basics of Space Flight Section I. The Environment of Space http://www2.jpl.nasa[...] .jpl.nasa.gov 2004-09-15
_[88] 웹인용 How We Get Pictures from Space, Revised Edition https://ntrs.nasa.go[...] NTRS
_[89] 웹인용 Voyager 1 Narrow Angle Camera Description http://pds-rings.set[...] NASA / PDS 2003-08-26
_[90] 웹인용 Voyager 1 Wide Angle Camera Description http://pds-rings.set[...] NASA / PDS 2003-08-26
_[91] 웹인용 Voyager Frequently Asked Questions http://voyager.jpl.n[...]
_[92] 웹인용 Voyager 1 Instrument Host Information http://pds-rings.set[...]
_[93] 웹인용 Computers in Spaceflight: The NASA Experience - Ch 6 - Distributed Computing On Board Voyager and Galileo - Voyager - The flying computer center https://history.nasa[...]
_[94] 웹인용 Computers in Spaceflight: The NASA Experience https://history.nasa[...] NASA 1987-04
_[95] 웹인용 Voyager Telecommunications http://descanso.jpl.[...] NASA 2002-03
_[96] 문서 The Actinide Research Quarterly: Summer 1997 http://lanl.gov/sour[...]
_[97] 뉴스 Beyond Voyager http://nautil.us/iss[...] 2017-09-01
_[98] 웹인용 Interstellar Mission http://voyager.jpl.n[...] NASA
_[99] 웹인용 Senior Review 2008 of the Mission Operations and Data Analysis Program for the Heliophysics Operating Missions http://www.igpp.ucla[...] NASA 2018-10-07
_[100] 웹인용 Ultraviolet Spectrometer http://voyager.jpl.n[...] NASA JPL 2006-06-11
_[101] 웹인용 The Voyager Interstellar Mission Proposal to Senior Review 2010 of the Mission Operations and Data Analysis Program for the Heliophysics Operating Missions http://voyager.jpl.n[...] NASA 2018-10-07
_[102] 웹인용 NASA - Transitional Regions at the Heliosphere's Outer Limits http://voyager.jpl.n[...]
_[103] 웹인용 Voyager – Spacecraft Lifetime NASA website http://voyager.jpl.n[...] 2011-09-13
_[104] 웹인용 Voyager - The Interstellar Mission http://voyager.jpl.n[...] JPL.NASA.GOV 2016-05-27
_[105] 웹인용 Voyager - The Interstellar Mission https://voyager.jpl.[...] NASA 2018-10-01
_[106] 웹사이트 http://voyager.jpl.n[...]
_[107] 웹사이트 http://voyager.jpl.n[...]