Den här månaden är det 40 år sedan NASA lanserade de två Voyager-rymdsonderna på deras uppdrag att utforska de yttre planeterna i vårt solsystem, och Australien har hjälpt den amerikanska rymdorganisationen att hålla reda på sonderna vid varje steg av deras episka resa.

CSIRO driver NASA:s spårningsstation i Canberra, en uppsättning av fyra radioteleskop, eller rätter, känd som Canberra Deep Space Communication Complex (CDSCC).

Det är en av tre spårningsstationer utspridda runt om i världen, som bildar Deep Space Network. De andra två är på Goldstone, i Kalifornien, och Madrid, i Spanien.

Tillsammans tillhandahåller de NASA, och andra rymdutforskningsbyråer, med kontinuerliga, tvåvägs radiokommunikationstäckning till alla delar av solsystemet.

Fyra decennier senare och den australiska spårningsstationen är nu den enda med rätt utrustning och position för att kunna kommunicera med båda sonderna när de fortsätter att tänja tillbaka gränserna för utforskning av rymden.

Lanseringen av Voyagers

Voyagers primära syfte var att flyga förbi Jupiter och Saturnus. Om alla vetenskapliga mål uppfylldes vid Saturnus, då skulle Voyager 2 bli mål för att fortsätta till Uranus och Neptunus.

Vid varje planetariskt möte – körs på kraft motsvarande glödlampan i ditt kylskåp – skickade Voyagers fotografier och vetenskapliga data tillbaka till jorden innan de accelererades mot sitt nästa mål av planetens gravitation, som en slangbella.

Tidpunkt för att dra fördel av en gynnsam inriktning av de yttre planeterna som inte förväntas återkomma på ytterligare 175 år, Voyager 2 lanserades först den 20 augusti, 1977, följt av Voyager 1 den 5 september. Även om den lanserades tvåa, Voyager 1 skickades på en snabbare bana och var tidsbestämd att anlända till Jupiter före Voyager 2.

När Voyager 1 anlände till Jupiter 1979 började uppdragets vetenskapliga upptäckter.

Jupiter avslöjade på nära håll

Världen såg när Voyagers kameror skickade tillbaka – via spårningsstationerna – närbilder av Jupiter och dess månar, låter oss se dessa världar i detalj för allra första gången.

Från turbulensen kring enorma stormar på Jupiter, till en vulkan som bryter ut på Jupiters måne Io, antyder att Europas isiga yta förmodligen döljer ett hav under, Voyager-uppdraget började avslöja det yttre solsystemet för oss i inspirerande detalj.

Verkligen, under loppet av deras 12-åriga uppdrag, the Voyagers upptäckte 24 nymånar som kretsar kring de yttre planeterna och förfinade NASA:s användning av Deep Space Network för att lyssna på signaler från avlägsna rymdskepp.

Till Saturnus och vidare

Efter Jupiter, båda Voyagers fortsatte med att möta Saturnus. Voyager 1 uppnådde det stora målet att nära Saturnus gigantiska måne, Titan.

Efter detta möte, med sitt primära uppdrag avslutat, Voyager 1 slungades på en norrgående bana ovanför slätten av planeternas banor. Voyager 2 var därefter mål att resa utåt på ett utökat uppdrag för att besöka de kommande två gasjättevärldarna.

När Voyager 2 flög förbi Uranus i januari 1986, signalerna som togs emot var mycket svagare än när den flög av Saturnus, fem år tidigare.

Följaktligen, CSIRO:s radioteleskop i Parkes var länkad, eller uppställd, med NASA:s rätter i Canberra för att förstärka Voyager 2:s svaga radiosignal.

Detta var första gången en rad teleskop hade använts för att spåra en rymdfarkost. Ändå skulle denna array vara otillräcklig för att ta emot de ännu svagare signaler som förväntades när Voyager 2 nådde Neptunus 1989.

Så i tiden mellan mötena, NASA utökade Canberras största skål från 64 meter till 70 meter i diameter för att öka dess känslighet, och kopplade sedan ihop den igen med Parkes 64 meter skålen, för att maximera datafångsten vid Neptunus.

Canberra-skålens ökade storlek och känslighet gjorde också att den kunde stödja Voyagers pågående resa bortom de yttre planeterna.

Den ljusblå pricken

1990 vände Voyager 1 sina kameror mot hemmet. Det resulterande fotografiet, känd som den blekblå punkten, är vår mest avlägsna syn på jorden, en bråkdel av en pixel som flyter i ett djupt svart hav.

Den legendariske astrofysikern Carl Sagan, engagerad i Voyager sedan starten, reflekterade att denna avlägsna syn på den lilla scen där vi spelar våra liv borde inspirera oss "att bevara och vårda den ljusblå prick, det enda hem vi någonsin har känt”.

Båda Voyagers har för länge sedan lämnat de yttre planeterna bakom sig, två upptäcktsresande på väg in i galaxen i olika riktningar, skickar fortfarande data tillbaka till jorden och svarar på frågor som vi inte ens visste att ställa när de lanserades för 40 år sedan.

Resande pratar bara med Australien

Canberra spårningsstation fortsätter att ta emot signaler från båda Voyager-rymdfarkosterna varje dag, och är för närvarande den enda spårningsstationen som kan utbyta signaler med Voyager 2, på grund av rymdfarkostens position när den går söderut ut ur solsystemet.

På grund av deras respektive avstånd, tiotals miljarder kilometer hemifrån, signalstyrkan från båda rymdfarkosterna är mycket svag, bara en tiondel av en miljard biljondels watt.

Under 2012, Voyager 1 blev den första rymdfarkosten som gick in i det interstellära rymden, området mellan stjärnorna. Ligger bortom påverkan av den magnetiska bubblan som genereras av vår sol, Voyager 1 kan direkt studera sammansättningen av det interstellära mediet, för första gången.

Voyager 1 tar fortfarande emot kommandon som bara kan skickas från Canberras rätter. Det är den enda stationen med högeffektsändaren som kan sända en signal som är stark nog att tas emot av rymdfarkosten.

Det har varit en episk resa för två rymdfarkoster som inte är större än små bussar, två briljanta robotar med ett kassettdäck på åtta spår för att spela in data och 256 kB minne.

Ett gyllene budskap

Forskarna och ingenjörerna vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien, som byggde Voyagers och fortsätter att driva dem, planerade framåt för Voyagers arv och dess resa bortom vårt solsystem.

Ombord på båda rymdfarkosterna placerade de en gyllene skiva, liknande koncept till en vinylskiva, med en och en halv timmes världsmusik och hälsningar till universum på 55 olika språk.

Omslaget har en bildrepresentation av hur man spelar skivan och en kartreferens till jordens plats i vår galax baserat på positionerna för omgivande pulsarer.

Till 2030, Båda Voyagers kommer att sakna makt, deras vetenskapliga instrument inaktiverade, inte längre kan utbyta signaler med jorden. De kommer att fortsätta med sina nuvarande hastigheter på mer än 17 kilometer per sekund, bär sina gyllene rekord som meddelanden i flaskor över det stora havet av interstellar rymden.

På väg i motsatta riktningar, söderut och norrut ut ur solsystemet, det blir 40, 000 år innan Voyager 2 passerar inom en handfull ljusår från det närmaste stjärnsystemet längs sin flygbana, och 296, 000 år innan Voyager 1 passerar den ljusa stjärnan Sirius.

Bortom det, vi kan föreställa oss att de överlever i miljarder år som de enda spåren av en civilisation av mänskliga upptäcktsresande längst bort i vår galax.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.