Den här bilden av Neptunus togs av Voyager 2 mindre än fem dagar innan sondens närmaste närmande av planeten den 25 augusti, 1989. Bilden visar "Den stora mörka fläcken" – en storm i Neptunus atmosfär – och den ljusa, ljusblå fläck av moln som följer med stormen. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Trettio år sedan, den 25 augusti, 1989, NASA:s rymdfarkost Voyager 2 gjorde en nära förbiflygning av Neptunus, ger mänskligheten sin första närbild av vårt solsystems åttonde planet. Markerar slutet på Voyager-uppdragets Grand Tour av solsystemets fyra gigantiska planeter – Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus – det första var också det sista:Ingen annan rymdfarkost har besökt Neptunus sedan dess.
"Voyagers planetprogram var verkligen en möjlighet att visa allmänheten vad vetenskap handlar om, sa Ed Stone, Voyagers projektforskare sedan 1975. "Varje dag lärde vi oss något nytt."
Insvept i krick- och koboltfärgade molnband, planeten som Voyager 2 avslöjade såg ut som ett blåfärgat syskon till Jupiter och Saturnus, den blå anger närvaron av metan. En massiv, den skifferfärgade stormen kallades "den stora mörka fläcken, " liknande Jupiters stora röda fläck. Sex nymånar och fyra ringar upptäcktes.
Under mötet, ingenjörsteamet ändrade noggrant sondens riktning och hastighet så att den kunde göra en nära förbiflygning av planetens största måne, Triton. Förbiflygningen visade tecken på geologiskt unga ytor och aktiva gejsrar som spydde ut material mot himlen. Detta indikerade att Triton inte bara var en solid isboll, även om den hade den lägsta yttemperaturen av någon naturlig kropp som observerats av Voyager:minus 391 grader Fahrenheit (minus 235 grader Celsius).
Avslutningen av Neptunus förbiflygning markerade början på Voyager Interstellar Mission, som fortsätter idag, 42 år efter lanseringen. Voyager 2 och dess tvilling, Voyager 1 (som också hade flugit av Jupiter och Saturnus), fortsätta att skicka tillbaka sändningar från de yttre delarna av vårt solsystem. Vid tiden för Neptunus möte, Voyager 2 var cirka 2,9 miljarder miles (4,7 miljarder kilometer) från jorden; idag är det 11 miljarder miles (18 miljarder kilometer) från oss. Den snabbare rörliga Voyager 1 är 13 miljarder miles (21 miljarder kilometer) från jorden.
Kommer dit
När Voyager 2 nådde Neptunus, Uppdragsgruppen Voyager hade genomfört fem planetariska möten. Men den stora blå planeten innebar fortfarande unika utmaningar.
Denna globala färgmosaik visar Neptunus största måne, Triton. Rosa-färgad metanis kan utgöra en massiv polarmössa på månens yta, medan mörka ränder som ligger över denna is tros vara damm avsatt från enorma gejserliknande plymer som bryter ut från Tritons yta. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Ungefär 30 gånger längre bort från solen än jorden är, den iskalla jätten får bara cirka 0,001 gånger den mängd solljus som jorden gör. I så svagt ljus, Voyager 2:s kamera krävde längre exponeringar för att få kvalitetsbilder. Men eftersom rymdfarkosten skulle nå en maximal hastighet på cirka 60, 000 mph (90, 000 km/h) i förhållande till jorden, en lång exponeringstid skulle göra bilden suddig. (Föreställ dig att du försöker ta en bild av en vägskylt från fönstret på en fortkörande bil.)
Så teamet programmerade Voyager 2:s thrusters att avfyra försiktigt under närgången, rotera rymdfarkosten för att hålla kameran fokuserad på sitt mål utan att avbryta rymdfarkostens totala hastighet och riktning.
Sondens stora avstånd innebar också att när radiosignalerna från Voyager 2 nådde jorden, de var svagare än andra förbiflygningar. Men rymdfarkosten hade fördelen av tid:Voyagers kommunicerar med jorden via Deep Space Network, eller DSN, som använder radioantenner på platser i Madrid, Spanien; Canberra, Australien; och Goldstone, Kalifornien. Under Voyager 2:s möte med Uranus 1986, de tre största DSN-antennerna var 64 meter (210 fot) breda. För att hjälpa till med Neptunus möte, DSN utökade disken till 70 meter (230 fot). De inkluderade också närliggande icke-DSN-antenner för att samla in data, inklusive en annan 64-meters (210 fot) skål i Parkes, Australien, och flera 25-meters (82 fot) antenner vid Very Large Array i New Mexico.
Insatsen säkerställde att ingenjörer kunde höra Voyager högt och tydligt. Det ökade också hur mycket data som kunde skickas tillbaka till jorden under en given period, gör det möjligt för rymdfarkosten att skicka tillbaka fler bilder från förbiflygningen.
Vara där
Under veckan som ledde fram till det nära mötet i augusti 1989, atmosfären var elektrisk vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, som sköter Voyager-uppdraget. När bilder tagna av Voyager 2 under dess Neptunus-inflygning gjorde den fyra timmar långa resan till jorden, Voyager-teammedlemmar trängdes runt datorskärmar runt labbet för att se.
"En av de saker som gjorde att Voyager planetens möten skilde sig från uppdrag idag är att det inte fanns något internet som skulle ha tillåtit hela laget och hela världen att se bilderna samtidigt, ", sa Stone. "Bilderna var tillgängliga i realtid på ett begränsat antal platser."
Voyager 2 tog dessa två bilder av Neptunus ringar den 26 augusti, 1989, strax efter sondens närmaste närmande till planeten. Neptunus två huvudringar är tydligt synliga; två svagare ringar syns med hjälp av långa exponeringstider och motljus från solen. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Men teamet var fast beslutna att ge allmänheten uppdateringar så snabbt som möjligt, så från 21 augusti till 29 augusti, de skulle dela sina upptäckter med världen under dagliga presskonferenser. Den 24 augusti ett program som heter "Voyager All Night" sände regelbundna uppdateringar från sondens närmaste möte med planeten, som ägde rum klockan 04.00 GMT (21.00 i Kalifornien den 24 augusti).
Nästa morgon, Vicepresident Dan Quayle besökte labbet för att berömma Voyager-teamet. Den natten, Chuck Berry, vars låt "Johnny B. Goode" fanns med på Golden Record som flög med båda Voyagers, spelade vid JPL:s firande av bedriften.
Självklart, Voyagers prestationer sträcker sig långt bortom den historiska veckan för tre decennier sedan. Båda sonderna har nu kommit in i det interstellära rymden efter att ha lämnat heliosfären – den skyddande bubblan runt planeterna som skapas av ett höghastighetsflöde av partiklar och magnetfält som spys ut av vår sol.
De rapporterar tillbaka till jorden om "vädret" och förhållandena från denna region fylld med skräp från stjärnor som exploderade någon annanstans i vår galax. De har tagit mänsklighetens första tunna steg in i det kosmiska havet där inga andra operationssonder har flugit.
Voyager-data kompletterar även andra uppdrag, inklusive NASA:s Interstellar Boundary Explorer (IBEX), som fjärravkänner den gränsen där partiklar från vår sol kolliderar med material från resten av galaxen. Och NASA förbereder Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), kommer att lanseras 2024, att dra nytta av Voyager-observationer.
Voyagers skickar sina fynd tillbaka till DSN-antenner med 13-watts sändare - ungefär tillräckligt med kraft för att driva en kylskåpsglödlampa.
"Varje dag reser de någonstans som mänskliga sonder aldrig har varit förut, " sa Stone. "Fyrtiotvå år efter lanseringen, och de utforskar fortfarande."
