Voyager 2s ferd forbi Neptun
Av Erik Tronstad
|
Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 20. årgang, nummer 73, januar-mars 1990, sidene 6-12 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.
|
Skriv ut
Tips bekjent
|
I slutten av august 1989 ble Voyager 2 den første romsonde som passerte nær planeten Neptun. Passeringen var 100 % vellykket og en ny, fantastisk triumf for menneskene som har bygd og kontrollert denne romsonden. Resultatet var historisk, og vi kan trygt si at Voyager 2 oppdaget en ny planet. Ingen annen romsonde har lært oss så mye om planeter i vårt solsystem som Voyager 2 har gjort. Den vil for alltid bli husket som den første sonden som fløy forbi Uranus og Neptun, og førte til en dramatisk økning i våre kunnskaper om de to planetene. Vi skal her følge sonden forbi Neptun og se på deler av dens observasjonsprogram. Resultatene av observasjonene er omtalt i etterfølgende artikler.
Innledning
Voyager 2 ble skutt opp fra Kennedy-romsenteret i Florida 20. august 1977. Voyager 1 ble skutt opp etter Voyager 2, 5. september 1977, men tok snart igjen og passerte denne. Voyager 1 ble skutt opp på et tidspunkt da Jupiter og Saturn befant seg i en litt gunstigere posisjon i forhold til Jorden enn da søstersonden forlot Jorden. På det tidspunkt var det imidlertid ikke mulig å nå Uranus og Neptun.
Oppskytingen av Voyager 1 var ikke helt prikkfri. Motorene i Titan-bæreraketten slo seg av for tidlig etter starten fra Cape Canaveral. Heldigvis greide Centaur-trinnet, som førte Voyager 1 ut av jordbane og på vei utover i Solsystemet, å kompensere for dette ved å brenne lenger enn planlagt. Det var imidlertid bare såvidt det holdt, da Voyager 1 nådde unnslipningshastigheten bare 3,4 sekunder før Centaur-trinnet gikk tomt for drivstoff. Dermed ble Voyager 1 i stand til å nå Jupiter og Saturn som planlagt. Hadde det derimot vært Voyager 2 som ble skutt opp med denne bæreraketten, der man var helt avhengig av maksimal ytelse fra bæreraketten, ville sonden ikke kunne nådd Uranus og Neptun, til tross for hjelp fra gravitasjonsfeltene til Jupiter og Saturn.
Voyager 2 passerte Jupiter 9. juli 1979, Saturn 25. august 1981 og ble 24. januar 1986 den første (og hittil eneste) romsonde som har passert nær Uranus.
Etter en reise på vel 7 milliarder kilometer, kom Voyager 2 den 25. august 1989 endelig fram til den siste planeten den skulle besøke på sin odyssé utover i Solsystemet, Neptun. Med en hastighet på nesten 100 000 km/t raste sonden bare 4900 km over skytoppene nær Neptuns nordpol. Rundt 5 timer senere passerte Voyager 2 vel 38 500 km over Neptun-månen Triton, og sendte tilbake en serie enestående bilder av denne merkelige kloden.
Da Voyager 2 passerte Neptun, var den nesten 4,5 milliarder kilometer fra Jorden. Selv med lysets hastighet brukte radiosignalene fra sonden 4 timer og 6 minutter på å nå bakkestasjonene på Jorden.
Observasjonsfasen
Offisielt startet Voyager 2s observasjoner av Neptun og dens omgivelser i en avstand av 117 millioner kilometer 5. juni 1989, da den såkalte observasjonsfasen ble innledet. Da hadde man imidlertid i over ett år med jevne mellomrom tatt bilder av planeten. Fra observasjonsfasens begynnelse gikk man over til å følge romsonden og kommunisere med den (hovedsakelig motta data) 24 timer i døgnet. Samtidig innledet man mer systematiske observasjoner av Neptun-systemet, samt at det ble gjort en del tekniske prøver med utstyret om bord i Voyager 2.
I observasjonsfasen tok Voyager 2 fem bilder av Neptun med intervaller på 3 timer 34,4 minutter, som var 1/5 av Neptuns anslåtte rotasjonsperiode. Bildene skulle brukes til nærmere studier av dynamikken i Neptuns atmosfære. Alt da observasjonsfasen startet, var det klart at Neptun-atmosfæren var mer turbulent enn Uranus-atmosfæren viste seg å være, selv da sonden passerte nærmest denne planeten.
Før observasjonsfasen startet, hadde man 24. og 25. mai 1989 kjørt sonden gjennom de manøvrene som var planlagt for den i de 12 timene den skulle tilbringe nærmest Neptun. Under denne «generalprøven» hadde man programmert Voyager 2 til å foreta alle stillingsendringer og alle bevegelser av instrumentplattformen som var planlagt for nærmøtefasen. Unntatt fra prøven var eventuelle innstillinger av følsomme instrumenter mot Solen. Slik fikk man simulert 99 % av det som skulle skje nærmest Neptun.
I løpet av observasjonsfasen oppdaget man en ny måne rundt Neptun, som ble kalt 1989N1. Man sørget etter det for å endre kommandosekvensen Voyager 2 skulle styres etter i nærmøtefasen, slik at man fikk gitt sonden beskjed om å ta bilder av denne månen fra 140 000 km avstand.
Den 1. august foretok Voyager 2 en mindre kursjustering da dens fire små banemotorer ble avfyrt i 7,5 minutter. Hastigheten ble endret med rundt 3,4 km/t. Etter kursjusteringen hadde sonden igjen 41 kg hydrazin, av de 105 kg den hadde da den ble skutt opp.
Fjernmøtefasen
Observasjonsfasen ble 6. august avløst av den såkalte fjernmøtefasen, som innebar et høyere aktivitetsnivå. Dermed var det også mer data som måtte sendes tilbake til Jorden. Bakkestasjonene i NASAs Deep Space Network (DSN) fikk fra nå av daglig hjelp av de 27 radioastronomiske antennene i Very Large Array i New Mexico og av Parkes-radioteleskopet i Australia. Det ordinære DSN-nettet omfatter antenner i Goldstone (California), ved Madrid i Spania og i Australia.
Ved hjelp av observasjoner Voyager 2 selv gjorde greide man i løpet av observasjonsfasen å bestemme posisjonene av både Neptun og Triton med større nøyaktighet enn før. Da fjernmøtefasen ble innledet, kjente man Neptuns posisjon med tre ganger større nøyaktighet enn bare 2 uker tidligere, og Tritons posisjon 3-6 ganger bedre. Usikkerheten i både Neptuns masse og tidspunktet for når Voyager 2 ville passere nærmest Neptun, var samtidig redusert til 1/3 av den tidligere verdien.
I løpet av fjernmøtefasen ble det blant annet gjort en rekke observasjoner i infrarødt og ultrafiolett av Neptun, samtidig som bilder ble tatt av planeten. Dessuten brukte man kameraene til å lete etter ringer og studere de ringene man fant, samt lete etter nye måner rundt planeten.
En banekorreksjon som var planlagt 15. august ble kuttet ut fordi Voyager 2s bane alt var så nøyaktig at den var unødvendig. Derimot ble en planlagt banejustering 21. august gjennomført etter planen. Den endret sondens hastighet med rundt 0,5 m/s, men endret mer banens retning enn sondens hastighet. Formålet med denne banejusteringen var å oppnå nøyaktig den banen man ønsket forbi Triton. Etter justeringen fulgte Voyager 2 en bane som ville gjøre at sett fra sonden ville både Jorden og Solen en periode bli skjult av Triton, det vil si at man ville oppnå både sol- og jordokkultasjoner ved Triton. (Se mer om dette nedenfor.) Før denne justeringen hadde Voyager 2 en bane som ville gitt en jordokkultasjon, men ikke solokkultasjon bak Triton. Dette var for øvrig den siste banejusteringen i Voyager-prosjektet.
Den mest intense observasjonsperioden var den vel 5 døgn lange nærmøtefasen, som ble innledet 24. august, 12 timer før Voyager 2 passerte nærmest Neptun, og avsluttet 29. august. I løpet av den passerte Voyager 2 de punktene i banen som lå nærmest både Neptun og Triton. De høyest prioriterte observasjonene under forbiflygningen av Neptun gjorde Voyager 2 i de første 53 timene av nærmøtefasen.
Kommandoene for nærmøtefasen ble sendt opp til Voyager 2 den 24. august. For sikkerhets skyld ble de sendt hele seks ganger til sonden, og de ble korrekt mottatt alle seks gangene.
Under hele nærmøtefasen ble det med jevne mellomrom gjort observasjoner av mengden, energien og retningen til ladede partikler som traff sonden mens den passerte gjennom Neptuns magnetosfære.
Omtrent 11 timer før Voyager 2 kom til punktet nærmest Neptun (N-11t), tok sonden det beste bildet av Nereid. Sonden kom nærmest Nereid vel 8 timer senere, omtrent ved N-3t49m. Selv da var imidlertid avstanden mellom Voyager 2 og Nereid hele 4,65 millioner kilometer. Derfor er det ikke mulig å se noen detaljer på Nereid-overflaten på bildene Voyager 2 tok av månen.
Årsaken til den store minsteavstanden til Nereid er selvfølgelig dennes svært langstrakte bane rundt Neptun. Nereids avstand fra Neptun varierer fra 1,4 til 9,7 millioner kilometer. Blant de aller høyest prioriterte mål for Voyager 2-passeringen var en nærpassering av Triton, og la sonden følge en slik bane at den, sett fra både Solen og Jorden, passerte bak både Neptun og Triton. Det var dette som bestemte hvilken bane man skulle la Voyager 2 følge forbi Neptun, og nøyaktig til hvilken tid man skulle la sonden passere planeten. Dessverre var det ikke mulig å imøtekomme disse kravene, og samtidig la Voyager 2 passere nærmere Nereid enn den gjorde.
Fra N-11t og de påfølgende timene brukte man blant annet sondens infrarøde radiometer til å observere et område ved 40,4° syd på Neptun. Det var der radiosignalene fra Voyager 2 ville passere gjennom atmosfæren når sonden kom fram etter å ha passert bak Neptun, sett fra Jorden. Poenget var å kunne sammelikne data fra ulike instrumenter om forholdene der.
På vei inn mot Neptun ble Voyager 2s kameraer brukt til observasjoner av ringene rundt planeten. I løpet av denne perioden ble også fotopolarimeteret og det ultrafiolette spektrometeret blant annet brukt til observasjoner av den solbelyste delen av Neptuns rand. Fotopolarimeteret ble også brukt til å observere stjernen Sigma Sagittarii (også kalt Nunki) mens den passerte bak deler av ringsystemet, sett fra Voyager 2. Dette ga meget viktige data om detaljer i ringenes struktur.
Samtidig med at disse observasjonene ble gjort, mottok Voyager 2 fra Jorden de aller siste instruksjonene for nærpasseringen, og de nøyaktige tidspunktene for når ulike observasjoner i denne fasen skulle foretas.
Omtrent ved N-3t tok Voyager 2 det beste bildet av Triton før den passerte nærmest Neptun. Sett fra romsonden forsvant Triton deretter bak Neptuns sydlige rand, og kom ikke til syne igjen før Voyager 2 passerte over Neptuns nordpol.
Ved N-1t41m ble instrumentplattformen rotert slik at kameraene vendte bort fra Neptun, og stirret tomt ut i rommet. De ble rettet bort fra fartsretningen for å hindre at optikken skulle bli skadet av kollisjoner med eventuelle ringpartikler idet Voyager 2 passerte gjennom Neptuns ekvatorplan på vei fra syd og oppover mot planetens nordlige halvkule.
Rundt 10 minutter etter at sonden hadde passert ekvatorplanet, ble kameraene vendt mot den nyoppdagede månen 1989N1 og tok ett bilde av den. Dette var det beste bildet Voyager 2 tok av noen av Neptuns små måner. Det ble ikke sendt direkte tilbake til Jorden, men lagret i båndopptakeren om bord for senere overføring.
Både i S- og X-båndene begynte radiosenderen om bord ved N-60m å sende et rent signal mot Jorden. Med rent signal menes her en stabil frekvens, uten noen koding for dataoverføring. Dermed kunne mottakerstasjonene på Jorden «se» hvordan signalet endret seg når det passerte gjennom ringene og Neptun-atmosfæren. Variasjonene i de mottatte signalene ga forskerne viktige opplysninger om egenskaper ved ringene og visse lag i Neptun-atmosfæren.
Klokken 05.55.39 fredag 25. august 1989 (norsk sommertid) passerte Voyager 2 det punktet i banen som lå nærmest Neptun. Med en hastighet på 98 350 km/t raste sonden forbi planeten bare 4900 km over toppen av skylaget under den. Dette ble også det nærmeste sonden passerte noe større legeme etter at den forlot Jorden.
Inn bak Neptun og fram igjen
Knapt 6 minutter senere forsvant Solen ned bak Neptuns rand, sett fra Voyager 2. Mindre enn et halvt minutt senere ble også Jorden borte bak Neptun-randen. Sagt på en annen måte ble først Solen og så Jorden okkultert av Neptun. Disse to begivenhetene betegnes følgelig som starten på henholdsvis sol- og jordokkultasjonsfasene.
Sett fra Voyager 2 ble Solen gradvis borte etter hvert som den kom bak stadig tettere deler av Neptun-atmosfæren, til den ble helt borte. Hele denne tiden var sondens ultrafiolette spektrometer rettet mot Solen for å registrere endringene i det mottatte sollyset etter hvert som Solen ble mer og mer borte bak Neptun-atmosfæren.
Gassmolekyler fra forskjellige gasser i atmosfæren vil absorbere sollys på ulike bølgelengder som er karakteristiske for hver gasstype. I sollyset som nådde det ultrafiolette spektrometeret etter å ha passert gjennom Neptun-atmosfæren, ville det følgelig være mindre lys på visse bølgelengder, nemlig de bølgelengdene der gass i atmosfæren hadde absorbert lys. Det ultrafiolette spektrometeret var i stand til å registrere hvilke bølgelengder lys er blitt «borte» på. Dette sa noe om hvilke gasser som finnes i Neptun-atmosfæren. Hvor mye lys som var blitt borte på en bølgelengde, sa dessuten noe om hvor mye det finnes av den gassen som absorberer lys på vedkommende bølgelengde.
Hvilke bølgelengder av sollyset intensiteten ble svekket på og hvor mye den ble svekket etter hvert som Solen sank ned i Neptun-atmosfæren sett fra Voyager 2, ga dermed forskerne data om hvordan sammensetningen av atmosfæren varierer med høyden.
For å få gjort denne typen observasjoner, var det helt nødvendig at Voyager 2 hadde en slik bane forbi Neptun at den passerte bak planeten, sett fra Solen. Bare da ville sollys måtte passere gjennom Neptun-atmosfæren før det nådde Voyager 2s ultrafiolette spektrometer, slik at dette kunne se hvordan sollyset ble endret av stoffer i atmosfæren.
Et knapt halvminutt etter at Solen forsvant bak Neptun, sett fra Voyager 2, skjedde det samme med Jorden. Sett fra Jorden forsvant da Voyager 2 bak Neptun. Det medførte at radiosignalene fra romsonden måtte passere gjennom deler av Neptun-atmosfæren på sin vei til bakkestasjonene her nede. Følgelig ble disse påvirket av stoffer i planetens atmosfære. Måten de endret karakter på ved å passere gjennom atmosfæren, ga forskerne indikasjoner på hvordan trykk og temperatur varierer med høyde.
Selv om Voyager 2, sett fra Jorden, passerte bak Neptun, kunne man hele denne tiden motta radiosignaler fra sonden. Ingen data ble overført, fra radiosenderen om bord ble det bare sendt ukodede signaler på en konstant frekvens. Sondens antenne ble, hele tiden mens Voyager 2 var bak Neptun, kontinuerlig beveget slik at den alltid pekte mot Neptuns rand. Akkurat som en linse kan bryte en lysstråle og endre retningen den beveger seg i, skulle nå nå Neptun-atmosfæren sørge for å bryte radiostrålingen fra Voyager 2. Retningen radiosignalene gikk i skulle dermed kontinuerlig bli endret etter hvert som sonden beveget seg, slik at signalene hele tiden skulle være rettet mot Jorden. Dette til tross for at Voyager 2 var bak Neptun.
Knapt 49 minutter etter at Jorden forsvant bak Neptun sett fra Voyager 2, dukket den opp igjen på motsatt side av planeten. Sett fra Jorden dukket da Voyager 2 fram igjen fra Neptuns bakside. Da dette skjedde, passerte radiosignalene fra Voyager 2 gjennom det området ved 40,4° syd i Neptun-atmosfæren som tidligere var blitt observert med det infrarøde radiometeret.
Bare 48 sekunder etter at Jorden hadde dukket opp, kunne Voyager 2 igjen se Solen. Mens Solen kom fram fra bak Neptun, måtte lyset fra den atter passere gjennom Neptun-atmosfæren og ble nok en gang observert med det ultrafiolette spektrometeret.
Omtrent 10 minutter etter at begge okkultasjonene var over, passerte Voyager 2 på nytt Neptuns ekvator- og ringplan, nå på vei sydover. Hele denne perioden fortsatte Voyager 2 å peke radioantennen mot Jorden. Her nede mottok man dermed nok en gang for en kort stund radiosignaler som hadde passert gjennom Neptuns ringer. Slik fikk man ytterligere data som kunne brukes til blant annet å si noe om den typiske størrelsen på ringpartiklene.
Mens Voyager 2 var bak Neptun, ble det tatt noen få bilder av deler av ringene. På vei bort fra Neptun ble ytterligere noen bilder tatt, også et par av Neptun. Sistnevnte ble samtidig observert med fotopolarimeteret og det infrarøde radiometeret. Hele tiden på vei inn mot, forbi og bort fra Neptun ble det gjort målinger av felter og partikler, samt av radiostråling fra planetens omgivelser.
Så var tiden inne for å vende oppmerksomheten bort fra Neptun for en stund, og mot dens store måne Triton. Dette ble innledet med at Voyager 2 roterte 156° og «låste» seg mot Alkaid som referansestjerne. Det skjedde 1 time og 50 minutter etter at romsonden hadde passert nærmest Neptun, det vil si ved N+1t50m.
Mot Triton
De første observasjonene av Triton etter nærpasseringen av Neptun ble innledet ved N+2t6m, mens Voyager 2 var 195 000 km fra Triton. Da begynte både fotopolarimeteret og det ultrafiolette spektrometeret å observere Triton. Samtidig startet kameraene opptakene av 15 bilder. Blant dem var de mest detaljrike fargebildene man fikk av Triton-overflaten.
Disse bildene ble lagret i båndopptakeren om bord, samtidig som de også ble sendt direkte til Jorden. Det første av disse bildene skulle etter planen være ankommet Jorden litt etter klokken 03.30 lokal tid ved kontrollsenteret ved JPL, natt til fredag 25. august 1989. På dette bildet var det ventet at vi for første gang ville kunne se mindre detaljer på Triton-overflaten.
I pressesenteret ved JPL økte det på med journalister fram mot klokken 03.30. Da dukket tilfeldigvis to av forskerne i gruppen som har ansvaret for Voyager 2s kameraobservasjoner opp, og ble raskt omringet av spørrende journalister. Midt i strømmen av spørsmål kom plutselig det første nærbildet av Triton-overflaten opp på de mange skjermene i pressesenteret.
Et jubelbrøl buldret gjennom lokalet samtidig som våre øyne for første gang fikk se formasjoner ikke noe menneske før hadde sett. Folk kastet seg fram mot skjermene for å komme nærmest mulig. De som var for sene og havnet lenger bak, klatret opp på stoler og bord for å få fritt utsyn mot en skjerm. Det ble totalt kaos.
De to Voyager-forskerne havnet midt foran en skjerm, der de etter beste evne på sparket prøvde å kommentere bildene.
Med rundt 6 minutters mellomrom dukket et nytt Triton-bilde opp på skjermene, vekselvis bilder tatt med Voyager 2s smal- og vidvinkelkameraer. I tillegg til jubelen og gleden over nærbildene som nå tydeligvis strømmet til Jorden, var det også et element av lettelse å spore hos de tilstedeværende. Selv om alle hadde en sterk interesse for hele Voyager 2s ferd forbi Neptun, var det ingen tvil om at det nettopp var de første nærbildene av Triton alle hadde sett fram til med størst interesse og spenning.
Ville alt gå bra? Ville vi virkelig få se overflaten, eller ville kameraene bare stirre tomt inn i et dislag rundt hele Triton, slik tilfellet var ved Saturn-månen Titan?
Alt på det første bildet var det i hvert fall klinkende klart at vi så overflaten, og ikke bare dis og skyer i en atmosfære. Selv så sent som et par døgn før Voyager 2 passerte nærmest Neptun, turde ikke forskerne kategorisk si at det var Triton-overflaten vi så på de bildene som var tatt til da. Nå var det ingen tvil!
Mens pressefolkene stod ivrig rundt skjermene og diskuterte detaljer på hvert nytt bilde som dukket opp på dem, raste Voyager 2 bort fra Neptun og stadig nærmere Triton.
En knapp halvtime etter at den første sekvensen på 15 bilder var tatt, startet opptakene av ytterligere 23 bilder. Smalvinkelkameraet ble her brukt til en systematisk kartlegging av hele den delen av Tritons solbelyste halvkule som var synlig fra Voyager 2s posisjon, rundt 120 000 km fra Triton. Det var da 2 timer og 40 minutter igjen til Voyager 2 skulle passere nærmest Triton.
Deretter fulgte flere observasjoner i infrarødt og ultrafiolett, samtidig som også fotopolarimeteret gjorde flere opptak av Triton. Ved nøye å følge frekvensforskyvningen i radiosignalene mens Tritons gravitasjonsfelt «trakk til seg» Voyager 2, fikk man viktige data for å kunne bestemme Tritons masse.
Den siste sekvensen med bildetaking på vei inn mot Triton, startet 44 minutter før Voyager 2 kom nærmest månen. Da ble de 12 mest detaljrike bildene av Triton-overflaten tatt. Disse ble ikke overført direkte til Jorden, men lagret på bånd om bord i sonden og sendt til Jorden ett døgn senere.
Bare 6 minutter før Voyager 2 passerte nærmest Triton, noe som skjedde klokken 11.10.09 norsk sommertid fredag 25. august 1989, ble sondens fotopolarimeter brukt til 6 opptak av Triton. Fotopolarimeteret, og det ultrafiolette spektrometeret, var rettet mot stjernen Beta Canis Majoris da den forsvant bak Triton og ble okkultert av denne, sett fra Voyager 2. Idet stjernen forsvant bak Triton, passerte lyset fra den først gjennom Triton-atmosfæren før det nådde de to nevnte instrumentene, og ga viktige data om atmosfæren. De observerte for øvrig stjernen på nytt da den igjen dukket fram fra bak Triton.
På det nærmeste passerte Voyager 2 i en avstand av 39 872 km fra sentrum av Triton.
Voyager 2 sluttet å sende data tilbake til Jorden 12 minutter etter nærpasseringen av Triton. Isteden gikk sonden over til å sende et rent, ukodet radiosignal. Det var fordi sonden snart skulle passere bak Triton, sett fra Jorden. Hvis Triton skulle vise seg å ha en atmosfære, ville sondens radiosignal da måtte passere gjennom Triton-atmosfæren på sin vei til Jorden. Eventuelle endringer i det rene radiosignalet ville da gi viktige data om egenskaper ved Triton-atmosfæren, på samme måte som tilfellet hadde vært med Neptun-atmosfæren da Voyager 2 passerte bak Neptun, sett fra Jorden.
Sett fra Voyager 2 forsvant Jorden bak Triton 19 minutter og 11 sekunder etter at sonden hadde passert nærmest Triton. Sonden var da 56 000 km fra sentrum av Triton. Ytterligere 19 sekunder senere forsvant også Solen bak Triton. Da var sondens ultrafiolette spektrometer rettet mot Solen for å gjøre samme type observasjoner som da Solen forsvant bak Neptun, sett fra Voyager 2. Tritons okkultasjoner av Jorden og Solen varte mye kortere, henholdsvis 2 minutter 58 sekunder og 2 minutter 38 sekunder, enn Neptuns tilsvarende okkultasjoner. Avstanden mellom Voyager 2 og sentrum av Triton var 58 000 km da den siste okkultasjonen var over.
Omtrent 17 minutter etter at den siste okkultasjonen var over, begynte Voyager 2 igjen å sende vitenskapelige data tilbake til Jorden. Alle interessante data fra observasjoner gjort mens sonden sendte et rent radiosignal, ble lagret på bånd om bord i sonden, og senere sendt over til bakkestasjoner på Jorden.
Samtidig med at dataoverføringen ble startet opp igjen, ble sonden rotert 143°, nå bort fra Alkaid. Isteden «låste» sonden seg mot Canopus som referansestjerne.
Selv om Voyager 2 nå var på vei bort fra både Neptun, Triton, Neptuns øvrige måner og ringer, fortsatte et intenst observasjonsprogram av alle disse objektene i de påfølgende døgnene. I denne perioden ble også en rekke data som til da bare hadde vært lagret på bånd om bord i Voyager 2, for første gang sendt tilbake til Jorden. Særlig viktige data ble sendt tilbake to ganger, for å sikre best mulig kvalitet på overføringen.
Nærmøtefasen ble avsluttet 29. august og etterfulgt av en ettermøtefase. I løpet av den ble det gjort observasjoner av Neptun og dens omgivelser i en retning som er umulig fra Jorden, nemlig bakfra. Offisielt ble ettermøtefasen og Voyager 2s Neptun-passering avsluttet 2. oktober 1989. Da hadde Voyager 2 blant annet sendt tilbake 9000 bilder av Neptun, dens måner og ringer.
Familieportrett av Solsystemet
I løpet av en 4-timersperiode 14. februar 1990 ble Voyager 1s kameraer brukt for siste gang. Formålet var å ta en serie bilder av de fleste planetene i Solsystemet, for å montere dem sammen til et «familieportrett» av dem. Bildene var nok mer en kuriositet enn av vitenskapelig verdi. Sonden var da så langt unna alle planetene at de bare framtrer som små lysprikker på bildet. Dette markerte for øvrig også siste gang noen av Voyager-sondenes kameraer ble brukt.
Da bildene ble tatt var Voyager 1 omtrent 40 astronomiske enheter (AU) fra Jorden og 32° over ekliptikken, ved en ekliptisk lengde på 242°. I alt tok sonden rundt 64 bilder, der det første dekket det området av himmelen hvor Neptun befant seg (se diagrammet et annet sted på siden). Sett fra Voyager 1 lå planetene i stjernebildet Eridanus (Elven). En grunn til at man brukte Voyager 1 og ikke Voyager 2 til å ta bildene, var at sett fra sistnevnte lå Jupiter for nær Solen.
Alle vidvinkelbildene ble tatt gjennom klare filtre. Med smalvinkelkameraet ble det tatt tre bilder av hver av planetene Venus, Jorden, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, ett gjennom hvert av filtrene blått, fiolett og grønt. Det er noe uklart om det også ble tatt et smalvinkelbilde av Mars. Sett fra Voyager 1 var den da bare en smal sigd. Merkur kom ikke med fordi den forsvant i det sterke lyset fra Solen, mens Pluto var for langt borte og for mørk til at Voyager 1s kamera kunne se den.
I det aller siste bildet som ble tatt, var kameraet rettet mot Solen for å få med den også. Av frykt for å skade kameraet, har man tidligere ikke vendt det mot Solen. Man var usikker på om lamellene i kameraets lukker kunne bende seg når sollyset ble fokusert på dem gjennom kameralinsen.
Selv på smalvinkelbildene vil planetene bare framstå som små prikker. De fleste vil være mindre enn ett bildeelement i utstrekning. (Hvert Voyager-bilde er på 800 x 800 bildeelementer.) Jupiter vil kanskje bli såpass stor som fire bildeelementer.
Fordi bakkestasjonene i DSN-nettet var opptatt med andre oppdrag med høyere prioritet (blant annet Galileo og Magellan), ble ikke disse bildene overført direkte til Jorden. Isteden ble de lagret på båndopptakeren om bord i Voyager 1, for senere oversendelse til Jorden. Det var ventet å skulle skje sent i mars 1990.
På grunn av målestokkene på bildene anses det som lite sannsynlig at hele mosaikken kan reproduseres på ett bilde, som viser alle planetene fra Jupiter til Neptun. Avhengig av hvor stort hvert enkelt bilde gjøres, vil det kunne kreve en 30-45 m lang vegg for å gjengi mosaikken.
Høsten 1989 hadde man for øvrig et lite problem med Voyager 1. Telemetrisignalet fra sonden, det som overfører tekniske og vitenskapelige data, stoppet 23. oktober 1989. Man mottok imidlertid fortsatt bæresignalet, et rent signal på en konstant frekvens. Sistnevnte brukes for å følge sonden og bestemme dens posisjon. Fra bakken ble det sendt kommandoer som skulle nullstille sondens telemetrienhet. Etter å ha ventet i 11 timer, fikk man signal tilbake om at alt var i orden igjen. De 11 timene var tiden det tok fra signalet forlot Jorden og til svaret fra Voyager 1 kom tilbake. Man vet ikke med sikkerhet hva som har skjedd med sonden, men én mulighet er at partikkelstråling fra Solen kan endret innholdet i noen celler i Voyager 1s datamaskin. Også flere andre romfartøyer fikk høsten 1989 problemer med datamaskinene sine på grunn av høyhastighetspartikler fra flares på Solen. Vi er jo nå rundt maksimum i Solens aktivitetssyklus.
Voyager-sondenes siste oppdrag
Voyager 2 er den eneste romsonde som har passert nær Uranus og Neptun. Siden det ikke foreligger noen planer om å sende romsonder tilbake til disse planetene, vil dataene fra Voyager 2 i mange tiår framover utgjøre omtrent all vår viten om dem. Voyager 2s oppdrag ved Neptun var likevel ikke Voyager-sondenes siste. Ennå vil de i mange år framover ha arbeid å gjøre for forskerne som er igjen her på Jorden.
I og med at Neptun for tiden er lenger fra Solen enn Pluto, og midlertidig er Solsystemets ytterste kjente planet, er Voyager 2 utenfor alle planetene. Sammen med sin søstersonde, Voyager 1, og de to amerikanske sondene Pioneer 10 og 11, er den nå på vei bort fra Solen og alle planetene.
Underveis skal de utforske omgivelsene langt der ute. Av særlig interesse er egenskapene til solvinden der, og å kunne påvise skillet der solvinden treffer partikkelstrømmer fra det interstellare rommet, noe man håper vil skje i løpet av de nærmeste 10-20 år. Etter å ha krysset denne grensen, kalt heliopausen, vil sondene for første gang kunne gjøre direkte målinger av partikler og magnetfelt i det interstellare rommet, rommet mellom stjernene.
Man regner med at sondenes ultrafiolette instrumenter, som observerer i spektralområdet 50-120 nm, vil kunne fortsette å være i drift til etter 2000. De vil blant annet observere aktive galakser, kvasarer og hvite dverger. Hver av sondene vil ventelig gjøre 1-4 ultrafiolette observasjoner hver uke.
Selv om de beveger seg utover langs forskjellige baner, beveger Pioneer 11, Voyager 1 og Voyager 2 seg alle i samme generelle retning, nemlig den retningen Solsystemet beveger seg i i Melkeveisystemet. Dette i motsetning til Pioneer 10, som beveger seg ned «halen» til heliosfæren. De to Voyager-sondene beveger seg hurtigere enn Pioneer-sondene, slik at de rundt år 2000 vil være kommet lenger fra Solen enn de to sistnevnte.
Da Voyager 1 passerte Saturn, ble sondens bane avbøyd oppover (nordover) med en vinkel på 35° i forhold til ekliptikken. Tilsvarende ble Voyager 2s bane avbøyd nedover (sydover) med en vinkel på 48° da den passerte Neptun. Etter Neptun-passeringen fortsetter sonden utover med en hastighet bort fra Solen på 3-3,5 AU per år.
Effekten av Voyager-sondenes termoelektriske radioisotopgeneratorer forventes å synke til 230 W, det minimum som trenges for å drive kritiske delsystemer i sondene, rundt 2017. Voyager 1 vil da være 138 AU og Voyager 2 113 AU fra Solen. Hvis man antar at heliopausen befinner seg 100 AU fra Solen i den retningen Voyager 2 beveger seg, kan man forvente at sonden vil passere dette området rundt 2010.
Forutsatt at det ikke inntrer noen feil med sondene, har man ut fra statistiske anslag for heliopausens posisjon (som ikke er kjent), kommet til at det er 85 % sannsynlig at enten Voyager 1 eller Voyager 2 vil nå heliopausen før energiforsyningen om bord synker under det minimum hver sonde trenger.
Etter 2017 vil ikke strømforsyningen om bord være tilstrekkelig til å holde liv i noen av instrumentene. Fra da av vil sondene fortsette utover i Melkeveisystemet som tause budbringere fra Jorden. De vel 7 milliarder kilometer Voyager 2 måtte tilbakelegge for å nå Neptun, en ufattelig avstand for oss, var bare det første lille steget på en reise som kanskje aldri vil ta slutt.
| 
