¿Cuál es la posibilidad de que la Voyager 1/2 colisione con la materia (Asteroides o planetoides) presente en el espacio?

Me da mucho gusto escuchar acerca de la hazaña que logró la Voyager 1. Me preguntaba si Voyager 1/2 podría colisionar con asteroides (aquellos, si los hay, fuera de nuestro sistema solar) o cualquier otra materia presente en su camino. ¿Sabía la NASA exactamente qué camino iba a seguir la Voyager y las posibles colisiones que podría encontrar en su viaje hasta la fecha? ¿Podría haber algún objeto imprevisto en su camino?

no lo sabemos
Sospecho que tú y yo corremos mucho más riesgo de colisiones de asteroides que las Voyager.

Respuestas (2)

Las sondas Voyager están ahora fuera del cinturón de Kuiper y tienen un largo camino por recorrer antes de entrar en la nube de Oort. Ahora están en un lugar que está casi completamente desprovisto de materia. O al menos no pude encontrar ninguna estimación de cuán denso es el sistema solar allí.

Pero, ¿y cuando todavía estaban en el cinturón de Kuiper?

Si hay que creer en Wikipedia, el cinturón de Kuiper tiene una masa de aproximadamente 4,59 * 10 ^ 23 kg y está hecho principalmente de hielo. Digamos que el objeto promedio es una esfera con un diámetro de 1 m (ponga una mejor estimación, si lo desea). Una esfera de hielo de 1 m de diámetro tiene una masa de 489 kg, lo que significa que hay 9,385*10^20 de esos objetos. Cada uno tiene una sección transversal de 0,785 m^2. Digamos por simplicidad que el cinturón de Kuiper es un toro con un radio mayor de 40 AU y un radio menor de 10 AU. (No he encontrado un buen número para la dimensión norte-sur del cinturón de Kuiper, lo siento). Eso significa que su volumen es 2,64*10^37m^3. Eso significa que hay un volumen libre promedio de 2.81*10^16m^3 por objeto.

Podemos tomar prestado de la cinética de gases para obtener una longitud de camino libre promedio, que las Voyagers pueden volar antes de chocar con algo. (Sé que esto no responde directamente a su pregunta, pero nos da una idea)

λ = 1 norte σ
con 1 norte el volumen libre medio y σ la sección transversal media.

Obtenemos: torbellino de tambor

239 282,67 AU

Lo que significa que las sondas Voyager casi podrían volar a través del cinturón de Kuiper hasta Alpha Centauri antes de estrellarse contra algo. Ahora tenga en cuenta que la densidad del material es mucho menor donde están ahora...

El cinturón de Kuiper es probablemente mucho más delgado que un toro, así que digamos que el resultado tiene una barra de error de 2 órdenes de magnitud más o menos. No cambia el hecho de que chocar contra cualquier cosa tiene probabilidades de lotería.
Números interesantes, pero ¿no deberían las grandes velocidades relativas aumentar un poco las probabilidades?
@Erik ¿Por qué debería? La cantidad de masa sigue siendo la misma, solo se mueven entre sí. Las probabilidades de que un objeto se esté alejando de la trayectoria de la nave espacial parecerían, intuitivamente, iguales a las probabilidades de que un objeto se esté moviendo hacia la trayectoria de la nave espacial (se está moviendo en una trayectoria de intersección).
Imagina que estás cruzando una calle. Su ejemplo asume que los autos están parados. Por lo tanto, tiene muchas posibilidades de cruzar sin chocar con un automóvil. Sin embargo, cuanto más rápido se muevan los autos, es más probable que te golpeen.
@Erik, la fórmula para la longitud del camino libre proviene de la dinámica de los gases. Las moléculas de gas también están en movimiento. El error que cometo es asumir que las sondas Voyager son puntos, pero dado que la declaración que hago es sobre órdenes de magnitud, no valores precisos, creo que esto no es un problema.
Estoy de acuerdo en que el efecto es probablemente pequeño. Sin embargo, creo que la diferencia clave entre la dinámica de los gases es que las velocidades de los objetos no serán aleatorias. Más bien, todos tenderán a estar en órbitas similares. Un problema interesante y su enfoque es perspicaz.
@Erik Sí, tienes razón, esa es una variable que no había considerado. Aunque no estoy seguro de que importe. Esto es algo mejor discutido con dos cervezas, un bolígrafo y papel higiénico ;).
Preciosa analogía! +1

Se desconoce la probabilidad de que la Voyager colisione con cualquier materia en el corto plazo , pero probablemente sea pequeña.

No tenemos forma de detectar pequeños objetos del sistema solar exterior, porque son pequeños y están muy lejos. Por lo tanto, no sabemos cuántos de esos cuerpos hay y, por lo tanto, no podemos comenzar a estimar la probabilidad cuantitativamente. Pero, el espacio es grande, por lo que con toda probabilidad podemos decir que la probabilidad es muy pequeña.

gracias por la respuesta. Supongo que la NASA debe haberse preparado para tales eventos.
La NASA realmente no puede hacer mucho para prepararse para tales eventos. Las naves espaciales Voyager son largas, mucho más allá de su vida útil diseñada. Cualquier cosa que suceda ahora (y lo haya hecho durante mucho tiempo) es una bonificación. En el improbable caso de que un cuerpo impacte contra la Voyager, la NASA perderá el contacto y probablemente no sabrá con certeza qué sucedió.
¿Hay razones para creer que la densidad de partículas de polvo/micrometeoroides es ligeramente mayor fuera de la heliopausa?
Alternativamente, la probabilidad de que la Voyager colisione con la materia es realmente alta, dado el tiempo suficiente, sin embargo, el período de mayor probabilidad ha pasado. Estoy tratando de encontrar evidencia documental sobre cuánto daño se ha producido hasta ahora debido a colisiones con micrometeoritos, etc.
@RoryAlsop Veo tu punto. Digamos que la probabilidad de que colisione durante el tiempo que podamos comunicarnos con él es pequeña. Integrado durante millones de años, la posibilidad de colisión podría no ser muy pequeña.
@gerrit sí lo es. Haz las matematicas. El espacio interestelar está muy vacío. Si hubiera una cantidad significativa de material allí, lo veríamos por su influencia gravitacional en la galaxia (la forma en que vemos la materia oscura). Tome mi cálculo y conecte los números para el espacio interestelar. Verás, que la posibilidad de que golpeen algo es nula.
@ Rikki-Tikki-Tavi Entonces podemos estimar la masa total, pero ¿cómo se distribuye esa masa entre diferentes tamaños de partículas?
@gerrit Bueno, si hubiera una gran cantidad de objetos en el espacio interestelar que presentaran un peligro de colisión, ocasionalmente los veríamos zumbando a través de nuestro sistema solar a velocidades muy superiores a la velocidad de escape del sol. Pero no lo hacemos. Lo que sí vemos son partículas de polvo cósmico, pero son demasiado pequeñas para contarme como una "colisión". Pero sí, las sondas Voyager están captando algunas de ellas, sin duda.
¿Cuál es la posibilidad de que la Voyager 1/2 colisione con la materia (Asteroides o planetoides) presente en el espacio?
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