ภาพครอบครัวสุริยะที่ได้จากยานสำรวจ วอยเอเจอร์ 1ตำแหน่งของยาน วอยเอจเจอร์ 1 เหนือระนาบสุริยะวิถีเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1990

ในวันที่ 14 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1990 ยานสำรวจ วอยเอจเจอร์ 1 ได้ทำการถ่ายภาพครอบครัวสุริยะ (family portrait) จากมุมมองนอกระบบสุริยะได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์[36] ซึ่งรวมถึงภาพถ่ายของโลกที่รู้จักกันในชื่อเพลบลูดอต ก่อนที่จะทำการปิดการทำงานของอุปกรณ์กล้องถ่ายภาพเพื่อสงวนพลังงานสำหรับระบบอื่นในยานหลังจากนั้น เนื่องจากซอฟต์แวร์ของระบบกล้องถ่ายภาพทั้งหมดได้ถูกลบออกหมดแล้ว จึงเป็นการยากที่จะเปิดระบบนี้ขึ้นมาใช้งานอีกครั้ง นอกจากนี้ยังไม่มีซอฟต์แวร์และคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ภาพถ่ายจากยานบนโลกอีกแล้วเช่นกัน[6]

ในวันที่ 17 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1998 ยานสำรวจ วอยเอจเจอร์ 1 โคจรที่ระยะห่าง 69 หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ ซึ่งมากกว่าระยะที่ยานไพโอเนียร์ 10 ที่เคยเป็นยานอวกาศที่โคจรห่างจากโลกมากที่สุด[37][38] นอกจากนี้ยานยังเดินทางด้วยความเร็วประมาณ 17 กิโลเมตรต่อวินาที (11 ไมล์ต่อวินาที)[39] ซึ่งเป็นความเร็วถอยห่างจากดวงอาทิตย์ที่มากที่สุดเมื่อเทียบกับยานอวกาศทุกลำ[40]

ยาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้เดินทางเข้าสู่อวกาศระหว่างดาว มีการใช้อุปกรณ์ตรวจวัดเพื่อทำการศึกษาระบบสุริยะอย่างต่อเนื่อง นักวิทยาศาสตร์ของศูนย์ปฏิบัติการเครื่องยนต์ไอพ่น (JPL) ได้เปิดใช้งานอุปกรณ์ปล่อยคลื่นพลาสมาที่ติดตั้งอยู่บนทั้งยาน วอยเอจเจอร์ 1 และ 2 เพื่อทำการศึกษาเฮลิโอพอส ซึ่งเป็นแนวเขตที่ลมสุริยะได้ถูกหยุดลงเพราะเป็นบริเวณแรงดันของมวลสารระหว่างดาวกับลมสุริยะเข้าสู่สมดุลกัน[41] ในปี ค.ศ. 2013 ยานสำรวจโคจรด้วยความเร็วสัมพัทธ์กับดวงอาทิตย์ประมาณ 17,030 เมตรต่อวินาที (55,900 ฟุตต่อวินาที)[42] และในปัจจุบันยาน วอยเอจเจอร์ 1 โคจรโดยคงความเร็วคงที่ 325 ล้านไมล์ (523×106 กิโลเมตร) ต่อปี[43] หรือประมาณ 1 ปีแสงใน 18,000 ปี

กำแพงกระแทก

ความเร็วของยาน วอยเอจเจอร์ 1 และ 2 และระยะห่างจากดวงอาทิตย์

เหล่านักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอนส์ฮอปกินส์เชื่อว่ายาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้เดินทางเข้าสู่ชั้นกำแพงกระแทก (termination shock) ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2003[44] บริเวณนี้เป็นจุดที่ลมสุริยะชะลอความเร็วลงจนช้ากว่าความเร็วของเสียง (subsonic speed) หรือต่ำกว่า 100 กิโลเมตรต่อวินาที แต่ก็ยังมีข้อโต้แย้งกันในหมู่นักวิทยาศาสตร์กลุ่มอื่นๆ มีการถกประเด็นนี้ในวารสารวิชาการเนเจอร์ ฉบับวันที่ 6 พฤศจิกายน ค.ศ. 2003[45] โดยประเด็นนี้จะยังคงต้องถกเถียงดันต่อไปจนกว่าจะมีข้อมูลใหม่ที่สามารถมายืนยันได้ อีกทั้งอุปกรณ์ตรวจจับลมสุริยะที่ติดตั้งไว้บนยานได้หยุดการทำงานไปตั้งแต่ปี ค.ศ. 1990 ทำให้การตรวจหาชั้นกำแพงกระแทกทำได้โดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากอุปกรณ์ตัวอื่นแทน[46][47][48]

ภาพเพลบลูดอตเผยให้เห็นตำแหน่งของโลกจากระยะ 6 พันล้านกิโลเมตร (จุดเล็กสีฟ้าอ่อนประมาณกึ่งกลางของแถบสีน้ำตาลทางด้านขวา) ท่ามกลางความมืดมิดของห้วงอวกาศ

ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2005 ทางนาซาได้เผยแพร่บทความสรุปผลว่ายานสำรวจ วอยเอจเจอร์ 1 ได้โคจรเข้าสู่ห้วงอวกาศบริเวณที่เรียกว่าเฮลิโอชีท (heliosheath) โดยในงานประชุมทางวิทยาศาสตร์ที่จัดขึ้นที่สหภาพธรณีวิทยาอเมริกา (American Geophysical Union: AGU) เมืองนิวออร์ลีนส์ วันที่ 25 พฤษภาคม ค.ศ. 2005 ทาง ดร.เอ็ด สโตน (Dr. Ed Stone) ได้เสนอหลักฐานที่ยืนยันได้ว่ายานเดินทางผ่านชั้นกำแพงกระแทกในช่วงปลายปี ค.ศ. 2004[49] ซึ่งคาดว่าเกิดขึ้นในวันที่ 15 ธันวาคม ค.ศ. 2004 ที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 94 หน่วยดาราศาสตร์[50][51]

เฮลิโอชีท

การบินเฉียดดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ 4 ดวงเพื่อใช้ในการเคลื่อนที่แบบเหวี่ยงโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง (gravity assists) ของยาน วอยเอจเจอร์ ทั้งสองลำ

ในวันที่ 31 มีนาคม ค.ศ. 2006 กลุ่มนักวิทยุสมัครเล่นจากองค์กรกิจการดาวเทียมวิทยุสมัครเล่น หรือ AMSAT ในประเทศเยอรมนี ได้รับสัญญาณคลื่นวิทยุจากยาน วอยเอจเจอร์ 1 ผ่านจานดาวเทียมขนาด 20 เมตร (66 ฟุต) ที่เมืองโบคุม สัญญาณที่พบได้รับการตรวจสอบและยืนยันแล้วโดยเทียบกับสัญญาณที่ได้จากเครือข่ายสื่อสารข้อมูลห้วงอวกาศ (DSN) ที่เมืองมาดริด ประเทศสเปน[52] ถือได้ว่าเป็นกลุ่มนักวิทยุสมัครเล่นกลุ่มแรกที่สามารถติดตามสัญญาณของยาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้[52]

วันที่ 13 ธันวาคม ค.ศ. 2010 ไมีการยืนยันว่ายานสำรวจ วอยเอจเจอร์ 1 เดินทางผ่านขอบเขตของการขยายตัวของลมสุริยะ โดยใช้ข้อมูลที่ได้จากเครื่องตรวจวัดอนุภาคมีประจุพลังงานต่ำ (Low Energy Charged Particle: LECP) นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งข้อสันนิษฐานว่าลมสุริยะในบริเวณนี้มีทิศทางไหลย้อนกลับอันเนื่องมาจากกระแสลมระหว่างดาว (interstellar wind) ที่พยายามไหลต้านกับเฮลิโอสเฟียร์ และในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2010 มีการตรวจพบว่าลมสุริยะมีค่าคงที่เป็นศูนย์ ซึ่งสามารถใช้สนับสนุนข้อสันนิษฐานนี้ได้เป็นอย่างดี[53][54] ในวันนั้นยานโคจรห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 116 หน่วยดาราศาสตร์ หรือประมาณ 17.3 พันล้านกิโลเมตร (10.8 พันล้านไมล์)[55]

ยานสำรวจ วอยเอจเจอร์ 1 ได้รับคำสั่งให้หมุนตัวยานเพื่อทำการตรวจวัดการเลี้ยวเบนของลมสุริยะของบริเวณนี้ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2011 (ประมาณ 33 ปีหลังการปล่อยยาน) ภายหลังการทดสอบที่แล้วเสร็จในเดือนกุมภาพันธ์ ทำให้ยานมีความพร้อมที่จะถูกควบคุมให้หมุนตัวได้อีกครั้ง โดยยังคงแนวโคจรไว้เช่นเดิม แต่จะหมุนตัวยานไป 70 องศาทวนเข็มนาฬิกาเมื่อเทียบกับโลกเพื่อทำการตรวจจับลมสุริยะ (ถือเป็นครั้งแรกที่มีการบังคับตัวยานครั้งใหญ่นับตั้งแต่การถ่ายภาพครอบครัวสุริยะในปี ค.ศ. 1990) โดยหลังจากการหมุนตัวยานในครั้งแรกพบว่าตัวยานสามารถหมุนตัวกลับมาหาดาวแอลฟาคนครึ่งม้า (α-Centauri) ซึ่งเป็นดาวนำทางของยาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้โดยไม่พบปัญหาใดๆ และยังสามารถส่งสัญญาณกลับมายังโลกได้เหมือนเดิมอีกด้วย คาดว่ายาน วอยเอจเจอร์ 1 เดินทางเข้าสู่อวกาศระหว่างดาวไปแล้วโดยไม่ทราบวันเวลาแน่ชัด ในขณะยาน วอยเอจเจอร์ 2 ยังคงกำลังตรวจวัดการไหลออกของลมสุริยะที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งซึ่งคาดว่าน่าจะตามหลังยาน วอยเอจเจอร์ 1 ในแง่ของเหตุการณ์ที่ได้พบไปประมาณหลายเดือนหรือหลายปี[56][57]

ปัจจุบันตำแหน่งของยานสำรวจ วอยเอจเจอร์ 1 ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2019 เทียบจากโลกตามพิกัดศูนย์สูตร (equatorial coordinates) คือเดคลิเนชันที่ 12 องศา 27 ลิปดา, ไรต์แอสเซนชันที่ 17 ชั่วโมง 14 นาที และละติจูดสุริยะที่ 35 องศา (ละติจูดสุริยะจะเปลี่ยนช้ามาก) ซึ่งเป็นตำแหน่งของกลุ่มดาวคนแบกงู (Ophiuchus)[6]

ในวันที่ 1 ธันวาคม ค.ศ. 2011 มีการประกาศว่ายาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้ตรวจพบรังสีช่วงไลแมน-อัลฟา (Lyman-alpha) ที่มีจุดกำเนิดมาจากดาราจักรทางช้างเผือก (Milky Way) ได้เป็นครั้งแรก จากปกติยานจะพบแต่รังสีช่วงไลแมน-อัลฟาที่มาจากดาราจักรอื่นๆ รังสีที่มาจากดาราจักรทางช้างเผือกจะถูกรบกวนจากดวงอาทิตย์ ทำให้ไม่สามารถตรวจจับได้[58]

องค์การนาซาได้ลงประกาศในวันที่ 5 ธันวาคม ค.ศ. 2011 ว่ายาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้โคจรเข้าสู่อวกาศพื้นที่ใหม่ที่เรียกว่า "cosmic purgatory" ซึ่งเป็นชื่อเรียกพื้นที่สแตกเนชัน (stagnation) กล่าวคือ ภายในพื้นที่นี้อนุภาคมีประจุที่ปลดปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่ช้าลงและเริ่มเคลื่อนที่ย้อนกลับ และด้วยสนามแม่เหล็กของระบบสุริยะที่มากกว่าสนามแม่เหล็กของอวกาศระหว่างดาวถึงสองเท่านั้นได้ก่อให้เกิดเป็นแรงดันขึ้น อนุภาคมีพลังงานที่มีจุดกำเนิดมาจากระบบสุริยะจะลดลงเกือบกึ่งหนึ่ง ขณะที่มีการตรวจพบอิเล็กตรอนพลังงานสูงจากบริเวณภายนอกมากถึง 100 ทบ เส้นขอบส่วนในของพื้นที่สแตกเนชันนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 113 หน่วยดาราศาสตร์[59]

เฮลิโอพอส

นาซาได้ลงประกาศในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2012 ว่ายานสำรวจได้ตรวจพบความเปลี่ยนแปลงบริเวณโดยรอบยานที่คาดว่าน่าจะบ่งบอกการมาถึงของเฮลิโอพอส[60] ยาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้รายงานว่ามีการเพิ่มขึ้นของอนุภาคมีประจุจากอวกาศชั้นอวกาศระหว่างดาว (interstellar space) ซึ่งปกติจะมีการหักเหเนื่องจากอิทธิพลของลมสุริยะภายในชั้นเฮลิโอสเฟียร์ที่มาจากดวงอาทิตย์ นั่นหมายความว่ายานได้เริ่มโคจรเข้าสู่ชั้นมวลสารระหว่างดาว (interstellar medium) ซึ่งสุดขอบของระบบสุริยะแล้ว[61]

ยาน วอยเอจเจอร์ 1 เป็นยานอวกาศลำแรกที่ได้เดินทางเข้าสู่อวกาศชั้นเฮลิโอพอสในเดือนสิงหา ค.ศ. 2012 ซึ่งเป็นระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 121 หน่วยดาราศาสตร์ อย่างไรก็ตามเหตุการณ์นี้เพิ่งจะได้รับการยืนยันในช่วง 1 ปีให้หลังไปแล้ว[62][63][64][65][66]

ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2019 แสงจากดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลาประมาณ 20.11 ชั่วโมงเพื่อเดินทางไปถึงยาน วอยเอจเจอร์ 1 ซึ่งคือระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 145 หน่วยดาราศาสตร์ ค่าความส่องสว่างปรากฏเท่ากับ -15.9 หน่วย (น้อยกว่าค่าความสว่างของดวงจันทร์เต็มดวง 30 เท่า)[67] ยานกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์กับดวงอาทิตย์ 16.972 กิโลเมตรต่อวินาที (10.434 กิโลไมล์ต่อวินาที) ด้วยความเร็วนี้จะต้องใช้เวลาประมาณ 17,676 ปีเพื่อเดินทางให้ได้ระยะทางเท่ากับ 1 ปีแสง[67]

ช่วงปลายปี ค.ศ. 2012 กลุ่มนักวิจัยพบว่าข้อมูลอนุภาคที่ได้จากยานบ่งชี้ว่ายานได้เดินทางผ่านชั้นเฮลิโอพอสแล้ว ค่าต่างๆ ที่วัดได้แสดงให้เห็นว่ามีการชนกันของอนุภาคพลังงานสูงเพิ่มขึ้นแบบคงที่ (มากกว่า 70 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์) ซึ่งเชื่อว่าเป็นรังสีคอสมิกที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากการระเบิดซูเปอร์โนวาที่ไกลออกไปจากระบบสุริยะ นอกจากนี้ในปลายเดือนสิงหาคมยังพบว่าการชนกันของอนุภาคพลังงานสูงมีค่าสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ขณะเดียวกันการชนกันของอนุภาคพลังงานต่ำพบว่ามีค่าลดลงเช่นกัน ซึ่งเชื่อว่าอนุภาคพลังงานต่ำเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากดวงอาทิตย์[68] Ed Roelof นักวิทยาศาสตร์อวกาศจากมหาวิทยาลัยจอนส์ฮอปกินส์และเป็นผู้ติดตามข้อมูลการสำรวจของเครื่องตรวจวัดอนุภาคมีประจุพลังงานต่ำ (LECP) ได้ประกาศว่า "เหล่านักวิทยาศาสตร์ที่ดูแลยาน วอยเอจเจอร์ 1 ต่างพึงพอใจเป็นอย่างมาก"[68] อย่างไรก็ตามหลักเกณฑ์สุดท้ายที่ใช้ยืนยันว่ายาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้โคจรผ่านบริเวณที่คาดว่ามีการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก (ทั้งจากดวงอาทิตย์และจากอวกาศระหว่างดาว) ไม่ได้ถูกตั้งข้อสังเกต (สนามแม่เหล็กเปลี่ยนทิศเพียง 2 องศา[63]) ซึ่งนั่นอาจทำให้มีการระบุแนวขอบของเฮลิโอพอสมีความผิดพลาดได้

ในวันที่ 3 ธันวาคม ค.ศ. 2012 ดร.เอ็ด สโตน นักวิทยาศาสตร์ของโครงการวอยเอจเจอร์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) กล่าวไว้ว่า "ยาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้ค้นพบพื้นที่ใหม่ในเฮลิโอพอสที่เราไม่เคยทราบมาก่อน ตอนนี้ยานยังอยู่ภายใน แต่สนามแม่เหล็กสามารถเชื่อมต่อกับภายนอกได้ มันเป็นเหมือนถนนที่เป็นทางเข้าออกของเหล่าอนุภาค"[69] สนามแม่เหล็กบริเวณนี้สูงมากกว่า 10 เท่าเทียบกับที่ยาน วอยเอจเจอร์ 1 ได้เคยเจอมาก่อนในบริเวณชั้นกำแพงกระแทก คาดว่าบริเวณนี้เป็นแนวกั้นสุดท้ายก่อนที่ยานจะเดินทางออกไปจากระบบสุริยะอย่างสมบูรณ์และเริ่มเข้าสู่อวกาศระหว่างดาว[70][71][72]

เดือนมีนาคม ค.ศ. 2013 มีการประกาศว่ายาน วอยเอจเจอร์ 1 อาจเป็นยานอวกาศลำแรกที่เดินทางเข้าสู่อวกาศระหว่างดาว โดยตรวจพบความเปลี่ยนแปลงของพลาสมาบรืเวณโดยรอบมาตั้งแต่วันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 2012 อย่างไรก็ตามมีการถกเถียงกันว่าพิ้นที่นี้คืออวกาศระหว่างดาวหรือเป็นพื้นที่ของระบบสุริยะที่ไม่เคยค้นพบกันแน่ มีการถกประเด็นเรื่อยมาจนถึงวันที่ 12 กันยายน ค.ศ. 2013 ซึ่งมีการประกาศยืนยันอย่างเป็นทางการ[73][74]

ในปี ค.ศ. 2013 ยาน วอยเอจเจอร์ 1 กำลังออกจากระบบสุริยะด้วยความเร็วประมาณ 3.6 หน่วยดาราศาสตร์ต่อปี ขณะที่ยาน วอยเอจเจอร์ 2 โคจรด้วยความเร็วที่ช้ากว่าที่ประมาณ 2.96 หน่วยดาราศาสตร์ต่อปี[75] โดยยาน วอยเอจเจอร์ 1 จะนำหน้ายาน วอยเอจเจอร์ 2 มากขึ้นเรื่อยๆ ทุกๆ ปี

ยาน วอยเอจเจอร์ 1 มีระยะห่างจากดวงอาทิตย์ 135 หน่วยดาราศาสตร์ในวันที่ 18 พฤษภาคม ค.ศ. 2016[21] และเพิ่มขึ้นเป็น 139.64 หน่วยดาราศาสตร์ในวันที่ 5 กันยายน ค.ศ. 2017 หรือมากกว่า 19 ชั่วโมงแสง ซึ่งในขณะนั้น ยาน วอยเอจเจอร์ 2 อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 115.32 หน่วยดาราศาสตร์[21]

สถานะปัจจุบันสามารถติดตามได้จากเว็บไซต์ของนาซา (ดูลิงก์ภายนอก)[21]

ยาน วอยเอจเจอร์ 1 และยานสำรวจอื่นๆ ที่เดินทางไปยังอวกาศระหว่างดาว ยกเว้นยาน นิวฮอไรซันส์