برنامج فوياجر

لقد فعلت فوياجر أشياء لم يتوقعها أحد، واكتشفت مشاهد لم يتوقعها أحد، ويبدو أنها ستعيش أطول من مخترعيها. ومثل لوحة فنية عظيمة أو مؤسسة راسخة، فقد اكتسبت وجودًا خاصًا بها، ومصيرًا خارجًا عن سيطرة القائمين عليها.

صُممت مركبتي فوياجر الفضائيتين في الأصل كجزء من برنامج " الجولة الكوكبية الكبرى" الذي خُطط له في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات، والذي كان يهدف إلى استكشاف كوكب المشتري ، وزحل ، وقمر زحل تيتان ، وأورانوس ، ونبتون ، وبلوتو . انبثقت المهمة من برنامج "الجولة الكبرى" ، الذي وضعه غاري فلاندرو ، مهندس الفضاء في مختبر الدفع النفاث، عام 1964، والذي استغل اصطفافًا كوكبيًا نادرًا يحدث مرة كل 175 عامًا. ^{[ 15 ] [ 16 ]} سمح هذا الاصطفاف للمركبة بالوصول إلى جميع الكواكب الخارجية باستخدام المساعدة الجاذبية . كان من المقرر أن تُرسل المهمة عدة أزواج من المركبات، واكتسبت زخمًا عام 1966 عندما اعتمدها مختبر الدفع النفاث التابع لناسا . مع ذلك، في ديسمبر 1971، أُلغيت مهمة "الجولة الكبرى" بعد تحويل التمويل إلى برنامج مكوك الفضاء . ^{[ 17 ]}

في عام 1972، اقتُرحت مهمة مُصغّرة (أربعة كواكب، مركبتان فضائيتان متطابقتان)، باستخدام مركبة فضائية مُشتقة من سلسلة مارينر ، وكان من المُقرر في البداية أن تكون مارينر 11 ومارينر 12. وكان من المُقرر استخدام تقنية المساعدة بالجاذبية ، التي أثبتت نجاحها مارينر 10 ، لتحقيق تغييرات كبيرة في السرعة من خلال المناورة عبر مجال جاذبية كوكب وسيط لتقليل الوقت اللازم للوصول إلى زحل. ^{[ 18 ]} ثم نُقلت المركبتان الفضائيتان إلى برنامج منفصل يُسمى مارينر جوبيتر-زحل (ويُعرف أيضًا باسم مارينر جوبيتر-زحل-أورانوس ، ^{[ 19 ]} أو MJS أو MJSU )، وهو جزء من برنامج مارينر ، الذي أُعيدت تسميته لاحقًا لأنه اعتُقد أن تصميم المسبارين الفضائيين قد تطور بما يكفي ليتجاوز تصميم عائلة مارينر ويستحق اسمًا مُستقلًا. ^{[ 20 ]}

في 4 مارس 1977، أعلنت وكالة ناسا عن مسابقة لإعادة تسمية المهمة، لاعتقادها أن الاسم الحالي غير مناسب نظرًا لاختلاف المهمة اختلافًا كبيرًا عن مهمات مارينر السابقة . وقع الاختيار على اسم "فويجر " كاسم جديد، استنادًا إلى اقتراح سابق من ويليام بيكرينغ ، الذي اقترح اسم "نافيجيتور" . ونظرًا لتغيير الاسم قبيل الإطلاق، فقد كان يُشار إلى المسبارين أحيانًا باسم مارينر 11 ومارينر 12، أو حتى فويجر 11 وفويجر 12. ^{[ 17 ]}

تم تحديد مسارين للمهمة: استهدف مسار JST كوكبَي المشتري وزحل، مع تعزيز التحليق بالقرب من تيتان ، بينما شكّل مسار JSX خطة احتياطية. ركّز JST على التحليق بالقرب من تيتان، بينما وفّر JSX خطة مهمة مرنة. فإذا نجح JST، يُمكن لـ JSX المضيّ قُدماً في الجولة الكبرى، أما في حال فشله، فيُمكن إعادة توجيه JSX لتحليق منفصل بالقرب من تيتان، ما يُفقده فرصة الجولة الكبرى. ^{[ 18 ]} اتّبع المسبار الثاني، فوياجر 2 ، مسار JSX، ما منحه خيار مواصلة الرحلة إلى أورانوس ونبتون. بعد أن أكملت فوياجر 1 أهدافها الرئيسية في زحل، مُنحت فوياجر 2 تمديداً للمهمة، ما مكّنها من التوجه إلى أورانوس ونبتون. سمح هذا لفوياجر 2 بالانحراف عن مسار JST المُخطط له أصلاً. ^{[ 17 ]}

كان من المقرر إطلاق المجسات في أغسطس أو سبتمبر 1977، وكان هدفها الرئيسي مقارنة خصائص كوكبَي المشتري وزحل، مثل غلافهما الجوي ، ومجالاتهما المغناطيسية ، وبيئات الجسيمات، وأنظمة حلقاتهما ، وأقمارهما . وكان من المقرر أن تحلق هذه المجسات بالقرب من الكواكب والأقمار في مسار تلسكوب المشتري الفضائي (JST) أو تلسكوب المشتري الفضائي (JSX). بعد إتمام تحليقها، كانت المجسات تتواصل مع الأرض، ناقلةً بيانات حيوية باستخدام أجهزة قياس المغناطيسية ، وأجهزة قياس الطيف ، وغيرها من الأدوات لرصد الإشعاع بين النجوم ، والإشعاع الشمسي ، والإشعاع الكوني . وكانت مولدات الطاقة الكهروحرارية التي تعمل بالنظائر المشعة (RTGs) تحدد مدة الاتصال القصوى مع الأرض بحوالي عقد من الزمن . بعد انتهاء مهمتها الأساسية، كانت المجسات تواصل رحلتها في الفضاء بين النجوم. ^{[ 18 ]}

كانت فوياجر 2 أول مركبة فضائية تُطلق. صُمم مسارها بحيث يسمح لها بالتحليق بالقرب من كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون.أُطلقت فوياجر 1 بعد فوياجر 2 ، ولكن على مسار أقصر وأسرع صُمم لتوفير تحليق مثالي بالقرب من قمر زحل تيتان ، ^{[ 21 ]} المعروف بحجمه الكبير وغلافه الجوي الكثيف. أدى هذا التحليق إلى خروج فوياجر 1 من مستوى مسار الشمس، منهيًا بذلك مهمتها العلمية الكوكبية. ^{[ 22 ]} لو لم تتمكن فوياجر 1 من التحليق بالقرب من تيتان، لكان من الممكن تغيير مسار فوياجر 2 لاستكشاف تيتان، متجاوزةً بذلك أي زيارة لأورانوس ونبتون. ^{[ 23 ]} لم تُطلق فوياجر 1 على مسار يسمح لها بمواصلة رحلتها إلى أورانوس ونبتون، ولكن كان بإمكانها مواصلة رحلتها من زحل إلى بلوتو دون استكشاف تيتان. ^{[ 24 ]}

خلال تسعينيات القرن الماضي، تفوقت المركبة الفضائية فوياجر 1 على مسباري الفضاء السحيقين الأبطأ منها ، بايونير 10 وبايونير 11، لتصبح أبعد جسم من صنع الإنسان عن الأرض، وهو رقم قياسي ستحتفظ به في المستقبل المنظور. أما مسبار نيو هورايزونز ، الذي انطلق بسرعة أعلى من فوياجر 1 ، فيتحرك بسرعة أبطأ بسبب السرعة الإضافية التي اكتسبتها فوياجر 1 من تحليقها بالقرب من زحل. وتُعد فوياجر 1 وبايونير 10 أبعد جسمين من صنع الإنسان في العالم، إذ يتحركان في اتجاهين متعاكسين تقريبًا من النظام الشمسي .

في ديسمبر 2004، عبرت المركبة الفضائية فوياجر 1 منطقة الصدمة النهائية ، حيث تتباطأ سرعة الرياح الشمسية إلى ما دون سرعة الصوت، ودخلت الغلاف الشمسي ، حيث تنضغط الرياح الشمسية وتصبح مضطربة نتيجة تفاعلاتها مع الوسط بين النجوم . وفي 10 ديسمبر 2007، وصلت فوياجر 2 أيضًا إلى منطقة الصدمة النهائية، على بُعد حوالي 1.6 مليار كيلومتر ( مليار ميل) أقرب إلى الشمس من النقطة التي عبرت منها فوياجر 1 هذه المنطقة لأول مرة، مما يشير إلى أن النظام الشمسي غير متناظر . ^{[ 25 ]}  

في عام 2010، أفادت المركبة الفضائية فوياجر 1 بأن سرعة الرياح الشمسية المتجهة للخارج قد انخفضت إلى الصفر، وتوقع العلماء أنها تقترب من الفضاء بين النجوم . ^{[ 26 ]} وفي عام 2011، كشفت بيانات فوياجر أن الغلاف الشمسي ليس أملسًا، بل مليء بفقاعات مغناطيسية عملاقة . وقد طُرحت نظرية مفادها أن هذه الفقاعات تشكلت عندما انحنى المجال المغناطيسي للشمس على حافة النظام الشمسي. ^{[ 27 ]}

في يونيو 2012، أفاد علماء ناسا أن المركبة الفضائية فوياجر 1 كانت على وشك دخول الفضاء بين النجوم، وهو ما دلّ عليه ارتفاع حاد في الجسيمات عالية الطاقة القادمة من خارج النظام الشمسي. ^{[ 28 ] [ 29 ]} وفي سبتمبر 2013، أعلنت ناسا أن فوياجر 1 قد عبرت الغلاف الشمسي في 25 أغسطس 2012، لتصبح بذلك أول مركبة فضائية تدخل الفضاء بين النجوم. ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

في ديسمبر 2018، أعلنت وكالة ناسا أن المركبة الفضائية فوياجر 2 قد عبرت الغلاف الشمسي في 5 نوفمبر 2018، مما يجعلها ثاني مركبة فضائية تدخل الفضاء بين النجوم. ^{[ 3 ]}

اعتبارًا من عام 2017واصلت المركبتان الفضائيتان فوياجر 1 وفوياجر 2 رصد الظروف في المناطق الخارجية للنظام الشمسي. ^{[ 33 ]} وكان من المتوقع أن تتمكن مركبتي فوياجر من تشغيل الأجهزة العلمية حتى عام 2020، حيث سيتطلب انخفاض الطاقة حينها إيقاف تشغيل الأجهزة تدريجيًا. وكان من المتوقع أنه بحلول عام 2025 تقريبًا، لن تكون هناك طاقة كافية لتشغيل أي من الأجهزة العلمية.

في يوليو 2019، تم تطبيق خطة منقحة لإدارة الطاقة لإمدادات الطاقة المتضائلة للمسبارين. ^{[ 34 ]}

قائمة الأدوات العلمية

اسم الآلة	اختصار	وصف
نظام علوم التصوير	محطة الفضاء الدولية	تم استخدام نظام كاميرتين (زاوية ضيقة / زاوية واسعة) لتوفير صور لكوكب المشتري وزحل وأجسام أخرى على طول المسار. الفلاتر كاميرا ذات زاوية ضيقة [ 39 ] اسم الطول الموجي نطاق حساسية 0 – مسح 280-640  نانومتر 4 – واضح 280-640  نانومتر 7 – الأشعة فوق البنفسجية 280-370  نانومتر 1 – بنفسجي 350-450  نانومتر 2 - أزرق 430-530  نانومتر 5 – أخضر 530-640  نانومتر 6 – أخضر 530-640  نانومتر 3 – برتقالي 590-640  نانومتر كاميرا ذات زاوية واسعة [ 40 ] اسم الطول الموجي نطاق حساسية 2 – واضح 280-640  نانومتر 3 – بنفسجي 350-450  نانومتر 1 – أزرق 430-530  نانومتر 6 – CH 4 -U 536-546  نانومتر 5 – أخضر 530-640  نانومتر 4 – Na -D 588-590  نانومتر 7 – برتقالي 590-640  نانومتر 0 – CH 4 -JST 614-624  نانومتر الباحث الرئيسي: برادفورد أ. سميث / جامعة أريزونا البيانات: كتالوج بيانات PDS/PDI، كتالوج بيانات PDS/PRN
نظام علوم الراديو	RSS	تم استخدام نظام الاتصالات السلكية واللاسلكية الخاص بالمركبة الفضائية فوياجر لتحديد الخصائص الفيزيائية للكواكب والأقمار الصناعية (الأيونوسفير، والغلاف الجوي، والكتل، ومجالات الجاذبية، والكثافات) وكمية وتوزيع حجم المواد في حلقات زحل وأبعاد الحلقات. الباحث الرئيسي: فون ر. إيشلمان البيانات: فهرس بيانات PDS/PPI، فهرس بيانات PDS/PRN ( VG_2803 ) ، أرشيف بيانات NSSDC
مطياف ومقياس إشعاع يعملان بتقنية التداخل بالأشعة تحت الحمراء	قزحية	تم فحص كل من توازن الطاقة العالمي والمحلي وتكوين الغلاف الجوي. كما تم الحصول على بيانات عن توزيع درجات الحرارة الرأسية من الكواكب والأقمار، بالإضافة إلى تكوين وخصائص حرارية وحجم الجسيمات في حلقات زحل . الباحث الرئيسي: رودولف هانيل / مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا البيانات: فهرس بيانات PDS/PRN، فهرس بيانات PDS/PRN الموسع ( VGIRIS_0001، VGIRIS_002 ) ، أرشيف بيانات كوكب المشتري التابع لمركز بيانات علوم الفضاء الوطني (NSSDC).
مطياف الأشعة فوق البنفسجية	الأشعة فوق البنفسجية	صُممت لقياس خصائص الغلاف الجوي، ولقياس الإشعاع. الباحث الرئيسي: أ. لايل برودفوت / جامعة جنوب كاليفورنيا البيانات: فهرس بيانات PDS/PRN
مقياس مغناطيسي ثلاثي المحاور	مجلة	صُممت هذه الدراسة للتحقيق في المجالات المغناطيسية لكوكب المشتري وزحل، وتفاعل الرياح الشمسية مع الغلاف المغناطيسي لهذه الكواكب، والمجال المغناطيسي بين الكواكب حتى حدود الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي بين النجوم وما وراءها، إذا تم عبورها. الباحث الرئيسي: نورمان إف. نيس / مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا البيانات: فهرس بيانات PDS/PPI، أرشيف بيانات NSSDC
مطياف البلازما	PLS	تم التحقيق في الخصائص العيانية لأيونات البلازما وقياس الإلكترونات في نطاق الطاقة من 5 إلكترون فولت إلى 1 كيلو إلكترون فولت. الباحث الرئيسي: هربرت إس. بريدج / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا البيانات: فهرس بيانات PDS/PPI، أرشيف بيانات NSSDC
جهاز الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة	LECP	يقيس الفرق في تدفقات الطاقة والتوزيعات الزاوية للأيونات والإلكترونات والفرق في تكوين طاقة الأيونات. الباحث الرئيسي: ستاماتيوس كريميجيس / جامعة جونز هوبكنز / مختبر الفيزياء التطبيقية / جامعة ميريلاند البيانات: رسم بيانات جامعة ميريلاند، وفهرس بيانات PDS/PPI، وأرشيف بيانات NSSDC
نظام الأشعة الكونية	CRS	يحدد أصل عملية التسارع، وتاريخ الحياة، والمساهمة الديناميكية للأشعة الكونية بين النجوم، والتخليق النووي للعناصر في مصادر الأشعة الكونية، وسلوك الأشعة الكونية في الوسط بين الكواكب، وبيئة الجسيمات النشطة الكوكبية المحصورة. الباحث الرئيسي: روخوس يوجين فوغت ، إدوارد سي. ستون ، آلان سي. كامينغز / معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا البيانات: فهرس بيانات PDS/PPI، أرشيف بيانات NSSDC
دراسة علم الفلك الراديوي الكوكبي	برا	استخدم جهاز استقبال راديو بترددات متغيرة لدراسة إشارات الانبعاث الراديوي من كوكب المشتري وزحل. الباحث الرئيسي: جيمس دبليو وارويك / جامعة كولورادو البيانات: فهرس بيانات PDS/PPI، أرشيف بيانات NSSDC
نظام قياس الاستقطاب الضوئي	PPS	تم استخدام تلسكوب كاسجرين من نوع دال كيركام مقاس 6 بوصات f/1.4 مع عجلة تحليل تحتوي على خمسة محللات بزوايا 0 و60 و120 و45 و135 درجة وعجلة ترشيح بثمانية نطاقات طيفية تغطي من 2350 إلى 7500 أنجستروم لجمع معلومات عن نسيج السطح وتكوين كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون ومعلومات عن خصائص التشتت الجوي وكثافة هذه الكواكب. الباحث الرئيسي: تشارلز إف. ليلي، تشارلز دبليو. هورد البيانات: كتالوج بيانات PDS/PRN وعقدة PDS الجوية
النظام الفرعي لموجات البلازما	PWS	يوفر قياسات مستمرة ومستقلة عن الغلاف لملامح كثافة الإلكترون في كوكب المشتري وزحل بالإضافة إلى معلومات أساسية عن التفاعل المحلي بين الموجات والجسيمات، وهو أمر مفيد في دراسة الغلاف المغناطيسي. الباحث الرئيسي: فريدريك إل. سكارف / تي آر دبليو ، دونالد جورنيت / جامعة أيوا البيانات: كتالوج بيانات PDS/PPI

• 
  منظر لبعض أجهزة فوياجر من الأسفل. على اليسار: الكاميرات، ومطياف الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء (أقصى اليسار)، وكاشف البلازما (الصندوق الأسود أسفل اليمين)، وكواشف الجسيمات والإشعاع (أقصى اليمين). على ذراع الرافعة، في المنتصف واليمين، توجد كواشف البلازما والجسيمات والأشعة الكونية.
• 
  ذراع مقياس المغناطيسية الممتد بالكامل على متن المركبة الفضائية فوياجر، والذي يبلغ طوله 13 متراً

تحتوي مركبة فوياجر الفضائية على ثلاثة أنواع مختلفة من الحواسيب، اثنان من كل نوع، ويُستخدمان أحيانًا لضمان التكرار. وهي حواسيب خاصة مصممة خصيصًا، مصنوعة من دوائر متكاملة متوسطة الحجم بتقنية CMOS و TTL ، ومكونات منفصلة، ​​معظمها من سلسلة 7400 لشركة تكساس إنسترومنتس . ^{[ 41 ]} يبلغ إجمالي عدد الكلمات في الحواسيب الستة حوالي 32 ألف كلمة. تمتلك فوياجر  1 وفوياجر  2 أنظمة حاسوب متطابقة. ^{[ 35 ] [ 42 ]}

يحتوي نظام التحكم الحاسوبي (CCS)، وهو وحدة التحكم المركزية للمركبة الفضائية، على معالجين من نوع المقاطعة، كل منهما بسعة 18 بت، ويحتوي على ذاكرة غير متطايرة من نوع الأسلاك المطلية بسعة 4096 كلمة . خلال معظم مهمة فوياجر، استُخدم حاسوبا نظام التحكم الحاسوبي (CCS) الموجودان على كل مركبة فضائية بشكل غير متكرر لزيادة قدرة المركبة على التحكم والمعالجة. يُعد نظام التحكم الحاسوبي (CCS) مطابقًا تقريبًا للنظام المستخدم على متن مركبة فايكنغ الفضائية. ^{[ 43 ]}

يتكون نظام بيانات الرحلة (FDS) من جهازين للكلمات 16 بت مع ذاكرة معيارية و8198 كلمة لكل منهما.

نظام التحكم في الوضعية والنطق (AACS) عبارة عن جهازين للكلمات 18 بت مع 4096 كلمة لكل منهما.

بخلاف الأجهزة الأخرى الموجودة على متن المركبة، فإن تشغيل كاميرات الضوء المرئي ليس ذاتيًا، بل يتم التحكم فيه بواسطة جدول معلمات التصوير الموجود في أحد الحواسيب الرقمية الموجودة على متن المركبة ، وهو نظام بيانات الرحلة (FDS). أما المركبات الفضائية الأحدث، منذ حوالي عام 1990، فعادةً ما تحتوي على كاميرات تعمل بشكل مستقل تمامًا.

يتحكم نظام التحكم الحاسوبي (CCS) بالكاميرات. يحتوي هذا النظام على برامج حاسوبية ثابتة ، مثل برامج فك تشفير الأوامر، واكتشاف الأعطال وتصحيحها، وبرامج توجيه الهوائيات، وبرامج تسلسل المركبات الفضائية. يُعد هذا الحاسوب نسخة مُحسّنة من الحاسوب المُستخدم في مركبة فايكنغ المدارية . ^{[ 43 ]} تتطابق مكونات الأجهزة في كلا النظامين الفرعيين المُصممين خصيصًا لنظام التحكم الحاسوبي في مركبتي فوياجر. يوجد تعديل برمجي طفيف فقط في أحدهما، حيث يحتوي على نظام فرعي علمي غير موجود في الآخر.

بحسب موسوعة غينيس للأرقام القياسية، يحمل نظام CCS الرقم القياسي لأطول فترة تشغيل متواصلة لجهاز كمبيوتر. وهو يعمل بشكل متواصل منذ 20 أغسطس 1977. ^{[ 44 ]}

يتحكم نظام التحكم في الوضعية والمفصل (AACS) في اتجاه المركبة الفضائية (وضعيتها). فهو يُبقي الهوائي عالي الكسب موجهاً نحو الأرض، ويتحكم في تغييرات الوضعية، ويُوجّه منصة المسح. أنظمة AACS المصممة خصيصاً على كلا المركبتين متطابقة.

انتشرت على الإنترنت معلومات خاطئة ^{[ 45 ]} تفيد بأن مركبات فوياجر الفضائية كانت تُتحكم بواسطة نسخة من معالج RCA 1802 (معالج RCA CDP1802 "COSMAC" )، إلا أن هذه الادعاءات لا تدعمها وثائق التصميم الأصلية. استُخدم معالج CDP1802 لاحقًا في مركبة غاليليو الفضائية ، التي صُممت وبُنيت بعد ذلك بسنوات. لم تكن إلكترونيات التحكم الرقمية لمركبات فوياجر تعتمد على شريحة دارة متكاملة للمعالجات الدقيقة.

تُجرى اتصالات الوصلة الصاعدة عبر اتصالات الميكروويف في النطاق S. أما اتصالات الوصلة الهابطة فتُجرى بواسطة جهاز إرسال ميكروويف في النطاق X على متن المركبة الفضائية، مع وجود جهاز إرسال في النطاق S كنسخة احتياطية. وقد أُجريت جميع الاتصالات بعيدة المدى من وإلى مركبتي فوياجر باستخدام هوائياتهما عالية الكسب التي يبلغ طولها 3.7 متر (12 قدمًا) . يتميز الهوائي عالي الكسب بعرض حزمة يبلغ 0.5 درجة للنطاق X، و2.3 درجة للنطاق S. ^{[ 46 ] : 17} (يتميز الهوائي منخفض الكسب بكسب 7 ديسيبل وعرض حزمة 60 درجة). ^{[ 46 ] : 17}  

بسبب قانون التربيع العكسي في الاتصالات اللاسلكية ، تتناقص معدلات نقل البيانات الرقمية المستخدمة في وصلات الإرسال من مركبات فوياجر باستمرار كلما ابتعدت عن الأرض. فعلى سبيل المثال، كان معدل نقل البيانات من كوكب المشتري حوالي 115,000 بت في الثانية. انخفض هذا المعدل إلى النصف عند مسافة زحل، واستمر في الانخفاض منذ ذلك الحين. ^{[ 46 ]} اتُخذت بعض التدابير على الأرض على طول مسار المركبة للحد من آثار قانون التربيع العكسي. فبين عامي 1982 و1985، زاد قطر هوائيات القطع المكافئ الرئيسية الثلاثة لشبكة الفضاء العميق من 64 إلى 70 مترًا (210 إلى 230 قدمًا) ^{[ 46 ] ، مما} زاد بشكل كبير من مساحاتها لالتقاط إشارات الميكروويف الضعيفة.  

أثناء وجود المركبة بين زحل وأورانوس، تم تحديث البرنامج الموجود على متنها لإجراء درجة من ضغط الصور واستخدام ترميز ريد-سولومون الأكثر كفاءة لتصحيح الأخطاء . ^{[ 46 ] : 33}

ثم بين عامي 1986 و1989، طُبقت تقنيات جديدة لدمج الإشارات من هوائيات متعددة على الأرض في إشارة واحدة أقوى، ضمن ما يُعرف بمصفوفة الهوائيات . ^{[ 46 ] : 34} وقد نُفذ ذلك في غولدستون، كاليفورنيا ، وكانبرا (أستراليا) ، ومدريد (إسبانيا) باستخدام هوائيات الأطباق الإضافية المتوفرة هناك. وفي أستراليا أيضًا، أُضيف تلسكوب باركس الراديوي إلى المصفوفة في الوقت المناسب لمرور نبتون بالقرب منه عام 1989. وفي الولايات المتحدة، استُخدمت مصفوفة الهوائيات الكبيرة جدًا في نيو مكسيكو مؤقتًا إلى جانب هوائيات شبكة الفضاء العميق في غولدستون. ^{[ 46 ] : 34} وقد ساعد استخدام هذه التقنية الجديدة لمصفوفات الهوائيات على تعويض المسافة الراديوية الهائلة بين نبتون والأرض.

يتم توفير الطاقة الكهربائية بواسطة ثلاثة مولدات كهروحرارية تعمل بالنظائر المشعة من طراز MHW-RTG . وتعمل هذه المولدات بالبلوتونيوم-238 (وهو يختلف عن نظير البلوتونيوم-239 المستخدم في الأسلحة النووية)، وقد وفرت حوالي 470 واط عند 30 فولت تيار مستمر عند إطلاق المركبة الفضائية. يتحلل البلوتونيوم-238 بنصف عمر يبلغ 87.74 سنة، ^{[ 47 ] لذا فإن} المولدات الكهروحرارية التي تستخدم البلوتونيوم-238 ستفقد ما يعادل 0.79% من إنتاجها من الطاقة سنويًا.

في عام 2011، وبعد 34 عامًا من إطلاقها، انخفضت الطاقة الحرارية المولدة بواسطة مولد النظائر المشعة الحرارية (RTG) إلى ما يقارب 76% من طاقتها الأولية (1/2) ^{(34/87.74) . كما تتدهور أجهزة قياس الحرارة} في مولد النظائر المشعة الحرارية ، التي تحول الطاقة الحرارية إلى كهرباء، بمرور الوقت، مما يقلل من الطاقة الكهربائية المتاحة إلى ما دون هذا المستوى المحسوب.

بحلول 7 أكتوبر 2011، انخفضت الطاقة المولدة من المركبتين الفضائيتين فوياجر 1 وفوياجر 2 إلى 267.9 واط و269.2 واط على التوالي، أي ما يقارب 57% من الطاقة عند الإطلاق. وكان مستوى الطاقة المُخرجة أفضل من التوقعات التي سبقت الإطلاق بناءً على نموذج متحفظ لتدهور أداء المزدوجات الحرارية. ومع انخفاض الطاقة الكهربائية، يجب إيقاف تشغيل أحمال المركبة الفضائية، مما يُفقدها بعض قدراتها. وقد لا تكون الطاقة كافية للاتصالات بحلول عام 2032. ^{[ 48 ]}

مع بداية مهمة VIM، كانت المركبة الفضائية فوياجر 1 على بُعد 40 وحدة فلكية من الأرض، بينما كانت فوياجر 2 على بُعد 31 وحدة فلكية. تمر مهمة VIM بثلاث مراحل: صدمة النهاية، واستكشاف الغلاف الشمسي، واستكشاف الفضاء بين النجوم. بدأت المركبة الفضائية مهمتها في بيئة تخضع لتأثير المجال المغناطيسي للشمس، حيث تهيمن جزيئات البلازما الموجودة في الرياح الشمسية فائقة السرعة المتوسعة. هذه هي البيئة المميزة لمرحلة صدمة النهاية. عند مسافة معينة من الشمس، تُعيق الرياح بين النجوم توسع الرياح الشمسية فائقة السرعة. أول ما تصادفه المركبة الفضائية نتيجة لهذا التفاعل - بين الرياح بين النجوم والرياح الشمسية - هو صدمة النهاية، حيث تتباطأ الرياح الشمسية إلى سرعة دون سرعة الصوت، وتحدث تغيرات كبيرة في اتجاه تدفق البلازما واتجاه المجال المغناطيسي. أنهت المركبة الفضائية فوياجر 1 مرحلة الصدمة النهائية في ديسمبر 2004 على مسافة 94 وحدة فلكية، بينما أنهتها فوياجر 2 في أغسطس 2007 على مسافة 84 وحدة فلكية. بعد دخولهما الغلاف الشمسي، كانت المركبتان في منطقة يهيمن عليها المجال المغناطيسي للشمس وجزيئات الرياح الشمسية. بعد عبور الغلاف الشمسي، بدأت فوياجر مرحلة استكشاف الفضاء بين النجوم. يُطلق على الحد الخارجي للغلاف الشمسي اسم الغلاف الشمسي الخارجي (الهيليوبوز). هذه هي المنطقة التي يبدأ فيها تأثير الشمس بالتناقص، ويمكن عندها رصد الفضاء بين النجوم. ^{[ 62 ]}

تغادر المركبة الفضائية فوياجر 1 النظام الشمسي بسرعة 3.6 وحدة فلكية سنويًا، متجهةً بزاوية 35 درجة شمال مسار الشمس الظاهري ، في الاتجاه العام لذروة الشمس في كوكبة هرقل . أما فوياجر 2 ، فتتحرك بسرعة 3.3 وحدة فلكية سنويًا تقريبًا، متجهةً بزاوية 48 درجة جنوب مسار الشمس الظاهري. ستواصل مركبتي فوياجر رحلتهما نحو النجوم. بعد حوالي 40,000 عام ، ستكون فوياجر 1 على بُعد 1.6 سنة ضوئية من النجم AC+79 3888، المعروف أيضًا باسم غليس 445 ، والذي يقترب من الشمس. وبعد 40,000 عام ، ستكون فوياجر 2 على بُعد 1.7 سنة ضوئية من النجم روس 248 (وهو نجم آخر يقترب من الشمس)، وبعد 296,000 عام ، ستمر على بُعد 4.6 سنة ضوئية من نجم الشعرى اليمانية ، وهو ألمع نجم في سماء الليل. ^{[ 2 ]} من غير المتوقع أن تصطدم المركبة الفضائية بنجم لمدة 1 سيكستليون (1020 ⁾ سنة. ^{[ 63 ]}

في أكتوبر 2020، أفاد علماء الفلك بزيادة ملحوظة وغير متوقعة في كثافة الفضاء خارج المجموعة الشمسية ، كما رصدتها مركبات فوياجر الفضائية . ووفقًا للباحثين، يشير هذا إلى أن "تدرج الكثافة سمة واسعة النطاق للوسط بين النجوم المحلي جدًا ( VLISM ) في الاتجاه العام لطرف الغلاف الشمسي ". ^{[ 64 ] [ 65 ]}