Сатурн тогда и сейчас: 30 лет с момента пролета вояджеров – все о космосе

Вот уже 40 лет как «Вояджер 1» летит где-то в космосе

Ровно 40 лет назад, 5 сентября 1977 года, в космос запустили аппарат «Вояджер 1». Хотя «Вояджер 1» запустили позже его побратима «Вояджера 2», он обогнал его и первым в истории вылетел за пределы Солнечной системы. В годовщину запуска «Вояджера 1» мы рассказываем удивительные факты про него.

«Вояджер 1» все еще летит

Умер Леонид Брежнев, а «Вояджер 1» летел. Распался СССР, а «Вояджер 1» летел. Пришел и ушел Борис Ельцин, пришел Владимир Путин, а «Вояджер 1» все еще летит. При том что основная миссия космического аппарата должна была продлиться всего пять лет — предполагалось, что он пролетит рядом с Юпитером, Сатурном и его спутником Титаном, и потом перестанет передавать сигналы на Землю.

«Вояджер 1» пролетел расстояние, которое не укладывается в голове

Сейчас он находится на расстоянии около 20 миллиардов километров от Земли. Это как почти три миллиона раз слетать в Нью-Йорк из Москвы. «Вояджер 1» летит со скоростью около 60 тысяч километров в час, то есть то же расстояние до Нью-Йорка он бы преодолел за восемь минут.

«Вояджер 1» стал первым аппаратом, покинувшим Солнечную систему

В августе 2012 года космический аппарат вышел в межзвездную среду. Приборы космического аппарата фиксировали, что Солнце по мере отдаления воздействовало на него все слабее и наблюдали рост воздействия частиц межзвездного происхождения. Где сейчас находится аппарат, можно посмотреть в отдельном приложении NASA.

Радиосигнал до аппарата идет 19 часов

Ученые продолжают поддерживать связь с «Вояджером 1». Сигнал до космического аппарата сейчас идет 19 часов 20 минут и 51 секунду, и это время постоянно увеличивается. «Вояджер 1» передает информацию с тех приборов, которые все еще включены: магнитометра и детекторов заряженных частиц и космических лучей.

Другие приборы, в том числе камеры, отключены либо из-за выхода из строя, либо для экономии энергии.

«Вояджер 1» сфотографировал Землю с рекордного расстояния

В феврале 1990 года «Вояджер 1» передал на Землю одни из последних фотографий. Наибольшую известность получила та, которую стали называть «Бледное голубое пятнышко». На этом снимке Земля сфотографирована с расстояния в шесть миллиардов километров камерой, при помощи которой можно с 800 метров разглядеть заголовок в газете.

Земля — это маленькая точка на коричневой полосе.

На борту «Вояджера 1» — послание инопланетянам

К корпусу «Вояджера» прикреплена позолоченная пластинка, на которой записано послание для инопланетных существ. В частности, на ней есть приветствие на 50 языках. Кроме того, там записана классическая музыка, музыка разных народов мира, звуки природы.

Также для инопланетян на пластинку в аналоговой форме записали фотографии людей, Земли из космоса, самолета, автомобилей, нот и так далее.

Когда-нибудь «Вояджер 1» долетит до звезд

По расчетам ученых, через 40 тысяч лет он пролетит на относительно небольшом расстоянии от звезды AC+79 3888 в созвездии Жирафа. «Относительно» — это в космических масштабах. В действительности, Вояджер 1″ пролетит в более чем в одном световом годе от этой звезды.

Источник: http://paranormal-news.ru/news/vot_uzhe_40_let_kak_vojadzher_1_letit_gde_to_v_kosmose/2017-09-06-13834

«Вояджер»: величайшая из космических миссий

В 1977 году началась миссия двух космических аппаратов, которая изменила наше представление о Солнечной системе — и скоро станет нашим посланием в неизвестность. Ричард Холлингэм с BBC рассказал о наследии «Вояджеров» 40 лет спустя после запуска и побывал на месте, где создавались знаменитые аппараты. Далее — от первого лица.

На первом этаже неописуемого пригородного офисного блока, выполненного в бежевых цветах, в Пасадене, штат Калифорния, творится история.

Творится история здесь буквально каждый день.

Это центр управления миссией в Лаборатории реактивного движения (JPL), где NASA следит за космическим аппаратом «Вояджер». Это становится понятно, если взглянуть на самодельный картонный знак над компьютерными мониторами, который гласит: «Критически важное оборудование миссии «Вояджер». ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ТРОГАТЬ!».

Это не похоже на центр управления одной из самых амбициозных и дерзких миссий в истории человечества. Но это он.

За последние 40 лет два космических аппарата «Вояджер» исследовали Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Они показали нам в подробностях эти странные миры, спрятанные подо льдом луны, покрытые вулканами и залитые смогом. Эти миссии изменили наш взгляд на Землю и, благодаря золотым граммофонным записям, прикрепленным к бокам спутников, отправили человеческую культуру к звездам.

Что самое важное, оба космических «Вояджера» до сих пор работают. Всякий раз, когда «Вояджер-1» отправляет на Землю сигнал, он совершает это с самого дальнего расстояния из всех объектов, которые когда-либо выходили с Земли.

«Вояджер-1» покинул Солнечную систему в 2013 году и (на момент написания этой статьи) прошел 20 миллиардов километров. «Вояджер-2», двигающийся по другой траектории, находится в 17 миллиардах километров. Вам было бы проще представить это так: радиосигнал, двигающийся на скорости света, добирается от Земли до «Вояджера-1» и обратно за 38 часов. «Вояджеру-2» нужно на это порядка 30 часов.

Эти сигналы поступают в глубокую космическую сеть NASA — гигантские спутниковые антенны, разбросанные по всему миру и предназначенные для сбора данных с отдаленных космических аппаратов.

Пока я смотрю, диспетчер миссии Энрике Медина вызывает наземную станцию возле Канберры в Австралии, чтобы установить связь с «Вояджером-2».

Космический аппарат настолько далеко, что инженерам нужно выстроить два приемника, чтобы поймать сигнал с окраины Солнечной системы.

«Мощность передатчика на космическом аппарате составляет около 12 ватт», говорит Медина. «Когда он работает на пике, она составляет около 20 ватт — примерно как у лампочки в холодильнике».

Вдумайтесь в это. Я живу в сельской местности в 40 километрах от Лондона и с трудом получаю сигнал на мобильный телефон. NASA может поймать сигнал с расстояния в 20 миллиардов километров, отправленный с 40-летнего 12-ваттного передатчика.

«Не перестаю удивляться», говорит Медина. «Мы говорим о технологиях 1970-х годов».

Пока он говорит, экран наполняется цифрами — новыми данными с наших аватаров в глубоком космосе.

«Люди всегда были исследователями, первооткрывателями», говорит ученый проекта «Вояджер» Эд Стоун. «Это просто новейшая история исследований при помощи роботизированных аппаратов. «Вояджер-1» сейчас имеет дело с материалом, который заполняет большую часть Вселенной».

Стоун — легенда среди ученых. В свои восемьдесят он руководил и руководит миссией «Вояджер» в JPL с самого начала проектирования и конструирования аппаратов в 1972 году. «Вояджер» — это основа почти всего, что я сделал», говорит он. «Его миссия дала нам широкий обзор всего, что там есть, — куда бы мы ни посмотрели, везде мы находим разнообразие природы».

Еще одна легенда, стоящая за миссиями «Вояджер», — покойный Карл Саган, который руководил проектом по прикреплению золотых пластинок к бокам каждого космического корабля.

К середине 1970-х астрофизик и астроном Корнеллского университета стал одним из самых известных ученых в мире.

Помимо работы над миссиями NASA, в том числе «Викинг-1», первым зондом, успешно приземлившимся на Марс, он писал научно-популярные книги и регулярно участвовал в теле- и радиопрограммах.

С золотыми пластинками Саган сыграл важную роль в преобразовании того, что было по сути научной миссией, в миссию художественную и культурную.

Медные диски, рассчитанные на один миллиард лет, напоминают виниловые пластинки и точно так же проигрываются иглой, включенной в украшенный гравировкой корпус.

Задуманная как послание от планеты Земля к другим цивилизациям, записи включают речь, музыку, звуки и даже картинки, закодированные в канавках.

«Мы пытались рассказать немного о том, что такое планета Земля, о существах, что на ней живут, и, в частности, о видах, которые сделали эту запись», говорит художник Джон Ломберг, директор по дизайну проекта золотой записи. «Основными условиями были такие, что это послание не от NASA или Соединенных Штатов, а от Земли, отражающее всю Землю, а не нацию или агентство, которые ее отправляли».

Но у Сагана и Ломберга была проблема: в NASA им дали только шесть недель, от начала до конца, на завершение проекта. «По окончании шести недель мы должны были представить им физическую запись», говорит Ломберг. «Это абсурд».

Около трети музыки на золотом диске принадлежит западным композиторам, включая Баха, Бетховена и Моцарта. Тем не менее они постарались также представить и музыку мира. Там было все, от азербайджанских музыкальных инструментов до песен посвящения девочек из Заира. Возможно, это был первый сборник всей музыки мира.

И хотя Дюк Эллингтон, Чак Берри и американский госпел были представлены на пластинке, Элвис Пресли — который умер незадолго до запуска «Вояджера-2» — нет.

«Вообще, потрясающе посмотреть на то, что они засунули туда, с точки зрения американской музыки», говорит Стефани Нельсон, профессор Калифорнийского государственного университета в Лос-Анджелесе и специалист по мировой музыке. «В основном это черная американская музыка, что весьма интересно».

Музыка была наименее спорным аспектом всего этого проекта. Предшественники «Вояджера», «Пионеры» 10 и 11 гордо несли на себе бляшки, на которых были выгравированы голые мужчина и женщина. Команда «Вояджера» надеялась включить образ обнаженной пары на золотой диск.

Читайте также:  В каком созвездии располагается наше светило? - все о космосе

«Мне казалось, что это сама суть человеческой природы», говорит Ломберг, который провел много дней в поисках подходящего изображения, которое не было бы порнографическим или академическим. Он нашел изображение беременной женщины. «Казалось, что это то, что нужно, но в NASA сказали: ни в коем случае!».

«Когда я рассказываю это аудитории, она смеется», говорит Ломберг. «Это кажется настолько интимным, настолько человечным, что аж смешно».

«Вояджер-2» был запущен с мыса Канаверал 20 августа 1977 года; «Вояджер-1» — 5 сентября. Хотя на борту аппаратов не было никакой обнаженки, выбор 1977 года не был совпадением.

«Именно в этот год он мог пролететь мимо четырех гигантских планет», говорит Стоун. «Мы могли запустить первый космический аппарат к Юпитеру и Сатурну, и, если преуспели, второй отправился бы к Урану и Нептуну».

Помимо помощи космическому аппарату, положение планет также повлияло на коэффициент рождаемости в JPL. «Я рассказываю своим дочерям, что их роды совпали с парадом планет», говорит Линда Спилкер, которая начала свою карьеру с «Вояджером» и сейчас руководит миссией «Кассини» к Сатурну. «Все было подсчитано — очень много детей «Вояджера» родилось в пятилетие между Сатурном и Ураном».

В 1978 году, спустя 18 месяцев после запуска, «Вояджеры» 1 и 2 начали исследование Юпитера, раскрывая его пылающие облака в беспрецедентных подробностях. Качество изображений с бортовой телевизионной камеры было замечательным.

«Каждый раз, когда проводилось наблюдение, всегда было что-то новенькое», говорит руководитель команды визуализации Гарри Хант. Выходец из Имперского колледжа Лондона, Хант был единственным высокопоставленным британским ученым в миссии. «История менялась».

Некоторые из самых больших научных сюрпризов исходили от спутников, которые «Вояджер» показывали как нечто большее, чем просто инертные куски камня. «До «Вояджеров» единственные активные вулканы знали только на Земле», говорит Стоун. «Затем мы пролетели мимо Ио, спутника Юпитера размером с нашу Луну, и на нем было в 10 раз больше вулканической активности, чем на Земле».

«Вояджер» перевернул наш земной взгляд на Солнечную систему с ног на голову. «До «Вояджера» единственный жидкий океан был здесь, на Земле», говорит Стоун. «Потом мы увидели спутник Юпитера Европу, с потрескавшейся поверхностью, и осознали, что под его поверхностью был жидкий океан».

Оригинальный архив изображений миссии теперь ограничен пыльным шкафом в подсобке в Колледже Королевы Марии в восточном Лондоне. Когда все изображения оцифрованы, на картонные фотокарточки уже никто не смотрит. Но те самые первые снимки были удивительно качественными. В частности, снимок, сделанный по достижении «Вояджером-1» Сатурна в 1980 году.

«Это был такой шок для нас», говорит Хант, просматривая снимки скалистой луны Сатурна Мимас. «Мы назвали ее „Звездой Смерти“».

В тот же год, когда был выпущен второй фильм «Звездные войны» — «Империя наносит ответный удар», ученых поразило, насколько этот спутник похож на полноценную боевую станцию. Мощный конический кусок был выбит массивным столкновением. «Удар был сильнейшим», говорит Хант. «Еще немного, и он бы разбил луну на части».

Но этим сюрпризы Сатурна не ограничились. Обнаруживая новые кольца и идентифицируя новые спутники, аппараты «Вояджер» нашли Титан с его толстой нефтехимической атмосферой и метановым дождем.

Также они отправили обратно сделанные с небольшого расстояния снимки Энцелада. Этот крошечный ледовитый мир был размером с Англию и при этом был самым отражающим телом в Солнечной системе.

Оба спутника впоследствии исследовала миссия Кассини-Гюйгенс, и сегодня Энцелад считается лучшим кандидатом для жизни.

«Каждая из лун уникальна», говорит Эмили Лакдауэлла, главный редактор Planetary Society. «Вояджер» научил нас, что нам нужно отправиться к Сатурну, чтобы понять природу его спутников».

В ноябре 1980 года «Вояджер-1» покинул Сатурн, чтобы отправиться в долгое путешествие из Солнечной системы. Девятью месяцами позже «Вояджер-2» взял курс на внешние планеты. В 1986 году он достиг Урана, сделал первые снимки этого газового гиганта, его колец и еще открыл 10 новых спутников.

Когда космический аппарат достиг своего последнего планетарного пункта назначения, Нептуна, в 1989 году, луны снова привлекли внимание ученых. Самый последний объект, который увидел «Вояджер-2», был не самым последним по привлекательности.

«Пролетая мимо спутника Нептуна Тритона, мы видели извергающиеся гейзеры азота», говорит Стоун. «Время от времени мы находили вещи на Земле, происходящие по всей Солнечной системе».

Из наследия «Вояджера» выросли несколько миссий — а также миссия Кассини-Гюйгенс к Сатурну, зонды «Галилей» и «Юнона», посетившие Юпитер, и другие. К Урану или Нептуну миссий не планировали — и снимки «Вояджера-2» остались единственными и неповторимыми.

Немногие экспедиции за всю историю человечества принесли так много научных достижений, как близнецы-зонды «Вояджер». Но мы также многим обязаны их технологическому наследию.

«Это был первый управляемый компьютером космический аппарат в истории», говорит Стоун. «Он все еще летит сам, он работает сам, сам себя проверяет и может переключаться на резервные системы, тоже сам».

Мы используем технологии, оставшиеся от «Вояджера» каждый день. «Поскольку сигналы, поступающие из глубокого космоса, настолько слабы, нам пришлось разработать систему кодирования», объясняет Стоун.

«Сотовые телефоны и CD-плееры опираются на одну и ту же технологию, но кодирование изначально разрабатывалось для отправки вещей в космос».

Аналогичным образом, возможности обработки изображений, встроенные в смартфоны, развивались из технологий, первоначально разработанных инженерами «Вояджера».

И все же самый важный момент для «Вояджера» произошел 14 февраля 1990 года. В этот день «Вояджер-2» обратил свои камеры на Землю, чтобы снять вид всей Солнечной системы. Вид, на котором Земля была одним пикселем, «бледно-голубой точкой», и который показывает нам наше место в космосе.

«Это крошечная штучка, плавающая в космосе, — Земля со всей известной нам жизнью», говорит Лакдауэлла. «Становится страшно, когда смотришь на этот снимок «Вояджера», на этот лучик света в темном царстве.

Похоже на точку лазерной указки. Одно-единственное событие может уничтожить всю известную во Вселенной жизнь.

Это драгоценное изображение помогает нам понять, насколько хрупкое и маленькое наше место во Вселенной».

В 2013 году «Вояджер-1» пересек границу между пространством, в котором царило магнитное поле Солнца, и пространством меж звезд. «Солнце создает этот большой пузырь вокруг планет», говорит Стоун. «Это щит, защищающий нас от космических лучей извне — сейчас мы изучаем, как наш пузырь взаимодействует с материалом от других звезд».

«Вояджер-1» продолжает собирать информацию об этой пустоте, и в ближайшие годы «Вояджер-2» тоже выйдет за пределы Солнечной системы. Поскольку он уходит под другим углом, данные с «Вояджера-2» дадут ученым понимание формы солнечного пузыря.

Но время заканчивается. На космических аппаратах работают ядерные батареи с электричеством, вырабатываемым из тепла, выделяемого при распаде плутония. С каждым годом производится на четыре ватта меньше тепла.

«Цель состоит в том, чтобы держать их в полете как можно дольше», говорит программный менеджер «Вояджера» Сьюзи Додд. «За 40 лет один из близнецов стал хуже слышать, а другой видеть, поэтому нам нужно быть с ними осторожными».

«Мы отключаем лишние системы», говорит она. «Используем только инструменты, которые могут принимать данные, где бы аппараты ни были — мы больше не управляем камерами, потому что все равно ничего не видно, космос очень и очень темный».

Часть энергии уходит на то, чтобы поддерживать аппараты в тепле и чтобы не замерзли инструменты.

Однажды — в следующие 10 лет — «Вояджеры» 1 и 2 отключатся. «Думаю, это будет очень грустный день для NASA и для человечества — это будет как потерять дедушку или близкого родственника, который жил насыщенной и полноценной жизнью», говорит она. «Однажды мы будем ждать сигнала с «Вояджера» и не получим его».

В некотором смысле, однако, миссия «Вояджера» будет продолжаться вечно. Возможно, дольше, чем человеческая цивилизация.

«Хотелось бы верить, что однажды в будущем кто-то или что-то найдет их, проиграет золотую запись и посмотрит на, к тому времени уже древнюю, цивилизацию», говорит Додд. «Наша Земля может давно уже истлеть к тому времени, как золотую пластинку найдут».

«Вояджер» станет нашим тихим посланником в Млечном Пути», добавляет Стоун. «Они будут вращаться вокруг центра галактики миллиарды лет». Но он не думает, что спутники кто-то найдет. Потому что космос реально пуст. Но, возможно, это и не главное. С капсулами времени с Земли миссии «Вояджера» переносят мир 1977 года в далекое будущее.

«Вояджеры» сделали человечество бессмертным.

Источник: https://hi-news.ru/space/voyadzher-velichajshaya-iz-kosmicheskix-missij.html

Где же ты сейчас, “Вояджер”?

Прошло много лет с момента запуска двух космических аппаратов “Вояджер-1” и “Вояджер-2”. Так с 1977 года началась грандиозная космическая миссия двух автоматических межпланетных станций к далеким планетам Солнечной системы.

За годы экспедиции “Вояджеры” много что сделали: собрали информации о планетах-гигантах, открыли несколько спутников и колец, а “Вояджер-2” смог посетить еще Уран и Нептун. В 1990 году миссия закончилась и “Вояджеры” полетели в свой самый дальний полет. Полет в неизвестность!

Читайте также:  Коротко о теории струн - все о космосе

Прежде чем узнать, где теперь находятся “Вояджеры”, начнем немного с истории. Ведь мало кто знает, что они могли бы вообще не лететь, потому что на их месте должны были лететь другие космические аппараты “Маринер-10” и “Маринер-11”.

История программы Вояджер

Начало программы было положено в 1962 году, но начало не было столь удачным. Первый полет космического аппарата “Маринер-1” к Венере был прерван из-за отклонении траектории при старте, из-за чего космический аппарат пришлось взорвать.

1977 г. Старт космических аппаратов с ракетоносителей. первым стартовал “Вояджер-2” в конце августа этого года, а следом спустя две недели “Вояджер-1” в сентябре.

5 марта 1979 г. “Вояджер-1” максимально приблизился к Юпитеру.

9 июля 1979 г. “Вояджер-2” пролетает очень близко к Юпитеру.

ноябрь 1980 г. “Вояджер-1” пролетает вблизи спутника Юпитера “Титан”

1980 г. “Вояджер-1” пролетая возле Сатурна резко меняет траекторию движения, получает гравитационное ускорение и поднимается над плоскостью Солнечной системы, отправляясь в полет навстречу к межзвездному пространству.

26 августа 1981 г. “Вояджер-2” пролетает возле Сатурна.

26 августа 1981 г. “Вояджер-2” пролетает возле Сатурна. Ученые принимают решение направить аппарат к Урану и Нептуну.

24 января 1986 г. “Вояджер-2” достигает планету Уран, передавая уникальные снимки на Землю.

август 1989 г. “Вояджер-2” пролетает очень близко от планеты Нептун (всего 3900 км от северного полюса Нептуна), изучает планету и передает массу новой информации и снимков.

14 февраля 1990 г. “Вояджер-1” разворачивает свои камеры в сторону планет Солнечной системы и делает “Семейный портрет” – свои последние снимки, среди которых знаменитый снимок Земли с расстояния 6 млрд километров.

17 февраля 1998 г. “Вояджер-1” двигаясь со скоростью 17,0 км/с обгоняет другой космический аппарат “Пионер-10”, который также закончив свою миссию двигается в направление звезды Альдебарана. “Пионер-10”, возможно, достигнет звезды всего лишь через 2 миллиона лет.

30 августа 2007 г. “Вояджер-2” достигает зоны ударной волны и вошел в область гелиопаузы.

13 декабря 2010 г. “Вояджер-1” достигает примерных пределов Солнечной системы, где скорость потоков солнечного ветра равна нулю (116,38 а.е.).

4 ноября 2011 г.  “Вояджер-1” принимает команду с Земли о переключении на запасной набор двигателей, что позволяет аппарату увеличить срок рабочего состояния активности еще на 10 лет. Через 10 дней Земля получает подтверждение успешного переключения.

декабрь 2011 г. приближаясь к границам Солнечной системы “Вояджер-1” добирается до области стагнации, где сила магнитного поля возрасла в два раза в сравнении с предыдущими значениями.

14 июня 2012 г. “Вояджер-1” выходит на границу межзвёздного пространства. Об этом информируют данные об резко поднявшемся уровне галактических космических лучей, имеющие межзвездное происхождение.

3 ноября 2012 г. “Вояджер-2” находился на расстоянии 100 а.е. от Солнца, а мощность энергии трёх радиоизотопных термоэлектрических генераторов, работающих на Плутонии-238, обоих Вояджеров упала на 45%. Можность снижается естественным путем из-за распада плутония и деградации термопар.

2013 г.

Некоторые ученые склоняются к мысли, что “Вояджер-1” вышел за границы Солнечной системы, но по официальному заявлению сотрудников NASA, аппарат еще не достиг межзвёздного пространства, а значит не покинул пределы Солнечной системы, несмотря на отсутствие солнечного ветра. На июнь 2013 года “Вояджер-1” находился на расстоянии 18,533 млрд км (123,8 а.е.), а “Вояджер-2” на расстоянии 15,145 млрд км (101,2 а.е.) от Земли.

12 сентября 2013 г. Датчиками на борту был зафиксирован выход из облака разреженного газа, который излучает Солнце. Это было официально подтверждено NASA и опубликовано в научном журнале Science Magazine, что “Вояджер-1” покинул пределы гелиосферы Солнечной Системы и вышел в межзвёздное пространство, но это еще не означает, что он вышел за границы Солнечной системы. 

Таким образом, “Вояджер-1” стал первым космическим аппаратом, исследовавшим гелиопаузу, а также передавшим информацию об условиях нахождения в межзвёздной среде. Теперь космический аппарат направляется к центру нашей галактики Млечный путь. На этот момент аппарат находился на расстоянии 19 млрд километров от нашей планеты, и его сигналы доходят до Земли за 17 часов.

28 ноября 2017 г. командой с Земли были успешно опробованы кратковременными включениями (по 10-миллисекунд)  четыре двигателя коррекции траектории MR-103.  Двигатели не работали до этого 37 лет, последний раз их включение 8 ноября 1980 года корректировало полет “Вояджер-1” вблизи Сатурна.

Где сейчас “Вояджеры”?
Наиболее точный ответ можно получить в прямом эфире с официального сайта NASA исследовательской миссии “Вояждеров”, раздел “Where Are The VOYAGERS?” .

Куда летит Вояджер?

На борту каждого Вояджера находится золотая пластинка, содержащая послание к внеземным цивилизациям в виде текста, изображений, музыки на дорожках и иглы к ним для воспроизведения, а также обращение Джимми Картера, который являлся на тот момент в 1977 году президентом США (разработчик послания Карл Саган).

2025 г. “Вояджер-1” и “Вояджер-2” исчерпают запасы энергии, получаемые от трёх радиоизотопных термоэлектрических генераторов и продолжат дрейфовать в бесконечных просторах галактики.

2020-30 г. “Вояджер-2” пройдет через границы гелиопаузы и выйдет в межзвёздное пространство (по некоторым данным уже вышел, пока спорно). Здесь мощности передатчика уже не хватит для передачи данных на Землю и “Вояджер-2” навсегда потеряет связь с человечеством.

~2300-е г. “Вояджер-2” перестанет испытывать силы гравитации Солнца и окончательно покинет пределы Солнечной системы.

~4000-е г. “Вояджер-2” пройдет первое межзвёздное газовое облако, окружающее Солнечную систему (всего таких межзвёздных облак, по данным телескопа “Хаббл” три).

8 571 г. “Вояджер-2” будет в 4 световых годах от Звезды Барнарда.

20 319 г. “Вояджер-2” пролетит в 3,5 световых лет от звезды Проксима Центавра.

~42 000 г. “Вояджер-1” пройдет в 1,6 светового года (15 трлн км) от звезды AC+79 3888 созвездия Жирафа и будет находится на расстоянии в 1 парсек (31 триллион км) от Солнечной системы.

Другой аппарат “Вояджер-2” пройдет в 1,7 светового года (15 трлн км) от звезды Росс-248 (одиночная звезда в созвездии Андромеды, находится на расстоянии около 10,3 св. лет от Солнца.

) и будет находится на расстоянии в 1 парсек (31 триллион км) от Солнечной системы.

~90 000-е г. “Вояджер-2” пройдет второе межзвёздное газовое облако и попадёт в третье (все три межзвёздные структуры отличаются по химическому составу и содержащих их элементов, что говорит об уникальности их образования и дальнейшей эволюции).

296 036 г. “Вояджер-2” пройдет Сириус на расстоянии 4,3 световых года.

Спустя 1 млн. лет “Вояджер-2” будет находится на расстоянии 47,4 световых лет от Солнца.

Что будет дальше: Скорее всего “Вояджеры” будут вечно странствовать по межзвездным просторам галактики Млечный Путь.

Об изучении дальних планет Солнечной системы читайте статью исследование Урана и Нептуна космическим аппаратом “Вояджер-2”

Источник: https://xn—-8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai/Voyager.html

Миссия Вояджер

«Вояджер» («Voyager») – проект по изучению дальних планет в Солнечной системе, осуществленный с помощью двух аппаратов, запущенных в 1977 году.

Аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» были построены в Лаборатории реактивного движения НАСА (Jet Propulsion Laboratory), эта миссия  стала одним из самых успешных межпланетных исследований в последней четверти XX века, ведь спутники «Вояджер» впервые сделали качественные снимки Юпитера и Сатурна, а «Вояджер-2» стал первым космическим аппаратом, достигшим Урана и Нептуна. Землю отделяют от планет-гигантов расстояния, которые слишком велики для средств наблюдения Земли, поэтому полученные от Вояджеров данные и сейчас имеют большую научную ценность.

Планы миссии впервые появились в конце 1960-х годов, и поначалу планировалось изучить только Юпитер и Сатурн.

Но благодаря удачному расположению планет-гигантов, выстроившихся  в сравнительно узком секторе Солнечной системы  (создав так называемый «парад планет»), стало возможно использовать гравитационные манёвры для достижения всех планет внешней Солнечной системы, за исключением Плутона, хотя официально исследование Урана и Нептуна так и не было предусмотрено программой миссии.

После того, как успешного выполнения аппаратом «Вояджер-1» программы исследований Сатурна и его спутника Титана, было окончательно решено направить «Вояджер-2» к Урану и Нептуну, для этого пришлось скорректировать траекторию его полета, пожертвовав близким пролетом около Титана.

Научное оснащение аппарата

Каждый аппарат миссии «Вояджер» оснащен:

  • Телевизионными камерами с чёткостью 800 строк, с использованием специальных видиконов с памятью. Для считывания одного кадра требуется 48 секунд.
  • широкоугольной камерой (с полем около 3 градусов), фокусным расстоянием 200 мм;
  • узкоугольной камерой (0,4 градуса), фокусным расстоянием 500 мм;
  • Спектрометрами:
  • Инфракрасным, с диапазоном от 4 до 50 мкм;
  • Ультрафиолетовым, с диапазоном от 50 до 170 нм;
  • Фотополяриметром;
  • Плазменным комплексом:
  • детектором плазмы;
  • детектором заряженных частиц низких энергий;
  • детектором космических лучей;
  • магнитометрами высокой и низкой чувствительности;
  • приёмником плазменных волн.

Энергооснащение аппарата

В аппаратах, работающих во внешней Солнечной системе, нельзя использовать солнечные батареи, так как на таком расстоянии поток солнечного излучения очень мал. Исключением стала АМС «Юнона», но следует понимать, что она была запущена в 2011 году и технологии фотоэлементов очень сильно продвинулись вперед.

Питание аппараты проекта «Вояджер» получают от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов, в качестве топлива в них применяется плутоний-238. В начале миссии их мощность составляла 470 Ватт при напряжении 30 Вольт постоянного тока.

Читайте также:  Гиперновая звезда - все о космосе

 Плутоний-238 обладает периодом полураспада примерно 87,74 года, в результате генератор, работающий на этом изотопе теряет 0,78 % своей мощности за год. В 2006 году, спустя 29 лет с момента запуска, выходная мощность такого генератора должна равняться 373 Вт, то есть примерно 79,5 % от начальной.

Также постепенно теряет эффективность биметаллическая термопара, конвертирующая выделяемое РИТЭГом тепло в электричество, что также приводит к уменьшению мощности.

Мощность РИТЭГов «Вояджера-1» и «Вояджера-2» по данным от  11 августа 2006 года уменьшилась до 290 Вт и 291 Вт. Это составляет около 60 % этого показателя при запуске, полученные данные лучше предполетных предсказаний.

Технические проблемы «Вояджера-2» и их решение

В связи с тем, что полет «Вояджера-2» продлился гораздо дольше, чем было предусмотрено, после пролета Юпитера перед учеными миссии встало множество технических проблем.

Наиболее значимые и успешно решенные проблемы «Вояджера-2»:

  • выход из строя автоматической подстройки частоты гетеродина. Без автоматической подстройки приёмник может принимать лишь сигналы в пределах собственной полосы пропускания, которая составляет менее 1/1000 нормального её значения. Даже доплеровские сдвиги от суточного вращения Земли превышают её в 30 раз. Оставался единственный выход из положения – каждый раз рассчитывать новое значение передаваемой частоты и подстраивать наземный передатчик так, чтобы после всех сдвигов сигнал как раз попадал в полосу пропускания приемника. Это и было сделано — компьютер теперь включен в контур передатчика.
  • выход из строя одной из ячеек оперативной памяти бортовой ЭВМ – программу удалось переписать и загрузить так, что этот бит перестал влиять на неё;
  • на определённом участке полёта применявшаяся система кодирования управляющего сигнала уже переставала отвечать требованиям достаточной помехозащищённости из-за ухудшения отношения сигнал/шум. В бортовую ЭВМ была загружена новая программа, осуществлявшая кодирование гораздо более защищённым кодом (был применён двойной код Рида – Соломона).
  • при пролёте плоскости колец Сатурна бортовая поворотная платформа с телекамерами была заклинена, вероятно, частицей этих колец. Осторожные попытки поворота её несколько раз в противоположные стороны позволили, в конце концов, разблокировать платформу;
  • падение мощности питающих изотопных элементов потребовало составления сложных циклограмм работы бортового оборудования, часть которого начали время от времени отключать, чтобы предоставить другой части достаточно электроэнергии;
  • незапланированное вначале удаление аппаратов от Земли потребовало многократной модернизации наземного приёмо-передающего комплекса, чтобы принимать слабеющий сигнал.
  • Диона, один из спутников Сатурна. Снимок сделан аппапартом «Вояджер – 1» 1 ноября 1980 года
  • Снимок Земли, сделанный космическим аппаратом «Вояджер-1» в 1990 году с расстояния в 6 млрд км (40 а. е.) от Земли
  • Спутник Сатурна Рея. Снимок сделан аппапартом «Вояджер – 1» 12 ноября 1980 года
  • Положение аппаратов программы «Вояджер» в 2009 году
  • В какой точке искать «Вояджер-1»

Послание Вояджера

К борту каждого «Вояджера» прикрепили круглую алюминиевую коробку, положив туда позолоченный видеодиск.

На диске 115 слайдов, на которых собраны важнейшие научные данные, виды Земли, её континентов, различные ландшафты, сцены из жизни животных и человека, их анатомическое строение и биохимическая структура, включая молекулу ДНК.

 Вместе с пластинкой в футляр упакованы фонографическая капсула и игла для воспроизведения записи. На футляре выгравирована схема, изображающая установку иглы на поверхности записи, скорость проигрывания и способ преобразования видеосигналов в изображение.

В двоичном коде сделаны необходимые разъяснения и указано местоположение Солнечной системы относительно 14 мощных пульсаров. В качестве «мерной линейки» указана сверхтонкая структура молекулы водорода (1420 МГц).

Кроме изображений, на диске записаны и звуки: шёпот матери и плач ребёнка, голоса птиц и зверей, шум ветра и дождя, грохот вулканов и землетрясений, шуршание песка и океанский прибой.

Человеческая речь представлена на диске короткими приветствиями на 55 языках народов мира. По-русски сказано: «Здравствуйте, приветствую вас!». Особую главу послания составляют достижения мировой музыкальной культуры. На диске записаны произведения Баха, Моцарта, Бетховена, джазовые композиции Луи Армстронга, Чака Берри, народная музыка многих стран.

На диске записано также обращение Картера, который в 1977 году был президентом США. Вольный перевод обращения звучит так:

«Этот аппарат создан в США, стране с населением 240 млн. человек среди 4-миллиардного населения Земли. Человечество всё ещё разделено на отдельные нации и государства, но страны быстро идут к единой земной цивилизации.

Мы направляем в космос это послание. Оно, вероятно, выживет в течение миллиарда лет нашего будущего, когда наша цивилизация изменится и полностью изменит лик Земли… Если какая-либо цивилизация перехватит «Вояджер» и сможет понять смысл этого диска – вот наше послание:

Это – подарок от маленького далёкого мира: наши звуки, наша наука, наши изображения, наша музыка, наши мысли и чувства. Мы пытаемся выжить в наше время, чтобы жить и в вашем.

Мы надеемся, настанет день, когда будут решены проблемы, перед которыми мы стоим сегодня, и мы присоединимся к галактической цивилизации.

Эти записи представляют наши надежды, нашу решимость и нашу добрую волю в этой Вселенной, огромной и внушающей благоговение».

В 2015 году НАСА приняло решение выложить в интернет все звуки с золотой пластинки для зондов «Вояджеров». Ознакомиться с ними может любой желающий на сайте НАСА.

Аппараты покидают Солнечную систему

После встречи с Нептуном траектория «Вояджера-2» отклонилась к югу. Теперь его полёт проходит под углом 48° к эклиптике, в южной полусфере. «Вояджер-1» поднимается над эклиптикой (начальный угол 38°). Аппараты навсегда покидают пределы Солнечной системы.

Технические возможности аппаратов таковы: энергии в радиоизотопных термоэлектрических батареях хватит для работы по минимальной программе примерно до 2025 года.

Проблемой может стать возможная потеря Солнца солнечным датчиком, так как с большого расстояния Солнце становится всё более тусклым.

Тогда направленный радиолуч отклонится от Земли, и приём сигналов аппарата станет невозможным. Это может произойти около 2030 года.

Теперь из научных исследований программы Вояджер на первом месте — изучение переходных областей между солнечной и межзвёздной плазмой. «Вояджер-1» пересёк гелиосферную ударную волну (англ. termination shock) в декабре 2004 года на расстоянии 94 а.

е. от Солнца. Информация, поступающая с «Вояджера-2», привела к новому открытию: хотя аппарат на тот момент ещё не достиг данной границы, но получаемые от него данные показали, что она асимметрична — её южная часть примерно на 10 а. е.

ближе к Солнцу, чем северная (вероятное объяснение — влияние межзвёздного магнитного поля). «Вояджер-2» пересёк гелиосферную ударную волну 30 августа 2007 года на расстоянии 84,6 а. е.

 Ожидается, что аппараты пересекут гелиопаузу примерно через 10 лет после пересечения гелиосферной ударной волны.

Космический аппарат «Вояджер-2», запущенный 20 августа 1977 года, пересёк в августе 2007 года границу Солнечной системы (точнее, гелиосферы). 10 декабря 2007 года NASA сообщило о результатах анализа данных, присланных «Вояджером».

На определённом расстоянии скорость солнечного ветра резко падает и перестаёт быть сверхзвуковой.

Область (практически поверхность), в которой это происходит, называется границей ударной волны (termination shock или termination shockwave). Это и есть граница, которую пересекли «Вояджеры».

Можно считать её границей внутренней гелиосферы. По некоторым определениям, гелиосфера здесь и кончается.

«Вояджер-2» подтвердил, что гелиосфера — не идеальный шар, она сплющена: её южная граница находится ближе к Солнцу, чем северная.

Кроме того, аппарат сделал ещё одно неожиданное наблюдение: торможение солнечного ветра за счёт противодействия межзвёздного газа должно было бы приводить к резкому повышению температуры и плотности плазмы ветра.

Действительно, на границе ударной волны температура была выше, чем во внутренней гелиосфере, но всё равно в 10 раз меньше, чем ожидалось. Чем вызвано расхождение и куда уходит энергия, неизвестно.

Учёные надеются, что связь с «Вояджерами» удастся поддерживать и после того, как они пересекут гелиопаузу.

  • Этот снимок Нептуна сделан аппаратом «Вояджер – 2» в 1989 году
  • Спутник Юпитера Ио на снимке аппарата «Вояджер – 2»
  • Фотография Каллисто в условных цветах. Сделана АМС «Вояджер-2» 7 июля 1979 года
  • Большое Красное Пятно Юпитера в высококонтрастных цветах
  • Фотография спутника Сатурна Тритона
  • Снимок поверхности Европы

Вояджеры в культуре

В честь программы названа земля Вояджера на Плутоне. Межпланетные станции «Вояджер» стали объектами ряда произведений изобразительного искусства

NASA удалось запустить выключенные 37 лет назад двигатели «Вояджер-1»

Ученым Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) удалось запустить двигатели запущенной в 1977-м году межпланетной станции «Вояджер-1», находящейся сейчас на расстоянии более 20 млрд км от Земли. Об этом говорится в сообщении на сайте NASA. В последний раз эти двигатели запускались в 1980 году.

«С этими двигателями, которые все еще функционируют после 37 лет простоя, мы сможем продлить срок службы космического корабля «Вояджер-1» на два-три года», — заявила Сюзанна Додд, руководитель проекта «Вояджер» в Лаборатории реактивного движения NASA. Двигатели планируется использовать для корректировки ориентации аппарата, с тем чтобы его антенны были направлены на Землю. Сигнал к космическому аппарату шел 19 часов 35 минут.

Команда на запуск двигателей была дана во вторник, 28 ноября. О ее успешном выполнении ученые узнали на следующий день, когда получили ответ со станции. Для того чтобы выполнить эту процедуру, ученые изучили документацию на программное обеспечение аппарата, которое было написано на устаревшем к этому времени языке программирования.

Источник: http://allmars.ru/glubokij-kosmos/76-missiya-voyadzher

Ссылка на основную публикацию