К звездам с граммофоном

NASA отмечает 35-летие миссии «Вояджеров»

«Вояджеры» приблизились вплотную к границам Солнечной системы, но покинут ее пределы только в ближайшие несколько лет, сообщают специалисты миссии. Аппараты, запущенные в космос 35 лет назад для исследования Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, пограничных областей Солнечной системы и, возможно, межзвездного пространства, продолжают исправно поставлять ценнейшую для науки информацию.

Информация, поставляемая «Вояджерами» с границ Солнечной системы, представляет огромную научную ценность, и статьи, посвященные ее анализу, регулярно появляются в научной периодике, притом некоторые содержат настоящие научные открытия, которые изменили наши представления о важных процессах, происходящих на границе гелиосферы – области околосолнечного пространства, в которой в направлении от нашей материнской звезды движется плазма солнечного ветра.

В настоящий момент «Вояджеры» летят внутри гелиосферной мантии – пограничной области гелиосферы (условного геометрического пузыря, раздуваемого плазмой солнечного ветра, движущегося со скоростью порядка 400 км в секунду), находящейся за пределами ударной волны – поверхности внутри гелиосферы, где происходит резкое замедление солнечного ветра вследствие столкновения солнечной плазмы с ионизованными атомами галактического газа.

Граница этой ударной волны, как выяснилось, непостоянна и зависит от солнечной активности, но зафиксированное аппаратурой «Вояджеров» обратное движение заряженных частиц солнечного ветра позволило однозначно утверждать,

что станции окончательно миновали этот важный рубеж в 2004 и 2007 годах на расстояниях 94 а. е. («Вояджер-1») и 76 а. е. («Вояджер-2») от Солнца.

Следующий важный рубеж, который предстоит преодолеть «Вояджерам», носит название гелиопаузы — теоретической границы, на которой происходит окончательное торможение солнечного ветра, а его давление уже неспособно оттеснять межзвездное вещество из Солнечной системы, и вещество солнечного ветра начинает перемешиваться с межзвездным.

Собственно, гелиопауза и является реальной физической границей Солнечной системы — входными воротами космического дома, в котором мы живем.

Когда именно «Вояджеры» минуют этот межзвездный Рубикон, сейчас сказать сложно. Судить об этом можно по изменению направления, с какой движется вещество солнечного ветра: как показали предварительные вычисления, при окончательном торможении солнечного ветра направление его движения поменяется с радиального на меридиональное. Чтобы детектировать меридиональное движение плазмы, команда миссии начиная с 2011 года постепенно переориентировала «Вояджер-1» с целью расположить по другим осям датчик заряженных частиц низких энергий, находящийся у него на борту.

Полученные после этих маневров данные, анализ которых содержится в статье, опубликованной сегодня в Nature, пока не позволяют говорить, что «Вояджер-1» достиг гелиопаузы. Более того, «мы пока не можем сказать, как далеко простирается эта переходная зона», заявляют авторы исследования.

Впрочем, научные специалисты миссии уверены, что «Вояджер-1», летящий с ускорением 17 км/с², преодолеет границы Солнечной системы и выйдет в межзвездное пространство еще до того, как прекратит поставлять энергию его силовая установка. А произойдет это не раньше 2020 года.

Между тем в ночь на четверг по московскому времени в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене (Калифорния, США) прошли мероприятия, посвященные 35-летней годовщине старта миссии «Вояджеров». В мемориальной аудитории фон Кармана состоялись конференция и круглый стол с участием руководства NASA и научных специалистов, которые рассказали об истории и дальнейших перспективах миссии (ее видеозапись можно посмотреть здесь), а также небольшой концерт, на котором были исполнены произведения Баха, Моцарта, Бетховена, джазовые композиции Луи Армстронга, Чака Берри и народная музыка разных стран, записанные, помимо прочей информации, на знаменитой Золотой пластинке — позолоченном медном диске с посланием внеземным цивилизациям, летящем на борту каждого «Вояджера».

«Вояджер-1» был запущен в космос 5 сентября 1977 года на ракете-носителе «Титан 3Е-Центавр» спустя несколько недель после запуска «Вояджера-2».

Оба аппарата достигли орбит Юпитера и Сатурна и передали на Землю первые качественные снимки газовых гигантов и их спутников. Далее «Вояджер-2» устремился к Нептуну и Урану, а «Вояджер-1», совершив гравитационный маневр около Сатурна, отправился к границам Солнечной системы. Спустя 35 лет «Вояджеры» продолжают поставлять научную информацию и остаются, наряду с «Пионером-10» и «Пионером-11», пока единственными творениями человеческого разума и рук, которые в ближайшем будущем покинут ее пределы, устремившись в межзвездное пространство.

Технические характеристики этих аппаратов, созданных в Лаборатории реактивного движения, сами по себе представляют интерес с исторической точки зрения и спустя 35 лет могут вызвать разве что снисходительную улыбку у обладателей навороченных мобильных гаджетов.

Так, объем оперативной компьютерной памяти каждого из «Вояджеров» оставляет всего 68 килобайт, притом фотографии, бортовая телеметрия и другая тяжеловесная информация записывались на бортовые 8-дорожечные магнитофоны, для считывания же золотых дисков инопланетянам потребуется и более старинное оборудование типа граммофона — игла и специальный картридж, которые также летят на борту «Вояджеров».

Несмотря на некоторую винтажность аппаратной части и небольшие технические проблемы, возникшие у «Вояджера-2», аппараты продолжают сохранять функциональность:

даже спустя 35 лет их силовые и двигательные установки позволяют совершать маневры, а пять оставшихся в строю научных приборов — измерять параметры магнитного поля, солнечного ветра и космического излучения.

Обработкой и изучением данных, продолжающих поступать с «Вояджеров», в Лаборатории реактивного движения занимается группа из примерно 20 специалистов, занятых в проекте уже факультативно: после реализации основных целей миссии по изучению газовых гигантов ее штатная команда была расформирована.