Ангелина Колочавина
«Вояджер-1»: главный космический папарацци

История бесконечного космического путешествия

20 августа и 5 сентября 1977 года с разницей в 16 суток на мысе Канаверал в штате Флорида с космодрома имени Кеннеди стартовали две ракеты-носителя Titan 23E. На их дополнительных, четвертых, ступенях в своё бесконечное космическое путешествие отправились идентичные автоматические межпланетные станции Вояджер. Первая станция получила название Вояджер-2, а вторая Вояджер-1. Такая «перестановка слагаемых» произошла не случайно. Дело в том, что Вояджер-1 хоть и был запущен позже, его более «быстрая» траектория со временем должна была обогнать «брата-близнеца».

Источник: NASA/JPL-Caltech

Так и произошло 15 декабря 1977 года в поясе астероидов на расстоянии 125 миллионов километров от Земли. Сейчас, по данным NASA на 2024 год, Вояджер-1 отдалился уже на 20 миллиардов километров или 136 астрономических единиц и продолжает двигаться со скоростью 17 километров в секунду. Этот космический зонд был и остаётся самым удаленным от Земли аппаратом, который создал человек.

Полёт к Юпитеру

Вояджер-1 начал свою работу по визуализации Юпитера в апреле 1978 года. Первые снимки крупнейшей планеты Солнечной Системы зонд передал с расстояния 265 миллионов километров. По мере сближения с планетой Вояджер-1 фотографировал Юпитер каждые два часа с применением разных светофильтров, а начиная с 30 января по 3 февраля 1979 стартовал процесс создания цветного таймлапс-фильма о газовом гиганте. Вояджер-1 снимал планету каждые 96 секунд и непрерывно отправлял полученные изображения на Землю.

Источник: NASA/JPL-Caltech
Источник: NASA / JPL

Помимо Юпитера, в объектив Вояджера-1 попадали и его спутники: Каллисто, Амальтея, Европа, Ио и Ганимед. Космический зонд запечатлел особенности их рельефа. Ганимед, например, оказался похож на Луну. Всего в системе Юпитера главный межпланетный папарацци сделал около 19 тысяч снимков.


Но, как и у всякого серьезного исследователя, у Вояджера-1 была и научная задача. Она заключалась в поиске колец вокруг Юпитера. 4 марта 1979 года на телеобъектив с выдержкой 11.2 мин. Вояджер-1 сделал фотографию, на которой было найдено кольцо шириной 6500−8700 километров и диаметром около 30 километров.

Кроме того, в миссии по изучению Юпитера зондом был исследован долгоживущий атмосферный вихрь (известный как Большое красное пятно), который наблюдался Робертом Гуком ещё в 1664 году. Благодаря Вояджеру-1 стало известно, что вращение в этом антициклоне происходит с периодичностью в шесть суток, а скорость ветра превышает 300 м/с.
Полёт к Сатурну
После одного газового гиганта Вояджер-1 отправился к другому — Сатурну и начал наблюдение за планетой. Двигался космический зонд по заранее запланированной траектории — он прошёл над южным полюсом Сатурна, после чего гравитационная помощь (зонд использовал притяжение планет для получения дополнительной скорости) вывела Вояджер-1 за пределы плоскости, в которой расположены планеты Солнечной системы, тем самым исключив дальнейшие столкновения.

Источник: NASA/JPL-Caltech
Как только космический зонд приблизился к Сатурну, он сразу же передал на Землю впечатляющие снимки планеты и подробные кадры ее колец. Эти фотографии внесли большой вклад в науку.

Благодаря Вояджеру-1 учёные смогли выявить структурные особенности колец Сатурна, которые прямо указывали на отличающийся состав каждого из них, в том числе, и в отношении размера частиц. На снимках было заметно, что большие кольца планеты состоят из меньших по размеру колечек. Также на Земле получили новую информацию об атмосфере Сатурна. Она оказалась более динамичной, чем предполагалось.
Источник: NASA/JPL-Caltech
Как и в предыдущем путешествии, в полёте к Сатурну Вояджер-1 имел приоритетную цель для изучения. Ею был Титан — крупнейший из спутников планеты. Приборы космического зонда детально узнали состав атмосферы на поверхности Титана. В основном это был азот с примесью метана на 10% и следов углеводорода. Температура на спутнике составляет -293 градуса по Фаренгейту, что в Цельсиях равно около -180 градусов, а давление на 60% процентов превышает давление на Земле.
Вояджер-1 также измерил диаметр крупнейшего спутника Сатурна — он составляет 3194 мили. Космический зонд завершил свои наблюдения за системой Сатурна 14 декабря 1980 года.
Миссия выполнима
Основная миссия космической программы «Вояджер» (ранее называлась"Mariner Jupiter-Saturn") изначально заключалась в «Большом путешествии», масштабном проекте NASA, который представлял две траектории для полёта космических аппаратов. Первая: Юпитер — Сатурн — Плутон. Вторая: Юпитер — Уран — Нептун. Однако  столь амбициозные планы не получили необходимого финансирования, поэтому сценарий полета был пересмотрен. Из него исключили Уран, Нептун и Плутон. Тем не менее удача явно была на стороне исследователей космоса. Благодаря «параду планет» можно было воспользоваться маневрами гравитации для облета всех ранее запланированных небесных тел, кроме Плутона, поэтому траектория полёта «братьев» Вояджеров была рассчитана исходя из представившейся возможности. А после того, как Вояджер-1 успешно провёл исследования в системе Сатурна, на Земле было принято окончательное решение о том, чтобы направить Вояджер-2 к Урану и Нептуну.
Источник: NASA/JPL-Caltech
Источник: NASA/JPL-Caltech
Когда оба космических зонда завершили свою миссию, их сразу же включили в другую, более масштабную. Перед NASA встала цель расширить исследования Солнечной Системы за преды внешних планет до границ сферы влияния Солнца. Учёные хотели получить сведения о переходе между гелиосферой и межзвёздной средой. С этого начался новый виток космических путешествий «братьев» Вояджеров.
16 декабря 2004 года Вояджер-1 вошел в гелиосферу. Об этом свидетельствуют его сообщения на Землю о высоких значениях напряженности магнитного поля на расстоянии 94 астрономических единиц. В межзвёздную среду космический зонд вышел через 8 лет, 25 августа 2012 года. Вояджер-1 до сих пор передаёт важную информацию об условиях за пределами Солнечной Системы и продолжит посылать сигналы предположительно до 2025 года. Как предполагают в NASA, к этому моменту зонду уже нечем будет питать свои приборы.
Что же произойдет, когда Вояджер-1 замолчит?
Вояджер-1 навсегда останется вечным одиноким скитальцем по бесконечным космическим просторам, однако даже так он продолжит выполнять одну важную миссию. Дело в том, что каждый Вояджер содержит послание в виде медного позолоченного диска диаметром 12 дюймов для инопланетного разума, который однажды может найти этот космический зонд. На этой пластине содержатся символы, которые покажут расположение нашей планеты относительно нескольких пульсаров.
Источник: NASA/JPL-Caltech
Помимо этого пластины имеют инструкцию по их воспроизведению с помощью картриджа и иглы. Представители внеземной жизни смогут услышать приветствие на 55 языках мира, 35 различных звуков нашей планеты. Например, человеческий смех и пение китов.
В начало материала Вернуться к теме недели