К звездам с граммофоном

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 межзвёздное вещество из Солнечной системы, и вещество солнечного ветра начинает перемешиваться с межзвёздным.

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.

Дмитрий МАЛЯНОВ