Автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1»


Размеры

• Диаметр отражателя направленной антенны: 3,66 м.

• Длина штанг для оборудования: 10 м.

Масса космического аппарата: 773 кг (включая 105 кг научного оборудования).

Научное оборудование аппаратов

• Две телекамеры с четкостью 800 строк (считывание одного кадра требует 48 с): широкоугольная с полем около 3° и фокусным расстоянием 200 мм и узкоугольная с полем 0,4° и фокусным расстоянием 500 мм.

• Инфракрасный спектрометр диапазоном 4‒50 мкм.

• Ультрафиолетовый спектрометр диапазоном 50‒170 нм.

• Фотополяриметр.

• Детектор плазмы.

• Детектор заряженных частиц низких энергий.

• Детектор космических лучей.

• Магнитометры высокой и низкой чувствительности.

• Приемник плазменных волн.


В 1964 году студент-интерн Гэри Флэндро указал на возможность приблизиться к планетам-гигантам Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну в конце 1970-х годов с помощью одного космического аппарата, поскольку все эти планеты к тому времени должны весьма удачно расположиться в сравнительно узком секторе Солнечной системы. Развернувшийся вслед за этим амбициозный проект NASA, получивший название «Большое путешествие» («Grand Tour»), предполагал отправку двух космических станций по траектории «Юпитер ‒ Сатурн ‒ Плутон», а еще двух – по траектории «Юпитер – Уран – Нептун». Такая схема, в отличие от идеи одного маршрута ко всем планетам, позволяла почти вдвое сократить общее время миссии: с тринадцати до семи с половиной лет. Для этой цели было решено разработать новый вид космических зондов. Однако значительная стоимость проекта, составлявшая, по предварительным подсчетам, около 1 миллиарда долларов, стала причиной пересмотра планов. Из миссии были официально исключены Уран, Нептун и Плутон, а число запусков сократили до двух космических аппаратов хорошо себя зарекомендовавшего класса «Маринер». Незадолго до запуска рабочее название «Маринер Юпитер ‒ Сатурн» заменили на «Вояджер».


Первым, 20 августа 1977 года, был запущен космический аппарат «Вояджер-2». Запуск «Вояджера-1» был произведен через 16 дней – 5 сентября.


Оба аппарата успешно достигли Юпитера и Сатурна и выполнили запланированную программу исследований, передав на Землю первые снимки этих планет и их спутников. После этого было принято решение изменить траекторию зонда «Вояджер-2», чтобы направить его к Урану и Нептуну, отказавшись от близкого пролета возле Титана – спутника Сатурна. Данные, полученные в результате этого полета, до сих пор имеют исключительную научную ценность.


Пролетев мимо Нептуна в январе 1986 года, «Вояджер-2» отклонился вниз от эклиптики – плоскости вращения Земли вокруг Солнца. «Вояджер-1», наоборот, еще с августа 1981 года после облета Сатурна направился в верхнюю полусферу Солнечной системы. Помимо прочих достижений, аппараты передали на Землю уникальные данные о гелиосфере – области вокруг Солнца, внутри которой солнечный ветер движется со сверхзвуковой скоростью. Граница, на которой скорость солнечного ветра падает до нуля, поскольку его давления уже не хватает для оттеснения межзвездного вещества, называется гелиопаузой и считается внешней границей Солнечной системы. «Вояджер-1» преодолел эту границу, выйдя в межзвездное пространство в августе 2012 года. Он стал первым в истории аппаратом, вышедшим за пределы Солнечной системы. «Вояджер-2» сделал это лишь в декабре 2018 года.


Позолоченная пластинка с закодированными на ней посланиями для внеземных цивилизаций



Помимо научного оборудования, к борту каждого из «Вояджеров» прикреплен позолоченный алюминиевый футляр, внутри которого находится медная информационная пластинка, также покрытая позолотой для защиты от космической пыли. На этих дисках диаметром 30 см записаны фото, видео и звуки земной жизни: приветствия на 55 языках, океанский прибой, шум ветра и дождя, грохот вулканов и землетрясений, голоса птиц и зверей, шепот матери и плач ребенка, музыка народов мира, а также 115 слайдов, на которых собраны важнейшие научные данные, накопленные человечеством. Кроме того, записаны обращения Джимми Картера и Курта Вальдхайма, бывших в 1977 году соответственно президентом США и генеральным секретарем ООН.


Фонограф с иглой упакованы в футляр вместе с пластинкой, а схема их использования выгравирована на наружной поверхности футляра. Помимо этого на футляре изображены схема излучения атома водорода ‒ в качестве «шкалы» размеров и времени, а также карта пульсаров, на которой отмечено положение Солнца в Галактике.


Траектория полета космических зондов «Вояджер-1» и «Вояджер-2»



Проект «Вояджер» – один из наиболее выдающихся космических экспериментов, осуществленных человечеством. «Вояджер-2» по сей день остается первым и единственным аппаратом, достигшим Урана (в январе 1986 года) и Нептуна (в августе 1989 года). Более четверти века этот космический аппарат удерживал рекорд по дальности достигнутого и изученного объекта Солнечной системы, пока в июле 2015 года автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» не достигла Плутона.


Запланированный срок службы обоих «Вояджеров» давно истек, но, несмотря на это, часть научных приборов продолжает работать, получая энергию от радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Ожидается, что электроснабжение зондов будет поддерживаться примерно до 2025 года.


В ноябре 2017 года были успешно опробованы двигатели коррекции траектории «Вояджера-1», не включавшиеся 37 лет – с ноября 1980 года. С их помощью положение аппарата выровняли так, чтобы его антенна была направлена на Землю.


Оба зонда никогда не вернутся в Солнечную систему. В скором времени они навсегда потеряют связь с Землей – мощности передатчиков не хватит для приема сигнала с такого расстояния.


Если ничего не случится, примерно через 40 000 лет «Вояджер-1» пролетит на расстоянии в 1,6 светового года от звезды Глизе 445 созвездия Жирафа, после чего будет вечно странствовать по Млечному Пути.


Примерно через 300 лет «Вояджер-2» достигнет внутреннего края Облака Оорта, после чего аппарату, вероятно, понадобится еще 30 000 лет, чтобы покинуть его. Первое межзвездное облако, окружающее Солнечную систему, «Вояджер-2» покинет через две тысячи лет, еще 90 тысяч лет понадобится, чтобы пройти второе межзвездное облако и попасть в третье. Примерно через 296 тысяч лет «Вояджер-2» пролетит Сириус на расстоянии 4,3 световых года.


Официальный сайт космического проекта «Вояджер»: https://voyager.jpl.nasa.gov/


Эта статья из крутого проекта «Умный плакат «Солнечная система»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!