Программа «Вояджер» стала самой продолжительной космической миссией в истории, а одноименные зонды – единственными аппаратами, когда-либо исследовавшими межзвездное пространство.
Сначала NASA отправило зонды-близнецы «Вояджер-1» и «2» в четырехлетнюю миссию к Юпитеру и Сатурну в 1977 году, однако они значительно превзошли все ожидания. Через 45 лет после запуска аппараты до сих пор работают, отправляя данные и удаляясь от Солнечной системы. Они – единственные созданные человеком объекты, достигшие необъятной темени межзвездного пространства.
Каждый зонд питается от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов, содержащих плутоний, благодаря которому крошечные бортовые компьютеры работают десятилетиями подряд. Согласно данным Scientific American, энергия в системах уменьшается примерно на 4 Вт в течение года, что требует сокращения ее потребления.
Однако с уменьшением мощности «Вояджеры», скорее всего, очень скоро завершат свою научную миссию, поскольку NASA отключает все больше приборов на борту для экономии энергии. Такое решение агентства призвано продлить срок службы аппаратов еще на несколько лет – примерно до конца десятилетия.
«Если все пойдет очень хорошо, возможно, мы сможем продлить миссию до 2030-х годов. Всё зависит от мощности. Это конечный предел».
Линда Спилкер, планетолог из Лаборатории реактивного движения NASA
Одним из революционных достижений Вояджеров стали удивительные изображения Солнечной системы. Вспомним, чем запечатлелось путешествие «пионеров науки», взглянув на 18 потрясающих снимков, сделанных ими в течение 45 лет работы.
Встреча с Юпитером
Аппараты «Вояджер» достигли Юпитера в 1979 году. В общем они сделали около 50 000 снимков планеты, которые значительно превосходили по качеству лучшие изображения с Земли, сообщает NASA. Эти фотографии открыли ученым важные факты об атмосфере, магнитных силах и геологии гиганта, которые было бы сложно изучить другим способом.
- Покадровая съемка, сделанная «Вояджером-1» во время сближения с Юпитером в 1979 году.
- Зонды обнаружили два новых спутника, вращающихся вокруг Юпитера – Фиву и Метиду.
- «Вояджер-1» в марте 1979 впервые сфотографировал систему тонких и слабых колец Юпитера, оглядываясь назад на освещенную Солнцем планету.
- Самим большым открытием «Вояджера-1» стала вулканическая активность одного из спутников Юпитера – Ио. Аппарат обнаружил бурные вулканы на его поверхности.
Следующая остановка – Сатурн
«Вояджер-1» приблизился к Сатурну в ноябре 1980 года, задокументировав планету и шесть ее спутников, прежде чем покинуть Солнечную систему и умчать в неизвестность.
Близнец «Вояджер-2» достиг газового гиганта в 1981 году. Благодаря успеху его предшественника NASA перепрограммировало зонд, воспользовавшись преимуществом редкого положения планет. Аппарат выполнил гравитационный маневр возле Сатурна, чтобы пролететь мимо Урана в 1986 году и добраться до Нептуна в 1989 году.
- Три изображения Сатурна, сделанные «Вояджером-2» с использованием ультрафиолетовых, фиолетовых и зеленых фильтров и объединены в один снимок.
- Пролеты мимо Сатурна открыли ученым новые детали о структуре системы колец, атмосфере планеты и ее спутников.
- 26 августа 1981 года «Вояджер-2» снял Энцелад – самое светлое небесное тело Солнечной системы и один из самых маленьких спутников Сатурна – в невиданных ранее деталях.
- Покидая Сатурн 16 ноября 1980 года, «Вояджер-1» сделал снимок планеты и ее колец, частично укрытых тенью, с необычного ракурса.
Сближение с Ураном
«Вояджер-1» двигался дальше, не посещая на своем пути ни одну другую планету. В 2012 году зонд покинул гелиосферу и вышел в межзвездное пространство. Однако «Вояджер-2» продолжал изучение малоисследованных ранее планет, пройдя 24 января 1986 мимо Урана на расстоянии около 81 500 километров. Аппарат обнаружил два дополнительных кольца, указав ученым, что их у планеты как минимум 11, а не 9 (в настоящее время установлено наличие 13 колец; два внешних были открыты в 2003-2005 годах с помощью телескопа «Хаббл»).
- Изображения Урана в естественных цветах слева и в искусственных – справа, сделанные «Вояджером-2» в январе 1986 года.
Уран имеет систему колец, не столь ярко выраженную, как у Сатурна, но все же доступную для наблюдений. Официально ее наличие было подтверждено учеными в марте 1977. Потребовалось много времени, чтобы заметить кольца, поскольку они намного тоньше и темнее, чем у Сатурна, и отражают лишь небольшое количество света в видимом диапазоне.
После того, как «Вояджер-2» пролетел мимо Урана и сделал первые снимки планеты с близкого расстояния в 1986 году, ученые заметили отсутствие крошечных частиц пыли в кольцах. Причины такого уникального состава до сих пор неизвестны. Они могли образоваться из упавших на орбиту вокруг Урана астероидов; с остатков спутников, которые столкнулись друг с другом или были разорваны гравитацией планеты, либо с обломков, оставшихся после формирования Солнечной системы.
- Кроме того, «Вояджер-2» обнаружил 11 ранее не виденных спутников Урана. Снимок Миранды, ближайшего и самого маленького среди пяти больших, раскрывает ее сложное геологическое прошлое. Единственное изображение с близкого расстояния было сделано аппаратом во время пролета в январе 1986 года.
Знакомство с Нептуном
25 августа 1989 года, через 12 лет после запуска, «Вояджер-2» прошел мимо Нептуна на расстоянии примерно 4 828 километров. Он является первым и пока единственным космическим аппаратом, который наблюдал планету так близко.
- Нептун в искусственных цветах. Красный и белый оттенки означают, что солнечный свет проходит через богатую метаном атмосферу.
- Изображение планеты, сделанное «Вояджером-2» 1989 года, с Большим темным пятном слева и Малым темным пятном справа внизу (при наблюдениях с помощью телескопа «Хаббл» в 1994 году оказалось, что они уже исчезли). Белые облака состоят из метанового льда.
- На следующем снимке в невероятных деталях изображена шероховатая поверхность Тритона – крупнейшего спутника Нептуна.
- Другое изображение показывает южное полушарие Тритона.
- В августе 1989 года «Вояджер-2» впервые зафиксировал кольца Нептуна.
- Отдаляясь от планеты, аппарат снял южный полюс Нептуна в форме полумесяца.
Путешествие в неизведанное
После 1989 года «Вояджер-2» никогда больше не фотографировал. Поскольку на своем пути аппарат не встретил бы ни одной планеты нашей системы, после пролета мимо Нептуна NASA отключило камеры, чтобы сохранить энергию для других приборов.
Впрочем, в 1990 году еще раз о себе напомнил «Вояджер-1». Последним «Приветом» аппарата стали 60 снимков Солнечной системы с расстояния около 6 миллиардов километров.
- Первый «семейный портрет» Солнечной системы был получен «Вояджером-1» 14 февраля 1990 года. Он демонстрирует серию из 60 изображений, на которых показано шесть планет слева направо: Юпитер, Земля, Венера, Сатурн, Уран и Нептун. Марс был затемнен рассеянным солнечным светом, отражающимся в камере; Меркурий расположился слишком близко к Солнцу; а карликовая планета Плутон была очень крохотной и темной и находилась далеко, чтобы ее можно было заметить – поэтому на снимке их нет.
«Семейный портрет – это символ того, что на самом деле является целью NASA: наблюдать наш мир в новом и лучшем свете».
отметил Томас Цурбухен, заместитель администратора Директората научных миссий в штаб-квартире NASA в Вашингтоне, в 2018 году
- Серия снимков выше содержит изображение, которое впоследствии станет известным как Бледно-голубая точка, демонстрируя, что Земля крошечная в рассеянном солнечном свете на фоне космического пространства. «Вояджер-1» находился настолько далеко, что с этой позиции наша планета выглядела как полумесяц размером с пиксель. Пожалуй, какое-то время эта фотография будет оставаться самым отдаленным снимком Земли в истории человечества.
После этого изображения NASA отключило камеры и «Вояджера-1» для экономии энергии. Агентство может снова их включить , но это не является приоритетом миссии.
За пределами Солнечной системы
Хотя зонды больше не присылают изображения, они продолжают отправлять важную информацию. В 2012 году «Вояджер-1» стал первым искусственным аппаратом, прошедшим гелиопаузу – границу между Солнечной системой и межзвездным пространством. «Вояджер-2» принял этот «титул» вторым, пересек ее в 2018 году. Именно он выяснил, что вокруг гелиосферы существует дополнительная граница – главная ударная волна.
В настоящее время «Вояджеры» продолжают присылать научные данные и результаты своих измерений. К примеру, в 2021 году «Вояджер-1» зафиксировал странный шум, который, вероятно, происходил от колебаний, созданных соседними звездами.
Миссия аппаратов «Вояджер» продолжается
Теперь NASA планирует выключать больше приборов в надежде продлить срок службы аппаратов до 2030-х годов. Однако даже после того, как все инструменты «умолкнут», зонды все равно будут двигаться вперед, неся на бортах золотые пластинки с информацией о человечестве, предназначенной для разумной внеземной жизни, если она вообще существует.
