Вояджер-1: история одной легенды

Вояджер-1

«Вояджер-1» — легендарный космический аппарат, выдающийся экспериментальный проект конца XX века (совместно с «Вояджером-2»). Изначальная цель запуска была довольно конкретной, но впоследствии миссию расширили. Хоть оборудование стремительно устаревает, аппараты продолжают передачу данных по сей день. С помощью этих зондов совершено множество удивительных открытий в сфере астрономии в пределах Солнечной системы.

 Космический зонд «Вояджер»

Американский проект запуска двух космических станций получил название «Вояджер» (англ. Voyager, от французского voyageur — путешественник). Миссия была направлена на изучение Солнечной системы (СС), точнее — ее дальних планет. Созданием и подготовкой аппаратов к запуску занималась Лаборатория реактивного движения федерального космического ведомства США НАСА (NASA).

«Вояджер-1» отличается высокой скоростью и является самым удаленным от нашей планеты искусственным объектом. На официальном сайте НАСА в режиме реального времени можно отследить текущее положение аппарата. На данный момент зонд преодолел от Земли расстояние около 14 млрд миль.

 История изобретения

Вояджер-1 историяПроект был запущен в 1977 году. «Вояджер-1» совершил старт 5 сентября. Но идея появилась еще в 60-е годы XX столетия. Гари Флендро, студент Калифорнийского технологического института, допустил, что можно достигать внешних планет с помощью пертурбационного маневра близ Юпитера. Его работа с соответствующими расчетами опубликована в 1966 году, где сделан акцент на то, что 1970-х годах (в конце) ожидается удачное сближение Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна. Это дает возможность совершить их облет и обследование. Строго говоря, Флендро развил теорию Майкла Миновича, аспиранта того же заведения.

Вместе они убедили руководство главного космического ведомства, после чего в 1969 году в НАСА был анонсирован грандиозный проект «Большое путешествие», подразумевающий отправление двух межпланетных аппаратов в направлении Юпитер-Сатурн-Плутон и двух — по линии Юпитер-Уран-Нептун. Но возникли проблемы с финансовым обеспечением. В итоге проект пересмотрели и исключили несколько планет (Уран, Нептун и Плутон), а запускать решили только два аппарата.

Так, 5 сентября 1977 года осуществил старт «Вояджер-1». Изначально срок миссии составлял 5 лет. Хоть некоторые дальние планеты были исключены, разработчики спроектировали аппараты миссии так, что они могли в штатном режиме добраться до них. В течение подготовки миссии было разработано 10000 траекторий, из которых утвердили только две. Зонд совершил полет через всю СС к началу 1980-х годов.

Конструкция аппарата

В 1970-х годах возможности космических кораблей серии Voyager поражали воображение. Они стали самыми инновационными разработками на тот момент. На аппаратах была впервые установлена защита от радиационного излучения, электростатики и сбоев, при их работе использовалось программируемое оборудование системы ориентации. В зондах впервые были применены коды Рида-Соломона. Радиоантенны объединили в массивы, чтобы настроить связь с аппаратами. Источниками энергии служили 3 термоэлектрических генератора MHW, вес каждого составил около 40 кг.

ЧИТАТЬ  Как стать масоном: ритуал тайного посвящения

Вояджер-1 конструкция

Масса аппарата, зафиксированная на старте, — 798 кг, длина — 2,5 м. Корпус имеет форму призмы с десятью гранями. В центре призмы — проем. Вверху корпуса установлен антенный отражатель диаметром 3,6 м.

У аппарата две антенны — направленная и ненаправленная. Обе принимают сигналы с Земли в S-диапазоне. Направленная антенна способна настраиваться и на X-диапазон.

На борту были закреплены специальные золотые пластинки. На них записана информация в виде изображений и звуков в качестве послания возможным разумным формам жизни в космосе. Содержание:

  1. Приветствия на разных земных языках и диалектах.
  2. Музыка.
  3. Звуки — шум океана, голоса животных, птиц и других существ, звуки человеческой деятельности и т.д.
  4. Фото — вид Земли из космоса, световой спектр, пейзажи, изображения людей, растений, животных и пр.

Подготовку пластинок курировал Карл Саган. На диске записаны обращения действующего на тот момент президента США Джимми Картера и генерального секретаря ООН Курта Вальдхайма, изображена карта пульсаров, где отмечено положение Солнечной системы в Галактике.

Каждый зонд — это около 65 тыс. деталей, а внутренние компьютеры — 5 млрд электронных составляющих. Строили «Вояджеры» в течение 5 лет, в работе было задействовано около 1500 инженеров и потрачено 200 млн долларов.

Цель запуска

Первоначальная миссия «Вояджера-1» состояла только в изучении Юпитера и Сатурна. В результате были получены первые снимки их спутников.

Проектировщиками была заложена возможность преодолеть путь мимо Урана и Нептуна, с чем аппарат также успешно справился.

Последнее научное задание первого «Вояджера» — обследование границ гелиосферы. В 2004 году началась регистрация изменений, когда аппарат оказался в гелиосферной мантии. Дельнейшее движение зонда за пределы Солнечной системы вызывало немало споров в научном сообществе. Тем не менее официально признанная дата выхода «Вояджера-1» в межзвездное пространство — 25 августа 2012 года.

 Дальность и скорость полета

Автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1» в 1990 году в отдалении на 6 млрд км сделала снимок Земли. В 1998 году, 17 февраля, аппарат обогнал «Пионер-10», до этого момента остававшийся самым отдаленным объектом в космосе из созданных человеком. Это произошло на расстоянии около 10, 4 млрд км. В определенное время года расстояние между «Вояджером-1» и нашей планетой снижается. Это обусловлено высокой скоростью движения Земли по орбите вокруг Солнца по сравнению со скоростью отдаления «Вояджера».

Вояджер-1 скорость полета

В 2017 году «Вояджер» был признан быстрейшим из космических аппаратов, способных покидать СС. Такая скорость обусловлена удачными пертурбационными маневрами.

 Брат-близнец корабля

У аппарата есть двойник, отправленный следом, — «Вояджер-2». Изначально у него была страховочная роль, он мог заменить первую версию в случае неисправности. Но «Вояджер-1» исполнил свою миссию, поэтому его «брат-близнец» миновал Юпитер и Сатурн со всеми их спутниками. Он задержался в плоскости эклиптики и в 1986 году достигнул Урана, а позже — Нептуна. По сей день «Вояджер-2» остается единственным аппаратом, подробно изучившим эти планеты и их спутники.

ЧИТАТЬ  Карма по дате рождения: расчет и расшифровка значений

Пересечение гелиосферы вторым «Вояджером» произошло в ноябре 2018 года. Он до сих пор передает данные, ценные для науки, с очень далекого расстояния от нашей планеты. Если бы можно было наблюдать за аппаратом невооруженным глазом, он был бы виден только из южного полушария, поскольку траектория аппарата опустилась ниже плоскости эклиптики после «визита» к Нептуну в 1989 году. Сейчас зонд находится около звезды Альфа-Павонис (созвездие Павана).

Загадочные находки

Аппараты миссии создавались с целью изучения планет, но на их борту есть инструменты, позволяющие оценивать параметры окружающей среды. Это уникальные данные, ведь корабли находятся в пространстве, где не побывал еще ни один человек.

Основной инструмент — магнитометр. Так, при нахождении «Вояджера-1» в границах гелиосферы были зарегистрированы сильные колебания магнитных полей, вызванные солнечной активностью. Но когда аппарат начал выходить в межзвездное пространство, все колебания остановились. «Вояджер-2» незадолго до своего выхода также зарегистрировал подобный эффект.

Другой дополнительный инструмент — подсистема космических лучей (CRS). Она определяет соотношение количества низкоэнергетических и высокоэнергетических частиц. Графики, построенные на данных, переданных аппаратами от детектора CRS, показывают, что при выходе за границу Солнечной системы частицы низких энергий практически перестали регистрироваться.

 Исследуемые планеты

 Исследуемые планеты

Первые снимки Юпитера были сделаны 6 января 1979 года. Интервал — 2 часа, а разрешение превышало все фото этой планеты, существующие на тот момент. 30 января аппарат делал фотографии каждые 96 секунд. Максимально сблизился с Юпитером 5 марта.

Сатурн, как показали снимки «Вояджеров», отличается холодом, но не спокойствием. Температура верхних слоев его атмосферы достигает -191 °C. Скорость сатурнианского ветра на экваторе составляет 1800 км/ч. Также по снимкам было определено, что спутник Энцелад проходит по уплотненным участкам разреженного кольца Сатурна.

Продолжение миссии

Запланированный период миссии давно прошел, но приборы активно работают. Постепенно мощность генераторов, обеспечивающих зонды энергией, падает. Так, к 2012 году она снизилась практически вдвое. Но расчет таков, что минимум электроэнергии, необходимый для исследовательской деятельности, будет обеспечиваться еще около 5 лет. Вернуться в гелиосферу корабль уже не сможет, поэтому, отработав свой срок, он будет долго и бесцельно лететь в межзвездное пространство.

Космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» запускали с определенным набором задач, которые они выполнили в полном объеме. Зонды раскрыли многие особенности СС и космического пространства, но и загадали сложные загадки, над решением которых ученые бьются не один год.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector