NASA отключила инструмент «Вояджер-2» чтобы продлить жизнь аппарату

Пара аппаратов «Вояджер» была запущена в 1977 году. Они посетили все четыре планеты-гиганта Солнечной системы, после чего ушли в бесконечное путешествие к звездам. Зонды все еще находятся на связи с Землей и продолжают собирать некоторые научные данные. Это возможно благодаря установленным на их борту радиоизотопных термоэлектрогенераторам (ритэгам). Они вырабатывают тепло за счет распада плутония-238, которое затем преобразуется в энергию.

Проблема в том, что количество вырабатываемой ритэгами энергии уменьшается примерно на 4 ватта в год. Это связано с распадом плутония и деградацией термопары. Поэтому после того, как пара Voyager завершила исследования планет-гигантов, команда миссии отключила все научные приборы, которые не требовались для дальнейшей межзвездной миссии. Это на долгое время обеспечило аппараты достаточным для работы запасом энергии, что позволило получить уникальные данные, когда «Вояджеры» покинули гелиосферу и вышли в межзвездное пространство.

Но несколько лет назад ситуация с энергопотреблением начала становиться критической. Это вынудило инженеров отключить абсолютно все бортовые системы, не являвшиеся критически важными, а также некоторые обогреватели. Они также изменили способ контроля напряжения на «Вояджере-2».

Однако все эти меры могли лишь отсрочить неизбежное. 26 сентября инженеры NASA отправили «Вояджеру-2» команду на отключение прибора для изучения плазмы. Сигналу потребовалось 19 часов, чтобы добраться до аппарата, находящегося на расстоянии 20,5 млрд км от Земли. Еще столько же времени потребовалось на получение подтверждения.

Прибор для изучения плазмы измерял параметры плазмы (электрически заряженных атомов) и определял направление ее течения. Он состоит из четырех «чашек». Три чашки направлены в сторону Солнца и наблюдают за солнечным ветром в гелиосфере. Четвертая направлена под прямым углом по отношению к трем другим. Раньше она наблюдала плазму в магнитосферах планет, потом в гелиосфере, а затем и в межзвездном пространстве.

В 2018 году именно прибор для изучения плазмы сыграл решающую роль в подтверждении того, что «Вояджер-2» вошел в межзвездное пространство. Внутри гелиосферы частицы солнечного ветра текут наружу, прочь от звезды. В свою очередь, сама гелиосфера движется через межзвездное пространство. Поэтому когда Voyager 2 ее покинул, то зафиксировал, что плазма течет почти в противоположном направлении от солнечных частиц.

Когда «Вояджер-2» вышел из гелиосферы, поток плазмы в три чаши, обращенные к Солнцу, резко уменьшился. Наиболее полезные данные из четвертой чаши поступали лишь раз в три месяца, когда космический аппарат совершает плановый поворот на 360 градусов вокруг оси, направленной к Солнцу. Это и стало причиной решения миссии выключить данный прибор раньше других.

Теперь на борту Voyager 2 осталось четыре работающих инструмента — приемник плазменных волн, магнитометр, детектор космических лучей и прибор для измерения заряженных частиц низкой энергии. Такие же приборы все еще функционируют и на борту его собрата. Инженеры миссии надеются, что им удастся поддерживать работу хотя бы одного из научных инструментов «Вояджеров» до начала 2030-х годов.

Говорят, раньше люди были к звездам ближе. По звездам держали путь, по солнышку вставали и ложились, а оно — тоже звезда. Звезды помогали узнать время сева, и когда жать. Когда придет сезон дождей, и сколько осталось до засухи.

Говорят, раньше люди были к звездам ближе. По звездам держали путь, по солнышку вставали и ложились, а оно — тоже звезда. Звезды помогали узнать время сева, и когда жать. Когда придет сезон дождей, и сколько осталось до засухи.

Подобные суждения имеют отношение к реальности, но они сильно преувеличены. Конечно, звездное небо имело для людей огромный смысл, и прежде всего сакральный. Сияние звезд пробуждало в них самые высокие и тонкие чувства. Небо говорило людям, что истинные размеры Мира, в котором они живут, гораздо шире их восприятия, и им — людям — всегда есть к чему стремиться.

Но уметь пользоваться звездном небом в практическом смысле умели единицы. Это были жрецы — в каждой древней цивилизации были свои звездочеты, назывались как-то по-своему, но у них в руках, и в уме, был ключ от управления миром людей. Они всегда могли объяснить, почему поступать надо именно вот так — потому что звезды так сошлись.

Что удивительно, с ними никто не мог спорить. Даже фараоны. Жрецы в древнем Египте легко меняли фараонов, если так сходились звезды. Но — как сходились звезды? — знали только они.

И сейчас, хоть человечество стало значительно просвещеннее в основной своей массе, звездное небо остается для большинства людей величественной и прекрасной тайной. Где какая звезда — знают очень немногие. А уж распознать на небе все видимые в эту ночь созвездия, отличить планеты от звезд, разыскать туманности и звездные скопления (хотя бы те, что видны глазом) — на такое способны лишь единицы — со времен Египта и древней Эллады тут почти ничего не изменилось.

А ведь, могло…

Когда в 5-м классе я попал в Планетарий, руководитель нашего курса (это называлось Младший астрономический курс “Дорадо”) — Сергей Иванович Кашинский — на первом же занятии сказал:

— Я надеюсь, здесь собрались те, кто учебник астрономии за 10-й класс уже прочитал.

И у меня замерло в груди сердце.

Такого учебника у меня не было. Я всеми правдами и неправдами пытался выпросить учебник астрономии — просто посмотреть — у нашего классного руководителя, а он еще и учителем физики был — астрономия была в его юрисдикции. Но Владимир Борисович посчитал, что мне рано. Учебник не давал. А тут оказывается, он позарез нужен.

Не дали мне учебник и в школьной библиотеке — я же не в 10-м классе учусь…

И надо сказать, что по началу дела мои в Планетарии шли так себе. Я действительно многое не понимал. Первую контрольную я написал на двойку, а переписал на тройку.

Но это было начало.

Я уж не помню, что там было в заданиях на той самой первой контрольной, но на второй было нужно нарисовать звёздную карту. И я увидел, как весь наш стоголовый Младший курс замешкался — кто за шпаргалкой, кто по сторонам — кажется, что никто не ожидал такого подвоха на астрономическом кружке — нарисовать звезды!

И только я сиял от счастья — я уже к тому моменту нарисовал много карт — просто так — перерисовывал подвижную карту из Астрономического календаря, и из Энциклопедического словаря юного астронома. Главное — я не просто перерисовывал. Я выходил с рисунками на улицу и сверял все звезды. И я уже знал, где какая звезда, мог найти, показать любое созвездие.

И это со мной до сих пор.

За рисунок мне поставили “отлично”. Кто-то еще смог что-то там изобразить — получили по четыре балла. Остальных отправили изучать вопрос.

Все наши занятия проходили в уютном — пропахшем пылью пирамид — Малом Зале. В нем больше ничего не проводилось. Лишь три раза в неделю собирались подростки для подобных занятий.

Но иногда нам устраивали мозговой штурм — заводили в Большой Звездный Зал — медленно гасили свет, на виртуальном небосводе загорались звезды — точь-в-точь, как настоящие — иллюзия, порожденная немецкой оптикой была изумительной.

Что за звезды над нами?

Никто не знал, на какой мы широте, какое время года, какой час и где направление “север-юг”?

Быть может среди этих звезд есть лишние, сбивающие с толку — искажающие привычные конфигурации созвездий — планеты или спутник?

Давалось совсем немного времени, чтобы распознать и отождествить это россыпи бриллиантов с известными очертаниями.

Оказывается, так тренировали космонавтов. Только их задание было сложнее — обзор сильно ограничивался небольшим полем зрения иллюминатора космического корабля — для таких тренировок в свое время в Звездном Зале Московского Планетария устанавливали полноразмерный макет корабля Восток, а позже Восход. Ну, и времени космонавтам на раздумья давали чуть меньше.

Но даже со всем нашим полным обзором и вполне достаточным для ориентации временем, мало кто из кружковцев справлялся.

Но для меня такие “контрольные” были истинным подарком. Вот здесь я мог не медля ни минуты, рассказать про любое созвездие — как оно расположено, какую фигуру напоминает, все его звезды — альфа, бета, гамма… — по порядку перечислить, показывая световой указкой каждую звезду. Если есть у звезды имя, я его называл. Если звезда переменная или двойная — это тоже — пожалуйста, ну и конечно, если находилась лишняя, я мог точно сказать, планета это или спутник, а если планета, то — какая именно.

Может быть мне везло, ведь небо южного полушария я знал несколько хуже, но его и спрашивали реже.

Откуда это у меня?

Я просто люблю звезды, люблю небо.

Всякий раз, возвращаясь домой с занятий, я выбирал дорогу подлиннее и потемнее. И ничего, что я опоздаю, и будут ругать, зато — в случае ясной погоды, я смогу сверить карту и то, что видно.

Мне в этом смысле везло. Довольно часто за этот небольшой путь с неба успевали упасть две-три звезды. И погода довольно часто была подходящей, а фонарей тогда в Москве было всего-ничего. Я легко находил и Туманность Андромеды, и Хи-Аш Персея. Я знал все звезды до 4,5 звездной величины — потому что ровно такая карта была в Энциклопедическом словаре.

И конечно я по два-три раза просмотрел весь лекционный репертуар Планетария — в те далекие годы кружковцам было можно посещать лекции просто так. И я этим пользовался на всю катушку.

У меня, конечно, из-за этого возникали проблемы в школе — то проспал, то уроки не сделал. Но, слушайте, какая все это фигня по сравнению со звездами!

Когда пришла пора сдавать переходной экзамен, Сергей Иванович прямо сказал:

— В первый день у меня не сдаст никто! Кто сдаст во второй, получит от меня в подарок Звездный Атлас Михайлова.

Действительно, в первый день наш препод принципиально заворачивал всех. Мне повезло с билетом — я знал там всё. Но он не принял. Просто слушал меня в пол уха, и говорил — “нет, неправильно, не так...” И я смекнул, что это просто традиция такая — всех валить в первый раз — в воспитательных целях.

Сергей Иванович сам был еще студент — учился в МГУ на 3-м курсе, и очевидно он тоже страдал на экзаменах порой. И ему надо было куда-то слить свою обиду на жизнь, а мы были тут, как тут.

Но на второй раз — это ровно через неделю — я пришел, и рассказал все тоже, ответил на пару дополнительных вопросов и получил свой атлас, о котором мечтал весь этот год. Я даже не знал, что атлас будет призом на экзамене, но с другой стороны, взять его было больше негде — подобная литература у нас не издавалась уже много лет, а Сергей Иванович в свои школьные годы где-то урвал с десяток — не знаю, о чем он тогда думал…

Это реально была сбывшаяся мечта.

Но если ты идешь к ней, выбирая для этого самую темную дорогу, где нет ни одного путеводного фонаря, ты обязательно придешь к мечте. Потому что вести к ней тебя будет сердце.

Меня тогда привело.

Знание неба я пронес через всю свою жизнь. Я и сейчас могу показать любое созвездие, отличить планету от звезды. Даже в засвеченной Москве я легко нахожу туманности и скопления — даже вижу их глазами. И был забавный случай, когда в Московском Планетарии наконец открыли обсерваторию — год спустя после открытия самого Планетария (помните, он закрывался на 17 лет). Тогда никто не мог управиться с огромным телескопом — Цейсс-300 — это динозавр — с огромным увеличением и маленьким полем зрения. И нужно было навести хоть на что-то.

С Садового кольца, на котором стоит Планетарий, на небе Москвы было видно глазом всего три звезды: Вега, Денеб и Альтаир. А когда смотришь из башни, ты видишь узенький срез неба между створок — там вообще ни одной звезды. Почти как космонавт через иллюминатор корабля Восток.

Я решил навести на шаровое звездное скопление в созвездии Геркулеса — М-13. Потратил на поиски ровно одну минуту. Коллеги заглянули в окуляр и были поражены

— Как!? — Ведь вообще ничего не видно глазами — никаких ориентиров!

Да очень просто: когда это с тобой всю жизнь, ты уже видишь это сердцем. Тебе не нужны даже координатные круги, и фонари нисколько не мешают.

По традиции добавляю к истории "Звездную" музыку.

Альбом "Звездный мост" - его можно приобрести на моем сайте. Вот ссылка:

https://neane.ru/rus/4/katalog/0906.htm

Как многим астрономам известно, коричневые карлики — это субзвёзды или химические звёзды в которых происходят термоядерные реакции ядерного синтеза на ядрах лёгких элементов. После исчерпания запаса лёгких элементов они быстро остывают превращаясь в планетоподобные объекты. Обычно жизнь таких карликов длится не больше 4-5 миллиардов лет.

Но есть довольно интересный вопрос:

„Могут ли коричневые карлики иметь собственные планеты?”

Первым на этот вопрос дал ответ карлик – ChaHα8. На орбите этого коричневого карлика впервые обнаружили маломассивный спутник при помощи метода лучевых скоростей (который помог обнаружить планеты у других карликов), однако по соотношению масс между спутником и ChaHα8, система была похожа на двойную звезду. В 2013 году на орбите коричневого спутника был обнаружен новый компаньон имеющий планетарную массу (OGLE-2012-BLG-0358L b), а в 2015 году была обнаружена первая планета земной массы (OGLE-2013-BLG-0723LBb), масса которой примерно равна как у Венеры.

Более того, сами коричневые карлики могут иметь диски вокруг орбиты (оставшийся от их первоначального образования), а с течением времени из диска смогут сформироваться планеты земной группы. Почему лишь земной? Поскольку диски имеют малую массу, то каких-либо газовых гигантов сформировать не получится. Газовые гиганты до сих пор не обнаружены на орбите коричневых карликов.

„Возможна ли жизнь возле маленьких звёзд?”

Этот вопрос более сложный, однако по изученным данным и построениям компьютерных моделей условия для обитания планет на орбите коричневого карлика очень строгие. Во-первых, обитаемая зона довольно узкая и с каждым временем уменьшается по мере остывания карлика. Во-вторых, чтобы получить больше тепла для образования хотя бы клеточной жизни, планете следует находиться на довольно близкой орбите к коричневому карлику. То есть по сути даже если планета будет горячей, то со временем остывания с коричневым карликом, она может попасть в идеальную обитаемую зону для поддержания жизни. Чтобы на планете могла появиться клеточная и даже многоклеточная жизнь, ей следует как можно дольше находится в зоне обитания. По подсчётам учёных 2002 года, если планета близкая к орбите коричневого карлика имеет 0,07 солнечной массы, то она может находиться в пределах обитаемой зоны до 10 млрд лет. Чем меньше масс карлика тем меньше продолжительность периода обитаемости.

На сегодня самый близкий к нам карлик с диском – W1200-7845, находится на расстоянии 332 световых лет от Земли. Данному коричневому карлику около 3,7 миллионов лет...

С тех пор как появились подходящие технологии, мы начали искать жизнь вокруг других звезд. Но коллег по интеллектуальному цеху обнаружить так и не удалось. Может, дело в том, что их нет? Если так, то почему?

Вот вам одно довольно удручающее уравнение:

N = R* × fP × ne × f1 × fi × fc × L.

Это уравнение Дрейка, описывающие количество инопланетных цивилизаций в Галактике, с которыми нам, возможно, когда-то удастся связаться. Его условия отвечают таким значениям, как доля звезд с планетами, доля планет, где может возникнуть жизнь, доля планет, способных поддержать разумную жизнь, и так далее. Используя консервативные расчеты, минимальный результат этого уравнения — 20. То есть в Млечном Пути должно быть 20 разумных цивилизаций, с которыми мы гипотетически можем связаться и которые гипотетически могут связаться с нами. Но на сегодня мы еще ни с кем не установили контакт. Более того, мы никого не нашли и продолжаем дрейфовать на нашей космической пылинке, с надеждой смотря в глубины космоса.

Уравнение Дрейка — пример более глубокой проблемы, обсуждаемой в научном сообществе. Учитывая только размер Вселенной и наши знания о том, что разумная жизнь развилась — по крайней мере однажды, — в космосе должны быть признаки инопланетной жизни. Это чаще всего называют парадоксом Ферми, получившим название в честь физика Энрико Ферми, который впервые задумался над противоречием между высокой вероятностью существования инопланетных цивилизаций и их явным отсутствием. Ферми обобщил это емким вопросом: «Где все?»

Возможно, этот вопрос был неверным. Вероятно, лучшим вариантом, хотя и более тревожным, может быть «Что со всеми произошло?» В отличие от вопроса о существовании жизни во Вселенной, на этот есть более ясный ответ: Великий фильтр.

Пустота Вселенной

Инопланетная жизнь, вероятно, существует, но мы ее не видим. Следовательно, дело может быть в том, что на протяжении развития цивилизации она сталкивается с серьезным и частым препятствием, которое приводит жизнь к концу, прежде чем она становится достаточно разумной и распространенной, чтобы мы смогли ее увидеть, – и это некий великий фильтр.

Этот фильтр может принимать множество форм. Возможно, расположение планеты в зоне Златовласки, или зоне обитаемости — в узкой полоске вокруг звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно для существования жизни — и наличие на этой планете органических молекул, способных к образованию жизни, маловероятно. Мы наблюдали множество планет в зоне обитаемости разных звезд (порядка 40 миллиардов в Млечном Пути), но не исключено, что их условия не подходят для зарождения жизни.

Схематическое обозначение зоны Златовласки или зоны обитаемости / © beardycast.com

Великий фильтр может произойти и на самых ранних этапах развития жизни. Возможно, когда вы проходили биологию в старших классах, вам запомнилась фраза «митохондрии — это электростанции клетки». Однако митохондрии когда-то были отдельными бактериями, которые вели самостоятельный образ жизни. В какой-то момент одноклеточный организм на Земле попытался съесть одну из этих бактерий, но вместо того, чтобы перевариться, бактерия вступила в тандем с клеткой и стала производить дополнительную энергию, которая помогла клетке развиваться таким образом, что со временем стало возможно образование высших форм жизни. Вполне вероятно, что такое удивительно событие произошло в Млечном Пути всего один раз.

Кроме того, фильтром может быть и развитие большого мозга — вроде человеческого. В конце концов, мы живем на планете, которую населяет множество существ, но интеллект, подобный человеческому, возник на ней всего однажды. Вероятно, живым существам на других планетах просто не нужно развивать такие энергетически затратные нейронные структуры, необходимые интеллекту.

Ждет ли нас Великий фильтр в будущем?

Все вышеперечисленные возможности предполагают, что Великий фильтр уже далеко позади нас, а человечество — успешный вид, преодолевший препятствие, которое стало невероятным для любой другой жизни. Однако и это может быть не так. Жизнь может постоянно развиваться до нашего уровня, но уходить в небытие в результате какой-то катастрофы. Открытие ядерной энергии — вероятное событие для любого продвинутого общества, но оно способно и уничтожить нас — как это же развитое высокотехнологичное общество. Использование ресурсов для создания продвинутой цивилизации убивает саму планету: ярким примером служит глобальное изменение климата, которое ученые считают почти полностью спровоцированным действиями человека. Или же это может быть что-то совсем неизвестное нам — серьезная угроза, которую мы не заметим, пока не будет слишком поздно.

Схематическое обозначение Великого фильтра, уже оставшегося позади нас и еще одной гипотетической цивилизации / © Wait But Why

Также одно из самых печальных и даже нелогичных предположений о Великом фильтре — то, что человечеству не стоит искать инопланетную жизнь — в особенности ту, которая уже достигла уровня технологического развития, подобного нашему. Если Галактика и правда пуста и мертва — говоря об иной жизни, — шансы на то, что мы уже прошли Великий фильтр, повышаются. Галактика может быть пустой просто потому, что другая жизнь не смогла пройти некоторое испытание, которое удалось преодолеть человечеству.

Если мы когда-нибудь найдем инопланетную цивилизацию, но при этом космос не будет кишеть разумной жизнью, это может означать, что Великий фильтр все еще ожидает нас где-то в будущем. По идее, Галактика должна изобиловать жизнью, но это не так. Еще одна возможность в том, что другие цивилизации, которые должны населять Млечный Путь, были стерты с лиц своих планет какой-то катастрофой, с которой еще предстоит столкнуться нам и нашим инопланетным товарищам.

Как бы то ни было, иной жизни, кроме той, что есть на Земле, мы по сей день не обнаружили. И хотя порой может возникать чувство, что мы одиноки, это только указывает на то, что шансы человечества на долгосрочное выживание чуть выше, чем может показаться.

Источник: Naked Science

Читайте также:

– Как устроены атомные электростанции;

– Незаметные, но всепроникающие: как насосы определяют облик нашей цивилизации;

– Тайна трех поколений: почему частицы вещества делятся на три практически идентичных поколения.