Ответ на пост «Voyager-1 присылает странные сигналы: вместо телеметрии от него на Землю приходит какая-то "дичь"»
Noize MC — Вояджер-1 (официальный клип)
Noize MC — Вояджер-1 (официальный клип)
Система ориентации космического зонда NASA «Вояджер-1» начала выдавать «мусорную» телеметрию, не соответствующую действительности, об этом сообщает сайт NASA. При этом отмечается, что исследовательский аппарат работает штатно, получая и выполняя команды, посылаемые с Земли, собирает и возвращает научные данные.
Проблема наблюдается только в данных системы ориентации, позиционирования и управления зондом (AACS), они не отражают реального положения космического аппарата. При этом система ориентации выполняет свою основную функцию и удерживает антенну аппарата направленной на Землю — без этого связь с «Вояджером-1» моментально прекратится. На данный момент непонятно, что является причиной проблемы и можно ли её исправить.
Всё говорит о том, что AACS по-прежнему работает, однако измерительные данные, которые она возвращает, неправильны. Например, данные могут быть случайно сгенерированными или могут не отражать реальное состояние системы. Эта проблема не привела к срабатыванию каких-либо бортовых систем защиты от сбоев. Системы предназначены для перевода зонда в «безопасный режим», что даёт инженерам время для диагностики проблемы.
Команда будет продолжать внимательно следить за сигналом, продолжая определять, поступают ли неверные данные непосредственно из AACS или другой системы, участвующей в создании и отправке данных телеметрии.
В настоящий момент автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1» находится в 23,3 млрд км от Земли (!!!). Для получения сообщения с Земли и отправки зондом ответа, требуется 21,5 часа туда и 21,5 часа обратно. Это значит, что аппарат отлетел от Земли почти на 1 световой день (сутки = 25 902 068 371,2 км!).
«Загадка, подобная этой, в порядке вещей на данном этапе миссии «Вояджер». Обоим космическим аппаратам [«Вояджеру-1» и «Вояджеру-2», прим. ред.] почти 45 лет, что намного превышает то, что ожидали планировщики миссии. Мы также находимся в межзвездном пространстве — среде с высоким уровнем радиации, в которой раньше не летал ни один космический корабль. Так что перед командой инженеров стоят большие задачи. Но я думаю, что, если есть способ решить проблему с AACS, наша команда его найдет», — рассказала Сюзанна Додд, руководитель проекта «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в Лаборатории реактивного движения NASA.
По словам Додд, возможно, команда не найдет источник аномалии, и вместо этого приспособится к ней. Изменят программное обеспечение или, возможно, прибегнут к помощи одной из резервных аппаратных систем космического корабля.
Как отметили в NASA, полученные результаты помогли создать картину космической береговой линии, «где заканчивается окружающая среда Солнца и начинается огромный океан межзвездного пространства». Еще данные «Вояджера-1» показали, что гелиосфера защищает Землю примерно от 70% межзвездной радиации. А «Вояджер-2», зафиксировав резкий рост радиации, подтвердил, что между гелиосферой и межзвездным пространством есть граница.
Два брата-близнеца, запущенные в 1977 году, до сих пор с нами "переговариваются", будучи почти в 23 млрд км от родного дома! Никто тогда и подумать не мог, что "Вояджеры" проработают так долго: учёные рассчитывали, что они лишь изучат преимущественно Юпитер и Сатурн, а также смогут взглянуть на Уран и Нептун, но чтобы наши "руки" смогли достать до начала границы Солнечной системы - столь грандиозный успех и не предполагал никто! А если серьёзно, то наши руки могут протянуться гораздо дальше...
Итак, сейчас "Вояджер-1" стал самым быстрым рукотворным космическим аппаратом (17 км/с) и в данный момент он выбрался за пределы гелиосферы, правда, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему, ему придётся выбраться за пределы Облака Оорта - место скоплений ледяных и мелких небесных тел - родины комет, где покоятся остатки "строительного материала" Солнечной системы, как купол, окружающий наш родной дом.
Когда остановятся их "сердца"?
У обоих "Вояджеров" есть источники питания. Они представляют из себя комплекты трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Каждая такая батарея - это 38-килограммовый цилиндр, внутри которого хранится 4,5 кг плутония-238, выделяющего 2400 Вт тепла, которое затем преобразуется в электрическую энергию. Их установили ещё в 1975 году, поэтому отсчёт срока их работы будет идти от этой даты. Но, к сожалению, ничто не вечно, и даже эти чудеса техники со временем “стареют” и подвергаются воздействию нейтронного излучения, которое появляется при распаде плутония. От этого их производительность падает, а, соответственно, с течением времени сигналы будут всё слабее и слабее. Период полураспада плутония-238 составляет 88 лет, это значит, что через 88 лет мощность генераторов упадет в 2 раза. Но следует учитывать, что энергия уходит не только на связь с Землёй, но и на поддержание работы научных приборов.
К настоящему времени инженеры NASA были вынуждены отключить почти все научные приборы, оставив лишь те, которые способны изучать плазму и магнитные поля. В 2025 году энергии в "сердцах" двух странствующих братьев уже не останется ни на что - даже на общение с Землёй, и перед тем, как их "сердца" остановятся навсегда, учёные дадут сказать "Вояджерам" свои последние "слова", установив с ними на прощание связь с целью получения всех данных, какие только можно будет от них принять. Но радиоизотопные термоэлектрические генераторы ещё продолжат выделять тепло на протяжении "10 периодов полураспада", или 880 лет после запуска. Примерно в 2845 году запасы плутония истощатся окончательно, и вот тогда-то можно будет сказать, что "Вояджеры" просто превратятся в "железку", путешествующую по просторам Млечного Пути.
Новые безмолвные приключения.
Примерно через 20 тысяч лет "Вояджеры" доберутся до Облака Оорта, и это, пожалуй, будет основным препятствием на их пути, поскольку множество каменно-ледяных обломков могут существенно повредить и даже уничтожить аппарат. Но будем надеяться, что нашим странникам и дальше будет благоволить удача, и они благополучно выберутся из обители комет. А вот потом их пути уже окончательно разойдутся.
"Вояджер-1" направится на встречу с Глизе 445 - красным тусклым и холодным карликом, светимость которого в 120 раз слабее солнечной, а температура ниже примерно в 2 раза, чем у Солнца. Неизвестно, есть ли рядом с этой звездой планеты, но если даже там и окажется кто живой, то вряд ли эти существа будут похожими на нас. "Вояджер-1" пройдёт от Глизе 445 на расстоянии 1,7 светового года - это будет максимальная точка сближения, и произойдёт это событие через 40 000 лет!
"Вояджер-2" направится к другой звезде - спустя то же время он навестит другой тусклый красный карлик Ross 248, и разделять их будет всего 1,7 световых лет, а потом спустя почти 600 000 лет он доберётся до системы Сириуса, но о том, что "Вояджеры" увидят, к сожалению, мы так и не узнаем, да и будет ли существовать человечество вообще к тому моменту?
"Вояджеры" могут стать объектами, пережившими и своих создателей, и Землю в том числе. Миллиарды лет, если они ни с чем не столкнутся, они будут блуждать по просторам Млечного Пути, оставшись где-то в рукаве Ориона, и вращаться вместе с другими звёздами вокруг галактического центра. Может быть, кто-то найдёт их и сможет расшифровать наши послания. Но даже когда нас уже не станет, и когда Земля будет сожжена жаром увеличившегося в размерах Солнца, наша техника будет нести память о нас сквозь время и пространство. Техника - это продолжение руки человеческой и силы нашего интеллекта, нашей науки и знаний, пусть они и не совершенны, и нам ещё многому предстоит научиться - неважно! Это наш голос на пути к познанию. И пока будут живы "Вояджеры", пока не уничтожат их чужеродные обломки и не испепелит галактическая радиация, слово о нашей цивилизации будет жить!
Уран
Благодаря «Вояджерам» человечество впервые могло полюбоваться кольцами планет-гигантов. Когда мы говорим о планетарных кольцах, нам сразу представляется величественный Сатурн: ему, действительно, можно по праву отдать звание «Властелина колец» в Солнечной системе, ведь такой мощной кольцевой системой не обладает ни одна другая планета!
Сатурн. Фото "Кассини"
Но у каждой системы колец свои особенности – все они уникальны и красивы по-своему. Так, кольца Юпитера разреженные и содержат в основном тёмные, очень мелкие частицы. Они практически невидимые, поэтому мы привыкли представлять эту планету вообще без колец.
Кольца Юпитера. Фото "Новые горизонты"
Яркие кольца Сатурна состоят преимущественно из замёрзшей воды.
Сатурн. Фото "Кассини"
А вот тёмные кольца Урана, по-видимому, состоят из элементарного углерода и органических молекул, немного напоминающих древесный уголь или печную сажу. Уран имеет 13 главных колец, некоторые из которых словно «дышат» - расширяются и сжимаются.
Уран
Кольца Нептуна самые тонкие из всех, причём участки каждого кольца настолько отличаются по плотности, что при наблюдении с Земли в мощные телескопы кажутся просто дугами или разомкнутыми окружностями.
Нептун
Как же обзавелись газовые гиганты этими «аксессуарами» и почему их нет у планет земной группы? Во всём виноваты приливные силы. Если какой-нибудь блуждающий спутник или комета рискнут подойти к планете на опасно близкое расстояние, то обращённая к планете сторона «непрошеного гостя» испытывает более сильное притяжение, чем его тыльная сторона. Если контакт получается достаточно тесным, а внутреннее сцепление спутника невелико, то за свой непрошеный визит он дорого платит – планета разрывает его в клочья! Из останков несчастного и формируются кольца, и все эти частички поддерживаются силой гравитации самой планеты и других многочисленных спутников-пастухов. У планет земной группы нет таких «слуг» и силам гравитации газовых гигантов им остаётся только позавидовать, хотя точного ответа на этот вопрос пока нет.
Система колец Урана занимает промежуточное положение по сложности своей структуры между внушительными кольцами Сатурна и простыми системами колец Юпитера и Нептуна. Американские астрономы Джеймс Эллиот, Эдвард Данхэм и Дуглас Минк в 1977 открыли первые 9 колец Урана. После этого были открыты ещё четыре: два — «Вояджером-2» в 1986 году, ещё два — телескопом «Хаббл» в 2003—2005 годах.
Система колец Урана
Нередко упоминают, что английский астроном Уильям Гершель – учёный, открывший Уран в 1781 году, ещё тогда наблюдал за кольцами ледяного гиганта. Это утверждение ошибочно. Разумеется, Гершель был блестящим учёным и опытным наблюдателем звёздного неба, но даже сейчас в очень хороший и качественный любительский телескоп сам Уран достаточно трудно рассмотреть, не говоря уже о кольцах, а оптика того времени была намного слабее современной. Только самые мощные современные телескопы с помощью специальной электроники позволят детально рассмотреть их с Земли.
Итак, всего открытых колец у Урана – 13, к ним относятся самые мощные кольца, однако «мощные» - это сильно сказано. Между кольцами Урана большие промежутки. Сами кольца включают в себя мелкие частички, начиная от крошечных пылинок, до небольших камней размером до 20 м. Ширина колец ограничивается в несколько км. Точное количество колец подсчитать нам вряд ли удастся, как и в случае с Сатурном – у него тоже есть несколько, скажем так, основных колец, но при увеличении снимков, заметно, что каждое из них дробится на сотни и тысячи более мелких колечек.
Схема внутренних колец Урана в усиленных цветах, составленная по снимкам «Вояджера-2»
Посмотрим на снимки «Вояджера-2» - это единственные фотографии, сделанные с самого близкого расстояния, ведь больше к Урану не летал ни один другой космический аппарат! Кольца тоже дробятся на более мелкие, и попробуй-ка их посчитай, ведь многие, как уже было сказано выше, состоят из тёмных частиц. Сколько ещё среди них таится неуловимых тончайших невидимок!
В начале статьи упоминалось некое необычное «дыхание» колец. Почему они расширяются и сжимаются? Ответ может крыться в гравитационном воздействии спутников Урана. На Сатурне ярким примером может служить спутник Дафнис: учёные, исследовавшие снимки «Кассини», заметили, что, даже несмотря на свой крохотный размер, этот маленький «хулиган» создаёт в кольцах волны!
Уран тоже имеет своих «подданных», стерегущих его кольца, – это спутники Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Купидон, Белинда, Маб, Миранда, а всего спутников – 27. Спутники – пастухи вместе с силами гравитации самой планеты могут заставлять кольца сжиматься и расширяться, а также, вероятно, здесь не обошлось и без необычного вращения Урана: плоскость его экватора наклонена к плоскости орбиты под углом 97,86°. Это значит, что планета вращается ретроградно, в положении «лежа на боку слегка вниз головой». Учёные объясняют это последствием столкновения с крупным космическим телом, перевернувшим планету вверх тормашками, ещё на заре формирования Солнечной системы.
Вид на Уран с Миранды в представлении художника
И это ещё не все загадки тёмных колец Урана: при помощи сети телескопов ALMA и восьмиметрового телескопа VLT («Очень большой телескоп») учёные из США и Великобритании получили данные о наблюдениях за кольцами в миллиметровом и среднем инфракрасном диапазонах – это позволило наконец-то измерить температуру колец. Оказалось, что кольца не только «дышат», они ещё и теплее самой планеты! Так, температура Урана – около минус 224 С, а температура тел в наиболее ярком кольце оказалась на отметке в минус 196 С! Это неожиданно «высоко» и говорит либо о медленном охлаждении после захода планеты в тень, либо о медленном вращении.
Очень жаль, что пока к Урану и Нептуну не планируется никаких научно-исследовательских миссий, а ведь обе эти планеты уникальны и удивительны, но, к сожалению, мало изучены и пока таят в себе больше загадок, чем ответов.
«Вояджеры» — два космических зонда, которые NASA отправило в космос в августе и сентябре 1977 года с целью исследовать газовые гиганты и их спутники. Предполагалось, что аппараты проработают в космосе не больше 5 лет, после чего программу планировали свернуть, но зонды превзошли ожидания ученых. После завершения основного этапа миссии, все приборы «Вояджеров» оставались в норме, поэтому специалисты приняли решение продолжить программу.
Ученые поставили перед станциями новые задачи — собрать научные данные о составе межпланетной и межзвездной среды, изучить пыль, газ, электромагнитные поля, а после передать данные на Землю.
«Вояджеры» выполнили план. Сейчас зонды несутся навстречу неизведанному. Эти летящие в кромешной тьме роботы стали самыми далекими рукотворными объектами, когда-либо посланными человеком.
Согласно сайту NASA, аппараты находятся от Земли на расстоянии чуть больше 20 млрд. км. Практически все научные приборы зондов, в том числе и камеры, отключены, работают лишь инструменты, которые проводят исследования плазмы и магнитного поля.
Итак, с зондами мы немного познакомились, а сейчас давайте попробуем ответить на вопрос в заголовке: если бы камеры «Вояджеров» до сих пор работали и сфотографировали бы Солнце и Землю, что бы мы увидели?
К сожалению, мы бы увидели довольно скучную и неинтересную картину.
Воспользуемся программой NASA Eyes, чтобы смоделировать предполагаемый вид на Солнце и Землю с расстояния, на котором сегодня находятся «Вояджеры».
Вот так предположительно выглядел бы центр Солнечной системы, сфотографированный «Вояджером-1» с расстояния 22 млрд. км:
А такой бы вид запечатлели камеры «Вояджера-2» с расстояния чуть больше 20 млрд. км:
Теперь давайте посмотрим на последние изображения, сделанные зондами и оценим их качество.
В феврале 1990 года NASA послало команду «Вояджеру-1» сделать серию снимков Солнечной системы. Это был последний раз, когда включалась камера зонда. Аппарат запечатлел Солнце и шесть планет, Марс и Меркурий на фото не заметны, они слишком малы, чтобы их можно было различить в этом масштабе.
Перед вами мозаика из 60 снимков, полученных с расстояния 6 млрд. км:
В историю эта мозаика вошла под названием «Семейный портрет».
Земля здесь выглядит одинокой бледно-голубой точкой. Вот, кстати, наша планета на отдельном кадре:
Фотография получила название Pale Blue Dot.
А вот последний снимок, который сделал «Вояджер-2»:
Эта фотография дает довольно хорошее представление об ограничениях, с которыми сталкиваются камеры зонда при очень низком уровне освещенности. Когда ученые отдавали команду «Вояджеру-2» сделать этот снимок, они не ставили цель сфотографировать планету или луну, им было важно запечатлеть темноту космоса.
Все опубликованные снимки дают нам приблизительное представление о том, какую картину могли бы запечатлеть камеры зондов, если бы они до сих пор оставались включенными. Возможно, Солнце выглядело бы немного ярче, чем самая яркая точка на фото выше.
Необходимо понимать, что «Вояджеры» не предназначались для проведения высокого качества съемки далеких объектов, аппараты разрабатывали с целью исследования газовых гигантов, только и всего. Тем не менее, благодаря этим приборам у ученых есть изображения планет Солнечной системы, полученные с самого далекого на сегодняшний день расстояния.
первым запустили «Вояджер-2» — 20 августа 1977 года. Через 16 дней в путь отправился его собрат — «Вояджер-1». Нумерацию зондов сделали по времени их ожидаемого прибытия к Юпитеру и Сатурну. Полет «Вояджера-2» к этим планетам был длиннее, но такая траектория позволяла зонду посетить Уран и Нептун.
Программа «Вояджер» по исследованию дальних планет Солнечной системы — одна из величайших космических программ XX века, подарившая миру огромное количество открытий и снимков газовых гигантов, а также их спутников.
В рамках этой миссии ученые отправили в космос два аппарата: «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в сентябре и августе 1977 года, соответственно. Первым инженеры NASA запустили «Вояджер-2», а через 16 дней его близнеца — «Вояджер-1». Нумерацию зондов сделали по времени их ожидаемого прибытия к Юпитеру и Сатурну. Путь «Вояджера-2» к этим планетам был длиннее, но такая траектория полета позволяла зонду посетить Уран и Нептун.
В этом материале публикуем небольшую подборку снимков NASA, сделанных двумя зондами десятки лет назад, а также рассказываем о некоторых открытиях космических станций. Это лишь песчинка из того архива данных, которые аппараты передали на Землю.
Юпитер
Снимок «Вояджера-2», полученный 25 июня 1979 года с расстояния 12 млн. км.
На фотографии южное полушарие Юпитера и спутник газового гиганта Ио — один из четырех галилеевых спутников, который расположен к планете ближе всех.
Благодаря «Вояджерам» ученые узнали, что магнитосфера Юпитера по большей части формируется плазмой маленького Ио; магнитосфера вбирает себя газообразные вещества, которые выбрасываются в результате извержений вулканов на поверхности Ио. Более “тяжелые” продукты извержения, такие как сера, остаются на поверхности спутника, а “легкие”, например, кислород, поднимаются вверх и рассеиваются в космосе, образуя на орбите газовый тор. Элементы этого тора ловит магнитное поле Юпитера, затем они “надувают” магнитосферу газового гиганта и увеличивают ее размер практически вдвое.
«Вояджер-2» обнаружил, что магнитосфера Юпитера может простираться вплоть до орбиты Сатурна, что делает ее самой крупной из всех планетных магнитосфер Солнечной системы.
Маленький мир Ио
Мозаика поверхности Ио, составленная из снимков, сделанных «Вояджером-1» во время пролета мимо спутника на расстоянии 20 тыс. км. Здесь изображены вулканические равнины.
В 1979 году «Вояджер-1» пролетел мимо Ио и сделал серию снимков спутника. На фотографиях ученые увидели разноцветный пейзаж, лишенный ударных кратеров, это натолкнуло астрономов на мысль, что поверхность луны газового гиганта геологически молодая. Также специалисты заметили, что на поверхности Ио преобладают гладкие равнины, усыпанные горами выше Эвереста, а также странные ямы, заполненные непонятным веществом, чуть позже выяснилось, что это потоки лавы. Детальный анализ снимков показал, что Ио — вулканический мир; по оценкам ученых, там находится около 400 активных вулканов.
Титан
На этом снимке, сделанном «Вояджером-1» в ноябре 1980 года с расстояния 435 тыс. км, запечатлена плотная атмосферная дымка спутника Сатурна Титана.
Приборы зонда показали, что Титан окутан дымкой, которая сливается со слоем облаков над северным полюсом спутника и полностью закрывает поверхность. Во время сближения с Титаном, зонд обнаружил, что у этой луны есть атмосфера, более плотная, чем у Земли.
Энцелад
На снимке Энцелад — один из восьмидесяти двух спутников Сатурна. Это фото в 1981 году сделал «Вояджер-2» с расстояния 112 тыс. км.
Луна газового гиганта оставалась для ученых тайной до тех пор, пока ее не посетили «Вояджеры». Аппараты выяснили диаметр Энцелада — почти 500 км, узнали, что рельеф поверхности спутника весьма разнообразен: на Энцеладе есть как области с большим количеством кратеров, так и практически без ударных образований. Чуть позже специалисты предположили, что области без кратеров на самом деле не являются таковыми, с течением времени ударные образования на них заполняются материалом, который выбрасывается в результате геологической активности.
Кроме того, приборы зондов показали, что орбита спутника проходит по довольно узкой и плотной области E-кольца Сатурна, а значит, кольцо может состоять из вещества, выбрасываемого с поверхности Энцелада.
Кольца Урана
В 1986 году зонд «Вояджер-2» запечатлел систему колец Урана. На фото показаны девять первых колец, которые выглядят как темные линии на фоне ярких облаков планеты. Наиболее заметно кольцо Эпсилон, на снимке оно справа; слева едва различимы три кольца, их обозначают просто цифрами 4, 5 и 6.
Благодаря данным станции ученые открыли два новых кольца. В результате число известных колец планеты увеличилось до одиннадцати. Первые девять в 1977 году открыл американский астроном Джеймс Эллиот, а в 2003 году еще два обнаружил телескоп “Хаббл”. На 2021 год известно о тринадцати кольцах, окружающих Уран.
В 2016 году, анализируя архивные данные «Вояджера-2», ученые обнаружили два ранее неизвестных спутника Урана, общее число лун планеты-гиганта увеличилось до двадцати девяти.
Нептун
Последним космическим телом, которое встретилось на пути «Вояджера-2», был Нептун. Зонд исследовал атмосферу планеты, ее магнитосферу и сделал несколько снимков газового гиганта.
В 1989 году зонд запечатлел два явления в атмосфере Нептуна: Малое и Большое Темные Пятна. По мнению ученых, эти объекты представляют собой антициклоны. Вокруг пятен могут дуть сильные ветры, скорость которых, по некоторым данным, может превышать скорость звука.
В 1994 году “Хаббл” попытался сфотографировать пятна, однако оказалось, что они исчезли. Сейчас специалисты наблюдают за новым гигантским пятном в атмосфере Нептуна, которое появилось недавно — Северным Большим Темным Пятном.
Post Scriptum
Согласно сайту NASA, на 2021 год «Вояджер-1» и «Вояджер-2» находятся от Земли на расстоянии 22 и 19 млрд. км, соответственно, в межзвездной среде, и до сих пор работают исправно, продолжают передавать научные данные. Стоит отметить, что аппараты еще не покинули пределы Солнечной системы, которая, как предполагают астрономы, заканчивается за границами Облака Оорта — гипотетической области в пространстве, источника долгопериодических комет. Никто точно не может сказать, где на самом деле кончается Облако Оорта, некоторые считают, что оно простирается на триллионы километров. «Вояджер-1» — самый дальний от Земли рукотворный объект.
Материал подготовил Игорь Байдов
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Эта история об открытии, которое в марте 1979 года сделал американский зонд «Вояджер-1». Открытии, раз и навсегда изменившем представление ученых о спутниках планет-гигантов Солнечной системы.
Grand Tour — «Вояджер»
В конце 60-х годов прошлого века у NASA имелась космическая программа Grand Tour, в рамках которой ученые планировали отправить к внешним планетам Солнечной системы четыре аппарата. Два в 1977 году — к Юпитеру, Сатурну, Плутону, еще два в 1979 году — к Юпитеру, Урану, Нептуну. Но, как это часто бывает в космической отрасли, правительство США значительно урезало финансирование проекта в пользу уже утвержденной программы «Шаттл» — с 1 млрд. долларов до 360 млн. долларов. Специалисты NASA пересмотрели проект и решили вместо четырех зондов отправить два, да и число исследуемых тел ограничили, вместо шести теперь их стало три: Юпитер, Сатурн, Титан. Последний мир представлял особый интерес, в список его включили из-за того, что это единственный спутник Солнечной системы, у которого есть атмосфера.
Фото: NASA / Запуск "Вояджера-1" с мыса Канаверал 5 сентября 1977 г
К полету готовились два зонда серии «Маринер»: «Маринер-11» и «Маринер-12». Станции этого типа NASA использовало с 1962 года, в разное время их отправляли к Венере, Марсу и Меркурию. Программу Grand Tour переименовали в Mariner Jupiter-Saturn, а в 1977 году проекту дали новое название — «Вояджер». Теперь зонды назывались «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Оба они отправились в путь в 1977 году с разницей в 16 дней. Первоначально планировалось, что срок службы аппаратов составит 5 лет, но, как известно, их полет продолжается уже почти 44 года.
Камеры «Вояджеров»
На борту «Вояджеров» стоят две телевизионные камеры — широкоугольная и узкоугольная, фокусные расстояния их объективов 200 мм и 1500 мм, угол обзора 3,2° и 0,42°, соответственно. На сайте NASA говорится, что разрешения узкоугольной камеры достаточно, чтобы можно было прочесть заголовок газеты с расстояния 1 км. На тот момент это были самые передовые камеры, когда-либо установленные на космических станциях.
Данные аппаратов сохраняются на цифровой ленточный накопитель, причем, во время изучения планеты или его спутника эти данные накапливались намного быстрее, чем их можно было передать на Землю. Иными словами, во время подлета к планете зонд делал, грубо говоря, 1000 снимков, а памяти хватало только на 100. Поэтому, чтобы ускорить передачу информации зонда, NASA объединило в единую сеть радиотелескопы так называемой сети дальней космической связи Deep Space Network (DSN). Согласно сайту NASA, данные «Вояджер-1» передаются на Землю на скорости 160 бит/с, для приема сигнала используются 34-метровая и 70-метровая антенны DSN.
Каждая камера имеет собственное кольцо фильтров, в которое входят оранжевый, зеленый, синий фильтры, их можно комбинировать для получения изображений почти в естественных цветах.
Вот пример съемки «Вояджера-1» с использованием светофильтров. Снимок Земли и Луны сделан с расстояния почти 11,7 млн. км примерно через две недели после запуска зонда:
Фото: NASA / Цветное изображение, на котором Земля и Луна впервые запечатлены в одном кадре. "Вояджер-1" сделал это цветное фото на пути к Юпитеру 18 сентября 1977 года с расстояния 11,66 млн км.
Юпитер и Ио
В начале 1979 года «Вояджер-1» начал сближаться с Юпитером. Параллельно он делал снимки галилеевых спутников газового гиганта. Изображения этих спутников не разочаровали ученых. Специалисты думали, что на снимках «Вояджера-1» увидят одинаковые, ничем не отличающиеся друг от друга луны, но вместо этого перед астрономами предстали миры с уникальной геологией, совсем не похожей на геологию нашей Луны.
Фото: NASA / Обработанные снимки галилеевых спутников, сделанные "Вояджером-1" во время сближения с Юпитером в начале марта 1979 года. Слева направо: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто.
Из всех галилеевых спутников больше всех научное сообщество озадачила Ио. Согласно спектроскопическим исследованиям, Ио представлялась ученым как тело немного большее, чем Луна, но также изрезанное кратерами. На иссушенной поверхности спутника Юпитера специалисты рассчитывали найти отложения различных солей. Но Ио оказался настоящим миром-загадкой без видимых ударных кратеров, покрытый странными желтыми, оранжевыми и белыми отложениями. Первые снимки спутника газового гиганта натолкнули астрономов на мысль, что на Ио должны происходить некие геологические процессы, которые “омолаживали поверхность, стирали следы ударных кратеров”.
В марте 1979 года «Вояджер-1» сделал снимок Ио на длинной выдержке с расстояния 4,5 млн. км, который приоткрыл завесу тайны этой луны.
На изображении специалисты NASA заметили облако, которое находилось в сотнях километров над “освещенным” серпом Ио. Вот это фото:
Фото: NASA/JPL / Увеличенное изображение Ио, сделанное "Вояджером-1" 8 марта 1979 года с расстояния 4,5 млн км. Один вулканический шлейф виден над освещенным месяцем Ио с правой стороны, второй на линии терминатора (яркое пятно).
Сперва ученые подумали, что это просто искажения, появившиеся во время съемки, но после детального анализа стало понятно, что облако реально. Поскольку у Ио крайне разреженная атмосфера, астрономы пришли к выводу, что облако — это шлейф, возникший в результате очень мощного извержения вулкана. Ему дали обозначение P1.
Чуть позже члены исследовательской группы «Вояджер» нашли на снимке еще один шлейф на границе дня и ночи (терминаторе) Ио, его обозначили P2.
Фото: NASA / Обработанный снимок Ио. Сделан "Вояджером-1" с расстояния 490 тыс км. Яркое пятно слева — шлейф, результат деятельности вулканической впадины Патера Локи. В нижней части изображения видны отложения, окружающие действующий вулкан Пеле.
Новые данные, присланные «Вояджером-1», показали, что P1 — результат деятельности активного вулкана, впоследствии названного Пеле, а P2 связан с вулканической впадиной Патера Локи, в которой находится богатое серой лавовое озеро.
Специалисты пришли к выводу, что на Ио есть действующие вулканы, и они, скорее всего, причина “молодой поверхности спутника”, а желтые, белые, оранжевые отложения не что иное, как выброшенные во время извержений на поверхность вещества: различные силикаты, сера, диоксид серы.
На других снимках Ио, полученных «Вояджером-1», ученые обнаружили восемь вулканических шлейфов.
Фото: NASA / Цветная мозаика поверхности Ио, составлена из снимков, сделанных зондом "Вояджер-1". На изображении запечатлен действующий вулкан Пеле, а также вулканический шлейф, который достигает 300 км в высоту.
Открытия зонда и последующие наблюдения за спутником Юпитера помогли специалистам понять, что Ио — самый геологически активный мир в Солнечной системе, на сегодняшний день на нем насчитывается порядка 400 действующих вулканов.