Сегодня речь пойдет о таких космических аппаратах как Вояджер-1 и Вояджер-2, и буквально на днях вышла серия статей, где подтвердились данные о том, что теперь и зонд Вояджер-2 вышел в межзвездную среду.
Вояджеры, их называют еще близнецами.
Все началось с того, что ученые рассчитали, что в период с 1976 по 1979 год была уникальная возможность, которая возникает лишь раз в 176 лет! это возможность для запуска космического зонда вблизи четырех крупных планет без больших затрат топлива, то есть с использованием вместо этого гравитационного маневра.
Планеты располагались таким образом, что можно было использовать гравитацию одной планеты для полета зонда дальше к следующей планете.
Вояджер -2 был запущен в космос 20 августа 1977 года, а вояджер-1 чуть позже, 5 сентября того же года.
«Вояджер-1» ограничивался посещением Юпитера и Сатурна, что дало возможность с близкого расстояния исследовать спутник Юпитера Ио и спутник Сатурна Титан.
Однако, при этом дальнейшая орбита Вояджера-1 не проходила рядом с другими планетами.
И в запасе у ученых был зонд Вояджер-2. Он двигался с меньшей скоростью, поэтому было принято решение, чтоб вояджер-2 пролетел рядом с четырьмя планетами гигантами солнечной системы: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
На данный момент Вояджер-1 самый удаленный от нашей планеты объект, созданный человеком и до недавнего времени он был быстрейшим космическим аппаратом.
А «Вояджер-2» является первым и пока единственным зондом, который смог нанести визит сразу четырем планетам-газовым гигантам Солнечной системы: Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну.
Последняя научная задача, которая стояла перед «Вояджером-1» — было исследование окраин гелиосферы, ограничивающей её гелиопаузы и находящейся за этой границей области межзвёздной среды.
И вот уже с января по начало июня 2012 года датчики «Вояджера-1» начали фиксировать рост уровня галактических космических лучей на 25 %. Эти данные указали учёным, что «Вояджер-1» приближается к границе гелиосферы и вскоре выйдет в межзвёздное пространство.
28 июля на расстоянии около 121 а.е. от Солнца датчиками «Вояджера-1» было зафиксировано резкое снижение числа частиц и космических лучей, относящихся к гелиосфере, с одновременным повышением уровня галактических космических лучей межзвездной среды. Вскоре показания вернулись к прежним значениям. Такие изменения происходили пять раз, и после 25 августа возврата к прежним значениям больше не было.
Это означало, что «Вояджер-1» стал первым зондом, передавшим информацию об условиях, царящих в межзвёздной среде.
И уже в декабре 2018 года специалисты НАСА заявили о том, что Вояджер вслед за своим «близнецом» — «Вояджером-1» — вышел за пределы гелиосферы.
Данные с «Voyager 2» подтвердили полученную ранее информацию от «Voyager 1» о существовании удивительно четкой границы перехода в межзвездную среду.
Зонды показали, что в норме примерно 70% галактических космических лучей отклоняются нашей гелиосферой, то есть радиация за пределами гелиосферы заметно выше, чем внутри, образно говоря мы находимся в пузыре, который нас защищает от сильного космические излучения.
Когда вояджер-1 пересекал гелиопаузу, он обнаружил, что некоторые высокоэнергичные межзвездные частицы вместе с внешним магнитным полем проникают немножко внутрь гелиосферы. Получается, что граница гелиопаузы не очень тонкая, и там есть какие-то структуры с заметной толщиной.
Но вот у Вояджера -2 результаты оказались иными, в его случае гелиопауза была достаточно тонкой, он ее пересек меньше чем за сутки, а снаружи от нее он обнаружил поток частиц солнечного происхождения, а не межзвездного, что было установлено по значениям их энергий, которые оказались ниже ожидаемых.
То есть рядом с «Вояджером-1» межзвездные частицы двигались внутри гелиопаузы, а «Вояджер-2» заметил солнечные частицы снаружи. Это все данные прямых измерений.
На самом деле эти космические аппараты сделали огромный шаг вперед в освоении космоса.
Но есть и печальные моменты, на многих сайтах можно найти информацию якобы вояджеры вышли за пределы солнечной системы, покинули солнечную систему и т.д.
И их не смущает, что NASA прямо утверждает: в ближайшие 30 тысяч лет из Солнечной системы эти космические зонды вряд ли выйдут.
Считается, что граница нашей солнечной системы находится за внешним краем Облака Оорта, где находятся небольшие объекты, которые подвержены воздействию гравитации нашей звезды.
Ширина Облака Оорта точно не известна, но, по оценкам ученых, она начинается на расстоянии около 1000 астрономических единиц от Солнца и простирается примерно до 100 000 астрономических единиц. «Voyager 2» потребуется около 300 лет, чтобы достичь внутреннего края Облака Оорта, и, возможно, 30 000 лет, чтобы выйти за его пределы.
Конечно, «Вояджеры» не будут работать вечно. С 2020 года их системы продолжат отключать из-за нехватки энергии, где-то после 2025-го они уже не смогу связываться с Землей.
Каждый из аппаратов оснащен сразу тремя радиоизотопными термоэлектрическими генераторами, мощность которых на момент запуска составляла 470 Ватт. Сейчас из-за полураспада мощность уже ниже — около 300 Ватт. С течением времени она будет падать.
Источники:
Вояджер 1,2 онлайн: https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/status/
Статьи: https://www.nature.com/articles/s41550-019-0920-y
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0929-2
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0928-3
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0927-4
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0918-5
Др. источники:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-voyager-2-probe-en...
https://phys.org/news/2019-11-voyager-illuminates-boundary-i...
https://phys.org/news/2019-11-voyager-interstellar-space-sci...
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191104112823.h...
https://hi-news.ru/space/voyadzher-velichajshaya-iz-kosmiche...
https://in-space.ru/podtverzhden-perehod-voyager-2-v-tsarstv...