Второй раз в истории человечества искусственный объект достиг межзвёздного пространства. Теперь уже известно наверняка, что зонд “Вояджер-2” вышел из гелиосферы - сферической области из магнитных полей, созданных Солнцем.
Сравнивая данные, полученные с помощью самых разных приборов, находящихся на борту этого космического корабля, учёные миссии определили, что зонд пересёк внешний край гелиосферы 5 ноября 2018 года. Эта граница, называемая гелиопаузой, находится там, где уже слабый, горячий солнечный ветер встречается с холодной, плотной межзвёздной средой. Его аппарат-близнец, “Вояджер-1”, пересёк эту границу в 2012 году. Различия между ними в том, что “Вояджер-2” имеет инструмент, который обеспечит первые в своем роде наблюдения за природой этих ворот в межзвёздное пространство.
“Вояджер-2” в настоящее время находится на расстоянии чуть более 18 миллиардов километров от Земли. Операторы из Центра управления полётом всё еще могут общаться с аппаратом, даже не смотря на то, что он вступает в эту новую фазу своего путешествия. Однако для передаваемой информации, движущаяся со скоростью света, требуется около 16.5 часов для перемещения с космического корабля на Землю. Для сравнения, путь света от Солнца до нашей планеты занимает около восьми минут.
Наиболее убедительные доказательства выхода аппарата “Вояджер-2” из гелиосферы были получены от его бортового детектора межпланетной плазмы PLS. Интересно то, что этот инструмент перестал работать на аппарате “Вояджер-1” в 1980 году, задолго до того, как этот зонд пересек гелиопаузу. До недавнего времени пространство вокруг “Вояджер-2” было заполнено преимущественно плазмой, выходящей из нашего Солнца. Этот поток, называемый солнечным ветром, создает пузырь-гелиосферу, - который охватывает планеты в нашей Солнечной системе. PLS использует электрический ток плазмы для выявления скорости, плотности, температуры, давления и потока солнечного ветра. PLS на борту аппарата наблюдал резкое снижение скорости частиц солнечного ветра как раз 5-го ноября 2018 года. С этого времени данный прибор уже не наблюдал поток солнечного ветра в окружающей среде, что даёт учёным миссии уверенность в том, что зонд покинул гелиосферу.
В дополнение к данным плазмы, члены научной группы "Вояджера" видели похожие доказательства от трёх других бортовых приборов – детектора космических лучей, детектора заряженных частиц низкой энергии и магнитометра – что согласуется с выводом о том, что "Вояджер-2" пересек гелиопаузу. Члены команды будут продолжать изучение данных других бортовых приборов, чтобы получить более чёткое представление об окружающей среде, через которую путешествует аппарат.
”Есть ещё много чего интересного, что мы можем узнать о регионе межзвёздного пространства сразу за гелиопаузой", - сказал Эд Стоун, ученый проекта “Вояджер” из Калифорнийского технологического института в Пасадене.
Вместе эти два аппарата дают детальное представление о том, как наша гелиосфера взаимодействует с постоянным межзвёздным ветром, приходящим из-за пределов нашей Системы. Их наблюдения дополняют данные исследовательской миссии IBEX, которая дистанционно зондирует эту границу. НАСА также готовит новую миссию зонда IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe), который должен быть запущен в 2024 году. Работа новой миссии будет направлена на извлечение максимальной выгоды из наблюдений “Вояджеров”.
"Эти аппараты занимают особое в нашем флоте гелиофизических аппаратов. Наши исследования начинаются Солнцем и распространяются на всё, к чему прикасается солнечный ветер. Когда” Вояджеры” отсылают информацию о влиянии Солнца, это даёт нам беспрецедентное представление о действительно неизведанной области”, - Никола Фокс, директор отдела гелиофизики в штаб-квартире НАСА.
В то время как считается, что зонды покинули гелиосферу, “Вояджер-1” и “Вояджер-2” ещё не покинули Солнечную систему и не покинут её в ближайшее время. Считается, что граница Солнечной системы находится за внешним краем облака Оорта - собрания мелких объектов, которые всё ещё находятся под влиянием гравитации Солнца. Ширина облака Оорта точно не известна, но предполагается, что оно начинается на расстоянии около 1000 астрономических единиц от Солнца и простирается до 100000 астрономических единиц. Одна астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли. Для “Вояджера-2” потребуется ещё около трёхсот лет, чтобы достичь внутреннего края облака Оорта и, возможно, 30000 лет, чтобы вылететь за его пределы.
Зонды миссии “Вояджер” работают благодаря теплу, генерируемого распадом радиоактивного материала в радиоизотопном термоэлектрическом генераторе (РИТЭГ). Выходная мощность этих генераторов уменьшается примерно на четыре ватта в год, а это означает, что различные блоки аппаратов, включая камеры, через определённое время были отключены для сохранения выходной мощности.
“Я думаю, мы все счастливы и рады, что эти зонды работают настолько долго, что способны пройти этот этап. Это то, чего мы все ждали. Теперь мы с нетерпением ждём того, чему мы сможем научиться, имея оба аппарата за пределами гелиопаузы”, - Сюзанна Додд, руководитель проекта “Вояджер” в Лаборатории реактивного движения НАСА.
“Вояджер-2” запущен в 1977 году, за 16 дней до “Вояджера-1”, и оба они улетели уже далеко за пределы своих первоначальных пунктов назначения. Когда космические аппараты создавались, то их ожидаемый срок активного существования должен был составлять не менее пяти лет. За это время они должны были провести серьёзные исследования Юпитера и Сатурна. Однако, поскольку миссия продолжалась, были проведены дополнительные пролеты двух самых отдаленных планет-гигантов, Урана и Нептуна. По мере того, как космические зонды перемещались через Солнечную систему, инженеры дистанционно перепрограммировали их, что наделило аппараты большими возможностями, чем они обладали, когда покидали Землю. В итоге, их миссия к двум планета стала миссией к четырём, а их ожидаемая продолжительность работы растянулась на 41 год, что делает миссию самой продолжительной в истории НАСА.
История "Вояджеров" повлияла не только на поколения нынешних и будущих учёных и инженеров, но и на культуру всего населения Земли, включая кино, искусство и музыку. А каждый космический аппарат содержит в себе золотой диск с записью звуков Земли, изображений и разных сообщений. Поскольку эти аппараты могут лететь сквозь космическое пространство в течение миллиардов лет, вполне может оказаться так, что когда-то они станут лишь следами человеческой цивилизации…
По информации НАСА.
