Вековая мечта человечества о полётах к далёким галактикам начинает сбываться, но большинство из нас этого даже не замечает. Почему? Всё очень просто. Если не мы сами, то творение рук земных кибернетиков, межпланетные летательные аппараты давным-давно бороздят космические трассы, а некоторые зонды успели покинуть пределы Солнечной системы. Многие наверное уже догадались, что сейчас речь пойдёт о Вояджере-1. Этот невидимый герой на данный момент находится примерно в 20,9 млрд км от Солнца и бесстрашно продолжает путь галактического воина, всё сильнее удаляясь от Земли.
Вспомним основные вехи биографии легендарного аппарата, проследим его маршрут и полюбуемся лучшими снимками, присланными зондом из самых дальних закоулков нашей звёздной системы.
Вояджер-1 был запущен 43 года назад - 5 сентября 1977 года. Ему прочили не более 5 лет, а миссия аппарата сводилась к тому, чтобы подробно исследовать внешний вид Юпитера и Сатурна, присылая об этом фото-отчёты. Зонд со своей задачей справился на отлично, впервые явив миру грозный лик гиганта Юпитера с его турбулентной атмосферой
Вот к примеру громадный кратер Вальхала, угнездившейся на Каллисто - юпитерианском спутнике.
Заглянул Вояджер-1 и дальше, приблизившись к границам солнечной системы. Аппарат запечатлел крошечный Тритон в тени громадного соседа Нептуна.
У Вояджера-1 существовал близнец, который вылетел на 16 дней раньше, но аппараты обречены на вечную разлуку и никогда больше не встретятся, ведь их маршруты и цели значительно отличаются друг от друга. Зонду под номером 1 был определён краткий путь, но в итоге все сроки прошли, астрономы Земли до сих пор общаются с ним.
Более того, часть аппаратуры Вояджера-1, не взирая на огромное расстояние, продолжает работать и передавать данные в центр. Начинкой 798 килограммового зонда для времени его отправления считалась топовой, неплохо сохранилась она и сейчас.
Аппарат укомплектован камерой, которая для экономии энергии на данный момент диактивирована, спектрометрами, детекторами межпланетной плазмы и космических лучей, магнетометром, двумя компьютерами и фото поляриметримом. Как и говорилось выше, часть названных приборов функционирует и по сей день, но от них не было бы толку, если бы не главные составляющие Вояджера-1, мощный источник энергии и 2 чувствительные антенны. Питание зонда обеспечивают радиоизотопные термоэлектрические генераторы, использующие плутоний 238. Период полураспада данного элемента составляет около 88 лет, поэтому время общения с аппаратом постепенно сокращается.
Для сравнения, при вылете мощность источника была 470 Вт, после Урана она снизилась до 400 Вт, а сейчас упала примерно на 50% от исходного уровня, пройдёт 5 лет и этот показатель снизится ещё больше. Кстати, до того как было принято решение обесточить камеру, аппарат прислал фото, которое вызвало сентиментальные слёзы на глазах команды NASA.
На нём Земля выглядит не больше жемчужного пикселя, незначительной пылинки среди черноты пронизываемой космическими лучами. Фото нашей планеты с расстояния 6 млрд км было сделано Вояджером-1 в 1990 году, оно облетело весь мир, а называли снимок: PALE BLUE DOT - БЛЕДНО-ГОЛУБАЯ ТОЧКА.
Но не только источник питания способен перекрыть землянам доступ к ценнейшей информации, передаваемой Вояджером-1. Процесс отчуждения ускоряет ещё и стремительно увеличивающееся расстояние между пунктом A - Землёй и пунктом B - Зондом.
Насколько долго мы сможем улавливать сигналы, посылаемые аппаратом? Как нам удаётся это делать, учитывая что Вояджер-1 находится почти в двадцати одном миллиарде километров от Земли?
Сигнал мощностью 20 кВт (киловатт) летит к зонду два десятка часов. Для сравнения, чтобы пообщаться с Марсом, для передачи сообщения адресату хватит и 15 минут, а вот с отправкой сигнала в обратном направлении с Вояджера-1 на Землю возникают определённые проблемы: качеству приёма сигнала изрядно мешает ослабевающая энергетическая мощность аппарата, неизбежное рассеивание сигнала в пространстве, за счёт громадных дистанций, а также доплеровское смещение частоты.
Как же учёные выходят из положения?
Для этой цели существуют наземные станции дальней космической связи, а зонд оснащается высокочувствительными датчиками ориентированными в сторону Земли.
Deep Space Network - это сеть дальней космической связи NASA, на которую возложена миссия управления межпланетными аппаратами и поддержание бесперебойной коммуникации с ними. В их распоряжении всего три станции, но они укомплектованы и гигантскими антенными сверхчувствительными приёмниками, и сверхмощными передатчиками. Необходимо понимать, что от далёких зондов информация исходит капельно - не более десятка кбит (килобит) в секунду. Но за последние полвека технологии космической связи значительно прокачаны, посему теперь мы можем улавливать сигналы от объектов, находящихся на расстоянии многих световых лет от Земли.
Отличаются ли способы приёма сигналов от дальних и ближних объектов относительно нашей планеты?
Да, и принципиально. Границы межпланетного пространства определяет Международный Союз Электросвязи выделяя для объектов разные полосы частот. Расстояние Земля, Луна, Солнце, считается ближним космосом, а вот частоты глубоко космоса начинаются с дистанции 2 млн км, именно они используются при общении с Вояджером-1.
Долго ли продлится эта коммуникация?
Если бы у аппарата был неисчерпаемый источник энергии, то всё выглядело бы оптимистичнее, а в данном случае лет через 5 - 8 мы не сможем больше услышать маленького вестника далёких миров. Отправив свой прощальный бит, он навсегда исчезнет в кромешной тьме Млечного пути.
Где же сейчас находится зонд, и какие снимки успел передать на Землю?
С января 2012 года аппаратура Вояджера-1 зафиксировала 25 процентное увеличение межгалактических космических лучей. А это значит, что зонд приблизился к границам гелиосферы и скоро выйдет за ее пределы в межзвёздное пространство. Три года назад ученые решили запустить двигатели зонда для незначительной коррекция аппарата, и, о чудо, им это удалось, а ведь моторы не приводились в действие 37 лет. Cпустя сорок тысяч лет Вояджер-1 пролетит мимо звезды Gliese 445 и отправиться в вечное путешествие по Вселенной. Поэтому взглянем ещё раз, какое фото наследие оставил аппарат потомкам.
Редчайшей снимок, Земля и Луна в одном кадре.
Этот объятый огнем шар Io - самый активный спутник Юпитера, на котором насчитывается более четырех сотен действующих вулканов.
А это холодный, мертвый Энцелад, спутник Сатурна.
Вот и сам Сатурн, сфотографированный Вояджером-1 с расстояния тридцати четырех тысяч километров
На сайте NASA размещена вкладка где можно проследить за братьями зондами в режиме реального времени.
Мониторинг будет продолжаться до тех пор, пока связь не разлучит нас.
