Здравствуйте дорогие подписчики а также гости канала!
Обратил внимание, что среди тем моего канала, есть упоминание о космосе, но нет ни одной статьи, посвященных этой бесспорно интересной теме. Непорядок. И ведь хочется написать так, чтобы было всем интересно. Когда я учился в школе, уроков астрономии у нас уже не было, но попадались учебники в библиотеке, и я их тоже с интересом читал. Потом появилась очень интересная энциклопедия для школьников ''Все обо всем''. Мне купили 1 том, я с большим интересом его прочитал, потом докупили еще 9 томов. Эта серия из десяти книг, до сих пор, одна из самых любимых. Тема космоса рассматривалась там очень подробно и просто. Не уходя в дебри огромной космической темы, поговорим о космическим зонде ''Вояджер''. Но не строго, в цифрах или выражениях сложными терминами, а увлекательную историю. Поделюсь редкими фото, создания пластинки с посланием, расскажу об ядерной "батарейке" электропитания аппарата.
''Вояджер это бутылка с посланием, заброшенная в бездну космоса.'' Вадим Чернобров.
Я запомнил эти слова, Вадима Александровича, когда общался с ним, в какой группе Вконтакте. Зонды с посланием, на ядерном топливе РИТЭГ первый и второй "Вояджер". Когда я а настоящее время пишу эту статью "Вояджер 1" находиться от Земли на расстоянии -24 млрд км. А "Вояджер 2" - 20 млрд км. Как только ты, мой читатель, откроешь статью - "Вояджеры" будут ещё дальше, ведь летят они, со скоростью 56.000км/ч, ну или, 18 км в секунду. Прочитали строчку, а он уже отдалился на 18 километров. А вот посмотреть, что видит сейчас любой из зондов нельзя - каждый из аппаратов ограничен по мощности, различные датчики находятся в спящем режиме. Да и лампа передатчика в нём подсела, и включили резервную. Мощность передатчика там всего то 25 Вт. Довольно много команд , он принимал и передавал , когда пролетал вблизи колец Сатурна. Какой то небольшой метеорит, попал в платформу установленную на борту с телекамерами, и мешал повороту, компьютер выдавал ошибку. Пришлось инженерам НАСА, периодически передавать команды на зонд, чтоб платформа поворачивалась в противоположную сторону. Это помогло. Частица метеорита вылетела, не повредив механику поворотного устройства. И это ещё не все проблемы, которые возникали с зондами. Вот например технические неисправности "Вояджера - 2"
- Выход из строя автоматической частоты гетеродина (АПЧГ). Я уже писал, что такое эффект Доплера, и как нужно менять частоты для пролетающих спутников. Здесь возникла проблема , что даже компенсируя доплеровские сдвиги, да ещё с учётом вращения Земли, невозможно настроиться на частоту приемника зонда. Без автоподстройки, полоса пропускания сильно сужается. Приходиться с помощью компьютерных программ, рассчитывать частоту наземного передатчика , чтоб он точно попадал, с учётом эффекта Доплера, вращения Земли, в приемник, а именно в полосу пропускания выходного контура. Теперь компьютер управлял входным контуром "Вояджера -2".
- Неисправная ячейка оперативной памяти бортового компьютера. Пришлось переписывать программу, и с земли, передать её, чтоб неисправная ячейка больше не вилияла на работу компьютера установленного на зонде.
- На определенном этапе полёта, собственная система кодирования сигналов, перестала нормально работать из за возросших помех, и ухудшения соотношения сигнал/шум. Была создана и загружена новая программа, с улучшенной помехозащищённостью, которая используется до настоящего времени.
- Падение мощности радиоизотопных элементов (РИТЭГ), пришлось составлять новую программу, для отключения части оборудования с целью экономии энергии, отключили обогреватель топливопроводов. Теперь обогрев включается временами, экономя электроэнергию. По расчетам, это продлит работу изотопных батарей ещё на десять лет.
- Также было значительно модернизировано приемо-передающая технология , чтобы принимать слабеющие сигналы Вояджеров.
Где сейчас Вояджеры в небе?
Если бы, можно было разглядеть этих "путешественноков" в космосе с Земли, то нужно смотреть на созвездие Жирафа.
"Вояджер -1, как раз где то поблизости был бы от звёзды Глизе 445. Недалеко он будет пролетать только через 40.000 лет. Звезда Глизе 445, находится рядом с Полярной звездой. Так что, в этой области блуждает "Вояджер 1".
А "Вояджер 2", находится в направлении галактики Андромеды. А именно к звезде Росс 248. Её окрестностей он достигнет через 40 000 лет. А через 296 000 лет, он достигнет звезды Сириус. Ну как достигнет, пройдёт мимо. При условии , что с зондами ничего не случится. Есть две версии, либо они будут вечно скитаться по вселенной, либо превратятся в груду металлолома через миллиард лет. В фильме "Мир без людей", есть момент, где показан потрепанный с погнутыми антеннами, уже давно "мертвый" Вояджер, болтается в космосе, как напоминание о человечестве, за несколько световых лет от Земли. Более точные координаты "Вояджеров" можно посмотреть здесь .
"Вояджеры пересекли границу гелиосферы.
Что это? Гелиосфера — это самый внешний слой Солнечной системы, который защищает планеты от мощных космических событий, таких как сверхновые. Компьютерная визуализация показывает его возможную форму.
Так вот, Вояджеры её уже пересекли. Более того, они потеряли Солнце , солнечным датчиком. Или говоря по простому - солнечный ветер, больше не оказывает влияние на зонды. Теперь они подвергаются воздействию внешних галактических лучей и межзвездных ветров. Опять же по результатам данных.
Послание на покрытой золотом пластинке.
Космические корабли ''Пионер-1 и ''Пионер-2'', несут на себе металлические таблички с посланием, для инопланетных существ, которые смогли бы найти их в отдаленном будущем. Имея перед собой этот пример, команда НАСА, разместило на борту каждого аппарата, более амбициозное послание, своего рода, капсулу времени, предназначенную для инопланетян историю нашего мира. Послание ''Вояджера'' передается на граммофонной пластинке 12 дюймовом позолоченном медном диске, содержащем звуки и изображения, выбранные для отображения разнообразия жизни и культуры на Земле. На вид, это обыкновенная граммофонная пластинка. Почему граммофон, потому что он встроен и находиться на корпусе космического корабля. А оборот пластинки, занимает 3,6 секунды, период времени атомного перехода водорода. На рисунке указано как правильно установить иглу, для проигрывания. Одна сторона пластинки, звучит около часа. На пластинке, по рисункам можно понять, где находиться наша Солнечная система, относительно 14 пульсаров. Так же указана формула водорода, в двух его состояниях. На обложку пластинки гальваническим способом нанесен сверхчистый источник урана-238 с небольшим уровнем радиации, это своего рода атомные часы. Так как , этот уран распадается в течении миллиардов лет. Таким образом, рассчитав количество оставшихся дочерних элементов от начала распада, инопланетяне смогут рассчитать время нанесения урана на пластинку.
Содержание записи было отобрано для НАСА комитетом под председательством доктора Сагана. Доктор Саган и его коллеги собрали 115 изображений и различные звуки природы, например, звуки прибоя, ветра и грома, птиц, китов и других животных. К этому они добавили музыкальные отрывки из разных культур и эпох, устные приветствия землян на пятидесяти пяти языках и печатные послания президента Картера и генерального секретаря ООН Вальдхайма. Все изображения и звуки, закодированы в аналоговой форме. Каждая пластинка закрыта алюминиевой защитной крышкой вместе с иглой и граммофоном. Начинается приветствие с аккадского языка, на котором говорили древние шумеры, а заканчивается на современном китайском языке. Затем идут звуки Земли, а после 90 минутная подборка музыки, различной классики и этнической музыке. Эта пластинка, рассчитана, на развитые инопланетные цивилизации, которые смогут расшифровать ее. В 1990 году, оба аппарата, пересекли орбиту Плутона и вышли за пределы Солнечной системы. И пройдет не менее сорока тысяч лет, прежде чем они окажутся в другой звездной системе. Есть очень подробная книга с компакт диском, которая издавалась в 1978 г, и прошла переиздание в 1992 г, под название ''Вояджер-шумы Земли'', больше не издавалась, описывает очень подробно создание и запись пластинки. Предлагаю посмотреть некоторые редкие фото.
Питание "Вояджера" РИТЭГ.
Любые космические аппараты и корабли, отдаляющиеся от солнца, не могут использовать солнечные батареи или их эффективность невелика. РИТЭГи, являются основными источниками электропитания. Это радиоизотопный термоэлектрический электрогенератор, использующий энергию распада радиоактивных веществ. В отличии от ядерных реакторов, РИТЭГ проще и в нём нет движущихся механизмов. А значит он не требует обслуживания и может работать десятилетиями. Выходная мощность несколько сотен ватт, при небольшом КПД. Говоря по простому , применяется там, где не требуется большая мощность потребления, при очень длительном времени работы, несколько десятков лет, слишком долгим для аккумуляторов или топливных блоков.
Самые последние поколения РИТЭГов, используется в марсоходе Curiosity. Использует плутоний -238, и производит 125 Вт, энергии, а через 14 лет, мощность упадёт до 100 Вт, что тоже хватит для полноценной работы марсохода. Тепловая энергия радиоактивного распада, преобразуется в электрическую. Для получения электрического тока используются термоэлектрические элементы из кремния и германия (термопары), между концами которых из-за тепла от распада плутония появляется разница температуры. При помощи термопар в электрическую энергию превращается только примерно 5% тепловой энергии, но и этого вполне достаточно для работы космических аппаратов.
Миссия "Вояджеров", уже более 40 лет, а период полураспада плутония -238, составляет 88 лет, то есть, половина плутония распадётся и мощность упадёт в два раза, и далее мощность будет уменьшаться быстрее из за старения термопар. На аппаратах установлено по три этих "ядерных генератора" по 38 кг каждый, там находится 4,5 кг плутония, выделяющего 2400 Вт, тепловой мощности, температура 10.000°С, внутри РИТЭГа, а снаружи только 3.000°С, из за разницы температур, 312 кремний-германиевых термопар, вырабатывали по 157 Вт, общая мощность 470 Вт. В настоящее время , мощность упала до 240 Вт. Специалист НАСА, считают что батареи аппаратов, смогут давать энергию до 2027г, для работы научных приборов и связи с Землёй. Большая часть их, отключена в целях экономии.
Дальнейшая судьба "Вояджеров".
Как бы фантастично это не звучало, но через многие миллионы лет, может случиться так, что "Вояджеры" вновь окажутся в Солнечной системе. Наша Солнечная система , движется вокруг центра галактики, быстрее в 15 раз, чем скорость полёта "Вояджеров". Увы, нет, дорогой читатель , такого не случится! Аппараты помимо скорости относительно Солнечной системы , обладают вектором скорости относительно Солнечной системы, то есть , относительно центра галактики , они летят с той же скоростью, и в том же направлении, в какую их отправила Солнечная система. Так считают специалисты НАСА. Ответ так же был, куда прилетят аппараты рассчитать даже приблизительно нельзя. Но точно одно, они никогда не вернутся в Солнечную систему! Также маловероятно что аппараты столкнуться к примеру с метеоритом или упадут на какую нибудь планету. Через много тысяч лет, уже с окончательно разряженной ядерной батарей, "Вояджер -1", пройдет мимо звезды Проксима Центавра, пройдя её звездную систему, а ещё через 3600 лет, там пролетит и "Вояджер-2", они будут продолжать свой путь по Млечному пути ещё миллионы лет. Даже через миллиарды лет, когда Солнце погаснет, исчезнет гелеосфера, исчезнет и Земля, космические аппараты, донесут свое послание, которое получат уже не люди, а представители других звездных систем.
Заключение.
В 1990г, "Вояджер-1, развернул свои камеры, и сделал фото Земли, с расстояния 6 млрд километров.
Фото сделано с помощью длиннофокусной камеры, с применением фильтров синего, зелёного и фиолетового цвета. Светлая полоса, в которой находится Земля, это ореол солнечного ветра, рассеяным в оптике камеры, в связи с малым углом между Землёй и Солнцем. Изображение Земли на фото, занимает меньше одного пикселя, по данным НАСА 0.12 пикселя. Это абсолютный рекорд, фото Земли снятого с максимально возможного расстояния! Хочу завершить свой рассказ, цитатой учёного Карла Сагана, его выступления 11 мая, 1996 г
Взгляните ещё раз на эту точку. Это здесь. Это наш дом. Это мы. Все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди прожили свои жизни на ней. Множество наших наслаждений и страданий, тысячи самоуверенных религий, идеологий и экономических доктрин, каждый охотник и собиратель, каждый герой и трус, каждый созидатель и разрушитель цивилизаций, каждый король и крестьянин, каждая влюблённая пара, каждая мать и каждый отец, каждый способный ребёнок, изобретатель и путешественник, каждый преподаватель этики, каждый лживый политик, каждая «суперзвезда», каждый «величайший лидер», каждый святой и грешник в истории нашего вида жили здесь — на соринке, подвешенной в солнечном луче.
Земля — очень маленькая сцена на безбрежной космической арене. Подумайте о реках крови, пролитых всеми этими генералами и императорами, чтобы, в лучах славы и триумфа, они могли стать кратковременными хозяевами части песчинки. Подумайте о бесконечных жестокостях, совершаемых обитателями одного уголка этой точки над едва отличимыми обитателями другого уголка. О том, как часты меж ними разногласия, о том, как жаждут они убивать друг друга, о том, как горяча их ненависть.
Наше позёрство, наша воображаемая значимость, иллюзия о нашем привилегированном статусе во вселенной — все они пасуют перед этой точкой бледного света. Наша планета — лишь одинокая пылинка в окружающей космической тьме. В этой грандиозной пустоте нет ни намёка на то, что кто-то придёт нам на помощь, дабы спасти нас от нас же самих.
Земля — пока единственный известный мир, способный поддерживать жизнь. Нам больше некуда уйти — по крайней мере, в ближайшем будущем. Побывать — да. Поселиться — ещё нет. Нравится вам это или нет — Земля сейчас наш дом.
Говорят, астрономия прививает скромность и укрепляет характер. Наверное, нет лучшей демонстрации глупого человеческого зазнайства, чем эта отстранённая картина нашего крошечного мира. Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-голубую точку — наш единственный дом. Карл Саган 11.05.1996г.
Спасибо что дочитали! Подписываемся , ставим лайки, комментирем, задаем вопросы! Рад каждому подписчику!
