Через 40 лет после запуска «Вояджеров» многие люди, которые следили за судьбой этих двух космических аппаратов, считали, что «старички» вряд ли смогут предоставить хоть какую-то новую информацию о космическом пространстве. Ведь станции отдалились от Земли на такое огромное расстояние, что передача данных, полагали скептики, может быть затруднена. Кроме того, за такое долгое время зонды могли сломаться. Справедливости ради отметим, что у зондов наблюдались проблемы со связью. Но аппараты оказались живее всех живых. Ученые не раз восстанавливали связь, и «Вояджеры» продолжают бороздить просторы Вселенной и передавать данные, способные изменить наше представление о космосе.
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 сентябре и августе 1977 года ученые отправили в космос два аппарата: «Вояджер-1» и «Вояджер-2». 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.
Спустя 12 лет (1989 год) завершилась их главная и единственная миссия по исследованию газовых гигантов, но NASA решило не сворачивать программу, а продлить ее. Ведь приборы аппаратов оставались в норме.
Второй этап программы получил название Voyager Interstellar Mission. Ученые послали зондам новые задачи — собрать научные данные о составе межпланетной среды, а если повезет, то и о межзвездной, изучить газ, пыль, электромагнитные поля, а после передать данные на Землю.
«Вояджеры» выполнили и даже перевыполнили план. Газовые гиганты остались в прошлом и сейчас зонды несутся навстречу неизведанному. Эти летящие в кромешной тьме роботы стали самыми далекими рукотворными объектами, когда-либо посланными человеком. На сентябрь 2024 года «Вояджер-1» удален от Земли на 24,5 миллиардов километров, «Вояджер-2» — 20,4.
«Вояджер-2» в межзвездном пространстве
В 2018 году «Вояджер-2» стал вторым в истории космонавтики аппаратом, которому удалось выйти в межзвездную среду (первым в 2012 году это сделал «Вояджер-1»). То есть он попал в совершенно новую для ученых космическую область, состоящую преимущественно из межзвездного газа (около 90 процентов), перемешанного с межзвездной пылью (один процент), а также из электромагнитных полей, космических лучей и темной материи.
Зонд пересек границу гелиосферы, которая представляет собой скопление заряженных частиц и магнитных полей, окружающих наше Солнце и защищающих нас от космических лучей.
«Вояджер-2» приступил к исследованию этой среды. До этих наблюдений, ученые не знали, где находится граница гелиосферы, а также то, как меняется количество космических лучей за ее пределами.
Отметим, что хотя «Вояджер-1» попал в межзвездную среду раньше своего собрата, он не смог предоставить поток данных о ней, потому что приборы на его борту, отвечающие за сбор информации о той же плазме, сломались еще в XX веке. На «Вояджере-2» эти инструменты работают.
Открытия «Вояджера-2» в межзвездной среде
В 2019 году в журнале Nature вышла серия научных статей, посвященная открытиям «Вояджера-2», которые он сделал в межзвездном пространстве.
Во-первых, благодаря зонду ученые узнали на каком расстоянии от Земли начинается гелиопауза — на расстоянии почти 120 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца — 140 миллионов километров).
Во-вторых, аппарат точно измерил характеристики солнечного ветра при приближении к гелиопаузе и магнитное поле сразу за ней. «Вояджер-2» показал, что межзвездная среда неоднородна и изотропна. Она меняется в зависимости от направления и местоположения аппарата. Это говорит о том, что в межзвездном пространстве существуют структуры и границы, которые формируются в результате взаимодействия различных звезд и их ветров.
В-третьих, аппарат узнал, что гелиосфера отклоняет почти 70 процентов космических лучей, то есть за границами гелиосферы радиация выше, чем внутри этой области. Эти данные важны с практической точки зрения. При создании космических аппаратов, которые будут исследовать далекие тела, инженеры должны учитывать в насколько агрессивной среде придется работать станциям.
В-четвертых, «Вояджер-2» измерил температуру плазмы снаружи гелиопаузы — равна 30–50 тысячам градусов Цельсия. Эта информация позволит астрономам строить более точные модели, необходимые для изучения поведения разных космических объектов в межзвездной среде.
Из всего перечисленного, можно сделать вывод, что «Вояджер-2» собрал уникальные данные, которых раньше у ученых не было. Эти данные помогут исследователям не только больше узнать о межзвездной среде, но и строить модели, объясняющие ряд событий, которые происходят в этой области космоса. «Вояджеры» не будут работать вечно. Приблизительно после 2026-го они больше не смогут связываться с Землей: из-за нехватки топлива приборы аппаратов продолжат отключать.
-----
Смотрите нас на youtube и подписывайтесь на наш Telegram. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости
