Сколько тысяч лет нужно, чтобы по-настоящему уйти от Солнца? После новостей о «Вояджере-1» многие уверены, что аппарат уже давно покинул Солнечную систему. На самом деле всё не так просто: у неё нет одной чёткой границы, а Солнце отпускает свои аппараты очень медленно. Разбираемся, где на самом деле кончается его власть.
Оказывается, у Солнечной системы есть три разные границы. Одна — по солнечному ветру. Другая — по гравитации. Третья — по облаку ледяных обломков, которое тянется невероятно далеко.
Поэтому ответов на вопрос не один ответ, а три. И самый короткий из них — уже преодолён. А самый длинный — почти невообразим.
Три вида солнечной власти: чем Солнце нас держит
Солнце властвует над пространством тремя разными способами.
Первый способ — солнечный ветер. Солнце постоянно выдувает из себя поток заряженных частиц — протонов, электронов, альфа-частиц. Этот поток летит со скоростью 300–800 км/с и создает вокруг Солнца огромный пузырь, который называется гелиосфера. Внутри этого пузыря — «дыхание» Солнца. Снаружи — уже межзвездная среда, ветер от других звезд и остатки взорвавшихся сверхновых. Где солнечный ветер слабеет и сдается — там гелиопауза.
Второй способ — гравитация. Солнце содержит 99,86% всей массы Солнечной системы. Его притяжение — это длинная, очень длинная рука. Она работает на любом расстоянии, просто слабеет с квадратом расстояния. Гравитация не обрывается резко. Даже на расстоянии светового года Солнце все еще чуть-чуть тянет к себе.
Третий способ — облако Оорта. Это не силовое поле, а скорее кладовая. Гигантская сферическая оболочка из ледяных глыб, которая окружает Солнечную систему на огромном удалении. Эти глыбы — кометные ядра, оставшиеся со времен формирования планет. И астрономы договорились считать облако Оорта самой дальней частью Солнечной системы в самом широком смысле.
Получается лесенка:
- выйти из гелиосферы — уже сделано («Вояджеры»).
- выйти из гравитационного господства Солнца — нужно лететь в тысячи раз дальше.
- выйти за облако Оорта — промежуточный ориентир на этом пути.
Что на самом деле сделали «Вояджеры» (и когда именно)
«Вояджер-1» и «Вояджер-2» — это единственные аппараты, которые пересекли гелиопаузу и вошли в межзвездную среду. Давайте по датам.
«Вояджер-1» стартовал 5 сентября 1977 года. Он пролетел мимо Юпитера (1979) и Сатурна (1980), а потом взял курс прочь из плоскости эклиптики. 25 августа 2012 года он пересек гелиопаузу. Ученые поняли это по резкому скачку плотности плазмы и падению солнечных частиц. С этого момента он летит в межзвездном пространстве.
«Вояджер-2» стартовал чуть раньше — 20 августа 1977 года. Он пролетел Юпитер, Сатурн, Уран (1986) и Нептун (1989). Гелиопаузу он пересек 5 ноября 2018 года. Чуть позже брата, потому что летел по другому маршруту.
На сегодня (2026 год) «Вояджер-1» находится примерно в 166 астрономических единицах от Солнца. «Вояджер-2» — около **138 а.е.». Астрономическая единица — это расстояние от Земли до Солнца, около 150 миллионов километров. То есть «Вояджер-1» в 166 раз дальше от Солнца, чем Земля.
Это невероятно далеко. Но на фоне того, что будет дальше, это только начало.
Облако Оорта: настоящий край, до которого лететь тысячи лет
Самая дальняя признанная часть Солнечной системы — это облако Оорта. Его назвали в честь голландского астронома Яна Хендрика Оорта (1900–1992), который в 1950 году предложил его существование, чтобы объяснить, откуда берутся долгопериодические кометы.
Облако Оорта — это не плоский диск вроде планетных орбит, а сфера. Она окружает Солнце со всех сторон. Ее внутренний край начинается примерно с 2000–5000 а.е. А внешний край — по разным оценкам, от 50 000 до 100 000–200 000 а.е.
Чтобы вы поняли масштаб. Нептун — 30 а.е. Плутон — в среднем 40 а.е. Пояс Койпера кончается примерно на 50 а.е. А облако Оорта начинается в 2000 а.е. То есть между Плутоном и настоящей окраиной — пропасть. «Вояджер-1» сейчас на 166 а.е. Он даже не дополз до начала облака Оорта.
По расчетам, «Вояджер-1» достигнет внутреннего края облака Оорта примерно через 300 лет. А пересечет его целиком — через 30 000 лет. После этого, примерно через 40 000 лет, он пролетит мимо звезды Глизе 445 (сейчас она далеко, но движется навстречу). Только тогда, строго говоря, он выйдет за пределы того, что мы называем Солнечной системой в самом широком смысле.
И вот этот момент уже можно назвать: Солнце отпустило. Гравитация все еще действует, конечно, но рядом уже другая звезда, и их влияния сравниваются.
Почему до сих пор только два аппарата ушли в межзвездную среду
Вопрос законный. Запущены десятки зондов к планетам. «Пионер-10» и «Пионер-11» тоже летят к выходу. «Новые горизонты» пролетел Плутон и теперь идет к поясу Койпера. Почему именно «Вояджеры» считаются первыми?
Три причины.
Первая — редкое расположение планет. В конце 1970-х Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун выстроились так, что можно было сделать гравитационный маневр у каждого. Аппарат подлетал к планете, забирал часть ее скорости и ускорялся. Эту конфигурацию называют Grand Tour — Большой тур. Она случается раз в 175 лет. «Вояджеры» использовали ее максимально. Без нее у них не хватило бы скорости уйти так далеко.
Вторая — энергетика. «Вояджеры» работают не на солнечных батареях (на Юпитере Солнце уже в 25 раз слабее, чем на Земле), а на радиоизотопных термоэлектрических генераторах — по сути, на плутонии-238. Этот плутоний греет, разница температур дает ток. Ресурс таких генераторов — десятилетия. У «Вояджеров» его хватило на 40+ лет. У «Пионеров» — меньше, они замолчали раньше.
Третья — связь. Чтобы передавать данные с расстояния в 160 а.е., нужна огромная антенна на Земле. Сеть дальней космической связи NASA (Goldstone, Мадрид, Канберра) позволяет это делать. Сигнал идет 22 часа в одну сторону. Мощность передатчика на «Вояджере» — около 20 Вт (как лампочка в холодильнике). На Земле его ловят антеннами диаметром 70 метров. Чудо инженерии.
Других таких комбинаций скорости, долголетия и траектории пока не было. «Новые горизонты» (запущен в 2006) летит медленнее и уже не догонит «Вояджеров». Так что эти два аппарата останутся самыми далекими руками человечества еще очень долго.
А что насчет гравитации? Когда Солнце перестанет тянуть?
Гравитация, в отличие от солнечного ветра, не имеет резкой границы. Она убывает плавно. Теоретически она бесконечна. Практически — наступает момент, когда притяжение других звезд становится сильнее.
Солнце теряет гравитационное превосходство на расстоянии около 1–2 световых лет. Это примерно 60–120 тысяч а.е. Именно там гравитация Солнца сравнивается с притяжением ближайших звезд, в первую очередь альфы Центавра (система из трех звезд, до которой 4,24 световых года).
То есть если говорить о гравитационном «отпускании», то это не пересечение одной черты, а плавный переход. Но грубо можно сказать: после 2 световых лет Солнце для вашего аппарата — уже не главный хозяин.
Сейчас «Вояджер-1» находится на расстоянии около 0,0026 светового года от Солнца (166 а.е. делить на 63 241 а.е. в световом годе). Он прошел одну двухтысячную процента пути до гравитационного перехода. Если смотреть на это, станет грустно.
Короткий ответ на вопрос
Итак, вернемся к началу. «Как далеко надо улететь, чтобы Солнце наконец отпустило?»
Если под «отпустило» вы имеете в виду конец солнечного ветра (перестало обдувать своим дыханием) — то примерно 120–160 а.е. «Вояджеры» там уже были в 2012 и 2018 годах. Это достигнуто.
Если под «отпустило» вы имеете в виду выход за облако Оорта (конец роя ледяных тел, который мы считаем частью системы) — то от 50 000 до 100 000 а.е. «Вояджер-1» доберется туда через 30 000 лет. Человечество к тому времени, возможно, уже не будет существовать в нынешнем виде.
Если под «отпустило» вы имеете в виду гравитацию (Солнце перестало быть главной силой) — то около 2 световых лет (120 000 а.е.). Туда «Вояджер-1» долетит через 40–50 тысяч лет, но даже там его будет тянуть к Солнцу почти так же сильно, как к соседним звездам.