Космический зонд NASA «Вояджер‑1» — ну кто о нём не слышал? С февраля 1998 года он гордо носит звание самого далёкого рукотворного объекта в истории человечества. И вот теперь приближается к очередному, прямо скажем, головокружительному рубежу.
Примерно 13 ноября 2026 года аппарат окажется ровно в одном световом дне от Земли. Подождите, что это значит? Световой день — дистанция, которую свет преодолевает в вакууме за сутки. В этот момент неутомимый путешественник будет находиться почти в 25,9 миллиарда километров от родной планеты. Представьте себе эту цифру!
«Вояджер‑1» мчит со скоростью около 61 000 км/ч — и держит курс на созвездие Змееносца. А дальше — ещё интереснее. По оценкам NASA, в 40 272 году он пролетит на расстоянии 1,7 светового года от тусклого красного карлика Глизе 445 (сейчас та звезда находится в созвездии Жирафа).
Как и его «брат» «Вояджер‑2», этот зонд унёс с собой послание для инопланетян — знаменитую «Золотую пластинку». Запущенный ещё в сентябре 1977 года, «Вояджер‑1» успел многое: в 1979‑м пролетел мимо Юпитера, а в конце 1980‑го — мимо Сатурна.
У Юпитера гравитационный манёвр помог зонду изучить не только сам газовый гигант, но и четыре его галилеевых спутника: Ио, Европу, Ганимед и Каллисто. Кстати, именно «Вояджеры» впервые обнаружили вулканическую активность на Ио, водяной лёд на Европе и тонкую систему колец Юпитера. А у Сатурна «Вояджер‑1» открыл пять ранее неизвестных спутников, показал всю сложность его колец и выяснил, что спутник Титан окутан плотной дымчатой атмосферой из азота. Неплохо для аппарата, которому уже почти полвека, правда?
На этом его достижения не закончились. В 2004 году зонд достиг ударной волны терминации — места, где солнечный ветер начинает замедляться под напором межзвёздного пространства. А 25 августа 2012 года он пересек гелиопаузу — этот огромный «кокон» вокруг Солнца, внутри которого пространство подчиняется солнечному ветру и магнитному полю звезды. Примечательно, что за гелиопаузой влияние Солнца заметно ослабевает по сравнению с межзвёздной средой.
Но, как ни крути, «Вояджер‑1» ещё даже не на «окраине» Солнечной системы. Далеко позади останется гелиопауза, прежде чем зонд доберётся до облака Оорта — резервуара бесчисленных ледяных планетезималей, связанных с Солнцем гравитацией. Туда ему ещё около 300 лет пути. А чтобы пересечь само облако, понадобится ещё 30 000 лет. Вот уж действительно космическая перспектива.
В декабре 2018‑го учёные NASA объявили: «Вояджер‑1» уловил постоянный гул вибраций в ионизированном газе межзвёздной среды. А в 2020‑м случилось неожиданное: зонд зафиксировал странное увеличение магнитного поля. Возможно, это намекает на то, что магнитная активность Солнца время от времени расширяет гелиопаузу.
Источник энергии у «Вояджера‑1» — плутоний‑238: тепло радиоактивного распада питает аппарат. Но ядерное топливо со временем распадается, и сейчас вырабатываемая мощность — лишь около половины от той, что была при запуске. Многие приборы пришлось отключить ради экономии. Камеры сделали последние снимки ещё в 1990 году: оглянулись на внутреннюю Солнечную систему и запечатлели все планеты, кроме Меркурия — тот был слишком близко к Солнцу.
Что же работает до сих пор? Магнитометр, устройство для измерения плотности электронов и прибор для фиксации низкоэнергетических частиц — именно они важнее всего для изучения межзвёздной среды.
Печальная неизбежность тоже близка: рано или поздно связь с «Вояджером‑1» оборвётся. Когда‑нибудь выйдут из строя двигатели, корректирующие ориентацию, — те самые, что удерживают антенну направленной на Землю. К 2036 году зонд окажется так далеко, что антенны NASA уже не смогут ловить его слабый сигнал. И тогда «Вояджер‑1» останется один на один с Млечным Путём — будет бродить по нему веками.
Когда в ноябре 2026‑го он достигнет рубежа в один световой день от Земли, расстояние до него будет в 5,6 раза больше, чем до Нептуна. Ошеломляюще, не правда ли? Но ещё поразительнее вот что: за 48 лет пути «Вояджер‑1» преодолеет лишь 0,0027 процента расстояния до Проксимы Центавра — ближайшей к Солнцу звезды.
А теперь немного о технологиях. «Вояджер‑1» построили в 1970‑х — и для того времени это были лучшие решения. Три его компьютера в сумме имеют всего 68 килобайт памяти, а процессоры работают на частоте 250 кГц. Команды зонду отправляют со скоростью 16 бит в секунду, научные данные возвращаются на Землю обычно со скоростью 160 бит в секунду. Подумаешь, скажете вы? Это примерно в полмиллиона раз медленнее, чем обычное домашнее широкополосное соединение.
Крайняя удалённость и возраст делают связь с зондом настоящим испытанием. В конце 2023 года «Вояджер‑1» вдруг начал слать на Землю бессмыслицу. Инженерам NASA понадобилось целых пять месяцев, чтобы разобраться и починить: как и следовало ожидать, подвёл вышедший из строя чип памяти. Вот он, живой пример того, как старые, но надёжные механизмы продолжают работать на пределе возможностей.