В 1977 году для исследования глубин космоса американцы сконструировали два аппарата: «Вояджер-1» и «Вояджер-2» — они были рассчитаны на пять лет полета. «Вояджер-2» запустили первым, 20 августа 1977 года, а старт «Вояджера-1», состоялся три недели спустя. С тех пор случилось много интересного, разные корабли отправлялись в путешествия и возвращались домой, а многие их функции с годами изменились.
После разорительных полётов к Луне в бюджете США вновь появились лишние деньги, которые пустили на дальнейшее развитие проекта «Вояджер». Пятилетний срок службы сначала увеличился до 12 лет, а потом ещё раз, и ещё. В результате были исследованы все планеты-гиганты Солнечной системы, 48 их спутников, системы колец, магнитные поля и даже звуки, которые они издают.
Если бы миссия закончилась на Юпитере с Сатурном, ее результаты все равно принесли бы богатый материал, вынуждающий переписать учебники астрономии. Но «Вояджер-1» зашел дальше: зонд покинул Солнечную систему и стал первым в истории межзвездным космическим аппаратом.
Текущее расположение «Вояджера-1».
За время существования проекта фраза «Вояждер-1 покинул Солнечную систему» стала уже чем-то избитым — вроде формулировки «британские учёные доказали». Почему так сложилось? И почему мы можем уверенно утверждать, что «Вояджер-1» — первый космический аппарат, вошедший в межзвёздное пространство? Давайте разберёмся.
Космос — не однородная среда. Чем дальше от земной орбиты, тем он суровей для освоения. Радиация, плазма, магнитные поля и другие вещи, способные уничтожить любую технику и вывести из строя электронику. О космосе мы знаем мало: в его самые глубокие и темные углы ученые не совали ни термометр, ни дозиметр, ни спектрометр, ни тысячу измерительных приборов. «Вояджер-1» улетел в самую даль, и все наши прежние знания о тех местах были основаны лишь на гипотезах.
Одна из них состоит в следующем. Солнце — как большой костер с автомобильными покрышками: горит долго, светит ярко, греет сильно и выбрасывает по миллиону тонн всякой копоти в секунду. Эти отходы учёные называют солнечным ветром. Он разлетается вокруг Солнца и сталкивается с потоками межзвёздного газа, сбрасывая скорость до отметки ниже звуковой — с 450 км/с примерно до 100 км/с, — в результате образуется ударная волна. Внутренности этого пузыря из солнечного ветра называются гелиосферой. После замедления солнечный ветер продолжает скапливаться в некоем пространстве, пока его окончательно не смоет межзвездным веществом, и эта зона называется гелиопаузой. Межзвездное пространство начинается как раз за ней. Такие идеи укоренились после серии фотографий других звёзд с ярко выраженными границами ударной волны.
Звезда LL Ori в туманности Ориона. Космический снимок телескопа Хаббл, 1995 год.
Как раз через эту ударную волну в 2004 году и миновал «Вояджер-1». С момента выхода из гелиосферы прошло много времени, но детектор плазменных волн, установленный на аппарате, не работал в такой среде. В отсутствии быстрого потока и колебаний проверить плотность плазмы было невозможно. Учёным оставалось лишь ждать.
Новость быстро облетела мир, и СМИ дружно подхватили: «Вояждер-1 покинул Солнечную систему!». На самом деле, Солнечную систему он ещё не покинул, да и вряд ли покинет в ближайшие тысячелетия.
Если говорить по понятиям физики, то Солнечной системой можно назвать все, что находится в гравитационном поле Солнца. По нынешним оценкам это расстояние 125 000 а.е. от нашей звезды , а «Вояджер» удалился на расстояние около 129 а.е. И до границы Солнечной системы или хотя бы до облака Оорта (существование которого под вопросом) лететь еще долго.
БЫСТРАЯ СПРАВКА
1 Астрономическая Единица (а.е.) — расстояние от Солнца до Земли.
149 597 870 700 метров.
С 2004 года «Вояджер-1» продолжал лететь в тишине. Лишь в 2012 году были зарегистрированы слабые помехи. По счастливой случайности мощные выбросы Солнца, которым потребовалось 400 дней, чтобы дойти до «Вояджера-1», ионизировали плазму, в которой он летел. Учёные получили нужные данные и смогли замерить плотность вещества, которая оказалась в 40 раз выше, чем когда-либо за историю полёта. Нашумев предыдущими новостями, НАСА решило не делать поспешных выводов. Учёные продолжили ждать.
Filegiver.com
Новый всплеск солнечной активности был зарегистрирован только в марте 2014 года и окончательно подтвердил все предположения. И с гордостью, пускай и задним числом, ученые заявили, что впервые в истории человечества 25 августа 2012 года космический аппарат вошёл в межзвёздное пространство.
Существовавшую ранее теорию пришлось доработать. Никто не думал, что за пределами гелиосферы солнечная активность будет распространятся в межзвёздное пространство. Дополнительные данные с «Вояджер-2» подтвердили гипотезу о том, что гелиосфера не сферична, а деформирована потоками межзвёздного вещества.
Теперь человечество ждёт освоение новых рубежей. И пускай скептически настроенные граждане говорят: «Расстояния слишком большие, а скорости маленькие! Времена уже не те, нет былой космической гонки! Хоть до Марса сначала долетите!» — это сравнимо с первым запуском искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года.
Карта солнечных ветров.
Нынешний повышенный интерес НАСА к разработке полезных минералов на астероидах околоземной орбиты или исследования Европейским космическим агентством гигантской водяной кометы 67P/Чурюмова — Герасименко позволяют предположить, что скоро в оборот пойдут новые ресурсы. А на их разработку отправят двух добровольцев, вооруженных чипсами и Xbox One — чтобы 40 лет полета пролетели незаметно. Кто-то ведь ещё мечтает стать космонавтом.
Текст: Василий Макиенко
Читайте больше материалов о космосе здесь.