Прощальный снимок *Вояджера. Как выглядит земля из разных точек солнечной системы Фотографии вояджера 1

30 лет назад весь мир с большим интересом наблюдал за тем, как пара космических странников пролетала мимо Сатурна, передавая обворожительные снимки планеты и его спутников.

Эд Стоун — научный руководитель проекта Вояджер, одной из самых грандиозных миссий НАСА, вспоминает, как он впервые увидел петли в одном из узких колец Сатурна. Это был день, когда космический аппарат Вояджер-1 совершил ближайший пролет у гигантской планеты, 30 лет назад. Ученые собирались перед телевизионными мониторами в рабочих офисах Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, и каждый день, в течение этого пьянящего периода пролета, корпели над потрясающими изображениями и другими полученными данными.

Космический аппарат НАСА Вояджер-1 сделал этот снимок, во время самого близкого пролета Сатурна. Он показал петли в одном из узких колец Сатурна (слева). Изображения с космического аппарата Кассини (справа), наконец, позволили ученым понять, как спутники Сатурна Прометей и Пандора формируют перекрученную форму кольца.

Доктор Стоун обратил свое внимание на зубчатое, многожильное кольцо, сегодня известное как кольцо F. Бесчисленные частицы, составляющие широкие кольца, находятся на почти круговой орбите около Сатурна. Таким образом, это был один из сюрпризов, так как кольцо F, обнаружили всего за год до пролета космических аппаратов НАСА Пионер-10 и -11.

«Было ясно, что Вояджер показывает нам совершенно другой Сатурн», сказал Стоун, в настоящее время работающий в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. Снова и снова, космический аппарат показывал столько неожиданных вещей, часто на их осмысление уходило много дней, месяцев и даже лет.

Кольцо F было лишь одним из многих странных вещей, обнаруженных при тесном сближении Вояджера с Сатурном, которое произошло 12 ноября 1980 года, для Вояджера-1, и 25 августа 1981 года, для Вояджера-2.Вовремя пролета Вояджера были найдены шесть маленьких лун и изучен загадочный Энцелад, поверхность которого указывала на какую-то геологическую активность.

Невероятная шестигранная структура, вокруг северного полюса Сатурна, была впервые обнаружена на снимках Вояджера 2 (слева). Кассини получил фотографии шестиугольника в более высоком разрешении. Снимки показывают, что шестиугольник является удивительно стабильной волной в одном из струйных течений атмосферы планеты.

Изображения с двух космических аппаратов также показали грандиозные бури, охватывающие атмосферу планеты, которые не были видны наземными телескопами.

Атмосфера Титана

Ученые использовали данные Вояджеров чтобы решить давний спор о том, есть ли у Титана толстая или тонкая атмосфера. Чуткие приборы установили, что спутник Сатурна — Титан был атмосферой, содержащей густую дымку из углеводородов в обогащенной азотом атмосфере. Открытие привело ученых к мысли о существовании морей из жидкого метана и этана на поверхности Титана.

Это изображение с Вояджера 1 показало, что Титан — спутник Сатурна, окутан дымкой из углеводородов в азотной атмосфере и натолкнуло астрономов на мысль о морях из жидкого метана и этана на поверхности Титана. Кассини успешно подтвердил эту теорию, прислав радиолокационное изображение озера, названного Онтарио (справа) и снимки других озер из жидких углеводородов на Титане.

«Когда я оглядываюсь назад, я понимаю, как мало мы на самом деле знали о Солнечной системе до полета Вояджеров», добавил Стоун.

Анимация из радиолокационных снимков показывающая озера на поверхности Титана.

На самом деле, полеты этих космических разведчиков вызвало множество новых вопросов, ради решения которых впоследствии, еще один космический аппарат НАСА — Кассини, был направлен для решения этих тайн. В то время как Вояджер-1 должен был пролететь примерно в 126 тысячах километров выше облаков Сатурна, Вояджер-2 пролетел всего в 100 800 километрах от облачного слоя, однако Кассини спускался еще ниже.

Космический корабль НАСА Вояджер был первым, кто получил изображения спутника Сатурна — Энцелада крупным планом (слева). Космический аппарат Кассини впервые, в 2005 году, обнаружил струи водяного пара, бьющие из ледяной луны — Энцелада (справа), это решило вопрос о поверхности луны, в геологическом плане.

Благодаря длительному времени работы Кассини вокруг Сатурна, ученые обнаружили разгадки многих тайн увиденных Вояджером.

Ледяные гейзеры Энцелада

Кассини обнаружил механизм, который объясняет постоянно обновляющийся ландшафт на Энцеладе — тигровые полосы, трещины из которых бьют струи водяного пара и органических частиц. Исследования Кассини показало, что спутник Титан действительно имеет стабильные озера жидких углеводородов на поверхности и весьма похож на Землю, в раннем периоде ее развития. Данные аппарата Кассини также решили, как две маленькие луны, обнаруженные Вояджерами — Прометей и Пандора — воздействуют на кольцо F, которое имеет странную перекрученную форму.

Галерея захватывающих снимков межпланетного аппарата Кассини

Для полноты ощущений, смотрите в полноэкранном режиме (квадратик справа вверху).

«Кассини обязана аппаратам Вояджер своими многочисленными открытиями», говорит Линда Спилкер, ученый проекта Кассини Лаборатории реактивного движения, начавшая свою карьеру, работая с 1977 по 1989 год. «Данные Кассини, мы все еще сравниваем с результатами Вояджера и гордо опираемся на это наследие».

Шестиугольник Сатурна

Но Вояджеры оставили еще немало тайн, которые Кассини еще не решил. Например, ученые впервые заметили шестиугольную структуру на северном полюсе Сатурна, на изображениях Вояджеров.

Кассини получил фотографии северного шестиугольника в более высоком разрешении. Эти данные рассказывают ученым о удивительно стабильной волне в атмосфере планеты, которая поддерживает шестиугольник Сатурна вот уже 30 лет.

Спицы в кольцах

Ученые впервые увидели эти облака мельчайших частиц, известных как «спицы» в изображениях космических аппаратов Вояджер НАСА. Считается что спицы вызваны электростатически заряженными мельчайшими частицами, которые поднимаются выше плоскости кольца, но ученые до сих пор выясняют, как частицы получают этот заряд.

Еще большее недоумение, вызвали несколько клиновидных, облаков мельчайших частиц, которые обнаружили в кольцах Сатурна. Ученые окрестили их «спицы», потому что они похожи на велосипедные спицы. Команда Кассини искала их, с тех пор как космический корабль впервые прибыл к Сатурну. Во время равноденствия на Сатурне, солнечный свет подсветил кольца с ребра и спицы проявились в наружной части кольца В Сатурна. Ученые Кассини все еще проверяют свои теории о том, что же может быть причиной этих странных явлений.

Будущее аппаратов Voyager

Сегодня, космические аппараты Вояджер по-прежнему, как пионеры, путешествуют к краю нашей Солнечной системы. Мы не можем ждать от этих космических аппаратов исследования настоящего межзвездного пространства, но данные о галиопаузе они передают вполне успешно. Планируется что энергии их радиоизотопных генераторов хватит еще до 2030 года, а потом безжизненные корабли, по инерции, будут лететь в космическом пространстве, до встречи с какой-либо звездой.

Изображение Вояджера-1 (слева) показывает конвективные облака на Сатурне, снятые в 1980 году. Изображение Кассини (справа) от 2004 года, показывает шторм в атмосфере гиганта под названием Дракон, который был мощным источником радиоизлучения, обнаруженного Кассини. Это радиоизлучение очень похоже на всплески радиоизлучения порожденного молниями на Земле. В 2009 году Кассини прислал фотографии мигающих молний в атмосфере Сатурна.

Вояджер-1 был запущен 5 сентября 1977 года, и в настоящее время находится на расстоянии около 17 миллиардов километров от Солнца. Это самый дальний космический корабль. Вояджер-2, был запущен 20 августа 1977 года, в настоящее время находится на расстоянии около 14 миллиардов километров от Солнца.

Ролик сделанный из изображений, полученных космическим аппаратом Кассини, показывает ураганы и бури, которые циркулируют вокруг северного полюса планеты.

Вояджеры были построены в JPL, которой управляет Калифорнийский технологический институт. Миссия Кассини-Гюйгенс является совместным проектом НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. JPL также управляет Кассини, а орбитальный аппарат и его две бортовые камеры были спроектированы, разработаны и собраны в JPL.

Видео показывающее открытия Кассини сделанные в течении 15 лет работы

Система спутников Сатурна (монтаж)

Космический аппарат «Вояджер-1» (Voyager 1) еще 14 февраля в 1990 году сделал знаковый снимок "Pale Blue Dot", который стал самым знаменитым изображением Земли из космоса. Вы можете себе представить бесчисленное количество кадров, которые захватил этот корабль на своем пути к межзвездному пространству. Это лишь немногие из тех снимков, что были получены от «Вояджер-1» за весь период исследований. Совсем недавно космический аппарат покинул пределы нашей Солнечной системы.

Изображение Сатурна с полным диском колец

Большое красное пятно Юпитера

Юпитер и его четыре спутника, которые называют Галилеевыми спутниками

Художественное представление о шкале расстояний в Солнечной системе

Портрет Солнечной системы – Земля на расстоянии примерно 4000 миллиардов миль

По сегодняшним меркам технологии на «Вояджер-1» далеки от передовых, поэтому все фотографии были сделаны с помощью аналоговых пленочных камер, а затем отсканированы. Цвета создавались комбинированным методом смешивания и через цифровые манипуляции.

Ледяной спутник Сатурна Реи, чья поверхность изобилует кратерами

В сентябре 2013 года Лаборатория реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) НАСА подтвердила, что аппарат «Вояджер-1» вошел в межзвездное пространство 25 августа 2012 года. Этот зонд стал первым рукотворным объектом, проникнувшим в настолько отдалённую область. NASA считает, что мощности корабля достаточно, чтобы продолжить исследовательскую деятельность до 2025 года. После этого «Вояджер-1» продолжит бесконечное плавание по всей нашей Вселенной.

Тур аппарата «Вояджер-1» (монтаж)

Система колец Сатурна

Вулканическая активность на Ио, спутнике Юпитера

На днях NASA объявило о том, что 19 июля находящийся на орбите Сатурна зонд Кассини сфотографирует Землю , которая на момент съемки будет находиться на расстоянии 1.44 миллиарда километров от аппарата. Это не первая фотосессия такого плана, но первая о которой было объявлено заранее. Специалисты NASA надеется, что новое изображение займет почетное место в ряду таких знаменитых снимков Земли. Так это или нет, покажет время, а пока мы можем вспомнить историю фотографирования нашей планеты из глубин космоса.

С давних пор людям всегда хотелось взглянуть на нашу планету с высоты. Появление авиации дало человечеству возможность подняться за облака, а вскоре бурное развитие ракетной техники сделало возможным получение фотографий с поистине космических высот. Первые снимки из космоса (если принимать стандартв ФАИ, по которым космос начинается с высоты 100 км. над уровнем моря) были сделаны в 1946 году с помощью трофейной ракеты ФАУ-2.

Первая попытка фотосъемки земной поверхности со спутника была предпринята в 1959 году. Спутник Эксплорер-6 сделал вот эту вот замечательную фотографию.

Кстати, после того как миссия Эксплорера-6 была завершена, он еще послужил американской Родине, став мишенью для испытаний противоспутниковых ракет.

С тех пор спутниковая фотография развивилась невероятными темпами и теперь можно найти кучу снимков любых частей земной поверхности на любой вкус. Но абсолютное большинство этих фото сделано с низкой околоземной орбиты. Как же выглядит Земля с более отдаленных дистанций?

Снимка Апполонов

Единственными людьми, которые могли видеть всю Землю целиком (грубо говоря в одном кадре) были 24 человека из экипажей Аполлонов. В наследство от этой программы нам осталось несколько классических снимков.

А вот снимок сделанный с Аполлона-11 , где четко виден земной терминатор (и да, речь не об известном боевике, а о линии разделяющей освещенную и неосвещенную части планеты).

Фото земного серпа над поверхностью Луны, сделанное экипажем Аполлона-15.

Еще один восход Земли, в этот раз над так называемой темной стороной Луны. Фото сделано с Апполона-16 .

"The Blue Marble" - еще одна иконическая фотография, сделанная 7 декабря 1972 года экипажем Аполлона-17 с расстояния примерно 29 тысяч км. от нашей планеты. Это не был первый снимок, где можно было наблюдать полностью освещенную Землю, но он стал одним из самых известных. Астронавты Аполлона-17 пока что являются последними людьми, которые могли наблюдать Землю с такого ракурса. К 40 летию фото, NASA сделала ремейк этого фото , склеив кучу кадров с разных спутников в едином композитном снимке. Существует и российский аналог, сделанный со спутника Электро-М.

Если смотреть с поверхности Луны, то Земля постоянно находится на одной и той же точке неба. Поскольку Аполлоны сажались в экваториальных областях, то для того чтобы сделать патриотическую аватарку, астронавтам пришлось как следует наловчиться.

Снимки с умеренных дистанций

Помимо Аполлонов, Землю с большого расстояния фотографировал ряд АМС. Вот самые известные из этих снимков

Очень известный снимок Вояджера-1, сделанный 18 сентября 1977 года с расстояния в 11,66 миллиона километров от Земли. Насколько я знаю, это было первое изображение Земли и Луны в одном кадре.

Схожий снимок, сделанный аппаратом Галилео с расстояния 6,2 миллиона километров в 1992 году

Снимок, сделанный 3 июля 2003 года с борта станции Mars Express . Расстояние до Земли - 8 миллионов километров.

А вот самый свежий, но как ни странно худший по качеству снимок сделанный миссией Юнона с расстояния 9,66 миллиона километров. Вот и думай - то ли NASA совсем уж сэкономила на камерах, то из-за финансового кризиса у них поувольнялись все сотрудники, отвечающие за фотошоп.

Снимки с марсианской орбиты

Вот так например Земля и Юпитер выглядели с орбиты Марса. Снимки были сделаны 8 мая 2003 года аппаратом Mars Global Surveyor , находившися на тот момент на расстоянии 139 миллионов километров от Земли.Стоит отметить, что камера на борту аппарата не могла делать цветных изображений и это снимки в искуственных цветах.

Схема месторасположения Марса и планет на момент съемки

А вот так Земля выглядит уже с поверхности красной планеты. Трудно не согласиться с этой надписью.

А вот еще одно изображение марсианского неба. Более яркая точка Венера, менее яркая (на которую указывают стрелочки) - наша родная планета

Кому интересно, очень атмосферное фото заката на Марсе.Чем-то напоминает похожий кадр из фильма Чужой .

Снимки с орбиты Сатурна

В большем разрешении

А вот Земля на одном из снимков, сделанных упомянуым в начале аппаратом Кассини . Сам снимок композитный, и получен в сентябре 2006 года. Его составили из 165 фотографий, сделанных в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре, которые затем склеили и обработали, сделав цвета похожими на натуральными. В отличие от этой мозаики, во время съемки 19 июля на Земля и система Сатурна впервые будут сняты в так называемых естественных цветах, то есть такими, каким их увидел бы человеческий глаз. Кроме того, впервые Земля и Луна попадут в объектив камеры "Кассини" с самой высокой разрешающей способностью.

А вот кстати, как выглядит Юпитер с орбиты Сатурна. Снимок разумеется тоже сделан аппаратом Кассини. На тот момент газовые гиганты разделяло расстояние в 11 астрономических единиц.

Семейный портрет "изнутри" Солнечной системы

Данный портрет Солнечной системы был сделан аппаратом MESSENGER , находящимся на орбите вокруг Меркурия в ноябре 2010 года. На составленной из 34 снимков мозаике видны все планеты Солнечной системы, кроме Урана и Нептуна, которые находились слишком далеко, чтобы быть зафиксированными. На снимках можно разглядеть Луну, четыре главных спутника Юпитера и даже кусочек Млечного пути.

Собственно, наша родная планета.

Схема расположения аппарата и планет на момент съемки.

И наконец, отец всех семейных портретов и сверхдальних фотографий - мозаика из 60 фотографий, сделанных все тем же Вояджером-1 между 14 февраля и 6 июня 1990 года. После прохождения Сатурна в ноябре 1980 года аппарат в общем-то бездействовал - других небесных тел для изучения у него не осталось, а до приближения к границе гелиопаузы оставалось еще примерно 25 лет полета.

После многочисленных просьб, Карлу Сагану удалось убедить руководство NASA снова активировать выключенные десятилетие назад камеры корабля и сделать фотографию всех планет Солнечной системы. Заснять не удалось лишь Меркурий (который был слишком близко к Солнцу), Марс (чему опять же, помешал свет от Солнца) и Плутон, который попросту был слишком мал.

Cам Карл Саган так высказался об этом фото:

"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.

Наши позёрства, 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 нашего же невежества.

Земля — пока единственный известный мир, способный поддерживать жизнь. Нам больше некуда уйти — по крайней мере, в ближайшем будущем. Побывать — да. Колонизировать — ещё нет. Нравится вам это или нет — Земля сейчас наш дом".

36 лет назад в космос был запущен космический аппарат “Вояджер-2”. И хотя в последние годы его более быстро летящий брат-близнец “Вояджер-1” куда больше на слуху (чего стоят одни споры насчет того, ), не стоит забывать что “Вояджер-2” по-прежнему удерживает уникальное достижение - еще ни одному космическому аппарату ни до, ни после него не удавалось изучить одним заходом четыре планеты Солнечной системы. Причем, если к Сатурну и Юпитеру позже запускались другие аппараты, то Уран и Нептун с тех пор больше никто не посещал. Так что неизвестно, сколько еще десятилетий нам придется довольствоваться той информацией, что передал “Вояджер-2”.

Замысел

А началось все в конце 60-х годов. Благодаря тому, что все планеты-гиганты удачно расположились в сравнительно узком секторе, образовав своего рода гигантскую "дугу" (такое событие бывает раз в 175 лет), инженеры NASA задумали миссию, которая смогла одним бы заходом изучить все четыре планеты за очень короткий промежуток времени используя их гравитационное поле для ускорения.

Один из авторов и бессменный руководитель программы "Вояджер" профессор Эд Стоун. Что интересно, большинство нынешних участников проекта родилось позже, чем были запущены сами аппараты.

Изначальный план состоял в том, чтобы отправить в космос четыре космических корабля - но из-за значительного урезания бюджета NASA в начале 70-х, деньги были выделены только на два зонда, которые должны были изучить Юпитер и Сатурн. К счастью, создателям аппарата удалось добиться плана полета, предусматривающего возможность продления миссии "Вояджера-2" для изучения Урана и Нептуна. Для этого требовалось, чтобы “Вояджер-1” полностью выполнил все поставленные перед им задачи. К счастью, “Вояджер-1” сработал безупречно.

Старт

В соответствии с практикой тех лет, всего было построено три аппарата с бортовыми номерами VGR 77-1, VGR 77-2 и VGR 77-3. Последний был резервным, на тот случай если на каком-то из основных аппаратов будут обнаружены неполадки. Эта практика полностью себя оправдала когда на испытаниях аппарата с номером VGR 77-2 возникли проблемы - и потому его пришлось заменить на VGR 77-3, который и был запущен 20 августа 1977 года и известен теперь как "Вояджер-2".

Через две недели, 5 сентября 1977 года стартовал "Вояджер-1". Кому-то может показаться странным, что аппарат с номером 2 стартует раньше чем номер 1 - но первый "Вояджер" шел по более быстрой и экономичной траектории, и потому вскоре обогнал своего “брата”. VGR 77-2 же остался на Земле и сейчас инженеры отрабатывают на нем все команды, перед тем как передать их непосредственно на сами аппараты.

Юпитер

Зонд достиг Юпитера в июле 1979 году. “Вояджер-2” более близко подошёл к Европе и Ганимеду, чем “Вояджер-1” - переданные им снимки позволили выдвинуть гипотезу о существовании жидкого океана под поверхностью Европы.

Слева направо и сверху вниз: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Обследование самого крупного спутника в Солнечной системе Ганимеда, показало, что он покрыт корой "грязного" льда, а его поверхность значительно старше поверхности Европы. Кроме того, пролетая мимо спутника Юпитера Ио, "Вояджер-2" подтвердил его продолжающуюся вулканическую активность, которая по словам Эда Стоуна является его персонально самым любимым открытием, сделанным в ходе миссии.

Ио на фоне Юпитера

Сатурн

Август 1981 года. Аппарат пролетает вблизи Сатурна и передает подробные фотографии газового гиганта, его колец и спутников (в том числе, Тефии, Япета и Энцелада).

Энцелад и Япет

На фотографии справа изображен фрагмент колец Сатурна. На фотографии слева - прощальное фото навсегда покидавшего нашу систему "Вояджера-1".

Уран

В январе 1985 года "Вояджер-2" пролетел вблизи Урана, передав на Землю тысячи снимков планеты, его спутников и колец. Благодаря этим фотографиям, учёные обнаружили 10 новых спутников, два новых кольца и исследовали девять уже известных.

Кольца Урана

Сам Уран получился достаточно невыразительным на фотографиях в видимом спектре, но вот снимки его спутников, в частности Миранды, удивили исследователей.

Слева направо: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон

До этого считалось что маленькие спутники быстро охлаждаются после своего образования, и представляют собой однообразную пустыню, испещрённую кратерами. Однако выяснилось, что на поверхности Миранды пролегают долины и горные хребты, среди которых были заметны скалистые утёсы. Это говорит о том, что история луны богата тектоническими и термальными явлениями.

На фотографии слева - Титания. Справа - Миранда.

"Прошальное" фото Урана

Нептун

24 августа 1989 года аппарат пролетел в 48 тыс. км от поверхности Нептуна, который с 2008 года считается последней планеты Солнечной системы. Несмотря на то, что к тому моменту полет длился уже 12 лет, отклонение корабля от начального графика составило всего несколько минут.

Были получены красивые снимки Нептуна и его уникального путника Тритона. На Тритоне были обнаружен криовулканизм, что стало большой неожиданностью для всех участников проекта.

"Вояджер-2" покидает Нептун и Тритон. Одна из последних сделанных аппаратом фотографий

Технические проблемы и их решение

Поскольку полёт «Вояджера-2» продлился гораздо дольше, чем было запланировано, ученым сопровождавшим миссию, пришлось решить огромное количество технических проблем. Заложенные изначально правильные подходы к конструированию аппаратов позволили это сделать. К наиболее значимым и успешно решённым проблемам можно отнести:

*Выход из строя компенсатора частоты сигнала радиопередатчика. Это устройство должно было подстраивать несущую частоту радиопередатчика в связи с тем, что она, у двигающегося со скоростью порядка 11,5 км/с аппарата, испытывает значительное смещение Допплера. Проблема была решена созданием в максимально сжатые сроки земного аналога этого устройства, но уже для наземного приёмного комплекса, работающего до сих пор. Без него связь с аппаратом была бы невозможна.

*Выход из строя одной из ячеек оперативной памяти бортовой ЭВМ — программу удалось переписать и загрузить так, что этот бит перестал влиять на нее.

*На определённом участке полёта применявшаяся система кодирования управляющего сигнала уже переставала отвечать требованиям достаточной помехозащищённости из-за ухудшения отношения сигнал/шум. В бортовую ЭВМ была загружена новая программа, осуществлявшая кодирование гораздо более защищённым кодом (был применён двойной код Рида — Соломона). Самое интересное то, что в 1977 году этот способ кодировки еще не существовал.

*В 2010 году, получив искаженное сообщение от зонда, команда провела тщательный дамп памяти, используя один из резервных компьютеров, и выяснила, что один бит в программе изменился с 0 на 1. Перезагрузка программы все исправила.

*При пролёте плоскости колец Сатурна бортовая поворотная платформа с телекамерами была заклинена, возможно, частицей этих колец. Осторожные попытки поворота её несколько раз в противоположные стороны позволили, в конце концов, разблокировать платформу.

*Падение мощности питающих изотопных элементов потребовало составления сложных циклограмм работы бортового оборудования, часть которого начали время от времени отключать, чтобы предоставить другой части достаточно электроэнергии.

*Огромное удаление аппарата от Земли потребовало многократной модернизации наземного приёмо-передающего комплекса, чтобы принимать слабеющий сигнал.

Планета X

Данные полученные "Вояджером-2" позволили ученым положить конец почти вековой дискуссии о существовании т.н. Планеты X - гипотетического небесного тела, оказывающего необъяснимое влияние на орбиту Урана. Поиски этого тела в свое время привели к открытию Плутона - но когда выяснилось, что его масса составляет лишь 0,002% от земной, стало понятно, что он никак не может вызывать такие отклонения.

Точка в этой истории была поставлена в 1994 году, когда по результатам уточнения массы Нептуна, проведенного на основании анализа данных полученных “Вояджером-2”, выяснилось что она на 0,5% меньше расчетной (разница была сопоставима с массой Марса). В результате исчезли несоответствия в орбите Урана, а с ними и надобность в Планете X.

Настоящее и будущее

В настоящее время, "Вояджер-2" находится на расстоянии 102 а.е. от Солнца и продолжает удаляться от него еще на 3.2 а.е. в год (для сравнения - "Вояджер-1" находится на расстоянии 125 а.е. от Солнца). Данные полученные с зонда позволяют предположить что гелиосфера ("пузырь", в пределах которого Солнце, его магнитное поле и солнечный ветер доминируют над межзвёздной средой), имеет выпуклость, направленную наружу (в северном полушарии нашей системы), и впадину, направленную внутрь (в южном полушарии).

И так как "Вояджер-2" летит как раз в “южном” направлении, то это означает, что он может успеть выйти в межзвездное пространство еще до того, как иссякнут его радиоизотопные элементы, что случится между 2020 и 2025 годами.

После того как будет утеряна связь, аппарат отправится в бесконечной путешествие к звездам. Через 40 000 лет Вояджер-2 пройдет на расстоянии 1.7 световых года от звезды Росс 248, а еще через 256 000 лет подойдет на расстояние 4.3 световых года к Сириусу. На его борту каждого из “Вояджеров” находится золотая пластинка с нашим . Возможно, однажды какой-то другой разумный вид получит его и сможет расшифровать.

Арена человеческих страстей. Прогресса луч и серый сумрак будней. Иерусалим и Мекка всех религий. Крестовые походы, реки крови. Цари, придворные, рабы. Иллюзия величия и власти. Злодейства, войны и любовь. Святые, грешники и судьбы. Людские чувства, звон монет. Круговорот веществ в природе. Отшельник и суперзвезда. Творцы, идейные борцы – здесь каждый проживал свой срок, чтобы исчезнуть навсегда. Богатство, вера и стремленье к недостижимой красоте. Полет надежд, закат бессилья. Воздушный замок мечты. И бесконечный ряд известий: рожденье, жизнь — игра со смертью, калейдоскоп всех совпадений, вперед и вверх! цикл завершен. Пора уйти. А впереди уж брезжит свет иных рождений. Цивилизаций и идей.

Цена всей этой ерунде – одна песчинка в пустоте.

…14 февраля 1990 года камеры зонда «Вояджер-1» получили последний приказ – развернуться и сделать прощальную фотографию Земли , перед тем, как автоматическая межпланетная станция навечно исчезнет в глубинах космоса.

Конечно, никакой научной пользы в этом не было: к тому моменту «Вояджер» находился уже далеко за орбитами Нептуна и Плутона, в 6 млрд. км от Солнца. Мир вечного сумрака, который никогда не согревают солнечные лучи. Освещенность тех мест в 900 раз меньше, чем освещенность на орбите Земли, а само светило выглядит оттуда крошечной блестящей точкой, едва различимой на фоне других ярких звезд. И все же, ученые надеялись разглядеть на снимке изображение Земли… Как выглядит голубая планета с расстояния в 6 млрд. километров?

Любопытство взяло вверх над здравым смыслом, и несколько граммов драгоценного гидразина вылетели чрез сопла верньерных двигателей. Сверкнул «глаз» датчика системы ориентации – «Вояджер» повернулся вокруг своей оси и занял нужное положение в пространстве. Ожили и заскрежетали приводы телекамер, стряхивая с себя слой космической пыли (телевизионное оборудование зонда бездействовало уже 10 лет с момента расставания с Сатурном в 1980 году).

«Вояджер» направил взор в указанном направлении, пытаясь поймать в объектив окрестности Солнца — где-то там должна нестись в пространстве крошечная бледно-голубая точка. Но удастся ли что-либо увидеть с такого расстояния?

Съёмка производилось с помощью узкоугольной камеры (0,4°) с фокусным расстоянием 500 мм, под углом 32° выше плоскости эклиптики (плоскости вращения Земли вокруг Солнца). Дистанция до Земли в это момент составляла ≈ 6 054 558 000 км.

Спустя 5,5 часов с зонда был получен снимок, поначалу не вызвавший особого энтузиазма среди специалистов. С технической стороны, фотография с окраин Солнечной системы была похожа на бракованную пленку – серый невзрачный фон с чередующимися светлыми полосами, вызванными рассеиванием солнечного света в оптике камеры (ввиду огромного расстояния, видимый угол между Землей и Солнцем составлял менее 2°). В правой части фотографии была заметна едва различимая «пылинка», больше похожая на дефект изоображения. Сомнений не возникало – зонд передал изображение Земли.

Однако, вслед за разочарованием пришло истинное понимание глубокого философского смысла данной фотографии.

Рассматривая фотографии Земли с околоземной орбиты, у нас складывается впечатление, что Земля – большой вращающийся шар, покрытый на 71% водой. Скопления облаков, гигантские воронки циклонов, континенты и огни городов. Величественное зрелище. Увы, с расстояния в 6 млрд. километров все выглядело иначе.

«Все, кого вы когда-либо любили, все, кого вы когда-либо знали, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди прожили свои жизни здесь. 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, каждый политик и «суперзвезда», каждый святой и грешник нашего вида жили здесь – на соринке, подвешенной в солнечном луче », — астроном и астрофизик Карл Саган, вступительная речь от 11 мая 1996 года.

Это трудно представить, но весь наш огромный, многообразный мир, со своими насущными проблемами, «вселенскими» катастрофами и потрясениями поместился на 0,12 пикселя камеры «Вояджер-1».

Цифра «0,12 пикселя» дает немало поводов для шуток и сомнений в подлинности фото – неужели специалистам NASA, подобно британским ученым (которые, как известно, поделили 1 бит) удалось поделить неделимое? Все оказалось гораздо проще – на таком расстоянии масштаб Земли действительно составлял всего 0,12 пикселя камеры – рассмотреть какие-либо детали на поверхности планеты было бы невозможно. Но благодаря рассеиванию солнечного света, область, где находится наша планета, выглядела на снимке, как крошечное белесое пятнышко площадью в несколько пикселей.

Фантастический снимок так и вошел в историю под названием Pale Blue Dot («бледная голубая точка») – суровое напоминание о том, кто мы есть на самом деле, чего стоят все наши амбиции и самоуверенные лозунги «Человек – венец творенья». Мы никто для Вселенной. И звать нас никак. Наш единственный дом — крошечная точка, уже неразличимая на расстояниях свыше 40 астрономических единиц (1 а. е. ≈ 149,6 млн. км, что равно среднему расстоянию от Земли до Солнца). Для сравнения, расстояние до ближайшей звезды — красного карлика Проксима Центавра составляет 270 000 а.е.

Наши позёрства, 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 нашего же невежества.

«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 с другом, дорожить и лелеять бледно-голубую точку - наш единственный дом ». — К. Саган, продолжение речи.

Еще одна классная фотография из той же серии — солнечное затмение на орбите Сатурна. Изоображение передано автоматической станцией «Кассини», что уже девятый год «нарезает круги» вокруг гигантской планеты. Слева у внешнего кольца едва заметна крошечная точка. Земля!

Семейный портрет

Отправив на память прощальную картинку с Землей, «Вояджер» попутно передал еще одно любопытное изображение – мозаику из 60 отдельных снимков различных областей Солнечной системы. На некоторых из них «засветились» Венера, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (Меркурий и Марс разглядеть не удалось – первый оказался слишком близок к Солнцу, второй оказался слишком мал). В совокупности с «бледной голубой точкой» эти снимки образовали фантастический коллаж Family Portrait («Семейный портрет») – человечеству впервые удалось взглянуть на Солнечную систему со стороны, вне плоскости эклиптики!

Представленные фотографии планет выполнены через различные фильтры – для получения наилучшего изображения каждого объекта. Съемка Солнца проводилась с затемняющим фильтром и короткой выдержкой – даже на таком гигантском расстоянии его свет достаточно силен, чтобы повредить телескопическую оптику.

Попрощавшись с далекой Землей, телекамеры «Вояджера» были полностью деактивированы – зонд навсегда уходил в межзвездное пространство — туда, где царит вечная мгла. Больше что-либо фотографировать «Вояджеру» не придется – оставшийся ресурс энергии теперь тратится только на связь с Землей и обеспечения функционирования детекторов плазмы и заряженных частиц. В ячейки бортовой ЭВМ, ранее отвечавшие за работу камер, были перезаписаны новые программы, направленные на изучение межзвездной среды.

Фотография Солнца широкоугольной камерой «Вояджера» с расстояния 6 млрд. км. Две области (не в масштабе) — где-то здесь должны находиться «бледно-голубая точка» и Венера

36 лет в космосе

…Спустя 23 года после описанных выше событий, «Вояджер-1» по-прежнему плывет в пустоте, лишь изредка «ворочаясь» с боку на бок – двигатели системы ориентации периодически парируют вращение аппарата вокруг своей оси (в среднем 0,2 угловые мин./сек), направляя параболическую антенну в сторону уже скрывшейся из вида Земли, расстояние до которой увеличилось с шести (по состоянию на 1990 год, когда был сделан «Семейный портрет») до 18,77 млрд. километров (осень 2013 года).

125 астрономических единиц, что эквивалентно 0,002 светового года. При этом зонд продолжает удаляться от Солнца со скоростью 17 км/с – «Вояджер-1» самый быстрый из всех объектов, когда-либо созданных руками человека.

Перед запуском, 1977 год

По расчетам создателей «Вояджера», энергии его трех радиоизотопных термоэлектрогенераторов хватит, как минимум, до 2020 года – мощность плутониевых РИТЭГов ежегодно снижается на 0,78%, и, к настоящему времени, зонд получает лишь 60% первоначальной мощности (260 Вт против 420 Вт на старте). Недостаток энергии компенсируется энергосберегающим планом, предусматривающим сменную работу и отключение ряда второстепенных систем.

Запаса гидразина для двигателей системы ориентации также должно хватить еще лет на 10 (в баках зонда все еще плещется несколько десятков килограммов H2N-NH2, из 120 кг первоначального запаса на старте). Единственная сложность – ввиду огромного расстояния зонду с каждым днем все сложнее находить на небосводе тусклое Солнце – существует опасность, что датчики могут потерять его среди др. ярких звезд. Потеряв ориентацию, зонд утратит возможность связи с Землей.

Связь… в это сложно поверить, но мощность основного передатчика «Вояджера» составляет всего 23 Ватта! Уловить сигналы зонда с расстояния 18,77 млрд. км – то же самое, что в течение 21 000 лет гнать на автомобиле со скоростью100 км/ч, без перерывов и остановок, затем оглянуться – и попытаться увидеть свет лампочки от холодильника, горящей в начале пути.

70-метровая антенна комплекса дальней космической связи в Голдстоуне

Тем не менее, проблема была успешно решена, путем многократной модернизации всего наземного приемного комплекса. Что касается всей кажущейся невероятности связи на столь больших расстояниях, то это ничуть не сложнее, чем «услышать» с помощью радиотелескопа излучение далекой галактики.

Радиосигналы «Вояджера» достигают Земли спустя 17 часов. Мощность принимаемого сигнала составляет квадриллионные доли ватта, но это гораздо выше порога чувствительности 34 и 70-метровых «тарелок» дальней космической связи. С зондом поддерживается регулярная связь, скорость передачи данных телеметрии может достигать 160 бит/сек.

Продленная миссия «Вояджера». На границе межзвездной среды

12 сентября 2013 года NASA уже в который раз объявило, что «Вояджер-1» покинул пределы Солнечной системы и вышел в межзвездное пространство. Как утверждают специалисты, на этот раз все без ошибок – зонд достиг области, в которой отсутствует «солнечный ветер» (поток заряженных частиц от Солнца), зато резко возросла интенсивность космического излучения. Причем случилось это еще 25 августа 2012 года.

Причиной неуверенности ученых и появления многочисленных ложных сообщений является отсутствие на борту «Вояджера» работоспособных детекторов плазмы, заряженных частиц и космических лучей – весь комплекс приборов зонда вышел из строя еще много лет назад. Нынешние выводы ученых о свойствах окружающей среды основаны лишь на косвенных подтверждениях, полученных путем анализа приходящих радиосигналов «Вояджера» — как показали последние измерения, солнечные вспышки более не оказывают влияния на антенные устройства зонда. Теперь сигналы зонда искажает новый, ранее никогда не фиксировавшийся звук – плазма межзвездной среды.

Вообще, всей этой истории с «Бледной голубой точкой», «Семейным портретом» и изучением свойств межзвездной среды могло бы не случиться — изначально планировалось, что связь с зондом «Вояджер-1» прекратится в декабре 1980 года, едва он покинет окрестности Сатурна, — последней из исследованных им планет. С этого момента зонд оставался не у дел – пусть летит себе куда хочет, никакой научной пользы от его полета более не предвидится.

Мнение специалистов NASA изменилось после знакомства с публикацией советских ученых В.Баранова, К.Краснобаева и А.Куликовского. Советские астрофизики рассчитали границу гелиосферы, т.н. гелиопаузу – область в которой солнечный ветер полностью затихает. Дальше начинается межзвездная среда. Согласно теоретическому расчету на расстоянии 12 млрд. км от Солнца должно было возникнуть уплотнение, т.н. «ударная волна» — область в которой солнечный ветер сталкивается с межзвездной плазмой.

Заинтересовавшись проблемой, NASA продлило миссию обоих зондов «Вояджер» до предельного срока – до тех пор, пока будет возможна связь с космическими разведчиками. Как оказалось не зря – в 2004 году «Вояджер-1» обнаружил границу ударной волны на расстоянии 12 млрд. км от Солнца – в точности, как предсказывали советские ученые. Скорость солнечного ветра резко снизилась в 4 раза. И вот, теперь ударная волна осталась позади – зонд вышел в межзвездное пространство. В то же время, отмечаются некоторые странности: например, так и не произошло предсказанной смены направления магнитного поля плазмы.

Кроме того, громкое заявления о выходе за пределы Солнечной системы не совсем корректно – зонд перестал ощущать на себе влияние солнечного ветра, но еще не выбрался за пределы гравитационного поля Солнечной системы (сферы Хилла) размером в 1 световой год – ожидается, что это событие произойдет не ранее чем через 18 000 лет.

Доберется ли «Вояджер» до границы сферы Хилла? Сумеет ли зонд обнаружить объекты Облака Оорта? сможет ли он долететь до звезд? Увы, об этом мы не узнаем никогда.

Согласно расчетам, через 40 000 лет «Вояджер-1» пролетит на расстоянии 1,6 светового года от звезды Глизе 445. Дальнейший путь зонда предсказать сложно. Через миллион лет корпус звездолета будет искорежен космическими частицами и микрометеоритами, но уснувший навсегда космический разведчик продолжит своё одинокое скитание в межзвездном пространстве. Ожидается, что он проживет в открытом космосе порядка 1 миллиарда лет, оставшись к тому времени единственным напоминанием о человеческой цивилизации.