Исследование - это одно, наука - другое, но они довольно неплохо собрались вместе в миссии Вояджер на внешние планеты, отправлявшиеся в течение последних 35 лет, но все же делающие открытия.
Из этой истории
[×] ЗАКРЫТЬ
Эксперты работают над уникальным экспериментом, в котором для защиты космического корабля при входе в атмосферу планеты или возвращении на Землю будет использоваться надувной аэродинамический / тепловой экран.
Видео: теплозащитный экран НАСА
Связанный контент
- Пузыри магнетизма в конце солнечной системы
Двойные зонды Voyager в настоящее время находятся на грани межзвездного пространства. Оба погружены в пенистые стены прозрачного «гелиосферного пузыря», где солнечный ветер, состоящий из частиц, сдуваемых с Солнца, глохнет против звездных ветров, которые пронизывают всю галактику. Астрономы не знают, насколько толстые пузырьковые стенки - это должны выяснить Вояджеры - но они ожидают, что зонды вырвутся на свободу и начнут сообщать о великом потоке в течение следующих трех лет. Эта последняя фаза научной миссии зондов должна продлиться примерно до 2020-2025 гг., Когда их источники питания на плутонии будут давать сбои, а их радиостанции замолкнут.
После этого Вояджеры будут бродить среди звезд вечно, немой, как корабли-призраки, но с историями, которые можно рассказать. Каждый несет в себе капсулу времени, «Золотую запись», содержащую информацию о том, куда, когда и каким видом они были отправлены. Будут ли они когда-либо найдены или кем неизвестно. В этом смысле исследовательская миссия зондов только начинается.
Сыграв второстепенную роль в миссии, как продюсер «Золотого рекорда», я присутствовал на первом запуске 20 августа 1977 года. Карл Саган обнял меня и крикнул «Мы сделали это!» Над раскатистым громом Титан-Кентавра. Ракета взлетела в голубое небо Флориды на фоне дымящегося столба дыма - и была среди сотен журналистов, которые появлялись в Лаборатории реактивного движения за пределами Лос-Анджелеса каждый раз, когда зонды проникали на другую планету. Эти «встречи», как их называли, напоминали школьные встречи, где те из нас, кого объединяла страсть или профессия, стали свидетелями путешествий друг друга от молодых выскочек к пожилым людям.
Недавно я догнал стойкого регулярного человека, Эдварда Стоуна, первого и единственного ученого миссии Voyager. Ярким, худым богомолом и классно невозмутимым Эду сейчас за семьдесят. Он продолжает с энтузиазмом работать над «Вояджером» и тремя другими миссиями НАСА, включая грядущий «Солнечный зонд Плюс», предназначенный для смелого полета всего на четыре миллиона миль над пылающей поверхностью Солнца.
«Следует помнить, что когда были запущены« Вояджеры », - вспоминал Эд, - космической эре было всего 20 лет. Не было никакого способа узнать, как долго эти вещи будут работать ». Космическое агентство запустило два зонда, вместо одного, в качестве страхового полиса от катастрофических неудач на Юпитере и за его пределами.
И все же «Вояджеры» работали не только на 5 лет, которые требовали его строители, но и на 35 лет и считали.
Они достигли Юпитера в 1979 году, сделав тысячи фотографий, которые раскрыли сложность атмосферы гигантской планеты и удивительное разнообразие ее спутников, от ледяной Европы до лавовых озер и извергающих вулканы адского Ио. Взглянув на Юпитер, они набрали достаточную скорость (в обмен на незаметное уменьшение орбитальной инерции Юпитера), чтобы превысить скорость побега Солнца, непреднамеренно получив статус звездного корабля. С тех пор зонды были в крейсерском состоянии, так же, как и гравитационные поля, как ветряные махинации.
Их вновь обретенная готовность отбросила Вояджеров от Юпитера до Сатурна менее чем за три года. Они обнаружили, что у Сатурна есть не только несколько колец, наблюдаемых с Земли, но и тысячи из них, волнистые и скрученные в изгиб под действием гравитационных взаимодействий многих лун Сатурна.
Там два космических корабля разошлись компанией. «Вояджер Один» внимательно посмотрел на таинственный спутник Сатурна «Титан», который окутан облаками, - представляющий большой научный интерес, поскольку в нем плотная атмосфера, которая, как считается, напоминает атмосферу младенческой Земли. Этот маневр позволил ученым определить диаметр Титана (3200 миль) и лучше понять его поверхность, где, как считается, этановые озера блестят в атмосфере, которая на 60 процентов плотнее земной. Но он также выбросил Вояджер Один из плана Солнечной системы, завершив свою планетарную миссию.
Однако Voyager Two продолжил свой путь на Уран в 1986 году, а Нептун - в 1989 году. Все фотографии Урана, сделанные крупным планом, - странный мир, сбитый с его стороны, предположительно, столкнувшись с другим массивным телом, когда солнечная система была молодой и непослушной - и ледяной синий Нептун, спутник которого Тритон показал азотные гейзеры, взрывающиеся через поверхность замороженного азота, были взяты Вояджером Два.
Ученым нравится говорить, что значимость открытия может быть измерена тем, сколько предыдущих научных работ оно делает устаревшими. Целые полки, полные книг о планетах Солнца, устарели из-за миссии «Вояджер» и тех, кто следовал по пройденным им путям - миссиям, подобным Галилею, который трижды вращался вокруг Юпитера, а затем преднамеренно сгорел в атмосфере Юпитера в 2003 году (чтобы обеспечить его никогда не врезался бы и не загрязнил бы спутник Юпитера Европа, который может скрывать океан жидкой воды под его поверхностным льдом), и Кассини, которая вращается вокруг Сатурна с 2004 года. Дело не в том, что книги перед «Вояджером» были глупо ошибочны, но как человек знания растут, наши перспективы улучшаются, изменяя наше понимание того, что имеет значение.
Саган более четко, чем большинство, осознал потенциал Вояджера в улучшении человеческих перспектив. По его инициативе Voyager One оглянулся на День Святого Валентина 1990 года и сфотографировал все планеты Солнца, видимые высоко над самолетом. Земля заняла всего один пиксель, знаменитую бледно-голубую точку Карла. «Это дом», - написал он. «Подумайте о реках крови, пролитой всеми этими полководцами и императорами, чтобы они во славе и триумфе могли стать мгновенными хозяевами доли секунды».
Voyager One сейчас на расстоянии 11 миллиардов миль - настолько, что его радиосигналы, распространяющиеся со скоростью света, достигают Земли за 16 часов. Если вы сядете на «Вояджер-1» и оглянетесь назад к дому, вы увидите, что Солнце - это просто яркая звезда, к югу от Ригеля, с Землей, потерянной в своем ярком свете. Voyager Two, на его совершенно другой траектории, проходит 13 световых часов. Радиосигналы от двух зондов, ежедневно регистрируемые большими тарельчатыми антеннами Сети Глубинного Космоса, достигают мощности менее одного фемтоватта, миллионной миллиардной доли ватта.
Как только Вояджеры достигнут межзвездного пространства, они столкнутся с окружающей средой, настолько отличной от окружающей Земли, что бросят вызов нашим доморощенным представлениям о том, что значит идти куда-то. Солнце и все другие звезды, которые мы видим на небе, вращаются вокруг центра галактики Млечный путь. Их орбитальная скорость - здесь, в пригороде, примерно в 27 000 световых лет от центра галактики - составляет 220 километров в секунду. Это 500 000 миль в час, что более чем в десять раз превышает скорость «Вояджеров» на 40000 миль в час относительно Солнца. Поэтому, когда мы говорим о скоростях Вояджеров, мы говорим о небольших приращениях, например, когда автомобиль въезжает на автостраду и движется по полосам ускоренного движения.
Люди спрашивают, когда один из Вояджеров встретит другую звезду. Ответ, согласно навигаторам JPL, заключается в том, что Voyager Two, через 40000 лет, пройдет в пределах 1, 7 световых лет от звезды красного карлика Ross 248. Но это действительно означает, что Ross 248, проходящий мимо Voyager Two, как далекий Океанский лайнер, если смотреть со спасательной шлюпки, будет виден с перспективы Voyager Two, который медленно прояснится на протяжении тысячелетий, а затем станет еще более тусклым для многих других.
И это все. Вояджеры будут вращаться вокруг галактики, обгоняя одни звезды и обгоняя другие, но редко приближаясь к любым. Как и вы, и я, и все остальное, галактика в основном космическая: стреляйте из дробовика с одного края диска до другого, и, скорее всего, ни одна гранула не поразит звезду или планету. Следовательно, ожидается, что Вояджеры останутся в космосе вечно - то есть, если один из них в конечном итоге не появится на экране радара инопланетного корабля и не будет схвачен на борту.
Что возвращает нас к «Золотой записи», посланию Вояджера на века. Это позолоченный медный диск диаметром 12 дюймов, содержащий звуки Земли, приветствия на 55 языках, на которых говорят 87 процентов населения мира, 115 фотографий с аналоговым кодированием и 90 минут музыки в диапазоне от чистых колокольчиков Пигмея. девочки поют в лесу в Заире для «Каватины» Бетховена и «Джонни Б. Гуда» Чака Берри. Чтобы облегчить воспроизведение, алюминиевый корпус с каждой записью несет керамический фоно-картридж и диаграмму, показывающую, как его использовать. (Правильная скорость воспроизведения, 16 и 2/3 об / мин, схематически определена в терминах основного времени перехода атома водорода.) В случае записи также имеется карта пульсаров, показывающая местоположение Земли в эпоху запуска, и патч урана-238, период полураспада которого истек со времени запуска, можно сделать вывод.
Технология, хотя и устарела, имеет преимущество долголетия. Как напоминают нам клинописные надписи железного века, вырезы в устойчивой среде углубления могут длиться долго. Записи Voyager должны оставаться пригодными для игры по крайней мере в течение миллиарда лет, прежде чем они будут подвержены эрозии под воздействием микрометеоритов и космических лучей. Миллиард лет в пять раз превышает возраст Атлантического океана, в 5000 раз дольше, чем существовал Homo Sapiens .
Это правда, как говорит Эд Стоун, что «Voyager - это невероятная машина для открытия, обнаруживающая то, чего мы даже не знали, мы не знали». Но каждый зонд также крепкий орешек, быстрее чем -скоростная капсула времени, несущая подарки, предложенные без надежды на возвращение. Если инопланетяне когда-либо перехватят его, этот факт может говорить о многом. Это говорит о том, что какими бы примитивными и невежественными мы ни были, что-то в нас было достаточно обширным, чтобы считать, что мы не единственные ученые Вселенной и не единственные ее исследователи.
