События
Космический аппарат Вояджер-1 официально стал первым объектом, сделанным человеком, который смог покинуть Солнечную систему .
Ученые НАСА подтвердили, что аппарат наконец-то вышел из газового пузыря Солнца и добрался до межзвездного пространства - холодной, темной области между Солнечными системами.
Вояджер-1 был запущен в 1977 году для изучения внешних планет, а затем он просто продолжал двигаться. Сейчас аппарат в 19 миллиардах километров от Солнца .
Это расстояние настолько огромное, что требуется 17 часов, прежде чем радиосигнал, отправленный с Вояджера-1, будет получен на Земле.
Согласно данным НАСА зонд пересек межзвездное пространство 25 августа 2012 года . Ученые знают это, так как плазма или ионизированный газ в межзвездном пространстве имеют более высокую плотность, чем солнечная плазма. Зонд проходил через плотную межзвездную плазму в течение примерно года.
Ученые ждали этого исторического момента почти 40 лет.
"С научной точки зрения это ключевое событие, а с исторической – это все равно, что впервые совершить кругосветное путешествие или оставить свой след на Луне. Это первый раз, когда мы начали изучать пространство между звездами", - рассказал профессор Эд Стоун (Ed Stone).
Хотя сейчас космический аппарат окружен газом, пылью и магнитными полями других звезд , он до сих пор ощущает на себе гравитационное притяжение Солнца, как и многие кометы, которые находятся еще дальше в космосе. Но как бы то ни было, он покинул то, что большинство людей определяют как Солнечная система.
Вояджер-1 был запущен с Земли 5 сентября 1977 года, а через перед этим, 20 августа 1977 года был запущен зонд "Вояджер-2".
Их официальная миссия состояла в изучении планет Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, которая была выполнена еще в 1989 году. Затем они последовали в глубокий космос.
Ученые ожидают, что Вояджер сможет проработать еще 10 лет , после чего его инструменты и трансмиттеры станут негодными.
Вояджер-1 доберется до следующей звезды примерно через 40 000 лет , несмотря на то, что он движется со скоростью 45 метров в секунду.
Он будет вращаться вокруг центра нашей Галактики со звездами еще миллиарды лет.
Новая область, через которую сейчас пролетает Вояджер, создается крупными звездами, которые взорвались миллионы лет назад.
Вояджер-1 отправил запись звуков, которые слышны в темноте космоса в 19 миллиардах километров от Солнца.
Вояджер-1 собирает различные данные в космосе, включая звуки. Его инструмент плазменной волны зафиксировал вибрации плотной межзвездной плазмы в октябре – ноябре 2012 и апреле – мае 2013 года.
График показывает частоту волн, то есть плотность плазмы. Цвета указывают на интенсивность волн, или то, насколько они "громкие". Красный цвет – это самые громкие волны, а синий – самые слабые.
Солнечная система, гелиосфера, Облако Оорта, Альфа Центавра
Солнце находится в пузыре горячего газа, называемого гелиосферой .
Солнечный ветер – поток заряженных частиц, которые идут от Солнца и движутся со сверхзвуковой скоростью.
Граница ударной волны - область, где частицы от Солнца начинают замедляться и сталкиваться с веществом из глубокого космоса.
Гелиосферная мантия – огромные турбулентные просторы, где солнечный ветер сжимается из-за давления межзвездного вещества.
Гелиопауза – граница между солнечным ветром и межзвездным ветром, где давление обоих одинаково.
Американский космический зонд "Вояджер-1" (Voyager-1) стал первым аппаратом земного происхождения, покинувшим Солнечную систему.
Он вышел за пределы гелиосферы и теперь находится в межзвездном пространстве.
"Вояджер", запущенный в 1977 году с целью изучения внешних планет нашей системы, успешно выполнил свою задачу к 1989 году и продолжил свой путь. Сейчас он находится на расстоянии почти 19 млрд км от Земли.
Радиосигналу, посланному с его борта, требуется почти 17 часов, чтобы быть принятым на Земле.
Установленные на борту зонда приборы уже в течение некоторого времени показывали, что среда, в которой он движется, радикально изменилась.
Однако данные с сенсора, измеряющего плотность заряженных частиц в окружающем зонд пространстве, в конце концов убедили ученых НАСА, что аппарат наконец преодолел условную границу Солнечной системы.
Сравнение данных за апрель-май этого года с данными за октябрь-ноябрь прошлого года показали, что число протонов в каждом кубическом сантиметре вакуума возросло почти в 100 раз.
Ученые уже давно предсказывали существование этого порога, который означает, что зонд вышел за пределы магнитосферы Солнца, которая отсекает поток космического межзвездного излучения.
Эти и другие данные, полученные с борта аппарата, убедили ученых, что зонд пересек внешнюю границу Солнечной системы 25 августа 2012 года.
В тот день он находился на расстоянии 121 астрономической единицы от нас. Как известно, 1 а.е. равняется расстоянию Земли от Солнца.
Переход через этот барьер, обычно называемый гелиопаузой, является, по словам британского королевского астронома сэра Мартина Риса, замечательным достижением. По его мнению, достоин изумления тот факт, что хрупкий аппарат, созданный в 1970-е годы, до сих пор в состоянии посылать научные данные на Землю.
Несмотря на то что зонд находится теперь в межзвездном пространстве, он продолжает чувствовать на себе как притяжение Солнца, так и расположенные еще дальше планеты. Однако его физическое окружение полностью изменилось.
Ожидается, что изотопный электрогенератор на основе плутония, установленный на "Вояджере", будет снабжать его теплом и энергией еще в течение 10 лет, после чего его научные инструменты и передатчик мощностью 20 ватт перестанут действовать.
В настоящее время зонд движется со скоростью 45 км/сек, но пройдет еще 40 тысяч лет, прежде чем он приблизится к другой звезде.
Ученые получают сейчас ценнейшие данные о той области космического пространства, о которой известно очень мало. Оно было сформировано в результате взрывов первого поколения звезд нашей Галактики сотни миллионов лет назад.
Существуют теоретические модели, описывающие условия в этой межзвездной среде. Но "Вояджер-1" измеряет их непосредственно и тем самым продолжает расширять наши познания о Вселенной.
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
«Во́яджер» (от фр. voyageur - «путешественник») - название двух американских космических аппаратов, запущенных в 1977 году, а также проекта по исследованию дальних планет Солнечной системы с участием аппаратов данной серии.
Всего было создано и отправлено в космос два аппарата серии «Вояджер»: «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Аппараты были созданы в Лаборатории реактивного движения НАСА. Проект считается одним из самых успешных и результативных в истории межпланетных исследований - оба «Вояджера» впервые передали качественные снимки Юпитера и Сатурна, а «Вояджер-2» впервые достиг Урана и Нептуна. «Вояджеры» стали третьим и четвёртым космическими аппаратами, план полёта которых предусматривал вылет за пределы Солнечной системы (первыми двумя были «Пионер-10» и «Пионер-11»). Первым в истории аппаратом, достигшим границ Солнечной системы и вышедшим за её пределы, стал «Вояджер-1».
Аппараты серии «Вояджер» - это высокоавтономные роботы, оснащённые научными приборами для исследования внешних планет, а также собственными энергетическими установками, ракетными двигателями, компьютерами, системами радиосвязи и управления. Общая масса каждого аппарата - около 721 кг.
Проект «Вояджер» - один из самых выдающихся экспериментов, выполненных в космосе в последней четверти XX века. Расстояния до планет-гигантов слишком велики для наземных средств наблюдения. Поэтому отправленные на Землю «Вояджерами» фотоснимки и данные измерений имеют большую научную ценность.
Идея проекта впервые появилась в конце 1960-х годов, незадолго до запуска первых пилотируемых аппаратов к Луне и аппаратов «Пионер» к Юпитеру.
Первоначально планировалось исследовать только Юпитер и Сатурн. Однако благодаря тому, что все планеты-гиганты удачно расположились в сравнительно узком секторе Солнечной системы («парад планет»), было возможно использование гравитационных манёвров для облёта всех внешних планет, за исключением Плутона. Поэтому траектория полёта была рассчитана исходя из этой возможности, хотя официально изучение Урана и Нептуна не вошло в программу миссии (для гарантированного достижения этих планет потребовалось бы строительство более дорогих аппаратов с более высокими характеристиками по надёжности).
После того, как «Вояджер-1» успешно выполнил программу исследования Сатурна и его спутника Титана, было принято окончательное решение направить «Вояджер-2» к Урану и Нептуну. Для этого пришлось слегка изменить его траекторию, отказавшись от близкого пролёта около Титана.
Научное оснащение аппарата
Телевизионные камеры, чёткостью 800 строк, используются специальные видиконы с памятью. Считывание одного кадра требует 48 с.
-широкоугольная (поле около 3°), фокусное расстояние 200 мм;
-узкоугольная (0,4°), фокусное расстояние 500 мм;
Спектрометры:
-Инфракрасный, диапазон от 4 до 50 мкм;
-Ультрафиолетовый, диапазон 50-170 нм;
Фотополяриметр;
Плазменный комплекс:
-детектор плазмы;
-детектор заряженных частиц низких энергий;
-детектор космических лучей;
-магнитометры высокой и низкой чувствительности;
Приёмник плазменных волн.
Вояджер
Большое Красное пятно Юпитера.
Фото сделано «Вояджером-1»
Энергооснащение аппарата
В отличие от космических аппаратов, исследующих внутренние планеты, «Вояджеры» не могли использовать солнечные батареи, так как поток солнечного излучения, по мере удаления аппаратов от Солнца, становится слишком мал - например, вблизи орбиты Нептуна он примерно в 900 раз меньше, чем на орбите Земли.
Источником электроэнергии являются три радиоизотопных термоэлектрических генератора (РИТЭГа). Топливом в них служит плутоний-238 (в отличие от плутония-239, используемого в ядерном оружии); их мощность в момент старта космического аппарата составляла примерно 470 ватт при напряжении 30 вольт постоянного тока. Период полураспада плутония-238 составляет примерно 87,74 года, и генераторы, использующие его, теряют 0,78 % своей мощности в год. В 2006 году, через 29 лет после запуска, такие генераторы должны иметь мощность только 373 Вт, то есть около 79,5 % от исходной. Кроме того, биметаллическая термопара, которая конвертирует тепло в электричество, также теряет эффективность, и реальная мощность будет ещё ниже. На 11 августа 2006 года мощность генераторов «Вояджера-1» и «Вояджера-2» снизилась до 290 Вт и 291 Вт, соответственно, то есть составила около 60 % от мощности на момент запуска. Эти показатели лучше, чем предполётные предсказания, основанные на консервативной теоретической модели деградации термопары. С падением мощности приходится сокращать энергопотребление космического аппарата, что ограничивает его функциональность.
РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор) - радиоизотопный источник электроэнергии, использующий тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора.
По сравнению с ядерными реакторами, использующими цепную реакцию, РИТЭГи значительно меньше и конструктивно проще. В них нет движущихся деталей, поэтому они не требуют обслуживания на протяжении всего срока службы. Срок работы может исчисляться десятилетиями. Однако выходная мощность весьма невелика (до сотен ватт), КПД мал. Это обуславливает их применение в труднодоступных местах.
РИТЭГи являются основным источником электропитания на космических аппаратах, имеющих продолжительную миссию и сильно удаляющихся от Солнца, где использование солнечных батарей неэффективно или невозможно.
Плутоний-238 в 2006 г. при запуске зонда New Horizons к Плутону нашёл свое применение в качестве источника питания для аппаратуры космического аппарата. Радиоизотопный генератор содержал 11 кг высокочистого диоксида 238Pu, производившего в среднем 220 Вт электроэнергии на протяжении всего пути (240 Вт в начале пути и 200 Вт к концу).
РИТЭГ космического аппарата «New Horizons»
Зонды Галилео и Кассини были также оборудованы источниками энергии, в качестве топлива для которых служил плутоний. Марсоход Curiosity получает энергию благодаря плутонию-238. Марсоход использует последнее поколение РИТЭГов, называемое Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator. Это устройство производит 125 Вт электрической мощности, а по истечении 14 лет - 100 Вт.
Технические проблемы «Вояджера-2» и их решение
Полёт «Вояджера-2» продлился гораздо дольше, чем было запланировано. В связи с этим после пролёта Юпитера учёным, 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 автоматической подстройки частоты гетеродина. Без автоматической подстройки приемник может принимать лишь сигналы в пределах собственной полосы пропускания, которая составляет менее 1/1000 нормального ее значения. Даже доплеровские сдвиги от суточного вращения Земли превышают её в 30 раз. Оставался единственный выход из положения - каждый раз рассчитывать новое значение передаваемой частоты и подстраивать наземный передатчик так, чтобы после всех сдвигов сигнал как раз попадал в полосу пропускания приемника. Это и было сделано - компьютер теперь включен в контур передатчика.
Выход из строя одной из ячеек оперативной памяти бортовой ЭВМ - программу удалось переписать и загрузить так, что этот бит перестал влиять на программу;
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).
При пролёте плоскости колец Сатурна бортовая поворотная платформа с телекамерами была заклинена, вероятно, 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;
Не запланированное вначале удаление аппаратов от Земли потребовало многократной модернизации наземного приёмо-передающего комплекса, чтобы принимать слабеющий сигнал.
Послание внеземным цивилизациям
Образец золотой пластинки, прикреплённой к аппаратам.
К борту каждого «Вояджера» прикрепили круглую алюминиевую коробку, положив туда позолоченный видеодиск. На диске 115 слайдов, на которых собраны важнейшие научные данные, виды Земли, её континентов, различные ландшафты, сцены из жизни животных и человека, их анатомическое строение и биохимическая структура, включая молекулу ДНК.
В двоичном коде сделаны необходимые разъяснения и указано местоположение Солнечной системы относительно 14 мощных пульсаров. В качестве «мерной линейки» указана сверхтонкая структура молекулы водорода (1420 МГц).
Кроме изображений, на диске записаны и звуки: шёпот матери и плач ребёнка, голоса птиц и зверей, шум ветра и дождя, грохот вулканов и землетрясений, шуршание песка и океанский прибой.
Человеческая речь представлена на диске короткими приветствиями на 55 языках народов мира. По-русски сказано: «Здравствуйте, приветствую вас!». Особую главу послания составляют достижения мировой музыкальной культуры. На диске записаны произведения Баха, Моцарта, Бетховена, джазовые композиции Луи Армстронга, Чака Берри, народная музыка многих стран.
На диске записано также обращение Картера, который в 1977 году был президентом США. Вольный перевод обращения звучит так:
«Этот аппарат создан в США, стране с населением 240 млн человек среди 4-миллиардного населения Земли. Человечество всё ещё разделено на отдельные нации и государства, но страны быстро идут к единой земной цивилизации.
Мы направляем в космос это послание. Оно, вероятно, выживет в течение миллиарда лет нашего будущего, когда наша цивилизация изменится и полностью изменит лик Земли… Если какая-либо цивилизация перехватит «Вояджер» и сможет понять смысл этого диска - вот наше послание:
Это - подарок от маленького далёкого мира: наши звуки, наша наука, наши изображения, наша музыка, наши мысли и чувства. Мы пытаемся выжить в наше время, чтобы жить и в вашем. Мы надеемся, настанет день, когда будут решены проблемы, перед которыми мы стоим сегодня, и мы присоединимся к галактической цивилизации. Эти записи представляют наши надежды, нашу решимость и нашу добрую волю в этой Вселенной, огромной и внушающей благоговение.»
Аппараты покидают солнечную систему
Иллюстрация выхода космических аппаратов за пределы Солнечной системы.
После встречи с Нептуном траектория «Вояджера-2» отклонилась к югу. Теперь его полёт проходит под углом 48° к эклиптике, в южной полусфере. «Вояджер-1» поднимается над эклиптикой (начальный угол 38°). Аппараты навсегда покидают пределы Солнечной системы.
Технические возможности аппаратов таковы: энергии в радиоизотопных термоэлектрических батареях хватит для работы по минимальной программе примерно до 2025 года. Проблемой может стать возможная потеря Солнца солнечным датчиком, так как с большого расстояния Солнце становится всё более тусклым. Тогда направленный радиолуч отклонится от Земли, и приём сигналов аппарата станет невозможным. Это может произойти около 2030 года.
Теперь из научных исследований «Вояджеров» на первом месте - изучение переходных областей между солнечной и межзвёздной плазмой. «Вояджер-1» пересёк гелиосферную ударную волну (англ. termination shock) в декабре 2004 года на расстоянии 94 а. е. от Солнца. Астрономическая единица — а.е. — исторически сложившаяся единица измерения расстояний в астрономии, приблизительно равная среднему расстоянию от Земли до Солнца. Свет проходит это расстояние примерно за 500 секунд (8 минут 20 секунд) .
Информация, поступающая с «Вояджера-2», привела к новому открытию: хотя аппарат на тот момент ещё не достиг данной границы, но получаемые от него данные показали, что она асимметрична - её южная часть примерно на 10 а. е. ближе к Солнцу, чем северная (вероятное объяснение - влияние межзвёздного магнитного поля). «Вояджер-2» пересёк гелиосферную ударную волну 30 августа 2007 года на расстоянии 84,7 а. е. Ожидается, что аппараты пересекут гелиопаузу примерно через 10 лет после пересечения гелиосферной ударной волны.
Космический аппарат «Вояджер-2», запущенный 20 августа 1977 года, пересёк в августе 2007 года границу Солнечной системы (точнее, гелиосферы). 10 декабря 2007 года NASA сообщило о результатах анализа данных, присланных «Вояджером».
На определённом расстоянии скорость солнечного ветра резко падает и перестаёт быть сверхзвуковой. Область (практически поверхность), в которой это происходит, называется границей ударной волны (termination shock или termination shockwave). Это и есть граница, которую пересекли «Вояджеры». Можно считать её границей внутренней гелиосферы. По некоторым определениям, гелиосфера здесь и кончается.
«Вояджер-2» подтвердил, что гелиосфера - не идеальный шар, она сплющена: её южная граница находится ближе к Солнцу, чем северная. Кроме того, аппарат сделал ещё одно неожиданное наблюдение: торможение солнечного ветра за счёт противодействия межзвёздного газа должно было бы приводить к резкому повышению температуры и плотности плазмы ветра. Действительно, на границе ударной волны температура была выше, чем во внутренней гелиосфере, но всё равно в 10 раз меньше, чем ожидалось. Чем вызвано расхождение и куда уходит энергия, неизвестно.
Учёные надеются, что связь с «Вояджерами» удастся поддерживать и после того, как они пересекут гелиопаузу.
Описание аппаратов
«Вояджер-1» - самый дальний от Земли и самый быстрый движущийся объект, созданный человеком. На 1 октября 2014 года Вояджер-1 находился на расстоянии в 129,479 а. е.(19,369 млрд км) от Солнца или 0.002047 светового года (расстояние, преодолеваемое лучом света за 18 часов и 32 минуты).
История
«Вояджер-1» стартовал 5 сентября 1977 года. Длительность миссии первоначально была определена в 5 лет. Его близнец, зонд «Вояджер-2», был запущен на 16 дней раньше, но он никогда не догонит «Вояджер-1». Основное отличие программы «Вояджер-1» - то, что для него была выбрана более короткая трасса, чем для «Вояджера-2»: «Вояджер-1» должен был посетить только Юпитер и Сатурн.
17 февраля 1998 года «Вояджер-1» обогнал аппарат «Пионер-10», на тот момент наиболее удалённый от Солнца космический аппарат.
Снимок Земли, сделанный космическим аппаратом «Вояджер-1» в 1990 году с расстояния в 6 млрд км (40 а. е.) от Земли
19 января 2006 года в сторону Плутона стартовал аппарат «Новые горизонты». Несмотря на то, что «Новые горизонты» был запущен с Земли с более высокой скоростью, чем оба «Вояджера», «Вояджер-1» сейчас имеет более высокую скорость благодаря нескольким гравитационным манёврам. На 10 января 2012 года текущая скорость относительно Солнца у «Новых горизонтов» - 15,5 км/с, а у «Вояджера-1» - 17,0 км/с.
Положение аппаратов программы «Вояджер» (по состоянию на 2009 год)
Последняя цель «Вояджера-1» - достигнуть гелиопаузы. Если «Вояджер-1» всё ещё будет функционировать при достижении гелиопаузы, то он станет первым зондом, передавшим информацию об условиях, царящих в межзвёздной среде. С такого расстояния сигналы «Вояджера-1» будут идти более 17 часов до центра управления (Лаборатория реактивного движения, объединённый проект NASA и Калифорнийского технологического института). Сейчас «Вояджер-1» движется по гиперболической траектории, то есть, он не вернётся в Солнечную систему под действием гравитационного притяжения Солнца. Наряду с «Вояджером-1», межзвёздными исследованиями занимается «Вояджер-2», а в будущем - и «Новые горизонты».
С июня 2010 года зарегистрированное влияние солнечного ветра в текущей точке нахождения космического аппарата последовательно приближалось к нулю. 13 декабря 2010 года «Вояджер-1» вошёл в зону, в которой воздействие солнечного ветра равно нулю. Расстояние, которое он пролетел на середину декабря 2010 года, составляло приблизительно 116,38 а. е. (17,41 млрд км).
В декабре 2011 аппарат «Вояджер-1» был примерно в 119 а. е. (17,8 млрд км) от Солнца и добрался до так называемого региона стагнации - последнего рубежа, отделяющего аппарат от межзвёздного пространства. Область стагнации представляет собой регион с довольно сильным магнитным полем (индукция резко возросла почти в два раза по сравнению с предыдущими значениями) - давление заряженных частиц со стороны межзвёздного пространства заставляет поле, создаваемое Солнцем, уплотняться. Кроме этого, аппарат зарегистрировал рост количества высокоэнергетических электронов (примерно в 100 раз), которые проникают в Солнечную систему из межзвёздного пространства.
14 июня 2012 аппарат вышел на границу межзвёздного пространства. Датчики автоматической станции зафиксировали резкий рост уровня галактических космических лучей - высокоэнергетических заряженных частиц межзвёздного происхождения. Кроме того, датчики зонда зафиксировали резкое снижение количества заряженных частиц, исходящих от Солнца. Эти данные заставляют ученых предполагать, что «Вояджер» приближается к границе гелиосферы и вскоре выйдет в межзвёздное пространство.
В конце августа 2012 года датчики аппарата зафиксировали резкое снижение регистрируемых частиц солнечного ветра. В отличие от предыдущих подобных случаев, в этот раз тенденция к снижению сохраняется (по состоянию на начало октября 2012 года). Это может означать, что «Вояджер-1» оказался в межзвёздном пространстве.
20 марта 2013 года почётный профессор астрономии из университета Нью-Мексико Билл Веббер официально сообщил, что «Вояджер-1» всё-таки вышел за пределы Солнечной системы, и случилось это 25 августа 2012 года на расстоянии 121,7 а. е. от Солнца. С тех пор интенсивность излучения 1,9-2,7 МэВ уменьшилась в 300-500 раз. Официальный ответ НАСА от 20 марта гласит, что «Вояджер-1» ещё не достиг межзвёздного пространства, несмотря на отсутствие солнечного ветра. Последним индикатором выхода за пределы гелиосферы должна стать смена направленности магнитного поля.
12 сентября 2013 года НАСА подтвердило, что «Вояджер-1» вышел за пределы гелиосферы Солнечной системы в межзвездное пространство.
Предполагаемая дальнейшая судьба аппарата
Хотя запланированный срок работы обоих «Вояджеров» давно истек, они, тем не менее, продолжают получать энергию от трёх радиоизотопных термоэлектрических генераторов, работающих на плутонии-238, которые, как ожидается, будут производить минимально необходимую энергию для исследований приблизительно до 2025 года.
19 ноября 2015 года «Вояджер-1» будет находиться на расстоянии приблизительно 133,15 а.е от Солнца. Примерно через 40 000 лет (пипец просто) аппарат будет находиться в 1 св. годе от Солнечной системы, а примерно через 285 000 лет аппарат может достичь Сириуса, расположенного примерно в 8,6 св. годах от Земли. И это САМАЯ ближняя к нам звезда…
Вояджер-2
«Вояджер-2» - действующий космический аппарат, запущенный НАСА 20 августа 1977 года в рамках программы «Вояджер» для исследований дальних планет Солнечной системы. Первый и пока единственный аппарат, достигший Урана и Нептуна.
На 17 сентября 2014 года «Вояджер-2» находился на расстоянии в 105,917 а. е. (15,845 млрд км) от Солнца и 0,001652 светового года (расстояние, преодолеваемое лучом света за 14 часов 27,8 минуты).
История
Снимок поверхности Европы
Миссия «Вояджера-2» первоначально включала изучение только Юпитера и Сатурна, а также их спутников. Траектория полёта также предусматривала возможность пролёта мимо Урана и Нептуна, которая была успешно реализована.
В марте 2005 года «Вояджер-2» находился на расстоянии 11,412 млрд км от Земли. Скорость удаления из Солнечной системы - 494 млн км в год (около 15 км/с, или 0,00005 от скорости света).
Аппарат идентичен «Вояджеру-1». За счёт гравитационного манёвра у Юпитера, Сатурна и Урана «Вояджер-2» смог на 20 лет сократить срок полёта к Нептуну (по сравнению с прямой траекторией с Земли).
9 июля 1979 года - максимальное сближение с Юпитером (71,4 тыс. км).
«Вояджер-2» близко подошёл к Европе и Ганимеду, галилеевым спутникам, не исследованным ранее «Вояджером-1». Переданные снимки позволили выдвинуть гипотезу о существовании жидкого океана под поверхностью Европы. Обследование самого крупного спутника в Солнечной системе - Ганимеда - показало, что он покрыт корой «грязного» льда, а его поверхность значительно старше поверхности Европы. После обследования спутников аппарат пролетел мимо Юпитера.
Фотография Энцелада
25 августа 1981 года - максимальное сближение с Сатурном (101 тыс. км).
Траектория зонда прошла около спутников Сатурна Тефии и Энцелада, аппарат передал подробные фотографии поверхности спутников.
24 января 1986 года - максимальное сближение с Ураном (81,5 тыс. км).
Аппарат передал на Землю тысячи снимков Урана, его спутников и колец. Благодаря этим фотографиям, учёные обнаружили два новых кольца и исследовали девять уже известных. Помимо этого, были обнаружены 11 новых спутников Урана.
Снимки одной из лун - Миранды - удивили исследователей. Предполагается, 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.
«Вояджер-2» показал, что на обоих полюсах Урана температура оказалась одинаковой, хотя только один освещался Солнцем. Исследователи сделали вывод о наличии механизма передачи тепла из одной части планеты к другой. В среднем температура Урана составляет 59 К, или −214 ˚C.
Фотография Тритона
24 августа 1989 года
- аппарат пролетел в 48 тыс. км от поверхности Нептуна.
Были получены уникальные снимки Нептуна и его крупного спутника Тритона. На Тритоне были обнаружены действующие гейзеры, что было очень неожиданным для удалённого от Солнца и холодного спутника.
30 августа 2007 года
- аппарат достиг границы ударной волны и вошёл в область гелиопаузы.
28 июня 2010 года
- продолжительность полёта «Вояджера-2» достигла 12 000 дней, что в общей сложности составляет около 33 лет. Вместе с «Вояджером-1» он является самым удалённым космическим объектом, сделанным руками человека, а также самым долго и продуктивно работающим; дольше их в рабочем состоянии остаются аппараты «Пионер»-6, −7, −8, с которыми за ненадобностью связь не поддерживается.
24 января 2011 года
в НАСА отмечают 25-летний юбилей встречи «Вояджера-2» с Ураном. На этот момент он находился примерно в 14 млрд км от Солнца, а «Вояджер-1», направленный для исследования Юпитера и Сатурна, улетел более чем на 17 млрд км от светила.
4 ноября 2011 года
была послана команда переключения на запасной набор двигателей. Через 10 дней получено подтверждение о переключении. Это позволит аппарату проработать ещё не менее 10 лет.
3 ноября 2012 года
(с 1977 года, спустя 35 лет…) «Вояджер-2» достиг расстояния 100 а. е. от Солнца.
Устройство аппарата
Масса аппарата при старте составляла 798 кг, масса полезной нагрузки - 86 кг. Длина - 2,5 м. Корпус аппарата - многогранная призма с центральным проёмом. На корпус посажен отражатель направленной антенны диаметром 3,66 метра. Электропитание (первоначально 500 ватт) обеспечивают три вынесенные на штанге радиоизотопные установки, использующие окись плутония (в силу удалённости от Солнца солнечные батареи были бы бесполезны). По мере распада плутония мощность термоэлектрических генераторов падает (при пролёте мимо Урана - 400 ватт). Кроме штанги электрогенераторов, корпусу прикреплены ещё две: штанга с приборами и отдельная штанга магнитометра.
На «Вояджере» установлены два компьютера, которые можно перепрограммировать, что позволяло менять научную программу и обходить возникающие неисправности. Объём оперативной памяти - два блока по 4096 восемнадцатиразрядных слов. Ёмкость запоминающего устройства - 67 Мбайт (до 100 изображений от телевизионных камер). В системе трёхосной ориентации используются два датчика Солнца, датчик звезды Канопус, инерциальный измерительный блок, а также 16 реактивных микродвигателей. В системе коррекции траектории используются 4 таких микродвигателя. Они рассчитаны на 8 коррекций при общем приращении скорости 200 м/сек.
Антенны две: ненаправленная и направленная. Частоты: по обеим антеннам приём 2113 МГц, передача 2295Мгц (диапазон S), а направленная антенна ещё и передача 8415 МГц (диапазон X). Мощность излучающих радиоантенн - 28Вт (диапазон S), 23Вт (диапазон X). Радиосистема «Вояджера» передавала поток информации со скоростью 115,2 кбит/с с Юпитера и 45 кбит/с - с Сатурна. Первоначально расчётная скорость передачи с Урана составляла лишь 4,6 кбит/с, однако её удалось повысить до 30 кбит/с, так как к тому времени ввели более чувствительные радиотелескопы на Земле, а также научились лучше сжимать данные: на определённом этапе миссии система кодирования радиосигналов была заменена на код Рида - Соломона, для чего был перепрограммирован бортовой компьютер.
На борту аппарата закреплена особая золотая пластина. На ней для потенциальных инопланетян указаны координаты Солнечной системы, записан ряд земных звуков и изображений.
В комплект научной аппаратуры входят следующие приборы:
Телевизионная камера с широкоугольным объективом и телевизионная камера с телеобъективом, каждый кадр которой содержит 125 кБ информации.
Инфракрасный спектрометр, предназначенный для исследования энергетического баланса планет, состава атмосфер планет и их спутников, распределения температурных полей.
Ультрафиолетовый спектрометр, предназначенный для исследования температуры и состава верхних слоёв атмосферы, а также некоторых параметров межпланетной и межзвёздной среды.
Фотополяриметр, предназначенный для исследования распределения метана, молекулярного водорода и аммиака над облачным покровом, а также для получения информации об аэрозолях в атмосферах планет и о поверхности их спутников.
Два детектора межпланетной плазмы, предназначенные для регистрации как горячей дозвуковой плазмы в магнитосфере планет, так и холодной сверхзвуковой плазмы в солнечном ветре. Установлены также детекторы волн в плазме.
Детекторы заряженных частиц низкой энергии, предназначенные для исследования энергетического спектра и изотопного состава частиц в магнитосферах планет, а также в межпланетном пространстве.
Детекторы космических лучей (частиц высоких энергий).
Магнитомеры для измерения магнитных полей.
Приёмник для регистрации радиоизлучения планет, Солнца и звезд. Приёмник использует две взаимно перпендикулярные антенны длиной по 10 м.
Большинство приборов вынесено на специальной штанге, часть из них установлена на поворотную платформу. Корпус аппарата и приборы оборудованы разнообразной теплоизоляцией, тепловыми экранами, пластиковыми блендами. Имеются изотопные нагреватели с тепловой мощностью около 1 Вт.
Предполагаемая дальнейшая судьба аппарата
Через 10-20 лет зонд выйдет за пределы Солнечной системы и окажется в межзвёздном пространстве. Пройдя через границы гелиопаузы, зонд навсегда потеряет связь с Землёй - мощности передатчика не хватит для приёма сигнала на Земле.
40 000 г.
- «Вояджер-2» пройдёт на расстоянии 1,7 световых лет от звезды Росс 248.
Интересные факты
В определённый период года «Вояджер-2» приближается к Земле. Это связано с тем, что Земля движется быстрее вокруг Солнца, чем «Вояджер-2» отдаляется от неё.
Спасибо за чтение=)
Информация аккуратно собрана с любимой Википедии.
Общее количество экзопланет в галактике Млечный Путь составляет более 100 миллиардов. Экзопланета – это планета, которая находится за пределами нашей солнечной системы. В настоящее время учеными открыто лишь малая их доля.
Самая темная экзопланета - далекий, размером с Юпитер, газовый гигант TrES-2b.
Измерения показали, что планета TrES-2b отражает менее одного процента света, что делает ее чернее угля и естественно темнее любой из планет солнечной системы. Работа, посвященная этой планете, была опубликована в журнале Королевского Астрономического Общества Monthly Notices. Планета TrES-2b отражает меньше света даже чем черная акриловая краска, так что это поистине темный мир.
Самая большая планета из найденных во Вселенной – это TrES-4. Ее обнаружили в 2006 году, и располагается она в созвездии Геркулес. Планета под названием TrES-4 вращается вокруг звезды, которая находится на расстоянии около 1400 световых лет от планеты Земля.
Исследователи утверждают, что диаметр обнаруженной планеты практически в 2 раза (точнее в 1,7) больше диаметра Юпитера (это самая большая планета Солнечной системы). Температура TrES-4 около 1260 градусов по Цельсию.
COROT-7b
Год на COROT-7b длится чуть больше 20 часов. Неудивительно, что погода в этом мире, мягко говоря, экзотическая.
Астрономы предположили, что планета состоит из литой и твердой горной породы, а не из замороженных газов, которые непременно выкипит при таких условиях.Температура по словам ученых падает с +2000 С на освещенной поверхности до -200 С на ночной.
WASP-12b
Астрономы увидели космический катаклизм: звезда поглощает собственную планету, которая оказалась в непосредственной близости от нее. Речь идет об экзопланете WASP-12b. Она была обнаружена в 2008 году.
WASP-12b, как и большинство известных экзопланет, обнаруженных астрономами, является большим газообразным миром. Однако, в отличие от большинства других экзопланет, WASP-12b вращается вокруг своей звезды на очень близком расстоянии - немногим более 1,5 миллиона километров (в 75 раз ближе чем Земля от Солнца).
Огромный мир WASP-12b уже заглянул в лицо своей смерти, утверждают исследователи. Самая главная проблема планеты – ее размеры. Она выросла до такой степени, что не может удержать свою материю против сил гравитации родной звезды. WASP-12b отдает свою материю звезде с огромной скоростью: шесть миллиардов тонн каждую секунду. В этом случае планета будет полностью уничтожена звездой примерно через десять миллионов лет. По космическим меркам, это совсем немного.
Kepler-10b
С помощью космического телескопа астрономы смогли обнаружить самую маленькую каменистую экзопланету, диаметр которой составляет около 1,4 диаметра Земли.
Новая планета получила обозначение Kepler-10b. Звезда, вокруг которой она вращается, находится на расстоянии около 560 световых лет от Земли в созвездии Дракона и похожа на наше Солнце. Относясь к классу «суперземель», Kepler-10b находится на довольно близкой к своему светилу орбите, совершая оборот вокруг него всего за 0,84 земных суток, при этом температура на ней достигает нескольких тысяч градусов Цельсия. По оценке учёных, при диаметре в 1,4 диаметра Земли Kepler-10b имеет массу 4,5 земных.
HD 189733b
Объект HD 189733b представляет собой планету, размерами похожую на Юпитер, которая обращается вокруг своей звезды на расстоянии 63 световых лет от нас. И хотя эта планета размерами походит на Юпитер, из-за близости к своей звезде она значительно горячее, чем господствующий газовый гигант нашей Солнечной системы. Как и для других найденных горячих юпитеров, вращение этой планеты синхронизовано с ее орбитальным движением – планета всегда повернута к звезде одной стороной. Период обращения равен 2.2 земных дня.
Kepler-16b
Анализ данных о системе Kepler-16 показал, что открытая в ней в июне 2011 года экзопланета Kepler-16b вращается сразу вокруг двух звезд. Если бы наблюдатель мог оказаться на поверхности планеты, то он увидел бы, как восходят и заходят два солнца, совсем как на планете Татуин из фантастической саги «Звездные войны».
В июне 2011 года ученые объявили, что в системе находится планета, которая получила обозначение Kepler-16b. Проведя в дальнейшем детальное исследование, они установили, что Kepler-16b вращается вокруг двойной звездной системы по орбите, примерно равной орбите Венеры, и совершает один оборот за 229 дней.
Благодаря совместным усилиям астрономов-любителей, участвовавшим в проекте Planet Hunters, и профессиональных астрономов удалось обнаружить планету в системе из четырех звезд. Планета обращается вокруг двух звезд, вокруг которых в свою очередь обращаются еще две звезды.
PSR 1257 b и PSR 1257 c
2 планеты вращаются вокруг умирающей звезды.
Кеплер-36b и Kepler-36c
Экзопланеты Кеплер-36b и Kepler-36c - эти новые планеты обнаружены телескопом Кеплер. Эти необычные экзопланеты находятся поразительно близко друг к другу.
Астрономы обнаружили пару соседних экпланет с разными плотностями на орбитах очень близко друг к другу. Экзопланеты слишком близко к своей звезде и не находятся в так называемой "обитаемой зоне" звездной системы, то есть зоне, где жидкая вода может существовать на поверхности, но они интересны не этим. Астрономов удивило очень близкое соседство этих двух совершенно разных планет: орбиты планет находятся так близко, как никакие другие орбиты ранее открытых планет.
