NASA missiooni Voyager teine kosmoselaev (Voyager-2) ületas heliopausi ja sisenes tähtedevahelisse ruumi. Tema kaksikvend oli seda teinud kuus aastat varem. 1977. aastal hiidplaneetide uurimiseks käivitatud sondid töötavad endiselt ja radioaktiivse kütuse varud kestavad 2030. aastani. Mis ootab "rändureid" Päikesesüsteemi servas.
Puuduse viljad
“Kuidas sündis idee seade neljale hiiglaslikule planeedile saata? NASA kraadiõppur arvutas, et 1977. aastal kogunevad nad üsna kitsasse sektorisse ja gravitatsiooniabi oleks eriti tõhus. Selle tulemusel kulub nendeni jõudmiseks mitte 30, vaid 13 aastat. Artikkel äratas tähelepanu ja algasid arutelud. Algul pakuti projekti “Grand tour” nelja seadmega, kuid see osutus liiga kalliks. Siis võtsid nad aluseks Marineri, mis töötas edukalt Marsil, Merkuuril, Veenusel,”räägib Leonid Ksanfomality, füüsika- ja matemaatikateaduste doktor, Vene Teaduste Akadeemia kosmoseuuringute instituudi päikesesüsteemi füüsika ja füüsika osakonna füüsika osakonna vanemteadur, teaduse autor populaarsed astronoomiaraamatud.
Selle tulemusel tekkis Voyageri projekt kahest identsest sõidukist. Nad saadeti Jupiterisse ja Saturni.
“Teisel kuul pärast käivitamist oli Voyager 2 vait, ei vastanud käskudele. Mis saab siis, kui tema raadiosagedussalvestussüsteem on katki? Proovisime muuta signaalide sagedust - ja lõpuks seade vastas. Siis oli vaja arvestada signaali nihkega, teha kohandusi erinevate tegurite jaoks, näiteks Maa liikumine, soojenemine, seadmete vananemine. Kõik need aastad on töötanud spetsiaalne grupp, valides suhtlemissageduse intuitiivselt. Ja nad tegid seda paremini kui kalkulaatorid,”jätkab teadlane.
Voyagerid on varustatud väga vana, meie standardite kohaselt tehnoloogiaga: rändlainetega saatjatel, andmevahetus toimub tavalise telefonimodemi kiirusel - ja seda kosmiliste vahemaade kaugusel, kus vastus saabub mõne tunniga.
Aja jooksul arvasid matemaatikud, kuidas suurendada andmevahetuse mahtu ja parandada nende usaldusväärsust. Uus töötlemisalgoritm laaditi üles Voyager 2, kuid kui see Uraanini üles lendas, eksis programm ära. Pidin seda kiiresti muutma.
Reklaamvideo:
Selliseid dramaatilisi hetki oli palju. Ja ometi on Voyagerite püsivus hämmastav. Nad on olnud kosmoses 42 aastat, katnud umbes 18 miljardit kilomeetrit, uurinud nelja hiiglaslikku planeeti ja nende satelliite, ületanud heliosfääri - päikese tuule mulli, mille sees asub meie planeedisüsteem.
„Ma austan ameerika insenere selle eest, et nad kunagi alla ei andnud, said kõigist nende seadmetega seotud raskustest üle. Niipea, kui mõni probleem ilmnes, hakkasid nad seda lahendama,”lisab Ksanfomality.
Reisijad lahkusid heliosfäärist - päikese tuule mull, mille sees asub meie planeedisüsteem.
Neli gaasihiiglast
Voyager 1 ja Voyager 2 külastasid üksteist Jupiterit. Nad uurisid atmosfääri, magnetosfääri, kiirgusvööd, avastasid rõngaid. Nad kinnitasid hüpoteesi, et Suur Punane Spot planeedi atmosfääris on hiiglaslik pööris.
Samuti leiti, et Jupiteri magnetosfäär ulatub Io kuu orbiidile, luues nende vahel elektrivoolu.
Voyagers on Io-l registreerinud termilisi anomaaliaid, mis kinnitavad, et seal on hiiglaslikud vulkaanid. On avastatud palju uusi kuusid. Neid on nüüd üheksakümmend.
Magnetosfääril on võime hõivata ja akumuleerida suure energiatarbega elementaarosakesi, mis loovad kiirgusvööd. Jupiteri lähedal asuvate piirkondade külastamine on nagu ronimine töötavasse suure energiatarbega osakeste kiirendisse. Sealne kiirgus on koletu. Kuid sondidel on spetsiaalne kaitse.
Kosmoselaev uuris Saturni ja selle kuude Titanit ja Enceladust ning avastas uued kuud. Voyager 2 lähenes planeedile, uuris selle värvilisi rõngaid, magnetosfääri, atmosfääri koostist, kus see näitas välkkiire.
Astronoomid lootsid Titanile suuri lootusi - nad eeldasid kasvuhooneefekti ja vedela vee olemasolu tingimusi. Kuid nad olid pettunud. Satelliit osutus külmaks ja elutuks, ehkki selle pinnal ja atmosfääris on palju orgaanilisi ühendeid.
Päikesetuule mõju muutus nulliks. "Voyager 2" lahkub heliosfäärist.
Ookeani planeedid
Titanil suunati Voyager 1 kõrvale ja suunati päikesesüsteemi serva poole ning Voyager 2 oli suunatud Uraani poole. 1986. aastal toimus planeedile ajalooline lähenemine, avastas magnetosfääri, kuus satelliiti, avastas ja uuris rõngaid.
Aastal 1989 jõudis seade Neptuuni, mida nüüd nimetatakse ookeani planeediks. Ja siis oli sensatsioon. Teadlased andsid ühe pressikonverentsi teise järel.
“Neptuuni magnetvälja andmed põhjustasid šoki. Sellel on koonuse kuju ja pöörlemine piki telge, mis ei lange kokku planeedi pöördeteljega. Sellist välja kutsuti kaldu pöörlejaks. Planeeti ümbritsevate kiirgusväljade plasmas tekivad raadioemissiooni impulsid. Maal, kus Voyager 2 andmed olid käes, said nad Neptuunist raadioimpulsid vastu. Ja kui neid oleks varem vastu võetud? Kas te kujutate ette artiklite pealkirju? - selgitab Ksanfomality.
Neptuun tekitas mõistatuse: see kiirgab rohkem energiat kui päike võtab. See tähendab, et tal on sisemine soojusallikas. Uraanil seda pole.
„Voyageri missiooni mõju on kolossaalne, paljud ideed planeetide kohta on läbi vaadatud. Selgus, et me ei tea Päikesesüsteemi päritolust kõike. Pigem esindab see silmatorkavat erandit sellest, mida me näeme. Hiiglaslike planeetide uurimine tähistas uue suuna algust planeedifüüsikas - eksoplaneetide uurimist. Nüüd on neid teada umbes kolm tuhat. Kõik nad tõmbuvad omaduste järgi Jupiteri poole, kuid sort on tohutu. Muidugi mõjutab valik, suurt keha on kergem tuvastada, kuid nüüd saame aru, mida teistelt tähtedelt otsida,”jätkab teadlane.
Kosmoselaev Voyager 2 jõudis Neptuuni ja selle satelliidi Tritonini 1989. aasta suvel.
Maa sõnumitoojad
Hiigelplaneetidel viisid Voyagerid läbi gravitatsioonilisi manöövreid - see on nimi, kuidas planeedi gravitatsiooniväljas olevat aparaati kiirendada või vastupidi aeglustada. Tänu sellele oli võimalik kütust kokku hoida ja missiooni aega lühendada. Sondid on maandunud hüperboolsele orbiidile, mis ei hõlma naasmist Päikesesüsteemi.
2012. aastal ületas Voyager 1 heliopausi, viimase kihi heliosfääri ja tähtedevahelise keskpunkti vahel. Astronoomid mõistsid seda päikesetuule kadumisega: instrumendid salvestasid ainult kõrge energiaga kosmilisi osakesi. Kuid magnetvälja suund jääb samaks. Miks? Ebaselge.
Voyager 2 ületas heliopausi eelmise aasta novembri alguses. See juhtus peaaegu kümme astronoomilist ühikut varem kui hinnanguline kaugus, mis on samuti siiani seletamatu.
“Mida veel kosmoselaevad saavad tähtedevahelises ruumis jälgida? Näiteks keskkonna, näiteks täheaine voogude ebahomogeensus. Neil on kümme aastat piisavalt jõudu. Probleem on erinev. Pika vahemaa tõttu võib Päikeses olev juhtimissüsteem ebaõnnestuda, siis kaob raadiosignaal,”lõpetab Leonid Ksanfomality.
Heliosfäärist lahkumine ei tähenda päikesesüsteemist lahkumist. Esiteks peavad Voyagerid jõudma Oorti pilve välisservani - hüpoteetilisse piirkonda, kust jääkomeedid meie juurde lendavad, ja seda ületama. Ainult siis muutub meie tähe raskusjõud tühiseks. See võtab sonde üle kolmekümne tuhande aasta.
Tatjana Pichugina
