Зонд "Вояджер-2" - второй созданный человеком объект, которому удалось выйти за пределы нашей системы и сделать невероятное открытие.
Более 40 лет назад ученые отправили в космос двух идентичных межпланетных путешественников — станции "Вояджер-1" и "Вояджер-2". Почти полвека приборы изучали объекты Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, их спутники и так далее), а также ее пределы.Сейчас оба Вояджеры находятся на большем расстоянии от Солнца, чем Плутон.
В сентябре 2013 года "Вояджер-1" достиг границ Солнечной системы и вышедшим за ее пределы. 2018 года достиг межзвездного пространства и его близнец, "Вояджер-2". Там он собрал огромные массивы данных.
Примечательно, что на то, чтобы они дошли до Земли и их расшифровали ученые, ушел почти год. Накопленные межпланетной станцией данные вошли в крупное исследование, опубликованное в издании Nature Astronomy. Что ему удалось узнать - читайте в материале.
Миссия Вояджеров
Космическую станцию "Вояджер-2" запустили 20 августа 1977 года. Ее близнеца "Вояджера-1"— 5 сентября того же года. Изначально ученые рассчитывали, что в течение космического путешествия "Вояджер-1" обгонит своего брата, поэтому его отправили в полет позже.
Сначала приборы должны были изучать именно Юпитер и Сатурн, дополняя знания, собранные в рамках программы "Маринер", когда NASA изучало Марс, Венеру и Меркурий. Первым Юпитера в марте 1979 года достиг "Вояджер-1". В течение полета прибор сделал ряд снимков планеты.
Благодаря последним ученые выяснили, что Большое красное пятно – на самом деле циклон, на планете бывают молнии, а также существуют активные вулканы. А уже в июле достиг Юпитера и "Вояджер-2". Он сфотографировал систему колец планеты и выяснил, что она имеет третий спутник.
Впоследствии обе космические станции приблизились к Сатурну. В 1980 году "Вояджер-1" выяснил, что планета имеет три спутника и плотную атмосферу, напоминающую земную. Зато его брат подробнее исследовал спутники и поверхность планеты, а также сделал ряд снимков Северного полюса Сатурна – благодаря им ученые впоследствии выяснили, что на поверхности планеты царит странный циклон, имеющий форму шестигранника.
После этой миссии пути двух "Вояджеров" разошлись – "Вояджер-1" начал свое долгое путешествие к границам Солнечной системы, а "Вояджер-2" направился исследовать другие планеты — Уран и Нептун. Так, в частности, космический аппарат сделал снимки планет вблизи и заметил два шторма на поверхности Нептуна.
Однако после завершения этих двух миссий в NASA решили выключить 2 широкоугольные и узкоугольные камеры "Вояджера-2", чтобы применить ресурсы прибора для дальнейшего изучения солнечного ветра и межзвездного пространства и отправить его по следам "Вояджера-1".
Что в межзвездном пространстве
"Вояджер-1" достиг границ Солнечной системы 2012 года и вошел в гелиосферу – зону в космическом пространстве вокруг солнца, окруженную межзвездным пространством, что находится под влиянием солнечного ветра. Он стал первым созданным человеком объектом, которому удалось это сделать.
Однако инструмент для исследования плазмы на "Вояджере-1" сломался, а значит, ему было сложно собрать важнейшие данные о выходе в межзвездное пространство. Эту миссию шесть лет спустя исполнил "Вояджер-2", оборудование на котором до сих пор находилось в хорошем состоянии.
5 ноября 2018 года аппарат пересек границу Солнечной системы и вышел в межзвездное пространство на расстоянии 0,002 световых лет от Солнца. Оборудование космического аппарата зафиксировало увеличение плотности плазмы после выхода за пределы Сонячої системы — что свидетельствует о наличие не горячей плазмы, а холодной, которая отличается большей плотностью и свойственна для межзвездной среды.
Когда "Вояджер-2" вышел из геолиосферы, он пересек границу, известную как гелиопауза — в этом месте край солнечной системы сталкивается с межзвездным ветром. И "Вояджер-1" и "Вояджер-2" пересекли гелиопазу меньше, чем за сутки. В процессе перехода оба космических аппарата заметили изменения в интенсивности космического излучения. Сразу за пределами гелиопаузы его мощность была на 90% слабее.
Прибор також установил, что солнечные ветры – потоки заряженных газовых частиц, исходящих из Солнца – вытекают из Солнечной системы и взаимодействуют с межзвездными ветрами – газом, пылью и заряженными частицами, протекают через космос от взрывов сверхновых звезд, которые произошли миллионы лет назад.
Наличие нового "пограничного" слоя свидетельствует о том, что существуют стадии перехода из Солнечной системы до космоса, о которых ученым ранее было неизвестно.
"Оказывается, что существует регион сразу над пределами гелиопаузы, где Солнечная система соединена с межзвездным пространством – существует своеобразная связь", - отметил физик Эдвард Стоун, который работал на проектом "Вояджер" с 1972 года в комментарии Business Insider.
Сейчас оба прибора проходят через участок так называемой "ударной волны" (bow shock), где плазма межзвездного пространства обтекает гелиосферу, подобно воде, которая течет вокруг носа корабля, который движется.
Сколько еще продлится миссия
Проект "Вояджер" — самая длинная миссия в истории NASA. Но оборудование постепенно стареет и становится менее эффективным — двигатели изнашиваются, а генераторы производят меньше энергии. Сколько еще времени "Вояджери" смогут передавать данные — трудно спрогнозировать.
"Когда было запущено два "Вояджера", Космическому агентству было лишь 20 лет, и тогда было трудно представить, что что-то может длиться больше 40 лет", — отметил Том Кримиджис, один из авторов труда.
По его словам, сейчас ученые рассчитывают, что два путешественники смогут предоставлять данные о межзвездном пространстве еще в течение 5 лет. Команда надеется, что "Вояджеры" достигнут удаленной точки в космосе, где на них не будет влиять гелиосфера, до того, как у них закончится топливо.
После того, как космические аппараты погибнут, они просто будут дрейфовать в космосе. На случай, если их когда-нибудь найдут пришельцы, каждый "Вояджер" содержит золотую пластину, на которой закодировано звуки, изображения, а также информацию о жизни на Земле — в частности, ее точные координаты (немало людей озабочены тем, что это опасно и может привести к пагубным последствиям).
В будущем ученые планируют отправить больше подобных аппаратов в разных направлениях к границам Солнечной системы, чтобы лучше изучить ее пределы и таинственный переходный слой.
"Нам очень нужно больше сведений. Существует целый "пузырь", который пересекли только в двух местах. Двух примеров никак не достаточно", - отметил Том Кримиджис.
Ученые прогнозируют, что уже в течение ориентировочно 2025-2030 годов, связь с "Вояджером-2" будет потеряна.
