Аппарат Voyager в представлении художника
Voyager-2 был запущен 20 августа 1977 г. с целью изучения внешних планет Солнечной системы. В 1979 г. он посетил Юпитер, еще через два года аппарат совершил пролет Сатурна, после чего направился к ледяным гигантам Урану и Нептуну, в окрестностях которых побывал в 1986 и 1989 гг. По сей день он остается единственным в истории космическим аппаратам, исследовавшим эти две планеты с близкого расстояния.
После пролета Нептуна Voyager-2 ушел по траектории, направленной к югу по отношению к плоскости эклиптики. Несмотря на то, что номинальный срок службы аппарата составлял всего 4 года, он сохранил работоспособность, по-прежнему поддерживая связь с Землей и передавая данные своих приборов.
Устройство аппарата Voyager
В 2007 г. Voyager-2 вошел во внешний слой гелиосферы — области пространства вокруг Солнца, в которой доминируют солнечный ветер и магнитные поля. В конце августа 2018 г. приборы станции зарегистрировали заметное увеличение энергии космических лучей — высокоэнергетических заряженных частиц межзвездного происхождения.
В мае 2012 г. схожее изменение параметров окружающей среды зафиксировал Voyager-1. Через три месяца после этого аппарат миновал гелиопаузу (достаточно тонкую границу, на которой происходит перемешивание солнечного ветра с межзвездным веществом) и вышел в межзвездное пространство. На тот момент он пребывал на расстоянии примерно 121 а.е. (18,1 млрд км) от Солнца.
Однако Voyager-2 находился в иной области гелиосферы, нежели Voyager-1. К тому же, ее размер не является постоянной величиной. Под влиянием 11-летнего цикла солнечной активности гелиопауза может приближаться или удаляться от Солнца. Поэтому специалисты миссии не стали озвучивать конкретные прогнозы по поводу того, когда же именно аппарат выйдет в межзвездное пространство.
Графики, показывающие зафиксированное приборами Voyager 2 уменьшение интенсивности солнечного ветра и увеличение энергии космического излучения.
Данные установленного на борту Voyager инструмента PLS и его общий вид.
Сравнение графиков, показывающих зафиксированное приборами Voyager 1 и Voyager 2 изменение интенсивности солнечного ветра и энергии космического излучения перед и после их выхода в межзвездное пространство.
Но, как оказалось, ждать пришлось совсем недолго. 5 ноября установленный на борту Voyager 2 инструмент для изучения плазмы PLS (Plasma Science Experiment) зарегистрировал резкое снижение скорости частиц солнечного ветра. В дальнейшем он не обнаружил никаких признаков наличия потока солнечного ветра вблизи Voyager 2.
Это говорит о том, что аппарат действительно прошел гелиопаузу и покинул гелиосферу. В тот день станция находилась на расстоянии около 119 а.е. (17,8 млрд км) от Солнца. Испускаемым ей сигналам требовалось 16,5 часов, чтобы добраться до Земли.
Что интересно, инструмент PLS на борту Voyager-1 вышел из строя еще в 1980 г. Поэтому «брат-близнец» Voyager-2 больше не может проводить прямые измерения характеристик плазмы. Ученым пришлось воспользоваться косвенными данными о взаимодействии солнечного выброса с окружающим зонд веществом, чтобы оценить его параметры и доказать, что Voyager-1 действительно вышел в межзвездное пространство в 2012 году.
«Вояджер-1» движется по гиперболической траектории, то есть он не вернется в Солнечную систему. Примерно через 40 000 лет первый «Вояджер» пролетит в 1,6 светового года (15 трлн км) от звезды AC+79 3888 созвездия Жирафа, а в дальнейшем, вероятно, будет вечно странствовать по Млечному Пути.
А теперь и «Вояджер-2» после своего 41-летнего путешествия вышел за пределы гелиосферы – «защитного пузыря из заряженных частиц и магнитных полей, созданных Солнцем», как поясняют в NASA. Это произошло в начале ноября, но только теперь, после обработки полученных данных, специалисты NASA могут сделать такой вывод.
Миссия Voyager-2 в цифрах
Стоит отметить, что выход в межзвездное пространство не означает, что Voyager-2 покинул Солнечную систему. По современным представлениям, ее граница находится за пределами внешнего края Облака Оорта, на расстоянии около 100 тыс. а. е. от Солнца. Voyager-2 потребуется примерно трехсот лет, чтобы достичь внутренней границы облака Оорта и еще порядка 30 тыс. лет, чтобы пересечь его.
Иллюстрация, демонстрирующая положение аппаратов Voyager-1 и Voyager-2.
Фотография телескопа Hubble, демонстрирующая ударную волну вокруг молодой звезды LL Ori. Она возникает из-за столкновения испускаемого ей ветра с межзвездным веществом.
Постер, посвященный выходу Voyager-2 в межзвездное пространство.
Формально, вскоре в межзвездное пространство также может выйти (а возможно уже и вышел) запущенный в 1972 г. аппарат Pioneer-10. Сейчас он находится на расстоянии 122 а.е. от Солнца, что даже немного дальше, чем Voyager-2. Однако, поскольку связь с Pioneer 10 была потеряна еще в 2003 г., ученые вряд ли смогут узнать, когда именно он покинул пределы гелиосферы.
Что касается Voyager-2, то станция продолжает поддерживать связь с Землей благодаря радиоизотопному термоэлектрогенератору (ритэгу). Он преобразует в энергию тепло, выделяющееся при естественном распаде плутония-238. Мощность ритэга Voyager-2 постепенно уменьшается. Это происходит из-за распада плутония-238 и деградации термопары. По оценкам, вырабатываемой им энергии хватит, чтобы станция смогла поддерживать связь с Землей где-то до 2025 г.
Источник 1 Источник 2 Источник 3
