За время исследования Вояджеров с ними произошло много событий, но сейчас я хотел бы рассказать о самых интересных фактах, связанных с аппаратами:

Текущее расстояние до Вояджера-1 и Вояджера-2 — 19,8 и 16,2 млрд км соответственно, это означает что для получения ответа от аппаратов требуется 36 ч 43 мин и 30 ч 4 мин, только на путь сигнала туда и обратно, без учета времени на обработку сигнала самими аппаратами. Для сравнения: для «пинга» аппарата на луне требуется 2,5 сек (без учета реакции самого аппарата), для Марса — от 6 мин до 44,5 мин (в зависимости от взаимного положения планет).

Все исследовательские аппараты, направляющиеся за пределы Солнечной системы (за исключением «Новых горизонтов»): Вояджеры, Пионеры 10 и 11, при отлете от земли имели скорость меньше третьей космической (которая необходима для покидания Солнечной системы), причиной того, что они таки набрали необходимую скорость — использования гравитационных маневров у планет гигантов. Однако даже аппарат «Новые горизонты» использовал гравитационный маневр у Юпитера для близкого изучения планеты и экономии времени на достижение Плутона.

Все исследовательские аппараты, которые покидают пределы Солнечной системы на данный момент, принадлежат космическому агентству NASA.

Текущие скорости аппаратов больше 17 км/с для Вояджера-1 и 15 км/с для Вояджера-2 (их скорости постепенно падают, за счет притяжения Солнца), при этом третья космическая скорость составляет примерно 16,65 км/с для Земли. Причина того что Вояджер-2 так же как и Вояджер-1 покинет Солнечную систему состоит в том, что третья космическая скорость меняется в зависимости от вашего местоположения — и с удалением от Солнца становится меньше.

Необходимость набора колоссальной для ракетных химических двигателей скорости означало необходимость использования ракетоносителя тяжелого класса, но даже при этом вес аппарата был сильно ограничен — при стартовой массе ракеты в 632,97 тонны, вес аппаратов (полезная нагрузка) составлял всего 721,9 кг, что составляет всего 0,00114 от стартовой массы ракеты.

По тем же причинам использовался ракетоноситель Titan 3E с дополнительной 4-й ступенью. Конструкция выглядела так: первая ступень располагается поперечно (двигатели первой и второй ступени включаются одновременно на старте), последующие — продольно (включение происходит после выработки топлива предыдущей ступени). В качестве топлива первой и второй ступени использовались азотный тетраоксид и аэрозин — смесь НДМГ и гидразина, на третьей ступени (разгонный блок «Центавр») — жидкий водород и кислород, на четвертой (Star-37E) — твердое топливо.

Вояджер-2 был запущен 20 августа (на 16 дней раньше Вояджера-1), причина такого наименования аппаратов — то, что Вояджер-1 изначально должен был обогнать собрата между орбитой Марса и поясом астероидов, до встречи с целями миссии.

Каждый из аппаратов имеет на борту 3 РИТЭГа — радиоизотопных термоэлектрических генератора, их мощность на момент запуска — 470 Ватт электрической мощности. Текущая мощность — около 315 Ватт, падение мощности связано как с деградацией термопары, так и с процессом ядерного распада плутония-238 который является источником тепловой энергии (так как период полураспада составляет 87,7 лет, то текущая тепловая мощность снизилась до 74,1% от изначальной).

Все четыре аппарата, покинувшие гелиосферу Солнца на данный момент — можно было отправить одним запуском Falcon Heavy, или же такими ракетоносителями сверхтяжелого класса, как Сатурн-5, Н-1, Энергия, при этом они составляли бы лишь половину от нагрузки, которую эти ракетоносители могли запустить на орбиту. При этом два Сатурна-5 после закрытия программы Аполлон стали музейными экспонатами, а две готовые Н-1 вообще были сняты прямо со стартовых столов и порезаны на металл.

«Золотые пластинки» Вояджеров, представляющие из себя медный позолоченный диск диаметром 30,48 см, содержит приветствия на 55 языках, музыку, различные звуки природы и 116 рисунков, а так же обращения президента США и генерального секретаря ООН.

Изначально программа рассчитывалась на 5 лет, то есть аппараты превысили свой «гарантийный срок службы» в 7,5 раз, хотя для NASA это далеко не предел — марсоход «Оппортьюнити» превысил свой срок службы (90 марсианских суток) в 48 раз.

Предполагалось, что половину от всей дозы радиации, за время их многолетних миссий Вояджеры получат за несколько дней, пока они будут исследовать Юпитер и его спутники (изначально в программу не закладывалось исследования пояса Койпера или гелиосферы Солнца).

Комичный факт, не связанный напрямую с Вояджерами — аппарат «Новые горизонты» отправленный 19 января 2006 года для изучения Плутона, в статусе планеты. Однако уже 24 августа Плутон был разжалован в статус карликовых планет, однако в штатах Нью-Мексико и Иллинойс позднее за Плутоном был юридически закреплен статус планеты.

Вояджерам принадлежат несколько известных фотографий, получивших свои собственные имена:

image
Family portrait (Семейный портрет) — он был сделан Вояджером-1 после того как он вышел из плоскости эклиптики Солнечной системы, на фото нет нескольких планет: Меркурий слишком близок к Солнцу, чтобы его можно было различить с такого расстояния, Марс и Плутон (в тот момент он еще был планетой) слишком тусклые, чтобы их можно было различить.

image
Схема, отображающая взаимное расположение планет во время «семейного портрета».

image
Pale blue dot (бледно-голубая точка) — часть «семейного портрета», фотография сделана с расстояния чуть больше 6 млрд км.

image
Первая совместная фотография Земли и Луны, произведена Вояджером-1 при его отлете с дистанции в 11,66 млн км до Земли.

Эти фотографии так же знамениты, как и Blue Marble (Синий шарик) Аполлона-17, и «восходом Земли» снятым Аполлоном-11.

Хронология исследований Вояджеров:

20.08.1977 Запуск Вояджера-2 ракетой Titan 3E со стартового стола LC-41 на мысе Канаверал
05.09.1977 Запуск Вояджера-1 ракетой Titan 3E (использовалась та же стартовая позиция)
10.12.1977 Вхождение Вояджера-1 и Вояджера-2 в пояс астероидов
19.12.1977 Вояджер-1 обгоняет Вояджер-2
06.1977 Проблемы с основным радиоприемником Вояджера-2
05.03.1979 Сближение Вояджера-1 с Юпитером
09.07.1979 Сближение Вояджера-2 с Юпитером
12.10.1980 Сближение Вояджера-1 с Сатурном
26.08.1981 Сближение Вояджера-2 с Сатурном
04.11.1985 Сближение Вояджера-2 с Ураном
05.06.1989 Сближение Вояджера-2 с Нептуном
17.02.1998 Вояджер-1 обогнал Пионер-10 и стал самым далеким когда-либо созданным человеком объектом
14.02.1990 Вояджер-1 сделал «Фамильный портрет» планет Солнечной системы, после этого на аппаратах были отключены телекамеры
13.11.1998 Отключение ультрафиолетовой обсерватории Вояджера-2
02.02.2007 Отключение детекторов плазмы Вояджера-1
16.01.2008 Отключение магнитометров Вояджера-1
22.02.2008 Отключение магнитометров Вояджера-2
07.11.2011 Переключение на запасные рулевые двигатели Вояджера-2 для экономии энергии
25.08.2012 Пересечение Вояджером-1 гелиопаузы

Хотелось бы добавить, по поводу последней даты, гелиопауза — эта граница, на которой солнечный ветер тормозится межзвездным веществом, и его скорость падает до нуля, она не является фиксированной, а движется в зависимости от Солнечной погоды, при этом скорость с которой она движется, значительно превосходит скорости Вояджеров. Так что после каждого повышения солнечной активности, сопровождавшейся увеличением выбросов вещества, аппараты оказывались снова в пределах гелиосферы Солнца (но это не афишировалось прессой в виду низкой «сенсационности» такой новости). И соответственно, при падении активности — аппараты снова выходили за пределы гелиосферы, что моментально трактовалось как «Вояджер-1 вышел за пределы Солнечной системы».

Ссылки:
http://voyager.jpl.nasa.gov/ Сайт NASA посвященный программе Вояджеров
https://soundcloud.com/nasa Записи звуковых сигналов, размещенные на «золотых пластинках»
https://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_program

Комментарии (14)


  1. 22sobaki
    07.09.2015 15:12

    Предполагалось, что половину от всей дозы радиации, за время их многолетних миссий Вояджеры получат за несколько дней, пока они будут исследовать Юпитер и его спутники

    С чем это связано, у Юпитера какая-то аномально высокая радиация?


    1. hungry_ewok
      07.09.2015 15:43
      +2

      У него радиационные пояса мощные.


    1. DanilinS
      07.09.2015 15:45
      +1

      Сильное магнитное поле планеты формирует радиационные пояса. Аналогичные есть и Земли.
      Смотри статью википедии «Радиационный пояс»


  1. Beholder
    07.09.2015 15:43
    -17

    38 — это замечательно круглая дата.
    А через неделю исполнится 27 лет со дня запуска какого-нибудь другого спутника, а через две недели — 23 года от ещё чего-нибудь. Надо же строчно написать об этом! Зачем ждать? И любители космоса бойко наставят плюсиков! Ах, вот оно что…


    1. SelenIT2
      07.09.2015 17:48
      +8

      38 лет. В черт-те какой дали, где Солнце виднеется просто яркой звездой, а Землю вообще даже полупикселем давно не видно. Да что там — в межзвездной, растудыть ее, среде! И не ноет, а по-прежнему работает, передает уникальные данные, держит антенны нацеленными на Землю…

      Мне самую чуточку меньше, но даже для меня эти две машинки служат нешуточным мотиватором..:)


    1. voyager-1
      08.09.2015 07:23
      +3

      Я посчитал не справедливым то, что миссия Вояджеров практически ни как не освещается, не смотря на её значимость для науки, за исключением пары новостей в желтой прессе, и решил об них написать. Ну и как бы эти два аппарата — совсем не заурядные спутники, а в отдаленном будущем они вообще перестанут быть спутниками чего-либо ), разве что Млечного пути в целом.


  1. qbertych
    07.09.2015 17:08
    +1

    две готовые Н-1 вообще были сняты прямо со стартовых столов и порезаны на металл
    Про стартовые столы сами для большего трагизма придумали?


    1. sain
      07.09.2015 21:52

      Действительно, непонятный абзац.

      Все четыре аппарата, покинувшие гелиосферу Солнца на данный момент — можно было отправить одним запуском Falcon Heavy, или же такими ракетоносителями сверхтяжелого класса, как Сатурн-5, Н-1, Энергия, при этом они составляли бы лишь половину от нагрузки, которую эти ракетоносители могли запустить на орбиту. При этом два Сатурна-5 после закрытия программы Аполлон стали музейными экспонатами, а две готовые Н-1 вообще были сняты прямо со стартовых столов и порезаны на металл.
      Никакой нагрузки на орбиту Н-1 вывести не могла по той простой причине, что ни один запуск этой ракеты не был успешным. Более того, ни разу не отработала в штатном режиме даже первая ступень. Проект был свернут из-за своей огромной стоимости задолго до того, как «на стартовых столах» могли бы появиться «готовые Н-1».


      1. aikixd
        07.09.2015 23:22
        -2

        3 и 4 ракеты разобрали, они были в разной степени готовности. ЕМНИП 3 действительно уже была на столе. Но Королев умер и новое руководство свернуло проекты, возможно по политическим причинам, так как были основания полагать, что 3 ракета достигнет космоса.


    1. voyager-1
      08.09.2015 07:01

      Есть кадры кинохроники, показанные в фильмах «Царь ракета: Прерванный полет» и в конце фильма «Экспедиция на Марс. Попытка Королева», на которых видно две Н-1 стоящие на стартовых столах (при испытаниях до этого две ракеты одновременно не готовились — поэтому можно уверенно утверждать, что это кадры именно двух последних ракет).
      На двух последних ракетах стояли двигатели НК-33 вместо НК-15, они прошли значительно более строгий контроль и испытания, что давало основания полагать, что ракета таки полетела бы.
      По поводу закрытия программы, можно сказать что скорее всего причина была в том, чтобы скрыть сам факт существования у СССР пилотируемой лунной программы, и выставить США бессмысленно растрачивающими деньги на свою программу. Об этом говорить то, что приказано было уничтожить всю документацию о ракетах.


      1. qbertych
        08.09.2015 10:22

        Хм, интересно. Но это не согласуется с тем же Чертоком. Плюс стартовый стол для такой махины был вроде как только один (даже стенда для первой ступени не было).


  1. MuLLtiQ
    08.09.2015 00:05
    +1

    Вспоминается старое видео :)


  1. PerlPower
    08.09.2015 09:56

    Что на вояджерах осталось рабочего из датчиков?


    1. voyager-1
      08.09.2015 18:00
      +1

      Постоянно работают приемник радиоволн 20 кГц — 40,5 МГц (которыми были сделаны «Симфонии планет»), и ультрафиолетовый спектрометр на Вояджере-1 (по той причине, что он выдает неожиданные для ученых результаты). Еще пять датчиков (регистраторы космических лучей, регистраторы плазмы и магнетометры) выключены, но сохраняют работоспособность для периодического включения, приборы приходится обогревать для сохранения их работоспособности — температура «за бортом» там приближается к — 270 по Цельсию. Также работаю гироскопы, их предполагается отключить в 2017-м, с 2020-го начнется отключение датчиков (теперь уже вместе с обогревателями, насовсем), точные даты не указываются, все зависит от скорости деградации источников энергии.