Разведчики внешних планет. Путешествие «Пионеров» и «Вояджеров» от Земли до Нептуна и далее

Тем временем на Земле 29 июня впервые сопрягли 70-метровую антенну в Голдстоуне с 23 готовыми на тот момент антеннами системы VLA. Это позволило проверить всю цепочку прохождения информации: съемка с компенсацией смаза, бортовая обработка изображения со сжатием, передача, прием и сохранение на Земле. Кроме того, проверялись все режимы обработки данных, необходимые в ходе встречи с Нептуном, тестировались и калибровались камеры и спектрометры. Линия сопряжения голдстоунского комплекса и системы VLA была протестирована пять раз, начиная с простых задач и заканчивая полным меню функций при максимальных скоростях приема информации.

27 июля борт вернули в обычный однопроцессорный режим, и с 29 июля FDS-A и FDS-B работали на штатных версиях программ 06AB и 08AA. Тогда же обновили до версии BML-5 аварийную программу, которая должна была в случае полной потери командной радиолинии обеспечить выполнение программы исследования Нептуна в полностью автономном режиме.

Потенциальную проблему представлял также бортовой таймер, отсчитывающий полетное время 48-минутными «расчетными часами». Как мы помним, 65 536 интервалов счетчика соответствовало примерно 2185 суткам. Один раз он уже переполнился 13 августа 1983 г., а следующее переполнение предстояло 6 августа 1989 г., в разгар наблюдений Нептуна. Чтобы избежать возможных ошибок, счетчик обнулили заранее – 10 августа 1988 г.

Заключительный тест бортовых алгоритмов был проведен весной 1989 г. 11 апреля программу 180F вновь загрузили в память процессора FDS-A, а 13 апреля был инициирован режим параллельной работы с ведущим процессором FDS-B с программой 09AD. Отличием версии 09AD от предыдущей была реализация алгоритма безманевренной компенсации. Тогда же на борт заложили аварийную программу BML-6.

Подготовка группы управления «Вояджера» началась в октябре 1988 г. с внутренних тренировок. Интегрированная команда, включающая боевые расчеты DSN и других привлеченных организаций, начала отрабатывать сценарий встречи в конце января 1989 г. Наконец, 24–25 мая 1989 г. была проведена полноценная репетиция сближения с участием всех наземных средств приема и обработки информации, включая радиотелескопы VLA, Паркс и Усуда.

Японский 64-метровый радиотелескоп Усуда в 100 км северо-западнее Токио готовился работать параллельно с австралийским комплексом Тидбинбилла – Паркс – его помощь была важна во время радиопросвечивания атмосфер Нептуна и Тритона. Запись сигнала с двух разнесенных в пространстве точек улучшала качество информации и позволяла «заглянуть» вдвое глубже.

Восьмая планета в кадре

9 мая 1988 г. аппарат отснял Нептун и Тритон с дистанции 685 млн км. В кадре размером 800 × 800 планета занимала лишь маленькую часть – восемь пикселей в поперечнике – и ее изображение было слегка смазано. Съемка проводилась с прозрачным и зеленым фильтрами, и, чтобы получить цветопередачу, близкую к реальной, пришлось «подмешать» цветовые данные наземных съемок. Нептун получился сине-зеленого цвета (результат поглощения красных лучей метаном) и без деталей, хотя наземные съемки в спектральной полосе метана с аналогичным разрешением позволяли видеть крупномасштабные облачные структуры. Тритон имел отчетливый красно-желтый оттенок, который могли придавать ему органические соединения на базе метана.

Дополнительные навигационные снимки Нептуна и Тритона делались 11 и 13 июля, 14 ноября и 13 декабря 1988 г., а затем 23 января и 23 февраля 1989 г.

23 января 1989 г. Нептун был отснят с расстояния 310 млн км с пространственным разрешением около 6000 км. Очень интересной оказалась яркая атмосферная деталь на 30° ю.ш., похожая на наблюдавшиеся с Земли в красной метановой полосе. Скорость ее движения соответствовала периоду обращения 17–18 часов. Из кадров за прозрачным, фиолетовым и оранжевым светофильтрами составили цветное изображение, на котором удалось рассмотреть облачную структуру в виде широтных полос, характерную и для других планет-гигантов. Светлые полосы были на 10 % ярче, чем темная кайма вокруг южного полюса; степень контраста оказалась примерно как у Сатурна и на порядок сильнее, чем на Уране.

3 апреля «Вояджер-2» наблюдал планету с расстояния 208 млн км. На снимках с разрешением 3850 км, помимо широкой полосы, окружающей южный полюс, был найден темный овал между 20° и 30° ю.ш., простирающийся на 35° по долготе. Это образование размером с планету Марс немедленно прозвали Большим Темным Пятном – по аналогии с Большим Красным Пятном на Юпитере. Когда ученые подняли результаты январской съемки, они убедились, что это же или похожее пятно присутствовало и тогда, будучи на 10 % темнее окружающих деталей в прозрачном фильтре, но ярче в оранжевом. Период обращения для пятна опять-таки находился между семнадцатью и восемнадцатью часами.