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

Тем временем ученые напряженно ждали встречи «Вояджера» с ударной волной, где солнечный ветер натыкается на магнитосферу Нептуна и быстро тормозится от сверхзвукового потока к дозвуковому. 24 августа в 10:40 появились предвестники – так называемые лэнгмюровские плазменные волны, в 11:15 они пропали и в 12:40 стали регистрироваться вновь. Наконец, в 14:38 UTC по бортовому времени на расстоянии 34,9 R_N (865 000 км) аппарат прошел ударную волну, а вскоре после 18:00 на дистанции 26,5 R_N (656 000 км) вошел в магнитосферу. В JPL в первый раз за этот день открыли шампанское.

Ветры Нептуна и гейзеры Тритона

Почти одновременно, 24 августа в 15:42 UTC, за 12 ч 14 мин до точки наибольшего сближения с Нептуном началась ближняя фаза встречи. С этой минуты в течение 53 часов исполнялась программа B951, включающая основные исследования Нептуна и Тритона. Следующие 72 часа работала программа B952 с основной задачей передать на Землю всю записанную на DTR информацию.

В начале пролетного этапа проводилось высокоточное измерение лучевой скорости КА по доплеровскому сдвигу частоты. Исходный сигнал излучала 70-метровая антенна в Австралии, результат принимала мадридская станция.

На поисковых подлетных снимках удалось найти два новых, самых внутренних спутника 1989 N5 и N6, обращающихся в экваториальной плоскости в 51 000 и 48 200 км от центра Нептуна. Брэдфорд Смит оценил их размеры в 95 и 50 км соответственно. Впоследствии новичкам дали имена Таласса и Наяда.

24 августа с 16:40 до 16:55 были сделаны четыре снимка Нереиды с максимальным доступным разрешением (и все равно недостаточным для воспроизведения в книге), в 21:03 – спутника 1989 N2, а в 03:10 – спутника 1989 N1. Единственный снимок последнего с расстояния 146 000 км удалось включить в программу благодаря тому, что аппарат как раз разворачивался с подходящей скоростью в процессе калибровки антенны для радиоэксперимента. Правда, возможности передать его в реальном времени не было, и Земля увидела 1989 N1 лишь 27 августа.

Оказалось, что «новичок» довольно велик – его диаметр близок к 420 км, напоминает собой битую и потемневшую от времени картофелину и украшен огромным кратером. А вот Нереида подвела ученых – как и Тритон, она оказалась меньше, чем ожидалось. Измеренный по снимкам диаметр старого спутника составил 340 км, так что Нереида уступила второе место в системе Нептуна «молодому» сопернику.

Дважды, с 20:41 до 20:51 и с 21:23 до 21:32, аппарат снимал участки внешнего кольца в режиме компенсации смаза «кивком», чтобы отследить движение двух уплотнений в нем. Затем, начиная с 23:01, фотополяриметр и УФ-спектрометр отслеживали прохождение звезды σ Стрельца за кольцами планеты, в том числе за одним из уплотнений в кольце N63. Это позволило определить ширину кольца примерно в 10 км. Обе камеры вынужденно занимались съемкой этой же области.

За это время аппарат получил с Земли последние оперативные поправки к графикам съемки Нептуна и Тритона и с 00:36 до 05:42 отрабатывал «нептуновский» блок. В ходе его были также повторены съемки колец и сделаны лучшие до пролета фотографии Тритона.

Неровная дальняя дуга N63 предстала перед зрителями в виде почти полного кольца – лишь 10° не хватало до замыкания. Брэдфорд Смит отметил, что почти наверняка и это кольцо полное, и недостающая часть материала все же присутствует.

На время ожидаемого в 02:53 прохождения плоскости колец аппарат развернул свои приборы назад – и не зря: пылевые частицы микронного размера обрушились на него потоком до 250 ударов в секунду. «Вояджер-2» не имел детектора микрометеоритов, но, попадая в элементы конструкции и испаряясь, каждая пылинка выдавала порцию заряженных частиц, которую фиксировал датчик плазменных волн PWS. Узнав, что «Вояджер» благополучно миновал препятствие, в группе управления снова открыли шампанское – дальше никаких неприятностей уже не ожидалось.

А там, у Нептуна, между 02:57 и 03:05, аппарат переориентировался на Канопус для регистрации заряженных частиц и волн при пролете над планетой. До и после этого события, между 01:39 и 03:28, было проведено два этапа фотометрии Нептуна с поиском вертикальных структур, и она-то и преподнесла сюрприз!

При взгляде под острым углом белые перистые облака «отделились» от фона и воспарили над голубой поверхностью Нептуна, отбрасывая на нее тени – более заметные под оранжевым фильтром и менее явные под фиолетовым. Пораженный Смит отметил, что это первый случай, когда «Вояджер» увидел тень от облаков на другой планете. Простые геометрические расчеты показали, что перистые облака парят в 50–75 км над плотным темным слоем. Между ними и плотным слоем внизу атмосфера была прозрачна.

За час до наибольшего сближения «Вояджер-2» прекратил передачу телеметрии, и начался 65-минутный сеанс радиопросвечивания колец Нептуна с использованием бортовых радиопередатчиков X– и S-диапазона. На Земле сигнал принимали австралийский комплекс в Тидбинбилле и Парксе и японская станция Усуда.