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

В рамках «отлетной» программы B952 дважды было считано и передано на Землю содержимое записывающего устройства DTR – на случай сбоев и пробелов.

29 августа завершилась ближняя фаза пролета и началась фаза отлета. 1 сентября состоялись измерения теплового баланса Нептуна с помощью IRIS. 13 сентября был проведен научный маневр с четырьмя разворотами по рысканью и восемью по крену, а также калибровка магнитометров и бортового радиокомплекса. В последующие дни калибровались и другие приборы.

По мере ухода от Нептуна параметры гиперболической гелиоцентрической орбиты КА стабилизировались и составили:

● наклонение – 78,8°;

● расстояние от Солнца в перигелии – 21,24 а.е. (3177,5 млн км);

● эксцентриситет – 6,2842.

Интересно, что с точки зрения баллистики встреча с Нептуном не ускорила полет «Вояджера», а замедлила – такова была плата за встречу с Тритоном. Перед встречей гелиоцентрическая скорость КА составляла 18,9 км/с, а после ухода от Нептуна – лишь 16,7 км/с. Впрочем, полная энергия все равно осталась положительной, как и должно быть при гиперболической траектории.

Небесно-механические итоги пролета также включали уточненные данные о системе Нептуна. Масса планеты оказалась равна 1,0243 × 10²⁶ кг, а ее средняя плотность – 1,64 г/см³. Экваториальный радиус на уровне давления 1 атм был окончательно оценен в 24 764 км, а полярный – в 24 340 км. Тритон «потянул» на 2,141 × 10²² кг и имел плотность 2,054 г/см³ при диаметре 2710 км. Это означало наличие силикатного ядра радиусом порядка 1000 км.

Основные баллистические события во время пролета Нептуна перечислены в таблице 17. Приведенные в последней графе расстояния из предварительного плана даны в качестве иллюстрации, а расчетные времена не соответствуют уточненным, причем в некоторых случаях различия весьма значительны. В частности, точка пересечения плоскости колец на подлете сместилась на шесть минут по времени и сдвинулась на отметку 80 600 км в плане и 85 300 км фактически. Аналогичный сдвиг, но уже на 10 минут, произошел с симметричной ей точкой на отлете – нисходящий узел был пройден на дистанции 103 700 км. События даны по Гринвичу по бортовому времени; время прихода сигнала на Землю ERT было на 246 мин 05 с больше.

Как определил Р. Джейкобсон в ходе последующего анализа, максимальное сближение с Нептуном имело место в 03:56:36,3 эфемеридного времени ET, что соответствовало 03:55:40,1 по Всемирному координированному времени UTC.

2 октября на расстоянии 56 млн км от планеты исследование системы Нептуна завершилось, и лишь отдельные наблюдения еще планировались до декабря включительно. В этот день в 11:42 UTC компьютер CCS начал выполнять новую полетную программу B001 – первую в межзвездном полете «Вояджера-2». К этому времени программа 09AD с алгоритмами навигации у Нептуна была уже выгружена из памяти FDS, и все стало значительно проще.

Глава 9 «Вы ведь полетите мимо Альдебарана?»

«Пионер-11» в конце пути

Вернемся теперь к нашим «Пионерам» – ведь они отправились в межзвездное путешествие раньше «Вояджеров», им его раньше и заканчивать.

Специализированный проектный отдел Центра Эймса по «Пионерам», созданный в 1964 г., был расформирован 29 февраля 1980 г., так как создание новых аппаратов этого класса не планировалось. Заботу о семи работающих зондах – четырех околосолнечных, двух дальних и об одном на орбите вокруг Венеры – возложили на Отделение космических миссий.

Чарльз Холл, руководитель проекта «Пионер», в 1980 г. ушел в отставку после 38 лет работы в NACA и NASA, получив на прощание еще одну медаль «За выдающиеся заслуги». Его должность перешла к Ричарду Фиммелу, научным руководителем проекта стал Палмер Дайал, а менеджером по управлению полетом «Пионеров» – Катерина МакГан. В 1992 г. менеджером проекта стал Фред Вирт, а с 1996 г. четвертым и последним в этой должности был Ларри Лэшер.

1 апреля 1982 г. контакт на управление «Пионерами» и обработку данных был выдан подразделению компании Bendix Field Engineering Corporation в Саннивейле. «Частнику» выделялось 1,85 млн долларов на два года с опцией еще на три года.

Как мы помним, «Пионер-11» первым произвел разведку Сатурна и доказал возможность перенаправления «Вояджера-2» к Урану. Дальнейшую его судьбу определили условия гравитационного маневра: аппарат повернул почти на 90° и приобрел гиперболическую скорость. Направление движения – под углом 12,6° к эклиптике в направлении созвездия Орла – было близким к апексу Солнца, то есть к направлению движения Солнца относительно местного газопылевого облака.

Именно с этой стороны должны были ближе всего располагаться ударная волна в солнечном ветре и гелиопауза – граница солнечного и межзвездного вещества. Ученые надеялись, что «Пионер-11» первым достигнет этих пределов и выйдет в межзвездную среду. На «Пионер-10» они не рассчитывали, так как тот удалялся в противоположном направлении, в сторону хвоста гелиосферы, с асимптотой траектории на 2,9° к северу от эклиптики.