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

Тем не менее с учетом регулярных калибровок магнитные измерения «Вояджера-2» в целом давали разумные данные, соответствующие движению плазмы. При входе в гелиослой и выходе из него магнитометр выдавал пики до 0,20–0,25 нТ, при нахождении в гелиослое показывал около 0,15 нТ, а в солнечном ветре – от 0,05 до 0,10 нТ.

Первая межзвездная

В июле 2008 г. Эд Стоун заявил, что «Вояджер-1» должен первым пройти гелиослой и достичь гелиопаузы и что это случится через 5–10 лет. К 2010 г. прогноз уточнили: выход в межзвездную среду ожидается в ближайшие четыре – шесть лет. А тем временем теоретики взялись за предсказание свойств вещества этой самой среды!

В декабре 2009 г. Мерав Офер из Университета Джорджа Мейсона на основании данных «Вояджеров» определила силу галактического магнитного поля в 0,4–0,5 нТ и заявила, что именно это поле позволяет «держать форму» Местному межзвездному облаку – структуре размером около 30 св. лет, содержащей атомы водорода и гелия с температурами порядка 6000 K. Гелиосфера Солнца полностью погружена в это облако.

Предполагается, что около 10 млн лет назад поблизости от нас взорвалась группа сверхновых звезд, создав огромный пузырь очень горячего газа. Пузырь полностью окружает наше Местное облако и должен был бы давно разрушить его, но этого не происходит. Температура и плотность вещества в облаке недостаточны для того, чтобы создать нужное противодавление, а вот магнитное поле представляется той «палочкой-выручалочкой», которое сохраняет status quo. Величина этого внешнего для нас поля определяет также размеры и форму магнитосферы Солнца, информацию о которых предоставили «Вояджеры».

В августе 2007 г. на рубеже 103,6 а.е. радиальная скорость солнечного ветра вокруг «Вояджера-1» была определена в 70 км/с, и с этого времени началось ее медленное снижение. Поток солнечной плазмы замедлялся в среднем на 19 км/с в год, а в апреле 2010 г. на отметке 113,5 а.е. скорость его скачком упала до нуля. Исследователь из команды LECP Роберт Деккер вспоминал, что когда он понял, что получились сплошные нули, был потрясен: «Вот наш „Вояджер“, и он опять показал нечто совершенно новое».

Ученые из осторожности выждали еще четыре периода вращения Солнца и убедились, что ситуация не меняется: радиальная скорость остается близкой к нулю, а трансверсальная (боковая) сохраняется на уровне 30–40 км/с. Исследователи предположили, что движение солнечной плазмы не прекратилось совсем, но вместо этого пошло вбок – вблизи границы раздела с потоком межзвездного вещества эта версия выглядела разумно. 13 декабря 2010 г. NASA объявило о новом открытии. «Солнечный ветер огибает угол, – пояснил „на пальцах“ Эд Стоун. – „Вояджер-1“ приближается к межзвездному пространству».

16 июня 2011 г. группа Кримигиса опубликовала в Nature результаты измерений LECP из вновь обнаруженной зоны стагнации солнечного ветра, а на языке строгой науки – из переходной зоны в гелиослое. Исследователи сообщили, что в конце 2010 г. начала падать и трансверсальная скорость солнечного ветра. Далее они привлекли данные о регистрации прибором MIMI на станции «Кассини», работающей на орбите вокруг Сатурна, межзвездных энергичных нейтральных атомов в диапазоне энергий, перекрывающем доступный прибору LECP. Применив ту же методику расчета, они определили толщину гелиослоя в 27 а.е. Поскольку «Вояджер-1» пересек ударную волну на отметке 94 а.е., следовало ожидать гелиопаузу на рубеже около 120 а.е. Учитывая, что к моменту публикации «Вояджер-1» ушел от светила на 117,5 а.е., авторы заключили, что выход в межзвездную среду может произойти значительно раньше, чем ожидали до этого.

Оставалось, однако, неизвестно, куда конкретно все-таки повернул поток солнечной плазмы. Как мы помним, детектор заряженных частиц низких энергий LECP обеспечивал регистрацию электронов, протонов и ядер. Изюминкой прибора была его направленность: шаговый двигатель поворачивал блок детекторов на 45° через каждые четыре цикла бортового таймера, то есть через 192 секунды, так что за 25 минут собиралась полная пространственная картина по двум пространственным координатам. А что насчет третьего направления, меридионального?

В 1971 г., когда Стаматиос Кримигис предложил LECP для проекта MJS-77, инженеры выразили крайнее неудовольствие наличием движущихся частей и сдались лишь после того, как на испытаниях шаговый двигатель успешно отработал полмиллиона шагов – вдвое больше, чем нужно было на полет до Сатурна. В реальном полете за первые 36 лет в двух LECP эти устройства сделали по 6 млн шагов!