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

Кольцо Юпитера наблюдалось 8 июля на подлете и 11 июля на отлете четырьмя сеансами продолжительностью от 12 до 44 минут, в том числе в тени. Особенно удачными оказались шесть кадров, снятых через 26 часов после Юпитера с дистанции 1,45 млн км в проходящем солнечном свете с 96-секундной экспозицией. На них кольцо Юпитера оказалось сравнимым по яркости со свечением ободка атмосферы планеты. В нем выделялся яркий и узкий элемент шириной 800 км, найденный «Вояджером-1», и более широкая и темная внутренняя часть шириной 5200–5800 км. Фотографии не позволяли определить толщину кольца, ее оценивали косвенно: сначала говорили о 30 км, потом считали, что она не превышает 1 км, и наконец – от 0,4 до 0,8 км. Очевидно, кольцо состояло из частиц микронного размера, способных рассеивать свет. В ИК-диапазоне кольцо не было заметно.

Внешняя граница кольца была резко очерчена (как вскоре оказалось, спутником 1979 J1), внутренняя была размытой. На высоте примерно 47 000 км кольцо терялось из виду, но в действительности могло простираться до самой облачной поверхности планеты[66].

Исследователи предположили, что кольцо не является ни артефактом времен образования планеты, ни результатом разрушения спутника. Его вещество медленно оседает в сторону атмосферы Юпитера, но пополняется кометными и метеоритными обломками, продуктами бомбардировки больших спутников и вулканическими выбросами с Ио.

Тепловые карты Юпитера для уровней давления 0,15 и 0,80 атм выявили как локальные, так и крупномасштабные структуры, свидетельствующие о динамическом нагреве и охлаждении. Фотометрия на волне 240 нм в ультрафиолете показала наличие поглощающей свет дымки; полярные зоны выглядели особенно темными. В части химии атмосферы был отмечен рост этана по отношению к ацетилену с широтой. Плазма над южной полярной зоной планеты имела температуру 1200–1600 К.

9–11 июля проводилось радиопросвечивание плазменного тора Ио. Земля одновременно принимала в диапазонах S и X с обоих «Вояджеров», причем первый выступал в качестве контрольного источника, сигнал которого не искажен прохождением через облако заряженных частиц. Выяснилось, что энергия ионов снизилась на 30 % по сравнению с мартом – до 60 000 К, а вот свечение тора в ультрафиолете было вдвое сильнее. В магнитосферу планеты они почти не переходили, и там господствовали частицы солнечного происхождения. Вместо этого частицы плазменного тора вызывали полярные сияния на Юпитере, видимые в ультрафиолете.

Подводя первые итоги пролета, новый заместитель администратора NASA по космической науке Томас Матч отметил, что люди ушли из знакомой части Солнечной системы к объектам, которые столь экзотичны, что само их существование – это нечто такое, что можно принять разумом, но пока нельзя воспринять непосредственно… Через сто или двести лет историки назовут этот особенный период исследований поворотным пунктом в культурном, научном и интеллектуальном развитии.

Через два часа после встречи с Юпитером, не прерывая съемок Ио с целью поиска вулканов и не обращая внимание на прекращение команд с Земли, станция выполнила коррекцию TCM-B5 и набрала за 76 минут работы двигателей дополнительные 13 м/с скорости. Тем самым она внесла небольшой, но важный вклад в первый в истории космонавтики гравитационно-активный маневр. В первоначальном плане коррекция для перенацеливания к Сатурну планировалась через две недели, но совмещение ее с пролетом снизило расход топлива на 10 кг. Максимальная скорость КА относительно планеты составила 20,2 км/с. Гелиоцентрическая скорость вдали от Юпитера увеличилась вдвое – с 9,8 до примерно 19,7 км/с, а максимальное ее значение составило 26,9 км/с.

23 июля в 16:10 «Вояджер-2» провел небольшую (0,8 м/с) дополнительную коррекцию TCM-B6. В результате двух маневров время встречи с Сатурном приблизили примерно на 33 часа, на один орбитальный период Энцелада, по сравнению с первоначальным планом полета GB23/TB20[67]. Как следствие, была сохранена встреча с Энцеладом вблизи перицентра и улучшены условия наблюдений Тефии; пожертвовать же пришлось близким (33 000 км) пролетом Мимаса. Вопрос о том, потребуется ли «Вояджеру-2» сближаться с Титаном, пока оставался открытым.

Программа измерений в системе Юпитера была в основном завершена к 5 августа. Теперь путь «Вояджера» пролегал в общем направлении хвоста магнитосферы. Во внешней области магнитосферы планеты вновь нашли горячую плазму, преимущественно в виде ионов водорода, кислорода и серы, которая двигалась почти точно от Солнца.

Выход в «обычную» межпланетную среду ожидался примерно через 30 суток после пролета на расстоянии 16 млн км от планеты. Первый выход в ударную волну был отмечен 3 августа, однако «Вояджер-2» находился в хвосте и вблизи него еще многие месяцы, потому что тот простирался аж до самой орбиты Сатурна!