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

Фаза обсервации началась 5 июня с активации рабочей программы B501 в управляющем компьютере CCS. Номер ее расшифровывался следующим образом: B – «Вояджер-2», 5 – пятый этап полета, 01 – номер программы текущего этапа. Единичкой обозначались рабочие программы этапа отлета от Земли, двойкой – перелет по трассе Земля – Юпитер, тройкой – сближение с Юпитером, четверкой – перелет к Сатурну.

Первым делом «Вояджер-2» отснял 43-часовый «мультфильм» вращения планеты, который записывали на всех станциях по двухантенной схеме. Из-за сильных гроз в Испании часть снимков была потеряна, но их удалось считать повторно с бортового «магнитофона». После этого по пять раз за один оборот планеты снимали Сатурн, с помощью УФ-спектрометра изучали тор нейтрального водорода на орбите Титана, велась регистрация радиоизлучений Сатурна и параметров плазмы.

Во второй половине июня был зарегистрирован отказ электронной схемы в компьютере подсистемы летных данных FDS. К счастью, из-за него была потеряна лишь небольшая часть ячеек памяти, однако пролетную программу пришлось срочно переписывать.

19 июля в 11:15 состоялась коррекция TCM-B8 с приращением скорости 1,19 м/с для выхода в расчетную точку на минимальном расстоянии 161 100 км от Сатурна. Допустимое отклонение не должно было превышать 100 км – лишь в этом случае на «Вояджере-2» остался бы достаточный запас топлива для дальнейшего полета к Урану и Нептуну.

Баллистические результаты коррекции оценивались по навигационным съемкам спутников Сатурна, на которых определялось их положение относительно звезд. Радиотехнические измерения на расстоянии в 10 а.е. от Земли уже не обеспечивали достаточную точность и играли вспомогательную роль. Приходилось полагаться на снимки самого «Вояджера» и на модель движения Сатурна и его спутников, уточненную по результатам пролета первого аппарата и уточняемую на ходу (!) по мере сближения второго с планетой.

Так вот, измерения показали, что отклонение от расчетной точки достигает 900 км, причем лишь около 80 км из них были результатом погрешности выполнения маневра, а 390 км «набежало» из-за предстоящих разворотов «Вояджера» для научных наблюдений. Связанное с ними приращение скорости 0,13 м/с баллистики должны были учесть заранее при подготовке TCM-B8, но… этого сделано не было. Новая коррекция TCM-B9 была выполнена 18 августа в 21:25; двигатели проработали 380 секунд и дали приращение скорости 1,02 м/с.

Тем временем 31 июля на расстоянии 24,7 млн км от планеты началась первая, а 11 августа на отметке 14,4 млн км – вторая фаза подлета. Им соответствовали бортовые программы с номерами от B521 до B525.

На первом этапе программа была дополнена сканированием системы Сатурна в ультрафиолете, съемками и фотополяриметрией Япета, а с 15 августа по 5 сентября велась постоянная регистрация данных о движении «Вояджера» в интересах эксперимента по небесной механике.

13 августа началась съемка еще одного «мультфильма» из жизни кольца B – кадры делались за четырьмя светофильтрами с интервалами в 288 секунд на протяжении 30 часов, или трех оборотов кольца[77]. Геометрия съемки была более благоприятна, чем у первого «Вояджера». Во-первых, станция подходила к цели почти точно со стороны Солнца и с севера по отношению к экватору планеты; во-вторых, за девять месяцев Сатурн заметно сдвинулся от равноденствия в сторону северного лета, и кольца были освещены лучше[78]. Ну и, кроме всего прочего, чувствительность видиконовых трубок камер «Вояджера-2» была на 50 % лучше, чем у напарника.

Очень интересными оказались и съемки планеты. Весна в северном полушарии Сатурна вступала в свои права: за девять земных месяцев дымка над облачным покровом стала слабее, а активность пятен и вихревых образований – заметнее. Между 40° с.ш. и 40° ю.ш. по-прежнему фиксировалось мощное восточное течение, скорость которого к северу от экватора достигла 500 м/с и которое охватывало слой атмосферы толщиной порядка 2000 км. Менее интенсивные (от 50 до 200 м/с) струйные потоки наблюдались вплоть до 78° широты. Необычную темную волнистую линию удалось увидеть на 46° с.ш.

На тех широтах, где потоки взаимодействовали с «нормальными» полосами западных ветров, было обнаружено множество небольших циклонических и антициклонических штормов характерным размером 1000 км, а иногда и весьма крупных. Коричневый овал № 1 имел размеры 5000 × 3300 км, а скорость движения воздушных масс на его периферии составляла 30 м/с. На 47° с.ш. исследователи увидели необычный вихрь в виде цифры «6», которая меняла форму с каждым витком. На 74° с.ш. был найден новый овал размером с Евразию, получивший название Большая Берта, или Большое Коричневое Пятно, а еще севернее были уже довольно ясно видны «стороны» таинственного шестиугольника, окружающего полюс.