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

Особое внимание было уделено поиску новых малых спутников в делении Кассини между кольцами A и B и на границе между B и C. Такие спутники могли бы отвечать за «распихивание» материала кольца в стороны: расчеты показывали, что тело диаметром 25 км должно «освободить» зону шириной до 500 км. Для их «поимки» была проведена съемка одного из участков деления Кассини на протяжении полного оборота колец. Брэдфорд Смит заявил 23 августа, что если мы не найдем там спутники, снова будут проблемы. Увы, на пресс-конференции 24 августа обескураженные участники видеогруппы Джефф Куцци и Рик Террайл признали, что так и не смогли выявить малых лун размером даже 5–10 км. Смит отметил, что придется искать другие решения, чтобы объяснить сложную конфигурацию колец Сатурна и делений в них.

А кольца по мере приближения к планете разрешались на все большее количество отдельных полосок. Их уже невозможно было подсчитать, ясно было лишь, что их – тысячи!

За трое суток до сближения с Сатурном была проведена 13,5-часовая серия съемок кольца B узкоугольной камерой с целью поиска и изучения «спиц». Снимки делались раз в 192 секунды и передавались со скоростью 44 800 бит/с на сдвоенные наземные антенны.

Первым из спутников на пути «Вояджера-2» встретился Япет: 23 августа в 01:27 UTC по бортовому времени[79] аппарат прошел в 908 487 км выше его. Далеко, но все-таки в 2,5 раза ближе, чем первый из «Вояджеров»! Станция сделала около 30 снимков, на которых удалось разглядеть, что оба полушария спутника покрыты множеством кратеров и что переднее по ходу движения полушарие еще темнее, чем считалось ранее. Оно отражает всего 4–5 % падающего света – примерно как асфальт, в то время как хвостовое полушарие (за исключением темного дна кратеров) – 50 %, подобно свежему снегу. Что самое любопытное, темная сторона Япета имела заметный красно-коричневый оттенок и довольно высокую температуру – 110 К. Было выдвинуто предположение, что это… слой органических веществ, образовавшихся из имеющегося на спутнике метана под воздействием ионизирующего излучения. По возмущениям в движении «Вояджера» удалось установить среднюю плотность Япета – 1,15 г/см³ – и предположить, каков его вероятный состав: 35 % силикатов, 55 % водного льда и 10 % метанового.

Специалисты плазменной группы предсказали, что «Вояджер-2» пройдет границу магнитосферы Сатурна на расстоянии 18 R_S (1,1 млн км) от планеты. 24 августа в 13:37 UTC на удалении 31,5 R_S аппарат в первый раз вошел в ударную волну на подступах к планете, но она дважды отступала и наступала вновь. Поэтому «Вояджер-2» погружался в эту область еще четыре раза – в 17:09, 18:30, 20:21 и окончательно в 00:26 на расстоянии 23,5 R_S от планеты. Наконец, 25 августа в 07:00 «Вояджер-2» прошел магнитопаузу на отметке 18,5 R_S. Прогноз подтвердился блестяще, но… на этот раз Титан оказался вне магнитосферы! Интересно, что за следующие трое суток она «разбухла», и на выходе граница магнитосферы лежала в 1,7 раза дальше от планеты, чем на входе.

Программа съемок Сатурна и остальных его спутников была окончательно скорректирована 24 августа, за двое суток до пролета. Но еще накануне станция начала съемки Гипериона, а 25 августа в 01:25 сблизилась с ним до 472 915 км. Каких только прозвищ не удостоился этот очень продолговатый, усеянный кратерами объект[80]: «земляной орех», «картофелина», «гамбургер», «консервная банка», «кирпич» и даже «хоккейная шайба, которую обгрызли мыши»! Специалистов по небесной механике крайне удивило направление большой оси спутника: не в сторону Сатурна, куда ее должен был развернуть градиент силы тяжести, а под 45° к плоскости орбиты. Огромный кратер диаметром 100 км по центру изображения подсказал Брэдфорду Смиту и Эдварду Стоуну вероятное объяснение: сравнительно недавно – не более 10 млн лет назад – Гиперион столкнулся с другим небесным телом, приобрел свою необычную форму и с тех пор не может «успокоиться». И в то же время спутник был покрыт плотной сетью кратеров и имел, быть может, самую древнюю поверхность в Солнечной системе.

К Титану «Вояджер-2» подошел на 666 101 км, однако и с этого расстояния было видно, что «шапка» полярных облаков, наблюдавшаяся первым аппаратом в северной полярной области, изменила свой облик и теперь еще более походила на темный «воротник». Основной слой дымки находился на высоте 183 ± 30 км над поверхностью в северном полушарии и на 50 км выше в южном. Толщина дымки на полюсах достигала 480 км.

Фотополяриметр провел ценные наблюдения Титана. В основном слое дымки были найдены поляризующие свет частицы размером от 0,5 до 0,05 мкм, а в верхнем, на высоте 314 ± 30 км – 0,3 мкм. Позднее в лабораториях из азота и метана были синтезированы толины – карбонатгидриды, которые, по-видимому, взвешены в атмосфере Титана и делают ее оранжевой и непрозрачной. Уточнили оценку состава атмосферы Титана – 82 % азота и 6 % метана; еще 12 % могло приходиться на аргон, а также на малые составляющие – различные углеводороды и циановодород.