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

Оказалось также, что Тефия и Диона «производят» со скоростью до 0,5 кг/с ионы водорода, углерода и кислорода, которые образуют плазменный тор в зоне их орбит с внешней границей между 6 и 7 R_S. Общее количество ионизированного кислорода было оценено в 1/15 от массы тора Ио в системе Юпитера, состоящего в основном из серы. Между Дионой и Реей этот «бублик» соприкасался с тором «титановского» нейтрального водорода.

Еще одним результатом пролета «Вояджера-2» стало обнаружение плазменного кольца, проходящего в 785 000 км от центра планеты на освещенной стороне и в 335 000 км на теневой, то есть между орбитами Тефии и Реи. Энергия частиц в этом кольце (30 кэВ и выше) соответствовала температуре от 300 млн до 500 млн К – в 300 раз больше, чем в солнечной короне! Правда, концентрация частиц была очень низкой – примерно 1000 на кубометр.

Еще на первом «Вояджере» радиоастрономы во главе с Джеймсом Уорвиком обнаружили километровое излучение Сатурна с максимумом на частоте 175 кГц и определили полосу длиной 25 000 км, где должен находиться его источник. Пролет второй станции позволил указать его местонахождение на 80° с.ш.; тогда же и там же, над 78° с.ш., «Вояджер-2» наблюдал полярное сияние в виде кольца. Затем выяснилось, что источник выдает свой сигнал раз в сутки, при прохождении через полуденное направление, с периодом 10 ч 39,4 мин, правда, регистрируется он не всегда. Более слабый источник был выявлен и в южной полярной области. Позднее выяснилось: подозрительная активность присуща всему меридиану, на котором лежат оба источника, и, что еще более странно, с выходом этого меридиана из тени на дневную сторону планеты в самой плотной части кольца B начинают быстро, в течение 15–60 минут, в направлении от центра по радиусу развиваться споки. Как это все работает, непонятно до сих пор.

Электростатические разряды длительностью 15–400 мс регистрировались на «Вояджере-2» втрое реже, чем на первом аппарате. На слух они напоминали треск палки, проводимой по забору, а по сути были похожи на земные молнии, вот только мощность их составляла 10–100 МВт и даже выше. Как правило, импульсы приходили на протяжении трех часов и отсутствовали следующие семь часов. Их по-прежнему связывали с кольцом B, с генерацией разрядов при движении находящегося в нем малого спутника, но эта гипотеза не выдержала проверки временем. В конце концов выяснилось, что «сверхмолнии» генерируются в экваториальной зоне Сатурна, в зоне струйного течения, где период также составляет 10 ч 10 мин, в пределах 60° по долготе. Наконец-то все совпало: и источник, и период, и продолжительность регистрации разрядов.

8 сентября операторы провели новый тест сканирующей платформы и вновь столкнулись с ее нештатным поведением. После дополнительных испытаний наземного аналога стало ясно, что проблема вызвана нагревом механизма из-за неэффективной смазки при быстрых разворотах со скоростью 1° в секунду. Износ его частей приводит к образованию металлической пыли, которая в конце концов начинает мешать движению первой шестерни. Нашли и действенный способ восстановления застрявшего привода – термоциклирование в пределах от +10° до –35 ℃. На будущее было решено использовать азимутальный привод лишь в диапазоне от 180 до 270° и на малых скоростях – 0,08°/с и лишь в порядке исключения – 0,33°/с. Алгоритмы управления платформой были откорректированы 16 декабря.

Фаза отлета была омрачена выходом из строя 64-метровой антенны DSS-14 в Голдстоуне из-за неисправности системы гидравлических подшипников. Это случилось 9 сентября; на время ремонта, до 25 сентября, ее функции взяли на себя DSS-12 и DSS-13.

28 сентября 1981 г. «Вояджер-2» завершил свою работу в системе Сатурна. В результате гравитационного маневра аппарат изменил направление движения почти на 90°, а его гелиоцентрическая скорость увеличилась с 16,5 км/с на подлете до 20,4 км/с на отлете. Так аппарат вступил в новую стадию своего полета, названную не без пафоса «межзвездной миссией „Вояджера“ к Урану».

Глава 7 К седьмой планете

Политическое решение

Как мы помним, траектория, позволяющая продолжить полет от Сатурна к Урану и Нептуну, была рассчитана для «Вояджера-2» изначально. Решение о реализации такого полета, однако, зависело от целого ряда условий.

Во-первых, нужно было убедиться в безопасности пролета на расстоянии порядка 160 000 км от центра Сатурна, необходимого для гравитационного маневра с выходом на траекторию полета к Урану. Это было доказано 1 сентября 1979 г., когда «Пионер-11» прошел мимо Сатурна по аналогичной траектории.

Во-вторых, «Вояджер-1» должен был провести изучение Титана – крупнейшего спутника Сатурна. В случае неудачи второй аппарат должен был бы повторить программу. К счастью, в ноябре 1980 г. первый «выжал» из Титана все, что можно. Сразу после этого штаб-квартира NASA утвердила предложение руководителей проекта «Вояджер» продлить работу второй станции и направить ее от Сатурна к Урану.