Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной

В 1986 г. Voyager 2 стал первым пролетевшим вблизи Урана аппаратом, который подробно исследовал эту планету и систему ее колец, а также открыл более 10 новых спутников и изучил уже известные. Были получены важные результаты о необычной структуре магнитного поля Урана. До настоящего времени никакие другие аппараты не посещали Уран и его систему.

Межпланетные станции позволяют не только получать изображения в высоком качестве, но и проводить непосредственные измерения и эксперименты в окрестности и на поверхности тел Солнечной системы.

В 1989 г. Voyager 2 сблизился с Нептуном, это также было первым (и единственным на сегодняшний день) прохождением космического аппарата вблизи данной планеты. После этого траектория аппарата снова была существенно изменена, и он был направлен к границам гелиосферы. В настоящий момент часть аппаратуры Voyager 2 (как и Voyager 1) продолжает работать. Оба аппарата передают уникальную информацию с рекордного (более 115 а. е. в случае Voyager 2 и около 140 a.е. в случае Voyager 1) расстояния, удаляясь от Солнца примерно на 500 млн км (более 3 a.е.) в год.

Среди множества космических аппаратов, изучавших планеты с пролетных или орбитальных (т. е. с выходом на орбиту планеты) траекторий, стоит отметить межпланетную станцию New Horizons. Она стала первым космическим аппаратом, достигшим Плутона, с ее помощью удалось получить уникальные изображения этой карликовой планеты, а также ее спутников. Путешествие заняло почти 10 лет: запуск произошел в январе 2006 г., а аппарат пролетел на минимальном расстоянии от Плутона в июле 2015 г. По пути с помощью аппарата были получены изображения Юпитера и его спутников, а в дальнейшем New Horizons планируется использовать для изучения нескольких небольших объектов в поясе Койпера.

Самые далекие космические аппараты находятся на расстоянии более 100 a.е. от Солнца.

Может показаться странным, но, несмотря на относительную близость Меркурия к нам, изучать его сложнее, чем Юпитер. Поэтому к этой планете было не так много полетов, и не было ни одной посадки. На сегодняшний день наиболее детальные данные по этой планете получены с помощью спутника MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging – Поверхность, космическое окружение, геохимия и картография Меркурия), который был запущен в 2004 г. и вышел на орбиту искусственного спутника Меркурия в 2011 г. В 2015 г. программа была полностью завершена, в частности построены самые подробные карты Меркурия, и межпланетная станция была сведена с орбиты.

Наконец, упомянем межпланетную станцию Cassini, которая была запущена в 1997 г., а в 2004-м достигла своей цели – системы Сатурна. Станция несла спускаемый аппарат Huygens, который совершил посадку на спутник Сатурна Титан, обладающий плотной азотной атмосферой. В результате были получены уникальные данные об этом спутнике, позволившие даже заподозрить существование на нем экзотических форм жизни (см. раздел 16.1 «Жизнь в Солнечной системе»). Cassini в течение 13 лет успешно исследовал систему Сатурна, получив красивейшие изображения этой планеты и сделав ряд важных открытий. Например, были обнаружены криовулканы Энцелада – спутника Сатурна, – фонтанирующие водой подледного океана. 15 сентября 2017 г. аппарат Cassini был сведен с орбиты и вошел в атмосферу Сатурна.

Посадка на поверхность – сложная операция для межпланетной станции. Первая мягкая посадка на Луну удалась только в 1966 г. («Луна-9»). Многие попытки мягкой посадки на Марс и Венеру были неудачными. В случае Венеры это во многом было связано с экстремальными условиями на планете, что впервые выяснилось с помощью аппаратов серии «Венера».

Запущенная в 1967 г. «Венера-4» передавала информацию на Землю во время спуска в атмосфере, но была разрушена колоссальным давлением. Последующие аппараты создавались с учетом этих данных, и в итоге «Венера-7» в конце 1970 г. смогла совершить посадку и передать информацию с поверхности планеты. «Венера-9» и «Венера-10» в 1975 г. отправили на Землю первые изображения поверхности, а «Венера-13» и «Венера-14» – первые цветные изображения (а также провели анализ грунта).

Использование роботизированных мобильных исследовательских лабораторий позволяет получать важную научную информацию без необходимости пилотируемых экспедиций.