Voyager 2 вышел в межзвездное пространство

Поделиться

Космический аппарат Voyager 2 покинул гелиосферу и стал вторым в истории функционирующим межпланетным зондом, вышедшим в межзвездное пространство. Заявление об этом было сделано сотрудниками группы сопровождения миссии на ежегодной встрече участников Американского геофизического союза.

Аппарат Voyager в представлении художника. Источник: NASA

Voyager 2 был запущен 20 августа 1977 г. с целью изучения внешних планет Солнечной системы. В 1979 г. он посетил Юпитер, еще через два года аппарат совершил пролет Сатурна, после чего направился к ледяным гигантам Урану и Нептуну, в окрестностях которых побывал в 1986 и 1989 гг. По сей день он остается единственным в истории космическим аппаратам, исследовавшим эти две планеты с близкого расстояния.

После пролета Нептуна Voyager 2 ушел по траектории, направленной к югу по отношению к плоскости эклиптики. Несмотря на то, что номинальный срок службы аппарата составлял всего 4 года, он сохранил работоспособность, по-прежнему поддерживая связь с Землей и передавая данные своих приборов.

Устройство аппарата Voyager. Источник: NASA/JPL-Caltech

В 2007 г. Voyager 2 вошел во внешний слой гелиосферы — области пространства вокруг Солнца, в которой доминируют солнечный ветер и магнитные поля. В конце августа 2018 г. приборы станции зарегистрировали заметное увеличение энергии космических лучей — высокоэнергетических заряженных частиц межзвездного происхождения. В мае 2012 г. схожее изменение параметров окружающей среды зафиксировал Voyager 1. Через три месяца после этого аппарат миновал гелиопаузу (достаточно тонкую границу, на которой происходит перемешивание солнечного ветра с межзвездным веществом) и вышел в межзвездное пространство. На тот момент он пребывал на расстоянии примерно 121 а.е. (18,1 млрд км) от Солнца.

Однако Voyager 2 находился в иной области гелиосферы, нежели Voyager 1. К тому же, ее размер не является постоянной величиной. Под влиянием 11-летнего цикла солнечной активности гелиопауза может приближаться или удаляться от Солнца. Поэтому специалисты миссии не стали озвучивать конкретные прогнозы по поводу того, когда же именно аппарат выйдет в межзвездное пространство.

Но, как оказалось, ждать пришлось совсем недолго. 5 ноября установленный на борту Voyager 2 инструмент для изучения плазмы PLS (Plasma Science Experiment) зарегистрировал резкое снижение скорости частиц солнечного ветра. В дальнейшем он не обнаружил никаких признаков наличия потока солнечного ветра вблизи Voyager 2. Это говорит о том, что аппарат действительно прошел гелиопаузу и покинул гелиосферу. В тот день станция находилась на расстоянии около 119 а.е. (17,8 млрд км) от Солнца. Испускаемым ей сигналам требовалось 16,5 часов, чтобы добраться до Земли.

График, показывающий зафиксированное приборами Voyager 2 уменьшение интенсивности солнечного ветра и увеличение энергии космического излучения, вызванное его выходом в межзвездное пространство. Источник: NASA/JPL-Caltech/MIT

Что интересно, инструмент PLS на борту Voyager 1 вышел из строя еще в 1980 г. Поэтому «брат-близнец» Voyager 2 больше не может проводить прямые измерения характеристик плазмы. Ученым пришлось воспользоваться косвенными данными о взаимодействии солнечного выброса с окружающим зонд веществом, чтобы оценить его параметры и доказать, что Voyager 1 действительно вышел в межзвездное пространство.

Миссия Voyager 2 в цифрах. Источник: NASA

Стоит отметить, что выход в межзвездное пространство не означает, что Voyager 2 покинул Солнечную систему. По современным представлениям, ее граница находится за пределами внешнего края Облака Оорта, на расстоянии около 100 тыс. а. е. от Солнца. Voyager 2  потребуется примерно трехсот лет, чтобы достичь внутренней границы облака Оорта и еще порядка 30 тыс. лет, чтобы пересечь его.

Формально, вскоре в межзвездное пространство также может выйти (а возможно уже и вышел) запущенный в 1972 г. аппарат Pioneer 10. Сейчас он находится на расстоянии 122 а.е. от Солнца, что даже немного дальше, чем Voyager 2. Однако, поскольку связь с Pioneer 10 была потеряна еще в 2003 г., ученые вряд ли смогут узнать, когда именно он покинул пределы гелиосферы.

Что касается Voyager 2, то станция продолжает поддерживать связь с Землей благодаря радиоизотопному термоэлектрогенератору (ритэгу). Он преобразует в энергию тепло, выделяющееся при естественном распаде плутония-238. Мощность ритэга Voyager 2 постепенно уменьшается. Это происходит из-за распада плутония-238 и деградации термопары. По оценкам, вырабатываемой им энергии хватит, чтобы станция смогла поддерживать связь с Землей где-то до 2025 г.

По материалам: https://www.jpl.nasa.gov


Поделиться