«Вояджеры»: что ждёт межзвездных странников?

Через тысячи лет «Вояджер-1» и «Вояджер-2» покинут нашу Солнечную систему. Но их инструменты перестанут работать задолго до того, как это произойдет.

В 1977 году НАСА запустило сразу два космических аппарата-близнеца «Вояджер» для исследования внешних пределов нашей Солнечной системы. Американское агентство тогда еще находилось в зачаточном состоянии. Но после последней высадки астронавтов «Аполлона» на Луну прошло всего пять лет, и НАСА было готово с головой погрузиться в другую смелую идею.

Благодаря редкому выравниванию в космическом пространстве четырех внешних планет Солнечной системы – что случается один раз в 175 лет, НАСА получило возможность пересмотреть астрономию, исследовав Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун одним махом.

Этот план имел ошеломляющий успех.

Зонды удивили ученых уже на Юпитере, когда обнаружили вулканы на спутнике Ио и выяснили, что Европа, вероятно, имеет огромный океан под ледяной коркой. Сатурн выдал свой атмосферный состав и новые кольца. «Вояджер-2» ответил человечеству единственными близкими видами Урана и Нептуна. По сей день ученые все еще делают новые открытия, исследуя данные «Вояджера».

Но зонды не перестали исследовать внешнюю Солнечную систему. «Вояджер-1» и «Вояджер-2» до сих пор функционируют, что делает их самой продолжительной и самой дальней космической миссией в истории. Хотя каждый из них выбрал свой маршрут, оба космических корабля все еще далеки от выхода из Солнечной системы. И им еще предстоит пройти долгий путь.

Куда летят «Вояджеры»?

Даже путешествуя со скоростью более 60 тыс. км/час, зондам «Вояджер» понадобится еще 300 лет, чтобы достичь внутреннего края Облака Оорта – большой сферы из ледяных космических камней, которая начинается в пару тысяч раз дальше от Солнца, чем Земля. По данным НАСА, внешний край Облака Оорта может быть настолько далеким, что зондам «Вояджер» потребуется 30 000 лет или более, чтобы полностью пересечь его.

После этого, примерно через 40 000 лет, «Вояджер-1» наконец приблизится к другой звезде. Однако «Вояджеру-2» на подобное рандеву потребуется 300 000 лет.

К счастью, нам не придется так долго ждать новых открытий. Оба зонда все еще делают интересные находки по пути.

Что изучает миссия «Вояджер»?

Еще в 2012 году «Вояджер-1» стал первым космическим аппаратом, достигшим межзвездного пространства. Там нет никаких дорожных знаков, сообщающих НАСА, что корабль преодолел барьер. Jни определили его благодаря изменениям, обнаруженным «Вояджером-1», когда он достиг области, называемой гелиопаузой.

Наше Солнце производит интенсивный поток частиц, называемый солнечным ветром, который испускается во всех направлениях и создает магнитное поле, которое защищает планеты от межзвездных частиц. Мощный ветер выдувает огромную полость в межзвездной среде (область между звездами), которая охватывает все планеты. Этот защитный пузырь называется гелиосферой, а гелиопауза – его внешняя граница, где влияние нашего Солнца в конце концов подавляется страшно далекой активностью, такой как взрывы сверхновых.

Ученые были удивлены, когда «Вояджер-1» измерил магнитное поле внутри и снаружи гелиопаузы, не обнаружив никаких существенных изменений в ее общем направлении. Затем, когда «Вояджер-2» достиг той же самой границы межзвездного пространства в 2018 году, он получил аналогичные результаты.

Но «Вояджер-2» преподнес еще один сюрприз, когда ученые НАСА опубликовали его первые результаты за пределами гелиопаузы. Первоначально предполагалось, что частицы нашего Солнца не будут «просачиваться» из гелиосферы в межзвездное пространство. И «Вояджер-1» действительно не видел такой утечки. Но «Вояджер-2» обнаружил обратное. Он зафиксировал небольшую струйку солнечных частиц, проходящую через гелиопаузу.

В последние годы зонды-близнецы также обнаружили, что солнечный ветер дует на границе Солнечной системы медленнее, чем ожидалось. Тем не менее, изучая данные двух зондов, астрономы смогли сравнить, сопоставить и подтвердить результаты о границе, которая отделяет Солнечную систему от межзвездного пространства.

Когда угаснут «Вояджеры»?

С момента запуска более 40 лет назад НАСА оставалось в почти постоянном контакте с зондами «Вояджер». Однако космическое агентство временно (с марта) прекратило прием сообщений от «Вояджера-2», пока они работают над ремонтом и обновлением одной из трех антенн сети глубокого космоса (Deep Space Network), используемых для связи с зондами.

Это рискованный шаг, и есть вероятность, что мы не услышим «Вояджер-2», как только приемники будут снова включены. Но Земля все еще находится в контакте с «Вояджером-1». И открытия еще не закончились. Руководители миссии намерены поддерживать связь с космическим кораблем до тех пор, пока он не выйдет из строя или не потеряет мощность.

Оба зонда должны быть в состоянии поддерживать работу хотя бы одного научного прибора до 2025 года. И даже после этого НАСА планирует продолжать получать технические данные от зондов до 2035 года, когда они превысят дальность действия антенн Deep Space Network.

К сожалению, это означает, что так межзвездные странники не смогут рассказать нам, что они увидят, когда достигнут звезд.

Золотая летопись путешествия

Конечно, НАСА знало, что этот день наступит задолго до начала экспедиции. И этот билет в один конец из Солнечной системы смог заинтересовать многих астрономов. Карл Саган был настолько увлечен этой идеей, что помог НАСА создать целый культурный компонент для миссии, пока будущие инопланетяне – или космические земляне – не обнаружат один из «Вояджеров».

Каждый космический корабль несет золотую пластинку, которая служит капсулой времени с Земли, а их содержимое выбирал комитет во главе с Саганом. Эти послания к звездам содержат изображения и звуки с Земли, а также музыку из десятков стран и приветствия, произносимые на 55 языках со всего мира.

Так что, хотя когда-нибудь мы перестанем получать ответ от «Вояджеров», это может быть не последнее сообщение, переданное во время их путешествия к звездам.

«Спустя миллиарды лет наше Солнце, раздувшись в красного гиганта, превратит Землю в обугленный пепел», – полагал Саган. – Но записи «Вояджера» все еще будут в значительной степени нетронуты, в каком-то другом отдаленном районе галактики Млечный путь, сохраняя шум древней цивилизации, которая когда-то процветала – возможно, прежде чем перейти к более великим делам и другим мирам – на далекой планете Земля».