Вояджер-2 вышел в межзвёздное пространство

В настоящее время космический аппарат "Вояджер-2" покинул гелиосферу - создаваемый Солнцем защитный пузырь из частиц и магнитных полей - и стал вторым в истории рукотворным объектом, достигшим межзвёздного пространства.

Сравнив данные от различных приборов на борту космического путешественника, учёные установили, что аппарат миновал внешнюю границу гелиосферы 5 ноября текущего года. Эта граница, называемая гелиопаузой, образуется в месте столкновения слабого горячего солнечного ветра с холодной и плотной межзвёздной средой. "Вояджер-1" пересёк гелиопаузу в 2012 году, но на "Вояджере-2" ещё работает специальный инструмент, который обеспечивает первые в своем роде наблюдения за природой этих ворот в межзвёздное пространство.

Сейчас "Вояджер-2" находится на расстоянии чуть более 18 миллиардов километров от Земли. Операторы миссии всё ещё могут поддерживать связь с аппаратом, который входит в новую фазу своего путешествия, при этом требуется около 16,5 часов, чтобы перемещающаяся со скоростью света информация от зонда достигла Земли. Для сравнения, свет от Солнца идёт до Земли около восьми минут.

Наиболее убедительные доказательства выхода аппарата "Вояджер-2" из гелиосферы предоставляет его бортовой плазменный научный прибор (PLS), который перестал работать на "Вояджере-1" ещё в 1980 году, задолго до того, как аппарат пересёк гелиопаузу. До недавнего времени пространство вокруг "Вояджера-2" было заполнено преимущественно солнечной плазмой. Этот поток, называемый солнечным ветром, создаёт пузырь - гелиосферу, которая охватывает все планеты нашей Солнечной системы.
Для определения скорости, плотности, температуры, давления потока солнечного ветра инструмент PLS использует электрический ток плазмы. 5 ноября этого года инструмент PLS на борту аппарата "Вояджер-2" наблюдал резкое снижение скорости частиц солнечного ветра. Начиная с этой даты, плазменный прибор перестал фиксировать признаки солнечного ветра в среде, окружающей "Вояджер-2", поэтому учёные с уверенностью могут сказать, что зонд покинул гелиосферу.

В дополнение к данным о характеристиках плазмы команда учёных миссии "Вояджер" получает показания от трёх других бортовых приборов – подсистемы для измерения космического излучения, прибора для измерения потока заряженных частиц низкой энергии и магнитометра. Все эти данные позволяют сделать вывод о том, что "Вояджер-2" пересёк гелиопаузу. Члены команды миссии стремятся продолжить изучение информации, поступающей ото всех работающих бортовых приборов, чтобы получить более чёткое представление об окружающей среде, в которой летит "Вояджер-2".

Данные от обоих аппаратов дают подробное представление о том, каким образом наша гелиосфера взаимодействует с межзвёздной средой. Их наблюдения дополняет информация от Исследователя межзвёздных границ (IBEX) – астрономического спутника, предназначенного для дистанционного изучения этой пограничной области. Сейчас ведётся подготовка к ещё одной миссии – запуску спутника для исследования и картографирования межзвёздного пространства (IMAP), который должен состояться в 2024 году, чтобы дополнить наблюдения "Вояджеров".

В настоящее время производятся комплексные исследования солнечного ветра, начиная от Солнца и далее к внешним границам. Учёные получают от "Вояджеров" информацию о том рубеже, где кончается влияние Солнца, и это воистину беспрецедентные данные о неизведанной доселе территории.

Оба "Вояджера" миновали гелиосферу, однако они ещё не вышли из Солнечной системы и не покинут её в ближайшее время. Считается, что граница Солнечной системы находится за пределами внешнего края облака Оорта, содержащего множество небольших космических объектов, которые все ещё находятся под воздействием гравитации Солнца.
Ширина облака Оорта точно не известна, но, по оценкам, оно начинается на расстоянии примерно в 1000 астрономических единиц от Солнца и имеет протяжённость до 100000 астрономических единиц (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца). Аппарату "Вояджер-2" потребуется около 300 лет, чтобы достичь внутреннего края облака Оорта, и, возможно, 30000 лет, чтобы выйти за его пределы.

Питание зондов "Вояджер" производится за счёт распада радиоактивного вещества, содержащегося в радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГ). Выходная мощность РИТЭГов уменьшается примерно на четыре ватта в год, а это означает, что различные приборы обоих космических аппаратов, в том числе и камеры, со временем были отключены, чтобы снизить энергопотребление.

"Вояджер-2" был запущен в 1977 году, за 16 дней до старта "Вояджера-1", и оба космических аппарата удалились от своих первоначальных целей исследования на огромное расстояние. Зонды были сконструированы с предполагаемым сроком службы примерно 5 лет и предназначались для проведения подробных исследований Юпитера и Сатурна.
Однако, по мере продвижения миссии, оказались возможными дополнительные пролёты одного из аппаратов мимо двух самых отдалённых планет-гигантов - Урана и Нептуна.
Чтобы предоставить космическим путешественникам больше возможностей, чем они имели при старте с Земли, в течение их полёта через Солнечную систему не раз использовалось дистанционное перепрограммирование.
Двухпланетная миссия со временем стала миссией четырёх планет. Пятилетний срок службы аппаратов растянулся более, чем на 40 лет, что сделало полёт "Вояджеров" самой длительной космической миссией в истории.

Многолетнее путешествие "Вояджеров" прочно вошло не только в историю нынешних и будущих поколений учёных и инженеров, но и в культуру Земли, включая искусство, кино и музыку. Каждый космический аппарат несёт на борту Золотую пластинку с записью звуков Земли, изображений и сообщений.
Поскольку дрейф аппаратов в космическом пространстве может продлиться миллиарды лет, эти круглые капсулы времени однажды могут стать единственными следами человеческой цивилизации во Вселенной.

Управляющие полётом "Вояджеров" связываются с зондами по сети дальней космической связи - Deep Space Network (DSN), глобальной системы связи с межпланетными космическими аппаратами. Инструментарий DSN содержит три группы антенн, расположенных в Голдстоуне (Калифорния), в Мадриде (Испания) и Канберре (Австралия).