Восстановление «Вояджера-1» продолжается

Находящийся в межзвездном пространстве аппарат «Вояджер-1» продемонстрировал некоторые признаки «выздоровления». Об этом сообщила руководитель проекта Сюзанна Додд.

Проблемы с «Вояджером-1» начались в ноябре 2023 года, когда вместо собираемых данных он начал передавать на Землю повторяющийся шаблон из единиц и нулей, словно его заклинило. Специалисты миссии пришли к выводу, что все дело в сбое работы системы полетных данных (FDS). Они перезагрузили компьютер аппарата, но это не помогло.

По всей видимости, все дело в повреждении битовой структуры в компьютере FDS. Проблема заключается в том, что специалисты не знаю, где именно искать это повреждение.

Ситуация дополнительно усугублена возрастом аппарата. «Вояджер-1» был запущен в 1977 году. Тогда это была флагманская миссия NASA, над которой на полную ставку работали 950 сотрудников Лаборатории реактивного движения. По прошествии 46 лет штат миссии сократился до 12 человек. В своей работе им фактически приходится выполнять роль техноархеологов. Они обращаются к документам полувековой давности, написанными людьми, большинство из которых уже умерло, а остальные давно находятся на пенсии и пытаются понять логику, которой те руководствовались, когда писали программный код.

На протяжении нескольких месяцев специалисты миссии не могли похвастаться особым прогрессом в деле спасения аппарата. Но недавно «Вояджер-1» начал демонстрировать признаки «выздоровления». Зонд наконец-то стал передавать знакомые последовательности из единиц и нулей. По словам Сюзанн Додд они не совсем такие, как ожидалось. Но, по крайней мере, это показывает, что FDS хотя бы частично работает.

Но даже если команда и находится на верном пути, ремонт займет еще очень много времени. Расстояние является еще одним весьма существенным фактором. Отправляемым с Земли командам требуется 22,5 часа, чтобы достичь «Вояджера-1». Еще столько же требуется на получение ответа. В настоящее время команда отправляет команды «Вояджеру-1» примерно раз в неделю, что еще больше замедляет ее работу. Но специалисты надеются, что все же сумеют решить проблему и вернуть межзвездного путешественника в строй.

Китайский тупоток

Одинокий странник, изучавший величие Сатурна, его колец и спутников, провёл в космосе в общей сложности 20 лет: 15 октября 1997 года он был запущен с мыса Канаверал (штат Флорида), и, проделав долгий семилетний путь, 30 июня 2004 года "Кассини" добрался до Сатурна и вышел на орбиту газового гиганта.

Долгие годы астрономы всего мира с трепетом наблюдали за открытиями автоматической межпланетной станции - это и фотографии многочисленных ледяных лун, впечатляющие снимки колец и таинственных узоров переменчивых и неспокойных штормов, огромное количество данных о природе далёкого от нас уголка Солнечной системы.

Но когда запасы топлива были на исходе, 26 апреля 2017 года "Кассини" было предназначено совершить несколько отчаянных поручений - "нырнуть" между кольцами Сатурна и самой планетой 22 раза, а затем, чтобы обезопасить спутники, на которых могут быть компоненты жизни, аппарат должен был стать навсегда с этой удивительной планетой одним целым. Инженеры проекта направили "Кассини" в недра газового гиганта, а свою антенну он до последнего держал направленной на Землю, передавая свою прощальную речь землянам. 15 сентября 2017 года "Кассини" навсегда скрылся в облаках Сатурна. Летя навстречу своей гибели, "Кассини", даже разрушаясь, продолжал функционировать - каждый его прибор неустанно передавал данные, пока аппарат не сгорел в атмосфере. "Сердце" станции остановилось, когда учёные поймали последний его сигнал. Он бесподобно справился со всеми манёврами, но что же он сообщил нам в своём грандиозном финале, длившемся с апреля по сентябрь 2017 года?

Более 13 лет "Кассини" был нашими глазами и ушами в системе Сатурна. Планета имеет 82 спутника и кольца, состоящие из частичек льда и камня, причём, точно подсчитать количество колец невозможно, так как при увеличении снимков, сделанных в финальных пролётах с близкого расстояния, видно, как они делятся на более мелкие, словно бы до бесконечности. Астрономы иногда называют Сатурн "Солнечной системой в миниатюре", поскольку многочисленные спутники напоминают планеты, а кольца - Пояс астероидов и Пояс Койпера.

"Кассини" падал в атмосферу Сатурна со скоростью 124 000 км/ч. Никто не знал, сколько он продержится, поскольку изучение планеты изнутри не было задумано учёными изначально. Оказавшись "под кольцами", "Кассини" сделал снимки облаков Сатурна с расстояния, близкого настолько, насколько это было возможно.

Но больше всего учёных поразил Гигантский Гексагон - огромный шестиугольный вихрь, причём, одна сторона этого шестиугольника сопоставима с диаметром Земли! Он есть только на северном полюсе планеты и состоит из тысяч более мелких вихрей, а в самом центре этого шестиугольника - гигантская воронка, уходящая глубоко в недра Сатурна на несколько сотен км. Сам "шестигранник" в зависимости от сезонов ещё и меняет свой цвет: он может быть зеленоватым, золотистым или голубым, но форма шестиугольника стабильна и остаётся на протяжении сотен лет.

Времена года на Сатурне меняются, как на Земле, из-за наклона оси планеты. Когда северный полюс Сатурна оказывается наклонённым к Солнцу, он получает больше света. Солнечный свет взаимодействует с атмосферой и образуются взвешенные частицы - аэрозоли. Они напоминают смог, поэтому и окрашивают Гексагон в оранжево-золотистый цвет, а когда на зиму Сатурн "отворачивается" от Солнца, шестиугольник темнеет. Центральная воронка всегда тёмно-синего цвета, независимо от сезона, вероятно, из-за того, что дымка частиц-аэрозолей затягивается туда, как пылесосом.

Симметричная форма Гексагона получается благодаря взаимодействию вращения планеты и атмосферных течений. В финале своей миссии во время максимальных сближений "Кассини" передал фотографии этих блуждающих друг за другом вихрей в прекрасном качестве.

Во время своего финала "Кассини" обнаружил, что на Сатурне могут даже идти дожди, но это не тот безобидный дождик в привычном нам понимании - это сами кольца постепенно притягиваются Сатурном. Газовый гигант притягивает частички льда, камня и пыли - главные составляющие колец, а затем уничтожает их в своих верхних слоях атмосферы. Каждую секунду на Сатурн выпадает несколько тонн ледяного дождя. Если так будет продолжаться и дальше, то через 300 млн лет планета останется без своего главного "аксессуара".

Кольца могут состоять из микроскопических частичек пыли и глыб размером с крупный внедорожник. Кольца находятся довольно далеко от Сатурна, чтобы он притянул их к себе, но почему же на Сатурне постоянно идёт назойливый и моросящий дождь из ледяных частиц? "Кассини" дал ответ на этот вопрос: осколки льда обладают статическим зарядом. Ультрафиолетовое излучение сдувает электроны, и частицы приобретают заряд - нечто похожее происходит с воздушным шариком, который потёрли о волосы, и он прилипает к стене из-за статического электричества, а раз у Сатурна сильное магнитное поле, то он и притягивает эти ледяные частицы к себе, как магнит. Роль этого магнита играет металлический водород, находящийся вблизи ядра планеты. Под действием огромного давления и высокой температуры в несколько тысяч градусов водород становится не газом и даже не жидкостью, а похожим на расплавленный металл по своей консистенции. Электроны легко высвобождаются, перемещаясь в жидкости, таким образом, под сильным давлением жидкий водород ведёт себя как металл.

Какова масса колец Сатурна? Если взять всё их вещество, то масса получится очень незначительной - они в 100 тысяч раз легче нашей планеты! Возможно, Сатурн периодически "ловит" проходящие мимо кометы и астероиды, пополняя таким образом состав колец. Если какому-то заблудшему небесному телу "не повезёт" пройти мимо, то Сатурн разорвёт его приливными силами.

Но сколько лет кольцам? Существовали ли они с рождения самой планеты или они появились недавно? "Кассини" в финале своей миссии дал нам ответ на этот вопрос: нам очень повезло застать это великолепие - им всего от 10 до 100 млн лет, и возможно, что во времена динозавров на Земле Сатурн не был ещё "Властелином колец" - они слишком лёгкие и слишком яркие. Если бы они были долгожителями, то давно бы уже покрылись пылью, и стали намного темнее. Вероятно, Сатурн притянул к себе ледяной спутник вроде Энцелада и своей гравитацией разрушил его, разорвав на мелкие кусочки. Они распределились по орбите, постоянно сталкивались друг с другом, в результате чего раздробились на мелкие составляющие, а острые углы между ними сгладились, как галька на морском берегу.

"Кассини" показал, что плотность колец очень неоднородна. Там миллионы колец, а между ними могут быть щели, и сами кольца похожи на дорожки на пластинке. Сами кольца удерживаются спутниками-пастухами, которые невозможно увидеть с Земли, так как они прячутся между ними и своей гравитацией удерживают их от дальнейшего распада. Силой гравитации они создают в кольцах волны, и всё это похоже на удивительную симфонию баланса и гармонии. Вместе все спутники помогают своему "Властелину" поддерживать украшение в надлежащем состоянии. Но как они туда протиснулись в таком случае? Пока этот вопрос остаётся открытым.

"Кассини" погиб, но его наследие живёт и до сих пор не оставляет равнодушным. Финальные снимки Гексагона, открытие ледяного дождя, исследование исчезающих и появляющихся вихрей, открытие спутников-пастухов показало нам, что Сатурн - это единая система. Да, с виду он кажется красивым и одновременно суровым, но это невероятный мир, где всё сбалансировано, начиная от маленькой завитушки в атмосфере и заканчивая тончайшими пылинками в кольцах. Сатурн - это уникальное творение природы, и "Кассини" показал нам, что весь мир гигантской планеты держится на хрупком равновесии гравитации. Лишь единство и гармония могли создать такой истинный шедевр во Вселенной! Это и были последние слова "Кассини".

источник