Вояджэр (касьмічная праграма)

Во́яджэр (па-ангельску: voyager, вандроўца) — назва сэрыі амэрыканскіх касьмічных апаратаў, а таксама назва праекту па дасьледаваньні далёкіх плянэт Сонечнай сыстэмы з удзелам апаратаў дадзенай сэрыі. «Вояджэры» сталі трэцім і чацьвёртым касьмічным апаратам, якія пакінулі межы сонечнай сыстэмы, першымі двума былі «Піянэр-10» і «Піянэр-11».

«Вояджэр» — касьмічны зонд

Запуск «Вояджэра-2» на Тытан 3Е-Цэнтаўру

Шлях Вояджэра

«Вояджэр» — даволі буйны аб’ект. Гэта высокааўтаномны робат, абсталяваны ўласнымі энэргетычнымі ўсталёўкамі, ракетнымі рухавікамі, кампутарамі, сыстэмай радыёсувязі, кіраваньні й навуковымі прыборамі для дасьледаваньня плянэт, масай каля 815 кг.

Усяго было створана й адпраўлена ў космас два такія апараты:

• Вояджэр-1
• Вояджэр-2

«Вояджэр-1» і «Вояджэр-2» былі створаныя ў лябараторыі рэактыўнага руху (JPL) НАСА.

Праект «Вояджэр»

Праект «Вояджэр» — адзін з самых выбітных эксперымэнтаў, выкананых у космасе ў апошняй чвэрці XX стагодзьдзя.

Адлегласьці да плянэт-гігантаў занадта вялікія для сродкаў зямнога назіраньня. Таму адпраўленыя на Зямлю «Вояджэрамі» фатаздымкі і зьвесткі вымярэньняў маюць вялікую навуковую каштоўнасьць.

Ідэя праекту ўпершыню зьявілася ў канцы 1960-х гадоў, незадоўга да запуску першых пілятаваных апаратаў да Месяцу і апаратаў «Піянэр» да Юпітэру.

Вялікая Чырвоная пляма Юпітэра, зьнятая Вояджэрам-1

Першапачаткова плянавалася дасьледаваць толькі Юпітэр і Сатурн. Аднак дзякуючы таму, што ўсе плянэты-гіганты ўдала разьмясьціліся ў параўнальна вузкім сэктары Сонечнай сыстэмы («парад плянэт»), было магчыма выкарыстаньне гравітацыйных манэўраў для аблёту ўсіх вонкавых плянэт, за выключэньнем Плютона. Пасьля таго, як Вояджэр-1 пасьпяхова выканаў праграму дасьледаваньня Сатурна і яго спадарожніка Тытана, было прынятае канчатковае рашэньне накіраваць Вояджэр-2 да Ўрана і Нэптуну. Для гэтага прыйшлося зьлёгку зьмяніць яго траекторыю, адмовіўшыся ад блізкага пралёту каля Тытана.

Навуковае абсталяваньне апарата

Тэлевізійныя камэры, выразнасьць 800 радкоў, выкарыстоўваюцца адмысловыя відыконы з памяцьцю. Счытваньне аднаго кадра патрабуе 48 з

• шырокавугольная (поле каля 3°), фокусная адлегласьць 200 мм
• вузкавугальная (0,4°), фокусная адлегласьць 500 мм

Спэктромэтры

• Інфрачырвоны, дыяпазон ад 4 да 50 мкм
• Ультрафіялетавы, дыяпазон 50—170 нм

Фотапалярымэтар.

Плязмавы комплекс:

• дэтэктар плязмы
• дэтэктар зараджаных часьцінак нізкіх энэргій
• дэтэктар касьмічных прамянёў.
• магнітомэтры высокай і нізкай адчувальнасьці
• прымальнік плязьменных хваль.

Энэргаабсталяваньне апарата

У адрозьненьне ад касьмічных апаратаў, якія дасьледуюць унутраныя плянэты, «Вояджэры» не маглі ўжываць сонечныя батарэі, бо струмень сонечнай радыяцыі па меры выдаленьня апаратаў ад Зямлі станавіўся занадта малы. На «Вояджэрах» усталяваныя тры радыёізатопныя тэрмаэлектрабатарэі з эфэктыўнасьцю каля 5%, награваныя цеплавыдзяляльнымі элемэнтамі з вокісу плютону. Агульная магутнасьць такой батарэі спачатку складала амаль паўкілавата электраэнэргіі, аднак па меры распаду плютону магутнасьць падае.

Пасланьне пазазямным цывілізацыям

Узор залатой пласьцінкі, прымацаванай да апаратаў

Да борта кожнага «Вояджэра» прымацавалі круглую алюмініевую скрынку, паклаўшы туды пазалочаны відэадыск.

На кружэлцы 115 слайдаў, на якіх сабраныя найважнейшыя навуковыя дадзеныя, віды Зямлі, яе мацерыкоў, розныя ляндшафты, сцэны з жыцьця жывёл і чалавека, іх анатамічны будынак і біяхімічная структура, уключаючы малекулу ДНК.

У двайковым кодзе зробленыя неабходныя растлумачэньні і паказана месцазнаходжаньне Сонечнай сыстэмы адносна 14 магутных пульсараў. У якасьці «мернай лінейкі» паказаная звыштонкая структура малекулы вадароду (1420 МГц).

Акрамя малюнкаў на кружэлцы запісаныя і гукі: шэпт маці й плач дзіцяці, галасы птушак і зьвяроў, шум ветра й дажджу, грукат вульканаў і зямлятрусаў, шамаценьне пяску й акіянскі прыбой.

Чалавечая прамова прадстаўленая на кружэлцы кароткімі прывітаньнямі на 58 мовах народаў сьвету. Адмысловы разьдзел пасланьня складаюць дасягненьні сусьветнай музычнай культуры. На кружэлцы запісаныя творы Баха, Моцарта, Бэтховэна, джазавыя кампазыцыі Луі Армстронга, Чака Бэры і народная музыка шматлікіх краін.

На кружэлцы таксама запісаны зварот Джымі Картэра, які ў 1977 г. быў прэзыдэнтам ЗША. Вольны пераклад звароту гучыць так:

Гэты апарат створаны ў ЗША, краіне з насельніцтвам 240 млн чалавек сярод 4-мільярднага насельніцтва Зямлі. Чалавецтва ўсё яшчэ падзеленае на асобныя нацыі і дзяржавы, але краіны хутка ідуць да адзінай зямной цывілізацыі. Мы накіроўваем у космас гэтае пасланьне. Яно, верагодна, выжыве на працягу мільярда гадоў нашай будучыні, калі наша цывілізацыя зьменіцца і цалкам зьменіць аблічча Зямлі… Калі якая-небудзь цывілізацыя перахопіць «Вояджэр» і зможа зразумець сэнс гэтай кружэлкі, — вось наша пасланьне: Гэта — падарунак ад маленькага далёкага міру: нашы гукі, наша навука, нашы малюнкі, наша музыка, нашы думкі і пачуцьці. Мы спрабуем выжыць у наш час, каб жыць і ў вашым. Мы спадзяёмся, надыдзе дзень, калі будуць вырашаныя праблемы, перад якімі мы стаім сёньня, і мы далучымся да галяктычнай цывілізацыі. Гэтыя запісы ўяўляюць нашы надзеі, нашу рашучасьць і нашу добрую волю ў гэтым Сусьвеце, велізарнай і якая выклікае глыбокая павага.

Апараты пакідаюць Сонечную сыстэму

Пасьля сустрэчы з Нэптунам траекторыя «Вояджэра-2» адхілілася да поўдня. У 1993 годзе яго палёт праходзіў пад кутом 48° да экліптыкі, у паўднёвай паўсфэры. «Вояджэр-1» падымаецца над экліптыкай (пачатковы кут 38°). Апараты назаўжды пакідаюць межы Сонечнай сыстэмы.

Тэхнічныя магчымасьці апаратаў такія: энэргіі ў радыёізатопных тэрмаэлектрычных батарэях годзе для працы па мінімальнай праграме прыкладна да 2025 г. Праблемай можа стаць магчымая страта Сонца сонечным чуйнікам, бо зь вялікай адлегласьці Сонца становіцца ўсё больш бляклым. Тады накіраваны радыёпрамень адхіліцца ад Зямлі, і прыём сыгналаў апарата стане немагчымым. Гэта можа адбыцца каля 2030 году.

Адным з пунктаў навуковых дасьледаваньняў «Вояджэраў» зьяўляецца вывучэньне пераходных абласьцей паміж сонечнай і міжзоркавай плязмай. «Вояджэр-1» перасёк геліясфэрную ўдарную хвалю (па-ангельску: termination shock) у сьнежні 2004 году на адлегласьці 94 а. а. ад Сонца. Інфармацыя, якая паступае з «Вояджэра-2», прывяла да новага адкрыцьця: хоць апарат яшчэ не дасягнуў дадзенай мяжы, але атрыманыя ад яго зьвесткі сьведчаць, што яна асымэтрычная — яе паўднёвая частка прыкладна на 10 а. а. бліжэй да Сонца, чым паўночная (імавернае тлумачэньне — уплыў міжзоркавага магнітнага поля). «Вояджэр-2» мог перасекчы гэтую мяжу ў 2007 годзе. Чакаецца, што апараты перасякуць геліяпаўзу прыкладна праз 10 гадоў пасьля перасячэньня геліясфэрнай ударнай хвалі.

Вонкавыя спасылкі

• Афіцыйны сайт праграмы «Вояджэр»  (анг.)
• Scarf F. L. A plasma wave investigation for the Voyager mission // Space Science Reviews. — 1977. — Vol. 21. — P. 289-308.