Галина Железняк - Пришельцы среди нас

Интересно, что подготовленные для «Вояджера-2» решения после лабораторных испытаний опробовались на «Вояджере-1» и только потом включались в программы «Вояджера-2».

Очень большие сложности вызывала телевизионная съемка Нептуна, особенно его темных спутников. Еще при сближении с Ураном инженеры сетовали на недостаточную освещенность планеты и спутников. Телевизионная съемка при низкой освещенности с быстро летящего аппарата приводит к искажениям реальной формы небесного тела. «Это все равно, что в сумерки фотографировать кусок угля на черном фоне», — сказал один из участников эксперимента.

В самом деле, освещенность от Солнца на Уране в 370 раз ниже, чем на Земле. Но на Нептуне она уже в 900 раз ниже! Единственная возможность получить нормальное изображение — это, как знает каждый фотограф, увеличить длительность экспозиции. Для Нептуна она составляет 15 секунд и больше, а для темных спутников и колец — от 2 до 10 минут. Но увеличить экспозицию было не так-то просто.

Скорость аппарата близка к 16 км/с, а относительно Нептуна и Тритона — еще больше. Поскольку аппарат проходил близко от них — 3900 км от облачного слоя над Северным полюсом Нептуна и 39 000 км от Тритона, длительная экспозиция неизбежно привела бы к смазыванию изображения. Такой же результат дает работа двигателей системы ориентации, исправляющих небольшие отклонения «Вояджера-2» от заданного положения. Импульсы от двигателей слегка покачивают аппарат.

Как удалось специалистам преодолеть эти сложности? Прежде всего была вдвое сокращена длительность импульсов включения верньерных двигателей системы ориентации. Оказалось, что и таких укороченных импульсов для ориентации достаточно, а покачивания аппарата значительно уменьшились.

Во время экспозиции включение двигателей запрещено. Кроме того, включение и выключение лентопротяжного механизма запоминающего устройства (магнитофона) разрешается только вместе с включением верньерных двигателей. Все это привело к тому, что во время накопления экспозиции телевизионными камерами дрейф положения осей аппарата стал в 10 раз медленнее движения часовой стрелки. В дальнейшем, по мере приближения к Нептуну, этот дрейф удалось уменьшить еще в 2,5 раза.

Для устранения смазывания изображения камеры медленно поворачиваются за объектом съемки так, чтобы компенсировать его относительное движение. Точность приводов платформы для этого недостаточна, поэтому ее выставляют в нужное положение и фиксируют, а далее за объектом съемки медленно поворачивается весь аппарат. Составленное из полученных таким образом кадров мозаичное изображение получается забавно искаженным, как у спутника Нептуна Миранды. Конечно, она имеет форму сферы, а не яйца. Такие искажения легко устраняются.

Благодаря всем принятым мерам при сближении с Нептуном удалось избежать длительных перерывов в передаче научных данных на Землю, как это было при сближении с Ураном.

Как заключительный аккорд аппарат передал изображение Тритона. Необычный вид поверхности спутника, по-видимому, связан с обнаруженным на нем новым типом вулканизма (вероятно, водно-ледяного). И это при температуре 37 °К (-236 °C)!

Впереди — миллионы лет полета. После встречи с Нептуном траектория «Вояджера-2» отклонилась к югу. Теперь его полет проходит под углом 48° к эклиптике, в южной полусфере. А «Вояджер-1» поднимается над эклиптикой (начальный угол 38°).

Чего ожидают ученые от дальнейшего их полета и что произойдет с самими аппаратами в будущем? Из научных исследований «Вояджеров» на первом месте — ожидаемое пересечение гелиопаузы (границы между межзвездной и солнечной плазмой). Как известно, солнечный ветер имеет скорость около 400 км/с. Где его динамический напор уравновешивается межзвездным магнитным полем, пока никто не знает, но предполагается, что гелиопауза будет пересечена примерно в 2012 году. Так закончилась ли миссия «Вояджера-2»?

Плазменный комплекс останется работоспособным до 2015 года. Целый ряд приборов — телевизионный и спектрофотометрический комплексы — выключится навсегда, кроме ультрафиолетового спектрометра, который будет применяться для исследования звезд и галактик. Будут продолжены плазменные исследования и исследования космических лучей.

Сокращены и сами программы компьютеров. В их память закладываются фиксированные программы, которые для простоты будут вызываться просто по номеру.