Як Вояджер-2 залишив геліосферу та офіційно став міжзоряною місією

В історії космічних досліджень людства з’явився новий запис – космічний апарат Вояджер-2 став другим земним апаратом, що опинився в міжзоряному просторі.

Як повідомляє NASA, Вояджер-2 залишив межі геліосфери вслід за своїм близнюком Вояджером-1, який пройшов цей рубікон у 2012 році.

Про те, що апарат опинився назовні геліосфери, дослідники дізналися 5 листопада, порівнявши показники з різних бортових інструментів після виходу з геліопаузи – регіону, де розріджений та гарячий сонячний вітер зустрічається з холодним та щільнішим міжзоряним газом. 

Ілюстрація розташування Вояджера-1 та Вояджера-2 за межами геліосфери, захисної оболонки, що підтримується потоками заряджених частинок від Сонця. Вояджер-1 пройшов межі геліосфери Сонця у 2012 році. Вояджер-2 – у листопаді 2018 р. Джерело: NASA/JPL-Caltech

Вояджер-2 все ще має достатньо енергетичних ресурсів, щоби передавати дані на Землю. Зараз відстань між Землею та апаратом перевищує 18 млрд км. Через обмеження у швидкості світла оператори місії можуть спілкуватися з ним з затримкою в 16,5 годин.

Чужорідна плазма

У NASA зробили висновки після розгляду даних з бортового аналізатора плазми PLS (Plasma Science Experiment). Такий самий інструмент було встановлено на Вояджері-1, однак останній вийшов з ладу ще 1980 році, раніше ніж Вояджер-1 встиг досягти геліопаузи.

LL-Ori
Знімок Космічного телескопа Габбл, на якому видно ударну хвилю навколо молодої зорі LL Ori. Ударна хвиля виникає на місці, де геліосфера зіштовхується з міжзоряним газом. Джерело: NASA/STScI/AURA

Досі навколишня плазма біля Вояджера-2 складалася переважно з матерії, що надходить від Сонця. Цей потік заряджених частинок, що летять в усі боки від зорі, утворює бульбашку – геліосферу – що охоплює всі планети Сонячної системи. Рух плазми також супроводжується електричним струмом, який фіксує PLS. Завдяки цій інформації, Вояджер-2 здатен передати на Землю дані про швидкість, щільність, температуру, тиск та магнітні поля сонячного вітру.

5 листопада PLS на борту Вояджера-2 зафіксував крутий спад рівня сонячної плазми, а в наступні дні – взагалі перестав фіксувати ознаки потоку частинок рідної зорі.

Діаграма з даними плазми: верхній графік – галактичні космічні промені (наповнюють міжзоряний простір), нижній – заряджені частинки геліосфери. Джерело: NASA/JPL-Caltech

Інші інструменти Вояджера-2 також зафіксували зміни параметрів навколишнього середовища. Це лише підтвердило факт переходу геліопаузи 5 листопада.

“Нам все ще залишається багато чого дослідити у регіоні міжзоряного простору одразу за геліопаузою”,

– зазначив Ед Стоун, дослідник місії Вояджер з Калтеху.

Одна команда

Обидва Вояджери – все ще “в строю”, а їхня цінність лише зростає. До них жоден апарат не відлітав настільки далеко та не контактував безпосередньо з міжзоряним вітром.

Дані з Вояджера-1 та Вояджера-2 доповнюють дані з місії IBEX (Interstellar Boundary Explorer), яка досліджує межі геліосфери дистанційно. До того ж, у NASA вже готують запуск нової місії IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe). Новий зонд має бути запущений в 2024 році, щоби знайти та дослідити те, що зафіксують старенькі Вояджери.

Запуск космічного зонда IMAP заплановано на 2024 рік.

Джерело: NASA

“Для нас Вояджер займає дуже особливе місце в нашому геліофізичному флоті,”

‒ каже Нікола Фокс, директор Департаменту геліофізики в штаб-квартирі NASA ‒

“Наші дослідження починаються на Сонці та поширюються на все, до чого торкається сонячний вітер. Те, що Вояджери продовжують надсилати назад інформацію про кордони сонячного впливу відкриває нам безпрецедентний погляд на дійсно невідому територію.”

У NASA зазначають, що попри вихід з геліосфери, Вояджери все ще знаходяться в межах Сонячної системи та не залишать її найближчі декілька сотень років.

Кордони Сонячної системи пролягають по зовнішньому краю Хмари Оорта – скупченню малих тіл, які утримуються гравітацією Сонця та значній відстані – від 0.03 до 3.2 світлового року від зорі.

За підрахунками астрономів, щоби досягти внутрішньої частини Хмари Оорта, Вояджеру-2 знадобиться близько 300 років. Повністю вийти за межі Сонячної системи апарат зможе лише через 30 000 років.

Перші посланці Землі

За ініціативою американського астронома та популяризатора науки Карла Саґана на обидва апарати перед запуском встановили “золотий диск Вояджера“, на якому записані привітання різними мовами Землі та інформація про нашу планету. Мідна платівка містить малюнки, а також аудіо та відеосигнали, які, за задумом, зможуть познайомити позаземні цивілізації з людством.

Золотий диск Вояджера
Золотий диск Вояджера з інструкціями, як побудувати програвач, вказівником розташування Сонячної системи відносно 14 пульсарів, а також малюнком атому водню в його двох базових станах. Джерело: NASA/JPL

Зонди живляться теплом від радіоактивних ізотопів, які знаходяться в спеціальній капсулі так званого радіоізотопного термального генератора (РІТЕГ). Рівень отримуваної енергії від РІТЕГ знижується приблизно на 4 вати на рік. Тому, щоби продовжити термін роботи апаратів, команда місії вирішила вимкнути різне бортове обладнання, зокрема, камери на обох зондах.

Вояджер-2 було запущено в космос в 1977 році, за 16 днів до запуску Вояджера-1. Обидва апарати здійснили неймовірні подорожі крізь Сонячну систему та продовжили рух далі, за межі визначені планами місії. 

Бліда блакитна цятка Вояджер
Бліда блакитна цятка Вояджера — фотографія планети Земля на тлі просторів космосу, зроблена зондом “Вояджер-1” з відстані близько 6 млрд км. Ідея зробити знімок та назву цього легендарного знімку запропоновав Карл Саган, який також написав однойменну книгу про цей знімок у 1994 році. Джерело: NASA/JPL

Вояджер-2 мав пропрацювати всього 5 років та дослідити Юпітер з Сатурном. Однак, після виконання первинного завдання, апарат спрямували до віддаленіших газових гігантів – Урана та Нептуна. Інженери дистанційно перепрограмували апарати, і п’ятирічна місія розтягнулася на понад 40 років. Нині Вояджер-2 є найтривалішою місією NASA. Та найдивовижніше те, що апарат все ще активний та надсилає унікальні дані на Землю. 

Сподобалась стаття? Придбайте нам , а ми напишемо ще.
Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або
Валентин Солонечний
  • 59 записів
  • 0 дописів
Засновник Science Ukraine, науковий журналіст та популяризатор науки. Слідкує за розвитком гравітаційної астрономії, ДНК-медицини та термоядерного синтезу. Підтримує позитивізм та гуманне ставлення до природи.