Навигация
Впереди миллионы лет полета
41835
знаков
0
таблиц
7
изображений
5. 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°). Что ожидают ученые от дальнейшего их полета и что ожидает аппараты 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 около 2012 г. Плазменный комплекс останется работоспособным до 2015 г. Целый ряд приборов выключается навсегда, — это телевизионный и спектрофотометрический комплексы, — 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. Администрация NASA намерена сократить штат наземной службы Вояджера с 200 до 40 человек. Технические возможности аппарата таковы. Энергии в радиоизотопных термоэлектрических батареях хватит для работы аппарата по минимальной программе примерно до 2025 г., когда мощность упадет до 240 Вт. Топливо не будет представлять проблемы, а коррекции траектории в межзвездной фазе полета не предусмотрены. Полноценное управление аппаратом можно будет вести до 2000 г. и даже позже. Проблемой может стать возможная потеря Солнца солнечным датчиком, так как с большого расстояния Солнце становится все более тусклым. Тогда направленный радиолуч уйдет с Земли и аппарат умолкнет. Это может произойти около 2030 г. Если скорость передачи снизить до 43 бит/с, прием сигналов на Земле будет возможен до 2015 г. с антенной 34 м и не менее, чем до 2030 г. с 70-метровой антенной. Инженеров беспокоит, что основная генераторная лампа свой ресурс уже выработала, передатчик перешел на резервную. Замены для нее уже нет.
А дальше... В 8571 г. аппарат будет на расстоянии 0,42 светового года от Солнца и в 4 световых годах от Звезды Барнарда. В 20319 г. он пройдет на минимальном расстоянии, 3,5 световых года от звезды Проксима Центавра. В 296036 г. "Вояджер-2" подойдет к Сириусу на расстояние 4,3 световых года. Почти через миллион лет он уйдет от Солнца на расстояние 47,4 световых года...
6. Послание неизвестному адресату
На видном месте на "Вояджере" размещен золоченый диск с записью всевозможной информации о Земле. К диску приложена инструкция по применению (в картинках) и читающая головка. В двоичном коде сделаны необходимые разъяснения и указано местоположение Солнечной системы относительно 14 мощных пульсаров. В качестве "мерной линейки" указана сверхтонкая структура молекулы водорода (1420 МГц). Вероятность столкновения с чем-либо в межзвездной среде очень мала, поэтому предполагается, что аппарат сможет лететь в неповрежденном состоянии миллиарды лет. И если какой-либо цивилизации доведется его перехватить (что весьма сомнительно), они получат послание от нас нынешних. На диске записаны 118 цветных изображений ландшафтов Земли (и нас самих), 90 минут записей музыкальных шедевров, наука, код ДНК и другие сведения. 3/4 диска занимают звуки, в том числе звуки поцелуя и извержения вулкана. На диске записано также обращение к НИМ Д. Картера, который в 1977 г. был президентом США. Он говорит о том, что аппарат создан в США, стране с населением 240 млн человек среди 4-миллиардного населения Земли. Человечество, говорит он, все еще разделено на отдельные нации и государства, но страны быстро идут к единой земной цивилизации. "Мы направляем в космос это послание, — продолжает он. — Оно, вероятно, выживет в течение миллиарда лет нашего будущего, когда наша цивилизация изменится и полностью изменит лик Земли... Если какая-либо цивилизация перехватит "Вояджер" и сможет понять смысл этого диска, — вот наше послание. Это—подарок от маленького далекого мира: наши звуки, наша наука, наши изображения, наша музыка, наши мысли и чувства. Мы пытаемся выжить в наше время, чтобы жить и в вашем. Мы надеемся, настанет день, когда будут решены проблемы, перед которыми мы стоим сегодня, и мы присоединимся к галактической цивилизации. Эти записи представляют наши надежды, нашу решимость и нашу добрую волю в этой Вселенной, огромной и внушающей благоговение".
Приложение I
Главные научные результаты сближения "Вояджеров" с Юпитером
1.Детальные изображения Юпитера показывают сложную динамику атмосферы с мощными зональным ч течениями, до 300 км/ч. Большое Красное пятно представляет одиночный долгоживущий вихрь сложного характера и антициклонического направления с повышенным давлением. В атмосфере присутствуют сверхмолнии.
2.Состав атмосферы: гелий 11 % (объемных), или 20% массы, почти все остальное водород. Это очень близко к составу Солнца и подобных ему звезд. Подтверждено присутствие метана, аммиака, водяного пара и некоторых сложных молекул.
3.Магнитосфера Юпитера, самая протяженная в Солнечной системе, в 10 раз больше диаметра Солнца. Она содержит в основном ионы водорода, но присутствуют также ионы кислорода и серы, выбрасываемые, по видимому, со спутника Ио. На орбите последнего находится более плотный плазменный тор, излучающий ультрафиолетовые и радиоэмиссии. Ио связан сильными электрическими токами с ионосферой Юпитера. Магнитное поле планеты имеет сложный характер. Максимальная напряженность поля достигает 12—14 Э (у полюсов).
4.Юпитер излучает в космос намного больше энергии, чем получает от Солнца. Источник — реликтовое тепло. Его мощность близка к 1018 Вт.
5.Обнаружено слабое кольцо Юпитера. Подробно исследованы галилеевы спутники. Ио имеет более десяти действующих вулканов, поверхность планеты состоит, по-видимому, из серы и диоксида серы. Спутник Европа (рис. 7) покрыт мощной ледяной корой, под которой, возможно, существует глобальный океан. Ганимед, самый крупный спутник в Солнечной системе, имеет развитую тектонику, подобную тектонике плит Земли. По диаметру он больше Меркурия.
7. Переданы 33 тысячи изображений Юпитера и его спутников.
Приложение II
Главные научные результаты сближения "Вояджеров" с Сатурном
1. Атмосферные детали подобны наблюдаемым на Юпитере. Они представляют чередующиеся темные пояса и светлые зоны. Скорость на экваторе достигает 1500 км/ч. Имеется "овал", подобный Большому Красному пятну на Юпитере. Обнаружены быстрые течения "ленточного" вида.
2. Состав атмосферы: 6% (объемных) гелия, почти все остальное — водород. Предполагается, что "недостающая" половина гелия утонула в ядре планеты, как более тяжелая составляющая. На это же указывает более мощное, чем у Юпитера, собственное тепловое излучение Сатурна. В числе малых компонентов атмосферы: аммиак, метан, фосфин, этан, ацетилен, метилацетилен и пропан.
3. Период вращения, найденный по периодичности радиошумов, составляет 10 ч 39 мин 15 с. Магнитное поле несколько сильнее земного. Ось диполя почти параллельна оси вращения планеты. Имеются северные сияния, а также мощные эмиссии в ультрафиолете (в более низких широтах).
4. Шесть колец, известных еще до полета "Вояджеров" состоят из бесчисленных индивидуальных "колечек" (рис. 8). Наблюдались споки — особые образования на кольцах. Кольца обладают сложной, меняющейся динамикой. Обнаружены "пастухи" кольца F и других колец.
5. Открыты восемь новых спутников. Ранее известные спутники Сатурна состоят, в основном, из льда.
6. Спутник Титан с плотной азотно-метановой атмосферой имеет диаметр 5150 км. В его атмосфере (и, по видимому, на поверхности) присутствуют гидрокарбонаты. Давление у поверхности около 1,5 бар, температура около 100 К.
Приложение III
Главные научные результаты сближения "Вояджера-2" с Ураном
1. Облачный слой Урана содержит очень мало контрастных деталей. Динамика атмосферы образует зональные течения, симметричные относительно оси вращения планеты. Температуры полярного и экваториальных районов почти одинаковы (56 К). Это указывает на превалирующую роль внутренних источников энергии. Скорость зональных течений очень высока. На широте — 70° наблюдалось течение прямого направления (в сторону вращения планеты) со скоростью 700 км/ч. Вблизи экватора отмечены ветры обратного направления, со скоростью до 300 км/ч.
2. Период вращения планеты, найденный по пульсации радиоизлучения, короче имевшихся оценок и составляет 17 час 14 мин 24 с.
3. Магнитное поле Урана наклонено на 60º по отношению к оси вращения (если считать его дипольным), причем ось диполя смещена от центра на 1/3 радиуса планеты. Напряженность поля близка к земной, но полярность обратная.
4.Планета обладает протяженной магнитосферой с радиационными поясами, в основном из ионов водорода и электронов. Из-за сложного характера вращения магнитосферы поле в пространстве постоянно меняет направление (эффект "штопора"), вращаясь с периодом планеты.
5. Обнаружено интенсивное так называемое "электросвечение" атмосферы на дневной стороне планеты и радиоизлучение с ночной стороны. Плотность экзосферы достигает 100 см-3 на уровне самого внешнего кольца.
6. Состав атмосферы: 15 % (объемных) гелия (в 2,5 раза больше, чем на Сатурне); примерно 2% метана ниже верхнего слоя облаков; остальное — водород. Облачный слой находится на уровне давления 1,2 бар.
7. Получены первые изображения узких колец Урана. Обнаружены 2 новых слабых кольца. Внешнее кольцо (эпсилон) состоит из крупных кусков, размерами более 10 см.
8. Обнаружено 10 новых спутников. Размеры наибольшего из них более 170 км. Из пяти ранее известных спутников самым светлым является Ариэль, самым темным — Умбриэль. Самые большие спутники — Титания (1580 км) и Оберон (1516 км), самый маленький — Миранда (472 км). Плотности их указывают на большую долю каменных пород, чем у спутников Сатурна. Геологическая история и тектоника спутников различаются весьма сильно. Миранда (см. рис. 5) представляет собой тело с наиболее сложной для понимания историей.
Литература
1. Отчёт NASA JPL о полёте "Вояджер-2", 1980 г (перевод на русский язык).
2. Н. В. Ксанфомалити. Прыжок во вселенную. М., "Наука", 1981.
3. Астрономический календарь на 1991 год. М., "Наука", 1990.
Похожие работы
... звезды 1987А и в межзвёздных облаках. С его участием возможны следующие реакции: H2 + H2+ -> H3+ + H H3+ + X -> H2 + XH+, где X - любая молекула с большим сродством к электрону, чем у водорода. Полярные области Юпитера относительно тихи, хотя близ южного полюса бывают короткоживущие штормы (вихри). В умеренных областях иногда наблюдаются вихри в половину Земного шара. Тропические зоны ...
... орбиты к эклиптике 0,77° Долгота восходящего узла 74°13` Средняя скорость движения по орбите 6,81 км/сек Расстояние от Земли от 2,6 до 3,2 млрд. км Число спутников 21 Нептун Нептун - одна из больших планет Солнечной системы, обычно восьмая от Солнца (в период с 1979 по 1999 г. вытянутость орбиты Плутона привела к тому, что он оказалась к Солнцу ближе, чем Нептун). Нептун может быть ...
... в течение двух ночей они продолжили наблюдение участка неба, где находилась планета, в результате чего им удалось обнаружить её передвижение относительно звёзд, и убедиться, что это действительно новая планета. Нептун был обнаружен 23 сентября 1846 года, в пределах 1° от координат, предсказанных Леверье, и примерно в 12° от координат, предсказанных Адамсом. Вслед за открытием последовала большая ...
... большее, чем на Земле. Она пропускает солнечные лучи к поверхности планеты, но удерживает тепловое излучение нагретой поверхности, создавая парниковый эффект, который обеспечивает здесь самую высокую в солнечной системе температуру поверхности 470°С. Планета вращается вокруг оси по часовой стрелке, и один оборот занимает больше времени, чем путь вокруг Солнца. ПОЧЕМУ ТАК НАЗЫВАЕТСЯ Венерой ...
0 комментариев