НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Научные Статьи
Планетарный исследования
Межзвездное пространство

    Космический аппарат “Вояджер-1” 17 августа 2006 перешел еще одну веху в истории изучения космоса – пересек невидимую границу расположенную в 100 а.е. от Солнца (15 млрд. километров), сейчас он расположен дальше чем любой космический аппарат запущенный когда-либо человеком в космос. Теперь космический аппарат «Вояджер-1» почти закончил межпланетный и почти начал межзвездный перелет. «Вояджер-2» на данный момент расположен в 80 а.е. от Солнца.

Миссия "Вояджера - 1, 2"

    Прошло почти 30 лет после того, как космические корабли «Вояджер» были запущены с Мыса Канаверал. Уже тогда миссия этих аппаратов стала легендой, они переписали все научные книги о планетах Солнечной системы и показали окрестности ближайших к нам планет. Аппараты стали своего рода символом исследования космоса. Они все еще после стольких лет выходят на связь с Землей, регулярно посылая новые данные.
    «Смысл одной из целей миссии заключался в том, чтобы исследовать межзвездное пространство, но после успешного пролета Сатурна в 1981 году миссия получила статус Вояджер-Уран-Межзвездная Миссия». По словам главного руководителя миссии ‘Вояджер-1’ Эда Стоуна (проектировщик миссии с 1972 и директора Caltech) – «Это была смелая цель, потому что ученые не знали, что потребуется для достижения межзвездного пространства и как долго аппарат проработает после истечения срока его первоначальной 4-летней миссии (полет к Сатурну – 10 а.е.)». Но как мы теперь знаем аппарат на данный момент проработал в 7 раз дольше, и пролетел расстояние в 10 раз больше чем планировалось. «С некоторой удачей, оба космических аппарата достигнут межзвездного пространства и при этом сохранят свою работоспособность».

Строение Солнечной системы
Наша Солнечная система окружена гелиосферой, пузырем созданным потоком солнечного ветра. Гелиосфера отделяет нас от межзвездного пространства, гелиощита. Между ними граница столкновения.
"Вояджер" на границе Солнечной системы

    Вояджер-1 и Вояджер-2 стартовали в 1977 году, их целями были внешние планеты Солнечной системы (за исключением Плутона). Многие ученые тогда надеялись, что космические аппараты достигнут межзвездного пространства. И вот уже несколько месяцев «престарелые» аппараты передают информацию с намеками о том, что расположено на границе и за пределами Солнечной системы.
    Миссия Вояджер позволила изучить внешние планеты Солнечной системы – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, показав нам красоту и разнообразие наших соседей по системе. Каждая планета показывала себя с уникальной стороны, имела различные характеристики и историю развития. Юпитер со своим гигантским красным пятном показал ученым и другие не менее большие штормовые системы и ураганы, его спутник Ио «огорошил» ученых интенсивной вулканической деятельностью в 100 превышающую земную, спутник Европа показал ледяной панцирь с намеками на существование глубокого океана из жидкой воды. Планета Сатурн более подробно «рассказала» о своих гигантских кольцах, которые на фотоснимках были пронизаны следами от лун проходящими, как и внутри, так и снаружи колец. Один из спутников Сатурна, Энцелад, предстал перед исследователем самым светлым и ярким телом в Солнечной системе с самой молодой поверхностью. Самый большой спутник Сатурна показал свою плотную газовую атмосферу с намеками на метановые дожди. Уран удивил ученых положением своего магнитного полюса и спутником (300 миль в диаметре) с самой сложной поверхностью. Нептун, самая далекая планета от Солнца, которую миссия аппаратов посетила последней, показал самые быстрые ветры и это при том что планета получает самое меньшее количество солнечной энергии. Спутник Нептуна – Тритон с температурой поверхности всего на 40 Кельвинов превышающую отметку в абсолютный ноль показал гейзеры на северной полярной шапке.
    В дополнение к тем невероятным данным, что получили ученые, миссия аппаратов Вояджер сделала возможным полет других аппаратов, КА «Галилео» к Юпитеру, КА «Кассини» к Сатурну и зонду «Гюйгенс» к Титану.
    В завершение «Большого Тура» (1990 год) по Солнечной системе и по настоянию Карла Сагана (соучредителя Планетарного Общества) аппарат «Вояджер-1» развернул свою камеру в сторону удаляющегося Солнца и получил последний снимок, своего рода семейный портрет Солнечной системы, прежде чем его камеры были отключены. На Земле ученые получили последнюю открытку не имеющую себе равных. Каждый аппарат миссии Вояджер несет возможным инопланетным цивилизациям на своем борту 12-дюймовые позолоченные медные диски с разнообразной информацией на 55 языках, звуки и сотни изображений Земли.

Эдвард К. Стоун
Главный ученый миссии "Вояджер" начи-ная с 1970-х годов. В настоящее время профессор физики, директор Caltech, ранее занимал должность директора Лаборатории Реактивного Движения JPL
Эдвард К. Стоун (Edward C. Stone)

    В декабре 2004 аппарат «Вояджер-1» пересек границу Солнечной системы и вышел в межзвездное пространство, весной 2005 это событие получило свое подтверждение (замедление солнечного ветра, повышение интенсивности магнитного поля). Весной 2005 из-за сокращений бюджета NASA рассматривало возможность прекратить контакты с аппаратами, но после поднятого шума чиновники передумали принимать такое решение, и нашли деньги на поддержание миссии. С тех пор «Вояджер-1» и «Вояджер-2» продолжают возвращать данные на Землю.
    Как получилось, что космический аппарат, спроектированный и построенный в 1970-х годах, до сих пор может исправно функционировать на таком большом расстоянии от Земли? Ответ прост – превосходная разработка и надежный источник энергии. Космические аппараты были оснащены радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (на плутонии 238) ресурс которых рассчитан на работу до 2020 года, по расчетам аппарат «Вояджер-1» будет находиться в 150 а.е. от Солнца. В настоящее время аппарат летит со скоростью 61000 км в час и проходит около миллиона миль в сутки, преодолевая гелиощит (граничную область, где происходит столкновение межзвездного ветра с гилиосферой). На самом деле гелиосфера не имеет форму сферы, а более похожа на комету, хвост сферы возникает от столкновения межзвездного и солнечного ветра. На границе столкновения происходит замедление ветра, это похоже на сверхзвуковую ударную волну. «Вояджер-1» сейчас летит в зоне гелиощита, где солнечный ветер замедляется и поворачивает в сторону хвоста гелиосферы. Граница столкновения зависит от интенсивности солнечного ветра, который в свою очередь зависит от 11-летнего цикла солнечной активности и поэтому эта граница колеблется со временем, как бы дышит. В следующие несколько лет прогнозируется уменьшение интенсивности, и граница столкновения вполне возможно переместится ближе к «Вояджеру-2».

Снимок "Вояджера" спутника Юпитера Ио
Спутник Юпитера Ио показан с большим вулканическим выбросом со стороны Loki. "Вояджер" получил это изображение с расстояния в 490 000 километров (340 000 миль от спутника - Ио).
Ио

    Внешний край гелиощита – гелиопауза, поверхность гелиосферы. В этом районе гелиосферы дрейфуют межзвездные пылевые частицы и атомы. И как раз космический аппарат «Вояджер-1» в 2004 зарегистрировал присутствие этих частиц. Хотя ученые приблизительно предполагают, на что похожа внешняя сторона гелиосферы и межзвездное пространство «Вояджер-1» и «Вояджер-2» будут первопроходцами, которые получат первые данные и отошлют их на Землю.
    До недавнего времени большинство моделей гелиосферы предполагало, что расстояние до границы столкновения с межзвездным ветром одинаково в южных и северных полярных областях. В марте 2005 Merav Opher доцент физики и астрономии в университете Джорджа Мазона и его коллеги доказали, что в южной полярной области межзвездное магнитное поле сместило границу столкновения ближе к Солнцу на 9 а.е. (900 млн. миль). «Вояджер-1» расположен на северном полушарии, а «Вояджер-2» на южном, а значит второй аппарат может выйти в межзвездное пространство гораздо раньше чем предполагалось ранее. «Вояджер-1» В своем полушарии гелиосферы зарегистрировал в магнитном поле выбоины и провалы. Также в противоречие ко многим теоретическим расчетам, что граница столкновения является источником аномальных космических лучей средней энергии, «Вояджер-1» установил, что их интенсивность не достигла максимума, как ожидалось и она продолжает увеличиваться при увеличении расстояния от Земли. Однако граница столкновения – сильный источник ионов низкой энергии. Ученые теперь ожидают перехода в межзвездное пространство и при этом они не знают размер области гелиощита.
    По расчетам межзвездное магнитное поле сильнее, чем поле в гелиощите, поэтому переход будет очень быстро зарегистрирован. Предполагается что это событие произойдет в ближайшие 10 лет (при расстоянии в 6,4 млн. километров). Как только аппараты пересекут данную область, им станут доступны материалы и вещества с других звезд. Будем ждать… новых новостей от самой успешной миссии двух космических аппаратов «Вояджер-1» и «Вояджер-2».

Электрик на дом услуги электрика в новосибирске.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru