Вояджер-2

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Вояджер-2
Voyager 2
Voyager probe.jpg
«Вояджер»
Заказчик

Соединённые Штаты Америки НАСА

Задачи

исследование дальних планет Солнечной системы

Пролёт

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

Запуск

20 августа 1977 14:29:00 UTC

Ракета-носитель

Titan IIIE / Центавр

Стартовая площадка

Соединённые Штаты Америки мыс Канаверал

Длительность полёта

в полёте 36 лет, 11 месяцев, 5 дней

NSSDC ID

1977-076A

SCN

10271

Технические характеристики
Масса

721,9 кг

Мощность

420 Вт

Сайт проекта
Commons-logo.svg Вояджер-2 на Викискладе

«Вояджер-2» — действующий космический аппарат, запущенный НАСА 20 августа 1977 года в рамках программы «Вояджер» для исследований дальних планет Солнечной системы. Первый и пока единственный аппарат, достигший Урана и Нептуна.

На 5 июня 2014 года «Вояджер-2» находился на расстоянии в 105,013 а. е. (15,709 млрд км) от Солнца и 0,001652 светового года (расстояние, преодолеваемое лучом света за 14 часов 27,8 минуты)[1].

История[править | править вики-текст]

Снимок поверхности Европы

Миссия «Вояджера-2» первоначально включала изучение только Юпитера и Сатурна, а также их спутников. Траектория полёта также предусматривала возможность пролёта мимо Урана и Нептуна, которая была успешно реализована.

В марте 2005 года «Вояджер-2» находился на расстоянии 11,412 млрд км от Земли. Скорость удаления из Солнечной системы — 494 млн км в год (около 15 км/с, или 0,00005 от скорости света).

Аппарат идентичен «Вояджеру-1». За счёт гравитационного манёвра у Юпитера, Сатурна и Урана «Вояджер-2» смог на 20 лет сократить срок полёта к Нептуну (по сравнению с прямой траекторией с Земли).

«Вояджер-2» стартовал 20 августа 1977 года, то есть на 16 дней раньше «Вояджера-1»[2].

  • 9 июля 1979 года — максимальное сближение с Юпитером (71,4 тыс. км).
«Вояджер-2» близко подошёл к Европе и Ганимеду, галилеевым спутникам, не исследованным ранее «Вояджером-1». Переданные снимки позволили выдвинуть гипотезу о существовании жидкого океана под поверхностью Европы. Обследование самого крупного спутника в Солнечной системе — Ганимеда — показало, что он покрыт корой «грязного» льда, а его поверхность значительно старше поверхности Европы. После обследования спутников аппарат пролетел мимо Юпитера.
Фотография Энцелада
  • 25 августа 1981 года — максимальное сближение с Сатурном (101 тыс. км).
Траектория зонда прошла около спутников Сатурна Тефии и Энцелада, аппарат передал подробные фотографии поверхности спутников.
  • 24 января 1986 года — максимальное сближение с Ураном (81,5 тыс. км).
Аппарат передал на Землю тысячи снимков Урана, его спутников и колец. Благодаря этим фотографиям, учёные обнаружили два новых кольца и исследовали девять уже известных. Помимо этого, были обнаружены 11 новых спутников Урана.
Снимки одной из лун — Миранды — удивили исследователей. Предполагается, что маленькие спутники быстро охлаждаются после своего образования, и представляют собой однообразную пустыню, испещрённую кратерами. Однако выяснилось, что на поверхности Миранды пролегают долины и горные хребты, среди которых были заметны скалистые утёсы. Это говорит о том, что история луны богата тектоническими и термальными явлениями.
«Вояджер-2» показал, что на обоих полюсах Урана температура оказалась одинаковой, хотя только один освещался Солнцем. Исследователи сделали вывод о наличии механизма передачи тепла из одной части планеты к другой. В среднем температура Урана составляет 59 К, или −214 ˚C[2].
Фотография Тритона
  • 24 августа 1989 года — аппарат пролетел в 48 тыс. км от поверхности Нептуна.
Были получены уникальные снимки Нептуна и его крупного спутника Тритона. На Тритоне были обнаружены действующие гейзеры, что было очень неожиданным для удалённого от Солнца и холодного спутника.
  • 28 июня 2010 года — продолжительность полёта «Вояджера-2» достигла 12 000 дней, что в общей сложности составляет около 33 лет. Вместе с «Вояджером-1» он является самым удалённым космическим объектом, сделанным руками человека, а также самым долго и продуктивно работающим; дольше их в рабочем состоянии остаются аппараты «Пионер»-6, −7, −8, с которыми за ненадобностью связь не поддерживается.
  • 24 января 2011 года в НАСА отмечают 25-летний юбилей встречи «Вояджера-2» с Ураном. На этот момент он находился примерно в 14 млрд км от Солнца, а «Вояджер-1», направленный для исследования Юпитера и Сатурна, улетел более чем на 17 млрд км от светила.
  • 4 ноября 2011 года была послана команда переключения на запасной набор двигателей[4]. Через 10 дней получено подтверждение о переключении. Это позволит аппарату проработать ещё не менее 10 лет.
  • 3 ноября 2012 года «Вояджер-2» достиг расстояния 100 а. е. от Солнца.

Устройство аппарата[5][править | править вики-текст]

Масса аппарата при старте составляла 798 кг, масса полезной нагрузки — 86 кг. Длина — 2,5 м. Корпус аппарата — многогранная призма с центральным проёмом. На корпус посажен отражатель направленной антенны диаметром 3,66 метра[6]. Электропитание (первоначально 500 ватт) обеспечивают три вынесенные на штанге радиоизотопные установки, использующие окись плутония (в силу удалённости от Солнца солнечные батареи были бы бесполезны). По мере распада плутония мощность термоэлектрических генераторов падает (при пролёте мимо Урана — 400 ватт). Кроме штанги электрогенераторов, корпусу прикреплены ещё две: штанга с приборами и отдельная штанга магнитометра[6].

На «Вояджере» установлены два компьютера, которые можно перепрограммировать, что позволяло менять научную программу и обходить возникающие неисправности. Объём оперативной памяти — два блока по 4096 восемнадцатиразрядных слов. Ёмкость запоминающего устройства — 67 Мбайт (до 100 изображений от телевизионных камер). В системе трёхосной ориентации используются два датчика Солнца, датчик звезды Канопус, инерциальный измерительный блок, а также 16 реактивных микродвигателей. В системе коррекции траектории используются 4 таких микродвигателя. Они рассчитаны на 8 коррекций при общем приращении скорости 200 м/сек.

Антенны две: ненаправленная и направленная. Частоты: по обеим антеннам приём 2113 МГц, передача 2295Мгц (диапазон S), а направленная антенна ещё и передача 8415 МГц (диапазон X)[6]. Мощность излучающих радиоантенн — 28Вт (диапазон S), 23Вт (диапазон X). Радиосистема «Вояджера» передавала поток информации со скоростью 115,2 кбит/с с Юпитера и 45 кбит/с — с Сатурна. Первоначально расчётная скорость передачи с Урана составляла лишь 4,6 кбит/с, однако её удалось повысить до 30 кбит/с, так как к тому времени ввели более чувствительные радиотелескопы на Земле, а также научились лучше сжимать данные: на определённом этапе миссии система кодирования радиосигналов была заменена на код Рида — Соломона, для чего был перепрограммирован бортовой компьютер.

На борту аппарата закреплена особая золотая пластина. На ней для потенциальных инопланетян указаны координаты Солнечной системы, записан ряд земных звуков и изображений.

В комплект научной аппаратуры входят следующие приборы:

  • Телевизионная камера с широкоугольным объективом и телевизионная камера с телеобъективом, каждый кадр которой содержит 125 кБ информации.
  • Инфракрасный спектрометр, предназначенный для исследования энергетического баланса планет, состава атмосфер планет и их спутников, распределения температурных полей.
  • Ультрафиолетовый спектрометр, предназначенный для исследования температуры и состава верхних слоёв атмосферы, а также некоторых параметров межпланетной и межзвёздной среды.
  • Фотополяриметр, предназначенный для исследования распределения метана, молекулярного водорода и аммиака над облачным покровом, а также для получения информации об аэрозолях в атмосферах планет и о поверхности их спутников.
  • Два детектора межпланетной плазмы, предназначенные для регистрации как горячей дозвуковой плазмы в магнитосфере планет, так и холодной сверхзвуковой плазмы в солнечном ветре. Установлены также детекторы волн в плазме.
  • Детекторы заряженных частиц низкой энергии, предназначенные для исследования энергетического спектра и изотопного состава частиц в магнитосферах планет, а также в межпланетном пространстве.
  • Детекторы космических лучей (частиц высоких энергий).
  • Магнитомеры для измерения магнитных полей.
  • Приёмник для регистрации радиоизлучения планет, Солнца и звезд. Приёмник использует две взаимно перпендикулярные антенны длиной по 10 м.

Большинство приборов вынесено на специальной штанге, часть из них установлена на поворотную платформу[6]. Корпус аппарата и приборы оборудованы разнообразной теплоизоляцией, тепловыми экранами, пластиковыми блендами. Имеются изотопные нагреватели с тепловой мощностью около 1 Вт[6].

Предполагаемая дальнейшая судьба аппарата[править | править вики-текст]

  • Через 10—20 лет зонд выйдет за пределы Солнечной системы и окажется в межзвёздном пространстве. Пройдя через границы гелиопаузы, зонд навсегда потеряет связь с Землёй — мощности передатчика не хватит для приёма сигнала на Земле.
  • 40 000 г. — «Вояджер-2» пройдёт на расстоянии 1,7 световых лет от звезды Росс 248[7].

Интересные факты[править | править вики-текст]

  • В определённый период года «Вояджер-2» приближается к Земле. Это связано с тем, что Земля движется быстрее вокруг Солнца, чем «Вояджер-2» отдаляется от неё.[8]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]