Вояджер ищет ответ, витающий в воздухе

Художественный концепт показывает, как два космических аппарата Вояджер (НАСА) исследуют область турбулентности в космическом пространстве, которая известна как гелиощит, внешняя граница гелиосферы вокруг Солнца. Изображение предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения (JPL)-Калифорнийский Технологический институт.

В каком направлении отклоняется поток заряженных частиц от Солнца, когда он приближается к границе Солнечной системы? Ответ, как известно ученым, витает в воздухе. Чтобы установить это, следует просто правильно сориентировать Вояджер 1, космический аппарат НАСА...

Чтобы обеспечить возможность датчику низкоэнергетических частиц Вояджера 1 собирать такую информацию, 7 марта космический аппарат осуществил маневр, которого не выполнял в течение 21 года, кроме подготовительных испытаний в прошлом месяце.

В 9.00 утра PST (стандартное тихоокеанское время) 12.10 дня EST (стандартное восточное время) самый удаленный космический аппарат Земли повернулся на 70 градусов против часовой стрелки, если смотреть с Земли, относительно своей обычной ориентации и сохранял такое положение с помощью вращающихся гироскопов в течение двух часов 33 минут. Последний раз один из двух Вояджеров поворачивался и оставался в ориентации, контролируемой гироскопами, 14 февраля 1990 года, когда Вояджер 1 снимал семейный портрет планет, рассыпанных как крошечные драгоценные камни вокруг нашего Солнца (http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00451).

«Даже, несмотря на то, что Вояджер 1 движется в Солнечной системе 33 года, он все еще достаточно ловкий гимнаст, чтобы проделывать акробатические трюки, которых от него не требовали в течение 21 года», сказала Сюзан Додд (Suzanne Dodd), руководитель проекта Вояджер, в Лаборатории реактивного движения, НАСА, Пасадена, Калифорния. «Он выполнил маневр как по нотам, и мы с нетерпением ждем, когда он проделает его еще несколько раз, чтобы дать возможность исследователям получить информацию, которая им необходима».

Эти два космических аппарата Вояджер двигаются в области турбулентности, которая известна как гелиощит. Гелиощит является внешней границей гелиосферы вокруг Солнечной системы, он создается солнечным ветром – потоком ионов, движущихся в радиальном направлении от солнца со скоростью миллионов миль в час. При приближении к внешней границе гелиосферы, этот ветер встречается с межзвездным ветром, который формируется в межзвездном пространстве и сталкивается с гелиосферой Солнца.

В июне 2010 года, когда Вояджер 1 находился на расстоянии около 17 миллиардов километров (около 11 миллиардов миль) от Солнца, данные с датчика, регистрирующего низкоэнергетические заряженные частицы (Low Energy Charged Particle) стали показывать, что скорость выходящего наружу солнечного ветра была равна нулю. С того времени подтверждаются такие нулевые значения скорости. Научная группа Вояджера не считает, что в этой области исчез солнечный ветер. Вероятно, он изменил направление. Но повернул ли он вверх, вниз или в сторону?

«Поскольку направление солнечного ветра изменилось и его радиальная скорость упала до нуля, мы должны изменить ориентацию Вояджера 1 таким образом, чтобы датчик Low Energy Charged Particle мог действовать как флюгер, показывая, в каком направлении ветер дует в данный момент», – сказал Эдвард Стоун (Edward Stone), участник проекта Вояджер, который выполняется в Калифорнийском Технологическом институте, Пасадена. «Информация о силе и направлении солнечного ветра имеет ключевое значение для нашего представления о форме гелиосферы и для оценки расстояния до границы межзвездного пространства».

2 февраля инженеры проекта Вояджер выполняли пробный поворот и стабилизацию в пространстве в течение 2 часов 15 минут. Когда на Земле через 16 часов были получены данные с Вояджера 1, группа, которая участвует в проведении миссии, подтвердила, что тест был выполнен успешно, и что проблем с переориентацией космического аппарата и возвращением на курс к опорной звезде, Альфа Центавра, не возникло.

Группа, которая занимается датчиком, регистрирующим низкоэнергетические заряженные частицы, (Low Energy Charged Particle) подтвердила, что космический аппарат получил информацию, которая им была необходима, и диспетчеры миссии дали Вояджеру 1 зеленый свет на выполнение большего количества поворотов и стабилизацию в течение более продолжительного времени. Будет осуществлено еще пять таких маневров в течение следующих семи дней, при которых самая продолжительная стабилизация будет длиться три часа 50 минут. Группа Вояджера планирует с этой целью выполнять повороты еженедельно в течение трех месяцев.

Информация об успешно проведенном маневре поворота и стабилизации 7 марта была получена Лабораторией JPL в 1.21 утра (стандартное тихоокеанское время) PST (4.21 утра стандартное восточное время) 8 марта. Однако ученым потребуется еще несколько месяцев для того, чтобы проанализировать эти данные.

"Мы делаем все возможное для того, чтобы убедиться, что ученые получили именно те данные, которые были им необходимы, поскольку только космический аппарат Вояджер все еще работает в этой малоисследованной области космоса," сказал Джефферсон Холл (Jefferson Hall), руководитель миссии Вояджер в Лаборатории JPL. "Мы очень рады тому, что Вояджер по-прежнему способен получать уникальные научные данные в области, в которой другие космические аппараты вряд ли будут работать в ближайшие десятилетия».

Вояджер 2 был запушен 20 августа 1977 года. Вояджер 1 был запушен 5 сентября 1977 года. 7 марта Вояджер 1 находился на расстоянии 17,4 миллиардов километров (10,8 миллиардов миль) от Солнца. Вояджер 2 находился на расстоянии 14,2 миллиардов километров (8,8 миллиардов миль) от Солнца, двигаясь по другой траектории. Скорость солнечного ветра еще не уменьшилась до нуля там, где Вояджер 2 проводит исследования, но это может произойти в будущем, когда космический аппарат приблизится к границе гелиосферы.

 Космические аппараты Вояджер были построены Лабораторией реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, которая продолжает управлять обоими космическими аппаратами. Лаборатория реактивного движения JPL является подразделением Калифорнийского Технологического института в Пасадене. Миссии Вояджера являются частью программы обсерватории Heliophysics System, НАСА, спонсируемой подразделением Гелиофизики Управления научных миссий.