Програма «Вояджер» стала найтривалішою космічною місією в історії, а однойменні зонди – єдиними апаратами, що коли-небудь досліджували міжзоряний простір.

Спочатку NASA відправило зонди-близнюки «Вояджер-1» та «2» у чотирирічну місію до Юпітера й Сатурна в 1977 році, однак вони значно перевершили всі очікування. Через 45 років після запуску апарати досі працюють, надсилаючи дані та чимраз віддаляючись від Сонячної системи. Вони – єдині створені людиною об’єкти, що досягли неосяжної темені міжзоряного простору.

Кожен зонд живиться від трьох радіоізотопних термоелектричних генераторів, котрі містять плутоній, завдяки якому крихітні бортові комп’ютери працюють десятиліттями поспіль. За даними Scientific American, енергія в системах зменшується приблизно на 4 Вт протягом року, що потребує скорочення її споживання.

Проте зі зменшенням потужності «Вояджери», ймовірніше, дуже скоро завершать свою наукову місію, оскільки NASA відключає все більше приладів на борту для економії енергії. Таке рішення агенції покликане продовжити термін служби апаратів ще на кілька років – приблизно до кінця десятиліття.

 «Якщо все піде дуже добре, можливо, ми зможемо продовжити місію до 2030-х років. Усе залежить від потужності. Це кінцева межа».

Лінда Спілкер, планетолог із Лабораторії реактивного руху NASA

Одним із революційних досягнень «Вояджерів» стали дивовижні зображення Сонячної системи. Пригадаймо, чим запам’яталася подорож «піонерів науки», поглянувши на 18 приголомшливих знімків, зроблених ними протягом 45 років роботи.

Зустріч із Юпітером

Апарати «Вояджер» досягли Юпітера в 1979 році. Загалом вони зробили близько 50 000 знімків планети, які значно перевершували за якістю найкращі зображення з Землі, повідомляє NASA. Ці світлини відкрили науковцям важливі факти про атмосферу, магнітні сили та геологію гіганта, які було б важко вивчити в інший спосіб. 

• Покадрова зйомка, зроблена «Вояджером-1» під час зближення з Юпітером у 1979 році.

• Зонди виявили два нових супутники, що обертаються навколо Юпітера – Фіву та Метіду.

• «Вояджер-1» у березні 1979 року вперше сфотографував систему тонких і слабких кілець Юпітера, озираючись назад на освітлену Сонцем планету.

• Найбільшим відкриттям «Вояджера-1» стала вулканічна активність одного з супутників Юпітера – Іо. Апарат виявив бурхливі вулкани на його поверхні.

Наступна зупинка – Сатурн

«Вояджер-1» наблизився до Сатурна в листопаді 1980 року, задокументувавши планету та шість її супутників, перш ніж залишити Сонячну систему та помчати в невідомість.

Близнюк «Вояджер-2» досяг газового гіганта в 1981 році. Завдяки успіху його попередника NASA перепрограмувало зонд, скориставшись перевагою рідкісного положення планет. Апарат виконав гравітаційний маневр біля Сатурна, щоб пролетіти повз Уран у 1986 році та дістатися Нептуна в 1989 році.

• Три зображення Сатурна, зроблені «Вояджером-2» із використанням ультрафіолетових, фіолетових та зелених фільтрів й об’єднані в один знімок.

• Прольоти повз Сатурн відкрили вченим нові деталі про структуру системи кілець, атмосферу планети та її супутників.

• 26 серпня 1981 року «Вояджер-2» зазнімкував Енцелад – найсвітліше небесне тіло Сонячної системи та один із найменших супутників Сатурна – у не бачених раніше деталях.

• Залишаючи Сатурн 16 листопада 1980 року, «Вояджер-1» зробив знімок планети та її кілець, частково вкритих тінню, з незвичного ракурсу.

Зближення з Ураном

«Вояджер-1» рухався далі, не відвідуючи на своєму шляху жодну іншу планету. 2012 року зонд покинув геліосферу та вийшов у міжзоряний простір. Проте «Вояджер-2» продовжував вивчення малодосліджених раніше планет, пройшовши 24 січня 1986 року повз Уран на відстані близько 81 500 кілометрів. Апарат виявив два додаткові кільця, вказавши вченим, що їх у планети щонайменше 11, а не 9 (Наразі встановлено наявність 13 кілець; два зовнішні було відкрито в 2003-2005 роках за допомогою телескопа «Габбл»).

• Зображення Урану в природних кольорах ліворуч і в штучних – праворуч, зроблені «Вояджером-2» в січні 1986 року.

Уран має систему кілець, не так яскраво виражену, як у Сатурна, але все ж доступну для спостережень. Офіційно її наявність була підтверджена науковцями в березні 1977. Знадобилося багато часу, щоб помітити кільця, оскільки вони набагато тонші й темніші, ніж у Сатурна, та відбивають лише невелику кількість світла у видимому діапазоні. 

Після того, як «Вояджер-2» пролетів повз Уран і зробив перші знімки планети зблизька у 1986 році, учені помітили відсутність крихітних частинок пилу в кільцях. Причини такого унікального складу досі невідомі. Вони могли утворитися з астероїдів, що впали на орбіту навколо Урану; із залишків супутників, які зіткнулися одне з одним або були розірвані гравітацією планети, або з уламків, що залишилися після формування Сонячної системи.

• Окрім того, «Вояджер-2» виявив 11 раніше не бачених супутників Урану. Знімок Міранди, найближчого й найменшого серед п’яти великих, розкриває її складне геологічне минуле. Єдине зображення з близької відстані було зроблене апаратом під час прольоту в січні 1986 року.

Знайомство з Нептуном

25 серпня 1989 року, через 12 років після запуску, «Вояджер-2» пройшов повз Нептун на відстані приблизно 4 828 кілометрів. Він є першим і поки що єдиним космічним апаратом, який спостерігав планету так близько.

• Нептун у штучних кольорах. Червоне та біле забарвлення означають, що сонячне світло проходить через багату метаном атмосферу.

• Зображення планети, зроблене «Вояджером-2» 1989 року, з Великою темною плямою ліворуч і Малою темною плямою праворуч унизу (при спостереженнях за допомогою телескопа «Габбл» у 1994 році виявилось, що вони вже зникли). Білі хмари складаються з метанового льоду.

• На наступному знімку у неймовірних деталях зображено шорстку поверхню Тритона – найбільшого супутника Нептуна.

• Інше зображення показує південну півкулю Тритона.

• У серпні 1989 року «Вояджер-2» уперше зафіксував кільця Нептуна.

• Віддаляючись від планети, апарат зазнімкував південний полюс Нептуна у формі півмісяця.

Подорож у незвідане

Після 1989 року «Вояджер-2» ніколи більше не фотографував. Оскільки на своєму шляху апарат не зустрів би жодної планети нашої системи, після прольоту повз Нептун NASA вимкнуло камери, щоб зберегти енергію для інших приладів.

А втім, у 1990 році ще раз про себе нагадав «Вояджер-1». Останнім «Привітом» апарата стали 60 знімків Сонячної системи з відстані близько 6 мільярдів кілометрів.

• Перший «сімейний портрет» Сонячної системи був отриманий «Вояджером-1» 14 лютого 1990 року. Він демонструє серію з 60 зображень, на яких показано шість планет зліва направо: Юпітер, Земля, Венера, Сатурн, Уран і Нептун. Марс був затьмарений розсіяним сонячним світлом, що відбивалося в камері; Меркурій розташувався надто близько до Сонця; а карликова планета Плутон була дуже крихітною й темною та знаходилася далеко, щоб її можна було помітити – тому на знімку їх немає.

«Сімейний портрет – це символ того, що насправді є метою досліджень NASA: спостерігати наш світ у новому та кращому світлі».

відзначив Томас Цурбухен, заступник адміністратора Директорату наукових місій у штаб-квартирі NASA у Вашингтоні, у 2018 році

Серія знімків вище містить зображення, яке згодом стане відомим як Бліда блакитна цятка, демонструючи, що Земля є крихітною в розсіяному сонячному світлі на тлі космічного простору. «Вояджер-1» знаходився настільки далеко, що з цієї позиції наша планета мала вигляд півмісяця розміром із піксель. Мабуть, якийсь час ця світлина залишатиметься найвіддаленішим знімком Землі в історії людства.

Після цього зображення NASA відключило камери й «Вояджера-1» для економії енергії. Агентство може знову їх ввімкнути, але це не є пріоритетом місії.

За межами Сонячної системи

Хоча зонди більше не надсилають зображення, вони продовжують відправляти важливу інформацію. У 2012 році «Вояджер-1» став першим штучним апаратом, що пройшов геліопаузу – межу між Сонячною системою та міжзоряним простором. «Вояджер-2» прийняв цей «титул» другим, перетнувши її у 2018 році. Саме він з’ясував, що навколо геліосфери існує додаткова межа – головна ударна хвиля. 

Наразі «Вояджери» продовжують надсилати наукові дані та результати своїх вимірювань. До прикладу, у 2021 році «Вояджер-1» зафіксував дивний шум, який, ймовірно, походив від коливань, створених сусідніми зірками.

Місія апаратів «Вояджер» продовжується

Тепер NASA планує вимикати більше приладів, сподіваючись продовжити термін служби апаратів до 2030-х років. Проте навіть після того, як усі інструменти «замовкнуть», зонди все одно рухатимуться вперед, несучи на бортах золоті платівки з інформацією про людство, призначеною для розумного позаземного життя, якщо воно взагалі існує.

Джерело