Фотография земли с вояджера


image

14 февраля 1990 года автоматический зонд «Вояджер-1», находясь на расстоянии 6.5 млрд км от Земли, «оглянулся назад» и сделал 6 фотографий Солнечной системы. Одна из них стала известна как «Pale Blue Dot» или «бледная голубая точка» — на ней можно различить точку бледно-голубого цвета размером в 0.12 пикселя: планету Земля.

Схема съёмки «портрета Солнечной системы» выглядела следующим образом:

image

Хотя фото сделано одной широкоугольной камерой, каждую из планет снимала еще одна, узкоугольная, с фокусным расстоянием в 1500 мм, специально на неё направленная. Фотографии были сделаны через красный, синий и зеленый фильтры по отдельности, которые потом были объединены. Марса, слишком слабо освещённого в момент съёмки, а также слишком близкого к Солнцу Меркурия, на изображении нет.

Сделанная «Вояджером» фотография в увеличенном виде выглядит так:


image

Характерный продолговатый артефакт на фото — это рассеянный солнечный свет. Он получился таким из-за принятых во время съёмки длин экспозиций (0.72, 0.48 и 0.72 сек) и дифракции света на растяжках калибровочной лампы, установленной перед объективом широкоугольной камеры «Вояджера».

На съёмке Земли с зонда настоял известный учёный-планетолог и популяризатор науки Карл Саган. По мотивам фотографии он написал проникновенное эссе, часто сравниваемое по своей эмоциональности с выступлением Стива Джобса перед выпускниками Стэнфорда:

Взгляните ещё раз на эту точку. Это здесь. Это наш дом. Это мы. Все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди прожили свои жизни на ней. Множество наших наслаждений и страданий, тысячи самоуверенных религий, идеологий и экономических доктрин, каждый охотник и собиратель, каждый герой и трус, каждый созидатель и разрушитель цивилизаций, каждый король и крестьянин, каждая влюблённая пара, каждая мать и каждый отец, каждый способный ребёнок, изобретатель и путешественник, каждый преподаватель этики, каждый лживый политик, каждая «суперзвезда», каждый «величайший лидер», каждый святой и грешник в истории нашего вида жили здесь — на соринке, подвешенной в солнечном луче.


Видео выступления Сагана в русском переводе:

Источник: habr.com

Проекты “Вояджер” считаются самыми успешным в истории межпланетных исследований: более 40 лет назад дан был старт одному из самых главных путешествий в истории человечества.

В августе 1977 года был запущен “Вояджер 2”, а спустя две недели к нему присоединился “Вояджер 1”, именно эти космические зонды позднее изменят наши представления о внешней части Солнечной системы.

Можно только представить, что даже спустя 40 лет большая часть знаний о планетах по-прежнему основывается на данных, собранных двумя “близнецами-путешественниками”.

В 2012 году “Вояджер-1” стал первым в истории космическим аппаратом, который смог выйти в межзвездное пространство.

“Вояджер-2” также вошел в историю, но уже в качестве единственной станции, которая посетила Уран и Нептун. Оба аппарата пережили довольно весомые технические изменения, причем справляться с трудностями приходилось с Земли.


В марте 1978 года из строя вышел основной передатчик “Вояджера-2”, а автоматическое переключение на запасной не увенчалось успехом: команды с Земли не воспринимались космическим зондом, все выглядело как конец миссии.

Лишь благодаря смекалке инженеров удалось предположить причины сбоя при прохождении радиосигнала с Земли. В итоге “Вояджер-2” смог принимать команды на медленно меняющейся частоте, что компенсировало доплеровский сдвиг: с тех времен зонд управлялся только так.

Трудно поверить, что большая часть из космических снимков могла вовсе не существовать или просто не отправиться на Землю. Представляем вашему вниманию – устройство “Вояджеров” и его внеземное творчество.

Миссия обоих Вояджеров стала возможной благодаря особому расположению планет – гигантов которое случается раз в 175 лет.
У космического аппарата получилось посетить сразу все планеты.

А это та самая 6-и метровая антенна, с помощью которой “Вояджеры” связывались с Землей и получали все заветные снимки.

Кстати, для того, чтобы принимать сигнал космических аппаратов, NASA пришлось модернизировать свою систему связи: на данный момент она состоит из трех 70-метровых антенн, расположенных в Мадриде.

Так выглядела подготовка “Вояджера-1” к запуску.

Фото Земли и Луны от 18 сентября 1977 года (11,6 миллионов километров). Это фото – первый снимок в истории, где Земля и ее спутник уместились в одном кадре.


В марте и июле 1979 года “Вояджеры” посетили Юпитер.

Юпитер и его четыре спутника, которые называют Галилеевыми спутниками

Знаменитое красное пятно Юпитера уже превысило 23 тысячи километров на момент приближения космических зондов.

Так выглядит совмещенный снимок Мозаики Ганимеда.

На этом фото запечатлено извержение вулкана на Ио: действующие вулканы за пределами Земли – одно из главных открытий миссии “Вояджер”.

На этой склейке из фото – сотни действующих вулканических отложений и действующих подземных кратеров.

Ледяная поверхность Европы.

Кольцевые структуры на поверхности Каллисто.

В ноябре 1980 года и августа 1981 года Вояджеры посетили Сатурн.

На этом фото крупный план колец Сатурна.

Кратеры второго по величине спутника Сатурна – Реи.

Слои углеводородного дымчатого слоя в атмосфере Титана – крупнейшего спутника Сатурна. Кстати, именно из-за этой дымки, зонду не удалось сфотографировать поверхность Луны.

Последняя-прощальная фотография Сатурна с “Вояджера-1”.

В январе 1986 года “Вояджер-2” посетил Уран.

500-километровый спутник Урана – Миранда обладает самым экстремальным рельефом среди всех тел в Солнечной системе. Фото с зонда помогли ученым сделать предположение о том, что небесное тело было раздроблено в результате столкновения, а затем под действием гравитации снова “собралось” из обломков.


Ариль – четвертый по величине спутник Урана.

В августе 1989 года “Вояджер-2” посетил Нептун.

Фото Мозаики Тритона.

Последнее – прощальное фото Нептуна и Тритона вместе.

Фото на День Святого Валентина – 14 февраля 1990 года “Вояджер-1” сделал фото Земли с дистанции в 6 миллиардов километров!

Кроме фотографий Земли, “Вояджер-1” фотографировал и другие планеты Солнечной системы. Общая композиция снимков получила название “семейный портрет”. На этом снимке Карл Саган на фоне “семейного портрета”, именно этот человек был инициатором прощальной фотосессии Солнечной системе.

В 2012 году (25 августа) “Вояджер-1” вышел в межзвездное пространство. А это – график изменения количества регистрируемых заряженных частиц солнечного ветра.

Зал, откуда управляли “Вояджерами” до выхода из Солнечной системы. Когда-то тут работали более 100 человек, сейчас офис исчисляется десятком ученых.

Современное рабочее пространство одного из контролеров миссии.

Бессменный руководитель проекта – Эд Стоун, на данный момент ему 84 года. Средний возраст остальных сотрудников проекта не намного меньше.

Источник: maxxbay.livejournal.com

Цена всей этой ерунде – одна песчинка в пустоте.


…14 февраля 1990 года камеры зонда «Вояджер-1» получили последний приказ – развернуться и сделать прощальную фотографию Земли, перед тем, как автоматическая межпланетная станция навечно исчезнет в глубинах космоса.

Конечно, никакой научной пользы в этом не было: к тому моменту «Вояджер» находился уже далеко за орбитами Нептуна и Плутона, в 6 млрд. км от Солнца. Мир вечного сумрака, который никогда не согревают солнечные лучи. Освещенность тех мест в 900 раз меньше, чем освещенность на орбите Земли, а само светило выглядит оттуда крошечной блестящей точкой, едва различимой на фоне других ярких звезд. И все же, ученые надеялись разглядеть на снимке изображение Земли… Как выглядит голубая планета с расстояния в 6 млрд. километров?

Любопытство взяло вверх над здравым смыслом, и несколько граммов драгоценного гидразина вылетели чрез сопла верньерных двигателей. Сверкнул «глаз» датчика системы ориентации – «Вояджер» повернулся вокруг своей оси и занял нужное положение в пространстве. Ожили и заскрежетали приводы телекамер, стряхивая с себя слой космической пыли (телевизионное оборудование зонда бездействовало уже 10 лет с момента расставания с Сатурном в 1980 году). «Вояджер» направил взор в указанном направлении, пытаясь поймать в объектив окрестности Солнца — где-то там должна нестись в пространстве крошечная бледно-голубая точка. Но удастся ли что-либо увидеть с такого расстояния?


Съёмка производилось с помощью узкоугольной камеры (0,4°) с фокусным расстоянием 500 мм, под углом 32° выше плоскости эклиптики (плоскости вращения Земли вокруг Солнца). Дистанция до Земли в это момент составляла ≈ 6 054 558 000 километров.

Спустя 5,5 часов с зонда был получен снимок, поначалу не вызвавший особого энтузиазма среди специалистов. С технической стороны, фотография с окраин Солнечной системы была похожа на бракованную пленку – серый невзрачный фон с чередующимися светлыми полосами, вызванными рассеиванием солнечного света в оптике камеры (ввиду огромного расстояния, видимый угол между Землей и Солнцем составлял менее 2°). В правой части фотографии была заметна едва различимая «пылинка», больше похожая на дефект изоображения. Сомнений не возникало – зонд передал изображение Земли.

Однако, вслед за разочарованием пришло истинное понимание глубокого философского смысла данной фотографии.

Рассматривая фотографии Земли с околоземной орбиты, у нас складывается впечатление, что Земля – большой вращающийся шар, покрытый на 71% водой. Скопления облаков, гигантские воронки циклонов, континенты и огни городов. Величественное зрелище. Увы, с расстояния в 6 млрд. километров все выглядело иначе.

— астроном и астрофизик Карл Саган, вступительная речь от 11 мая 1996 года

Это трудно представить, но весь наш огромный, многообразный мир, со своими насущными проблемами, «вселенскими» катастрофами и потрясениями поместился на 0,12 пикселя камеры «Вояджер-1».


Цифра «0,12 пикселя» дает немало поводов для шуток и сомнений в подлинности фото – неужели специалистам NASA, подобно британским ученым (которые, как известно, поделили 1 бит) удалось поделить неделимое? Все оказалось гораздо проще – на таком расстоянии масштаб Земли действительно составлял всего 0,12 пикселя камеры – рассмотреть какие-либо детали на поверхности планеты было бы невозможно. Но благодаря рассеиванию солнечного света, область, где находится наша планета, выглядела на снимке, как крошечное белесое пятнышко площадью в несколько пикселей.

Фантастический снимок так и вошел в историю под названием Pale Blue Dot («бледная голубая точка») – суровое напоминание о том, кто мы есть на самом деле, чего стоят все наши амбиции и самоуверенные лозунги «Человек – венец творенья». Мы никто для Вселенной. И звать нас никак. Наш единственный дом — крошечная точка, уже неразличимая на расстояниях свыше 40 астрономических единиц (1 а. е. ≈ 149,6 млн. км, что равно среднему расстоянию от Земли до Солнца). Для сравнения, расстояние до ближайшей звезды — красного карлика Проксима Центавра составляет 270 000 а. е.

— К. Саган, продолжение речи

Еще одна классная фотография из той же серии — солнечное затмение на орбите Сатурна. Изоображение передано автоматической станцией "Кассини", что уже девятый год "нарезает круги" вокруг гигантской планеты. Слева у внешнего кольца едва заметна крошечная точка. Земля!


Семейный портрет

Отправив на память прощальную картинку с Землей, «Вояджер» попутно передал еще одно любопытное изображение – мозаику из 60 отдельных снимков различных областей Солнечной системы. На некоторых из них «засветились» Венера, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (Меркурий и Марс разглядеть не удалось – первый оказался слишком близок к Солнцу, второй оказался слишком мал). В совокупности с «бледной голубой точкой» эти снимки образовали фантастический коллаж Family Portrait («Семейный портрет») – человечеству впервые удалось взглянуть на Солнечную систему со стороны, вне плоскости эклиптики!

Представленные фотографии планет выполнены через различные фильтры – для получения наилучшего изображения каждого объекта. Съемка Солнца проводилась с затемняющим фильтром и короткой выдержкой – даже на таком гигантском расстоянии его свет достаточно силен, чтобы повредить телескопическую оптику.

Попрощавшись с далекой Землей, телекамеры «Вояджера» были полностью деактивированы – зонд навсегда уходил в межзвездное пространство — туда, где царит вечная мгла. Больше что-либо фотографировать «Вояджеру» не придется – оставшийся ресурс энергии теперь тратится только на связь с Землей и обеспечения функционирования детекторов плазмы и заряженных частиц. В ячейки бортовой ЭВМ, ранее отвечавшие за работу камер, были перезаписаны новые программы, направленные на изучение межзвездной среды.


36 лет в космосе

…Спустя 23 года после описанных выше событий, «Вояджер-1» по-прежнему плывет в пустоте, лишь изредка «ворочаясь» с боку на бок – двигатели системы ориентации периодически парируют вращение аппарата вокруг своей оси (в среднем 0,2 угловые мин./сек), направляя параболическую антенну в сторону уже скрывшейся из вида Земли, расстояние до которой увеличилось с шести (по состоянию на 1990 год, когда был сделан «Семейный портрет») до 18,77 млрд. километров (осень 2013 года).

125 астрономических единиц, что эквивалентно 0,002 светового года. При этом зонд продолжает удаляться от Солнца со скоростью 17 км/с – «Вояджер-1» самый быстрый из всех объектов, когда-либо созданных руками человека.

По расчетам создателей «Вояджера», энергии его трех радиоизотопных термоэлектрогенераторов хватит, как минимум, до 2020 года – мощность плутониевых РИТЭГов ежегодно снижается на 0,78%, и, к настоящему времени, зонд получает лишь 60% первоначальной мощности (260 Вт против 420 Вт на старте). Недостаток энергии компенсируется энергосберегающим планом, предусматривающим сменную работу и отключение ряда второстепенных систем.

Запаса гидразина для двигателей системы ориентации также должно хватить еще лет на 10 (в баках зонда все еще плещется несколько десятков килограммов H2N—NH2, из 120 кг первоначального запаса на старте). Единственная сложность – ввиду огромного расстояния зонду с каждым днем все сложнее находить на небосводе тусклое Солнце – существует опасность, что датчики могут потерять его среди др. ярких звезд. Потеряв ориентацию, зонд утратит возможность связи с Землей.

Связь… в это сложно поверить, но мощность основного передатчика «Вояджера» составляет всего 23 Ватта!
Уловить сигналы зонда с расстояния 18,77 млрд. км – то же самое, что в течение 21 000 лет гнать на автомобиле со скоростью 100 км/ч, без перерывов и остановок, затем оглянуться – и попытаться увидеть свет лампочки от холодильника, горящей в начале пути.

Тем не менее, проблема была успешно решена, путем многократной модернизации всего наземного приемного комплекса. Что касается всей кажущейся невероятности связи на столь больших расстояниях, то это ничуть не сложнее, чем «услышать» с помощью радиотелескопа излучение далекой галактики.

Радиосигналы «Вояджера» достигают Земли спустя 17 часов. Мощность принимаемого сигнала составляет квадриллионные доли ватта, но это гораздо выше порога чувствительности 34 и 70-метровых «тарелок» дальней космической связи. С зондом поддерживается регулярная связь, скорость передачи данных телеметрии может достигать 160 бит/сек.

Продленная миссия «Вояджера». На границе межзвездной среды

12 сентября 2013 года NASA уже в который раз объявило, что «Вояджер-1» покинул пределы Солнечной системы и вышел в межзвездное пространство. Как утверждают специалисты, на этот раз все без ошибок – зонд достиг области, в которой отсутствует «солнечный ветер» (поток заряженных частиц от Солнца), зато резко возросла интенсивность космического излучения. Причем случилось это еще 25 августа 2012 года.

Причиной неуверенности ученых и появления многочисленных ложных сообщений является отсутствие на борту «Вояджера» работоспособных детекторов плазмы, заряженных частиц и космических лучей – весь комплекс приборов зонда вышел из строя еще много лет назад. Нынешние выводы ученых о свойствах окружающей среды основаны лишь на косвенных подтверждениях, полученных путем анализа приходящих радиосигналов «Вояджера» — как показали последние измерения, солнечные вспышки более не оказывают влияния на антенные устройства зонда. Теперь сигналы зонда искажает новый, ранее никогда не фиксировавшийся звук – плазма межзвездной среды.

Вообще, всей этой истории с «Бледной голубой точкой», «Семейным портретом» и изучением свойств межзвездной среды могло бы не случиться — изначально планировалось, что связь с зондом «Вояджер-1» прекратится в декабре 1980 года, едва он покинет окрестности Сатурна, — последней из исследованных им планет. С этого момента зонд оставался не у дел – пусть летит себе куда хочет, никакой научной пользы от его полета более не предвидится.

Мнение специалистов NASA изменилось после знакомства с публикацией советских ученых В.Баранова, К.Краснобаева и А.Куликовского. Советские астрофизики рассчитали границу гелиосферы, т.н. гелиопаузу – область в которой солнечный ветер полностью затихает. Дальше начинается межзвездная среда. Согласно теоретическому расчету на расстоянии 12 млрд. км от Солнца должно было возникнуть уплотнение, т.н. «ударная волна» — область в которой солнечный ветер сталкивается с межзвездной плазмой.

Заинтересовавшись проблемой, NASA продлило миссию обоих зондов «Вояджер» до предельного срока – до тех пор, пока будет возможна связь с космическими разведчиками. Как оказалось не зря – в 2004 году «Вояджер-1» обнаружил границу ударной волны на расстоянии 12 млрд. км от Солнца – в точности, как предсказывали советские ученые. Скорость солнечного ветра резко снизилась в 4 раза. И вот, теперь ударная волна осталась позади – зонд вышел в межзвездное пространство. В то же время, отмечаются некоторые странности: например, так и не произошло предсказанной смены направления магнитного поля плазмы.

Кроме того, громкое заявления о выходе за пределы Солнечной системы не совсем корректно – зонд перестал ощущать на себе влияние солнечного ветра, но еще не выбрался за пределы гравитационного поля Солнечной системы (сферы Хилла) размером в 1 световой год – ожидается, что это событие произойдет не ранее чем через 18 000 лет.

Доберется ли «Вояджер» до границы сферы Хилла? Сумеет ли зонд обнаружить объекты Облака Оорта? сможет ли он долететь до звезд? Увы, об этом мы не узнаем никогда.

Согласно расчетам, через 40 000 лет «Вояджер-1» пролетит на расстоянии 1,6 светового года от звезды Глизе 445. Дальнейший путь зонда предсказать сложно. Через миллион лет корпус звездолета будет искорежен космическими частицами и микрометеоритами, но уснувший навсегда космический разведчик продолжит своё одинокое скитание в межзвездном пространстве. Ожидается, что он проживет в открытом космосе порядка 1 миллиарда лет, оставшись к тому времени единственным напоминанием о человеческой цивилизации.

По материалам:
http://www.astrolab.ru/
http://www.nasa.gov/
http://www.rg.ru/
http://www.wikipedia.org/

Источники — http://topwar.ru/
http://www.liveinternet.ru/users/dejavu57/post305810661/

Источник: moscowfix.livejournal.com

Арена человеческих страстей. Прогресса луч и серый сумрак будней. Иерусалим и Мекка всех религий. Крестовые походы, реки крови. Цари, придворные, рабы. Иллюзия величия и власти. Злодейства, войны и любовь. Святые, грешники и судьбы. Людские чувства, звон монет. Круговорот веществ в природе. Отшельник и суперзвезда. Творцы, идейные борцы – здесь каждый проживал свой срок, чтобы исчезнуть навсегда. Богатство, вера и стремленье к недостижимой красоте. Полет надежд, закат бессилья. Воздушный замок мечты. И бесконечный ряд известий: рожденье, жизнь — игра со смертью, калейдоскоп всех совпадений, вперед и вверх! цикл завершен. Пора уйти. А впереди уж брезжит свет иных рождений. Цивилизаций и идей.

Цена всей этой ерунде – одна песчинка в пустоте.


…14 февраля 1990 года камеры зонда «Вояджер-1» получили последний приказ – развернуться и сделать прощальную фотографию Земли, перед тем, как автоматическая межпланетная станция навечно исчезнет в глубинах космоса.

Конечно, никакой научной пользы в этом не было: к тому моменту «Вояджер» находился уже далеко за орбитами Нептуна и Плутона, в 6 млрд. км от Солнца. Мир вечного сумрака, который никогда не согревают солнечные лучи. Освещенность тех мест в 900 раз меньше, чем освещенность на орбите Земли, а само светило выглядит оттуда крошечной блестящей точкой, едва различимой на фоне других ярких звезд. И все же, ученые надеялись разглядеть на снимке изображение Земли… Как выглядит голубая планета с расстояния в 6 млрд. километров?

Любопытство взяло вверх над здравым смыслом, и несколько граммов драгоценного гидразина вылетели чрез сопла верньерных двигателей. Сверкнул «глаз» датчика системы ориентации – «Вояджер» повернулся вокруг своей оси и занял нужное положение в пространстве. Ожили и заскрежетали приводы телекамер, стряхивая с себя слой космической пыли (телевизионное оборудование зонда бездействовало уже 10 лет с момента расставания с Сатурном в 1980 году). «Вояджер» направил взор в указанном направлении, пытаясь поймать в объектив окрестности Солнца — где-то там должна нестись в пространстве крошечная бледно-голубая точка. Но удастся ли что-либо увидеть с такого расстояния?

Съёмка производилось с помощью узкоугольной камеры (0,4°) с фокусным расстоянием 500 мм, под углом 32° выше плоскости эклиптики (плоскости вращения Земли вокруг Солнца). Дистанция до Земли в это момент составляла ≈ 6 054 558 000 километров.

Спустя 5,5 часов с зонда был получен снимок, поначалу не вызвавший особого энтузиазма среди специалистов. С технической стороны, фотография с окраин Солнечной системы была похожа на бракованную пленку – серый невзрачный фон с чередующимися светлыми полосами, вызванными рассеиванием солнечного света в оптике камеры (ввиду огромного расстояния, видимый угол между Землей и Солнцем составлял менее 2°). В правой части фотографии была заметна едва различимая «пылинка», больше похожая на дефект изоображения. Сомнений не возникало – зонд передал изображение Земли.

Однако, вслед за разочарованием пришло истинное понимание глубокого философского смысла данной фотографии.

Рассматривая фотографии Земли с околоземной орбиты, у нас складывается впечатление, что Земля – большой вращающийся шар, покрытый на 71% водой. Скопления облаков, гигантские воронки циклонов, континенты и огни городов. Величественное зрелище. Увы, с расстояния в 6 млрд. километров все выглядело иначе.

— астроном и астрофизик Карл Саган, вступительная речь от 11 мая 1996 года

Это трудно представить, но весь наш огромный, многообразный мир, со своими насущными проблемами, «вселенскими» катастрофами и потрясениями поместился на 0,12 пикселя камеры «Вояджер-1».

Цифра «0,12 пикселя» дает немало поводов для шуток и сомнений в подлинности фото – неужели специалистам NASA, подобно британским ученым (которые, как известно, поделили 1 бит) удалось поделить неделимое? Все оказалось гораздо проще – на таком расстоянии масштаб Земли действительно составлял всего 0,12 пикселя камеры – рассмотреть какие-либо детали на поверхности планеты было бы невозможно. Но благодаря рассеиванию солнечного света, область, где находится наша планета, выглядела на снимке, как крошечное белесое пятнышко площадью в несколько пикселей.

Фантастический снимок так и вошел в историю под названием Pale Blue Dot («бледная голубая точка») – суровое напоминание о том, кто мы есть на самом деле, чего стоят все наши амбиции и самоуверенные лозунги «Человек – венец творенья». Мы никто для Вселенной. И звать нас никак. Наш единственный дом — крошечная точка, уже неразличимая на расстояниях свыше 40 астрономических единиц (1 а. е. ≈ 149,6 млн. км, что равно среднему расстоянию от Земли до Солнца). Для сравнения, расстояние до ближайшей звезды — красного карлика Проксима Центавра составляет 270 000 а. е.

— К. Саган, продолжение речи

Еще одна классная фотография из той же серии — солнечное затмение на орбите Сатурна. Изоображение передано автоматической станцией «Кассини», что уже девятый год «нарезает круги» вокруг гигантской планеты. Слева у внешнего кольца едва заметна крошечная точка. Земля!

Семейный портрет

Отправив на память прощальную картинку с Землей, «Вояджер» попутно передал еще одно любопытное изображение – мозаику из 60 отдельных снимков различных областей Солнечной системы. На некоторых из них «засветились» Венера, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (Меркурий и Марс разглядеть не удалось – первый оказался слишком близок к Солнцу, второй оказался слишком мал). В совокупности с «бледной голубой точкой» эти снимки образовали фантастический коллаж Family Portrait («Семейный портрет») – человечеству впервые удалось взглянуть на Солнечную систему со стороны, вне плоскости эклиптики!

Представленные фотографии планет выполнены через различные фильтры – для получения наилучшего изображения каждого объекта. Съемка Солнца проводилась с затемняющим фильтром и короткой выдержкой – даже на таком гигантском расстоянии его свет достаточно силен, чтобы повредить телескопическую оптику.

Попрощавшись с далекой Землей, телекамеры «Вояджера» были полностью деактивированы – зонд навсегда уходил в межзвездное пространство — туда, где царит вечная мгла. Больше что-либо фотографировать «Вояджеру» не придется – оставшийся ресурс энергии теперь тратится только на связь с Землей и обеспечения функционирования детекторов плазмы и заряженных частиц. В ячейки бортовой ЭВМ, ранее отвечавшие за работу камер, были перезаписаны новые программы, направленные на изучение межзвездной среды.

36 лет в космосе

…Спустя 23 года после описанных выше событий, «Вояджер-1» по-прежнему плывет в пустоте, лишь изредка «ворочаясь» с боку на бок – двигатели системы ориентации периодически парируют вращение аппарата вокруг своей оси (в среднем 0,2 угловые мин./сек), направляя параболическую антенну в сторону уже скрывшейся из вида Земли, расстояние до которой увеличилось с шести (по состоянию на 1990 год, когда был сделан «Семейный портрет») до 18,77 млрд. километров (осень 2013 года).

125 астрономических единиц, что эквивалентно 0,002 светового года. При этом зонд продолжает удаляться от Солнца со скоростью 17 км/с – «Вояджер-1» самый быстрый из всех объектов, когда-либо созданных руками человека.

По расчетам создателей «Вояджера», энергии его трех радиоизотопных термоэлектрогенераторов хватит, как минимум, до 2020 года – мощность плутониевых РИТЭГов ежегодно снижается на 0,78%, и, к настоящему времени, зонд получает лишь 60% первоначальной мощности (260 Вт против 420 Вт на старте). Недостаток энергии компенсируется энергосберегающим планом, предусматривающим сменную работу и отключение ряда второстепенных систем.

Запаса гидразина для двигателей системы ориентации также должно хватить еще лет на 10 (в баках зонда все еще плещется несколько десятков килограммов H2N—NH2, из 120 кг первоначального запаса на старте). Единственная сложность – ввиду огромного расстояния зонду с каждым днем все сложнее находить на небосводе тусклое Солнце – существует опасность, что датчики могут потерять его среди др. ярких звезд. Потеряв ориентацию, зонд утратит возможность связи с Землей.

Связь… в это сложно поверить, но мощность основного передатчика «Вояджера» составляет всего 23 Ватта!
Уловить сигналы зонда с расстояния 18,77 млрд. км – то же самое, что в течение 21 000 лет гнать на автомобиле со скоростью 100 км/ч, без перерывов и остановок, затем оглянуться – и попытаться увидеть свет лампочки от холодильника, горящей в начале пути.

Тем не менее, проблема была успешно решена, путем многократной модернизации всего наземного приемного комплекса. Что касается всей кажущейся невероятности связи на столь больших расстояниях, то это ничуть не сложнее, чем «услышать» с помощью радиотелескопа излучение далекой галактики.

Радиосигналы «Вояджера» достигают Земли спустя 17 часов. Мощность принимаемого сигнала составляет квадриллионные доли ватта, но это гораздо выше порога чувствительности 34 и 70-метровых «тарелок» дальней космической связи. С зондом поддерживается регулярная связь, скорость передачи данных телеметрии может достигать 160 бит/сек.

Продленная миссия «Вояджера». На границе межзвездной среды

12 сентября 2013 года NASA уже в который раз объявило, что «Вояджер-1» покинул пределы Солнечной системы и вышел в межзвездное пространство. Как утверждают специалисты, на этот раз все без ошибок – зонд достиг области, в которой отсутствует «солнечный ветер» (поток заряженных частиц от Солнца), зато резко возросла интенсивность космического излучения. Причем случилось это еще 25 августа 2012 года.

Причиной неуверенности ученых и появления многочисленных ложных сообщений является отсутствие на борту «Вояджера» работоспособных детекторов плазмы, заряженных частиц и космических лучей – весь комплекс приборов зонда вышел из строя еще много лет назад. Нынешние выводы ученых о свойствах окружающей среды основаны лишь на косвенных подтверждениях, полученных путем анализа приходящих радиосигналов «Вояджера» — как показали последние измерения, солнечные вспышки более не оказывают влияния на антенные устройства зонда. Теперь сигналы зонда искажает новый, ранее никогда не фиксировавшийся звук – плазма межзвездной среды.

Вообще, всей этой истории с «Бледной голубой точкой», «Семейным портретом» и изучением свойств межзвездной среды могло бы не случиться — изначально планировалось, что связь с зондом «Вояджер-1» прекратится в декабре 1980 года, едва он покинет окрестности Сатурна, — последней из исследованных им планет. С этого момента зонд оставался не у дел – пусть летит себе куда хочет, никакой научной пользы от его полета более не предвидится.

Мнение специалистов NASA изменилось после знакомства с публикацией советских ученых В.Баранова, К.Краснобаева и А.Куликовского. Советские астрофизики рассчитали границу гелиосферы, т.н. гелиопаузу – область в которой солнечный ветер полностью затихает. Дальше начинается межзвездная среда. Согласно теоретическому расчету на расстоянии 12 млрд. км от Солнца должно было возникнуть уплотнение, т.н. «ударная волна» — область в которой солнечный ветер сталкивается с межзвездной плазмой.

Заинтересовавшись проблемой, NASA продлило миссию обоих зондов «Вояджер» до предельного срока – до тех пор, пока будет возможна связь с космическими разведчиками. Как оказалось не зря – в 2004 году «Вояджер-1» обнаружил границу ударной волны на расстоянии 12 млрд. км от Солнца – в точности, как предсказывали советские ученые. Скорость солнечного ветра резко снизилась в 4 раза. И вот, теперь ударная волна осталась позади – зонд вышел в межзвездное пространство. В то же время, отмечаются некоторые странности: например, так и не произошло предсказанной смены направления магнитного поля плазмы.

Кроме того, громкое заявления о выходе за пределы Солнечной системы не совсем корректно – зонд перестал ощущать на себе влияние солнечного ветра, но еще не выбрался за пределы гравитационного поля Солнечной системы (сферы Хилла) размером в 1 световой год – ожидается, что это событие произойдет не ранее чем через 18 000 лет.

Доберется ли «Вояджер» до границы сферы Хилла? Сумеет ли зонд обнаружить объекты Облака Оорта? сможет ли он долететь до звезд? Увы, об этом мы не узнаем никогда.

Согласно расчетам, через 40 000 лет «Вояджер-1» пролетит на расстоянии 1,6 светового года от звезды Глизе 445. Дальнейший путь зонда предсказать сложно. Через миллион лет корпус звездолета будет искорежен космическими частицами и микрометеоритами, но уснувший навсегда космический разведчик продолжит своё одинокое скитание в межзвездном пространстве. Ожидается, что он проживет в открытом космосе порядка 1 миллиарда лет, оставшись к тому времени единственным напоминанием о человеческой цивилизации.

По материалам:
http://www.astrolab.ru/
http://www.nasa.gov/
http://www.rg.ru/
http://www.wikipedia.org/

Источник: oko-planet.su

Знаменитая космическая фотография, известная, пожалуй, каждому, кто интересуется астрономией, физикой и наукой в целом, а также многим людям, совершенно случайно обнаружившим её в своей новостной ленте в социальных сетях – Pale Blue Dot (в переводе с английского – «бледно-голубая точка»), которая была снята космическим аппаратом «Вояджер-1» в 1990 году с рекордного расстояния – 6 млрд км.

Идея сделать легендарное фото принадлежит Карлу Сагану, американскому астроному, астрофизику и выдающемуся популяризатору науки. Именно эта фотография и вдохновила учёного на написание одноимённой книги «Голубая точка», которую я рекомендую прочитать всем, кто сейчас читает эту статью. Вместе с той фотографией по интернету путешествует и знаменитый отрывок из этой книги, который дополняет её и объясняет всю суть нашей жизни, нашего прошлого, настоящего и будущего:

О «Вояджерах»

История показывает, как часто науке приходится воевать с общественностью: раньше это, например, была инквизиция. Сейчас вместо плачевно известной жестокой средневековой «организации» обязательно найдутся те, кто будут выступать против опытов, экспериментов, запусков космических аппаратов. Некоторые боялись и «Вояджеров», опираясь на предыдущие неудачи. Но, если постоянно всего бояться, то можно навсегда остаться дома.

Над проектом этих двух странников работали лучшие инженеры. Эти путешественники – настоящий триумф научной мысли прошлого века, ведь до их запусков в 1977 году человечество практически ничего не знало о большинстве планет Солнечной системы: газовые гиганты в окуляры телескопов выглядели как размытые пятна, их спутники казались нам всего лишь маленькими звёздочками, а о существовании многих из них мы даже не догадывались.

20 августа 1977 года был запущен «Вояджер-2» (да-да, он был отправлен первым, несмотря на цифру в своём названии), а «Вояджер-1» отправился в своё космическое путешествие чуть позже – 5 сентября того же года, но, несмотря на разное время запусков, «Вояджер-1» оправдал своё название и обогнал своего «брата».

«Вояджерам» очень повезло: в этом году было противостояние планет – очень редкое событие (перед их полётом такое явление было только в начале XIX века). Расположение планет позволило аппаратам совершить выгодный гравитационный манёвр, чтобы от каждой планеты получить дополнительный источник ускорения, таким образом, их скорость на данный момент – около 64 000 км/ч.

Изначально предполагалось, что «Вояджеры» смогут исправно функционировать лишь до Сатурна. Никто не надеялся, что им удастся не только покинуть Солнечную систему, но и вырваться в межзвёздное пространство далеко за её пределы! Кстати, «Вояджеры» унесли с собой послания для инопланетян. Что находится в них, можно прочитать здесь: https://zen.yandex.ru/media/id/5e136f2d3d008800afe2848c/chto-voiadjery-unesli-s-soboi-v-molchalivuiu-bezdnu-5e9f4b13bdad754fa5661f52

«Это наш дом»

Карл Саган писал: «Я подумал, что было бы хорошо, чтобы они, миновав Сатурн, бросили «последний взгляд» в сторону дома. Я знал, что от Сатурна Земля покажется «Вояджеру» совсем крохотной… Наша планета будет выглядеть, как светящаяся точка, едва ли отличимая от множества таких точек – близких планет и далёких солнц. Но именно потому, что такая картинка позволяет оценить всю заурядность нашего мира, обзавестись ею всё-таки стоило».

Разумеется, многие философы и учёные древности осознавали, что наш мир – всего лишь капля в бесконечном океане Вселенной, но, одно дело, представлять это, а другое – увидеть в реальности! Карл Саган решил не упускать такой шанс и подарить уникальный снимок человечеству.

Мнения сотрудников NASA разделились: большинство учёных, конечно, поддержало задумку Карла Сагана, а часть высказалась против, ведь управлять аппаратом на таком огромном расстоянии сложно, мало ли, к чему это может привести в работе аппарата, да и вообще эта фотография не имеет никакого отношения к науке. В споры вмешался администратор NASA Ричард Трули – ему понравилась идея и он пообещал, что фото будут сделаны.

И вот, «Вояджер-1» прилетел к Сатурну в 1980 году, но фотографировать Землю с такого расстояния было опасно: Земля в тот момент находилась слишком близко к Солнцу, и попытка снять наш родной дом могла испортить камеру, и тогда мы бы лишились других ценных фотографий Урана, Нептуна и их спутников. Пришлось ждать несколько лет до осуществления мечты: в 1986 году «Вояджеры» пролетели мимо Урана, а в 1989 году они достигли Нептуна и Плутона. И вот долгожданный момент настал!

Более 6 миллиардов километров от своих создателей. 1990 год. «Вояджер-1» разворачивает свои камеры – это последний взгляд на его родной дом. И снова удача улыбнулась одинокому путешественнику! Посмотрите на фотографию: Земля как будто замерла в солнечном луче, однако, повернись «Вояджер-1» чуть раньше или чуть позже, и Земля бы не оказалась купающейся в свете. Как будто родной «Вояджеру-1» мир бросил последний луч на прощание с легендарным космическим странником, созданным руками человека.

К 30-летнему юбилею этой фотографии, в 2020 году, NASA опубликовало новую версию фотографии «Pale Blue Dot Revisited» (Возвращение к бледно-голубой точке) – это обработанная фотография, на которой уровни яркости и цвета были перебалансированы, чтобы усилить область, содержащую Землю, а изображение было увеличено и стало ярче и менее зернистым, чем оригинал. Солнечный свет исходит снизу, где изображение наиболее яркое.

Чтобы отпраздновать это событие, Институт Карла Сагана выпустил видео, на котором несколько известных астрономов читают известную речь учёного «Бледно-голубая точка».

Нам действительно пока некуда бежать в случае опасностей и катастроф. Наш мир очень мал, но это наш дом, о котором мы должны заботиться каждый день.

Источник: zen.yandex.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.