A Jet Propulsion Laboratory kutatóit sokáig megfosztották csendes pihenésüktől. A felfedezésektől felbuzdulva rohamokban aludtak, és amikor felébredtek, siettek vissza a Voyager automatikus bolygóközi állomás Flight Control Centerébe. Itt a digitális gépek mesés gyorsasággal működtek, és a tér és a légköri interferencia által eltorzított információk ezreit bitté alakították át telekommunikációs keretekké, karcsú grafikákká és végtelen számsorokká. Lélegzetvisszafojtott emberek nézték a képernyőkön a közeledő Szaturnusz színes képeit.
33 millió kilométer maradt az űrfelderítő bolygón. 4 év telt el a kozmodromban való elindítása óta, és hosszú út húzódik a Voyager mögött 2 milliárd kilométeren keresztül. A veszélyes aszteroidaövezetet és a végtelen számú meteoritestet biztonságosan átlépte. A törékeny elektronikus eszközök ellenálltak a világűr nagy hidegének és az elektromágneses viharoknak a Naprendszer legnagyobb bolygójának - a Jupiternek - a közelében.
És előre? A sziklákkal és jégtáblákkal való ütközés veszélye a Szaturnusz közelében, mielőtt a Voyager megkezdi 8 éves útját a legtávolabbi bolygókra - az Uránuszra és a Neptunuszra.
… Egy grandiózus kép jelent meg azok előtt, akik a Vezérlőközpontban voltak. A hatalmas "nyaklánccal" megkoronázott Szaturnusz már a televíziós kép szinte teljes keretét elfoglalta. Egy aranysárga bolygó szürkés pólusokkal és tarka övekkel, amelyeket alig lehetett észrevenni a ködben, rohant és pörgött az ég fekete szakadékában.
A kutatók tekintetüket a Szaturnusz híres gyűrűire szegezik, amelyek több évszázada kísértik a csillagászokat.
A nagy Galilei volt az első, aki észrevett valami furcsát a Szaturnusz megjelenésében. Galilei távcsöve túl gyenge volt, és a tudósnak úgy tűnt, hogy a Szaturnusz fogantyúi olyanok, mint egy cukrotál. Csak fél évszázaddal később Christian Huygens bebizonyította, hogy a bolygó oldalain található furcsa félkörök nem mások, mint vékony, de nagyon széles gyűrűk.
A bolygó távolsága 33 millió kilométer. A képernyőn a Szaturnusz három gyűrűje látható, amelyeket régóta felfedeztek távcsövek segítségével: A, B és C. Az űrképekben azonban olyasmit láthat, ami nem látható a Földről. Először is a gyűrűk szerkezetének összetettsége és csodálatos színük.
A legnagyobb gyűrű - a külső - ezüstösen csillog, a középső enyhén vöröses, a belső pedig sötétkék, áttetsző, mintha vékony, alig megfogható anyagból készült volna.
8 millió kilométer. A Szaturnusz féltekéjének csak a negyede fér el egy televíziós képen. A bolygó oldalán két, egymáshoz szorított hold ragyogott - Tethys és Dione. De a tudósok kitartóan visszatérnek a gyűrűk tanulmányozásához. Nem három, hanem hét, egymásba ágyazott gyűrű látható. Itt vannak, újonnan felfedezett: F - a régi A -n kívül, G - az új F -en kívül, E - a bolygótól legtávolabbi legszélesebb gyűrű, D - a legközelebb a Szaturnuszhoz.
De mi az? A fényképeket összehasonlítva a szakértők azt látják, hogy a nagy gyűrűk mindegyike sok keskeny, alig észrevehető "karikára" szakad. Egy képen 95 -öt számoltak! Még az A és B gyűrűk között 4 ezer kilométer széles fekete „résen” is, amelyet mindig üresnek ismertek fel, a tudósok tucatnyi vékony „karikát” számoltak össze.
2 millió kilométer. A Voyager műszerei arra irányulnak, hogy gyorsan közeledjenek a Titánhoz, a Szaturnusz legnagyobb holdjához. Nagyobb, mint a Merkúr bolygó. A csillagászok izgalmát könnyű megérteni. A Titan az egyetlen műhold a teljes Naprendszerben, amelynek erőteljes légköre 10 -szer vastagabb, mint a Földé. A Voyager 6 ezer kilométeres távolságban repült el a Titán mellett - 60 -szor közelebb, mint a Föld és a Hold közötti távolság. Pedig a tudósok keveset láttak a képernyőn - a Titán légkörének vegyi szmoghoz hasonló sűrű ködét megakadályozta.
1 millió kilométer. A képernyőn a vakítóan fényes Rhea a Szaturnusz második legnagyobb holdja. Mindez kráterekkel van ellátva - a folyamatos űrbombázás több milliárd évig tartott. A tér bársonyos feketeségében csillogó másik műhold került a kamera látókörébe. Ez Dione, amely jobban hasonlít a Holdunkhoz, mint a Szaturnusz rendszer más tárgyai, de a Dione "tengereit" nem borítja megszilárdult láva. A vízjég mindenütt látható, szilárd, mint a kő. A fehér "kötelek" hálózata azokról a helyekről beszél, ahol a bélből kitörő víz azonnal megszilárdult, heves fagyba burkolózva. A Dione felszíni hőmérséklete mínusz 180 ° С - itt a nap 900 -szor halványabban süt, mint a Föld pályáján.
A korábban ismeretlen Saturn-12 műhold (S-12) lebeg a kutatók szeme előtt. Meglepő módon ugyanabban a pályában van, mint Dione. Ugyanakkor az S-12 mindig Dione előtt repül a pálya kerületének 1/6-os távolságában. Az égi mechanikában az ilyen jelenséget általában orbitális rezonanciának nevezik.
300 ezer kilométer. Hamarosan jön a Saturnussal való randevú. A felderítő bal oldaláról, mintha üdvözölné érkezését, Mimas jelent meg. Furcsán néz ki. Milliárd évvel ezelőtt ez a műhold egy nagy égitestnek ütközött - egy hatalmas erő robbanása olyan sok jeget és követ tört ki Mimas testéből, hogy 9 mély és 130 kilométer széles kráter keletkezett. A kráter a műhold féltekéjének egynegyedét foglalja el!
101 ezer kilométer. Ilyen távolságban találkozott és szétvált az óriásbolygó és a Föld hírnöke. A Szaturnusz olyan nagy, hogy a legközelebbi órákban csak egy kis felhőfoltot lehetett látni a televízió képkockájában. Mindenütt sárga-barna színű, a szem számára áthatolhatatlan felhők vannak. Az ingadozó fehér csíkok, örvények és halók között néhány kék -zöld folt fut, akkora, mint Grönland vagy Ausztrália - ezek az „ablakok”, amelyeken keresztül a bolygó mélyéről származó gázörvények törnek át.
A Naprendszer összes bolygója közül a Szaturnusz csak a Jupiter után a második. Belül háromszáz gömbnek elegendő hely lenne. Ám az óriás átlagos sűrűsége nagyon alacsony - ha fantasztikus végtelen óceán létezne valahol, a Szaturnusz parafaként lebegne a felszínén.
Az új modell szerint, amelyet a Voyager műszerei hoztak létre, a bolygó úgy tűnik számunkra, mint egy elnyúló hidrogén- és héliumgolyó a pólusokon. A Szaturnusz erőteljes gáz halmazállapotú burkolata a növekvő nyomással folyékony állapotba kerül a középponthoz közelebb. Folyékony bolygó a magig!
És mi a helyzet a szilárd maggal? Ez akkora, mint a Föld, de tömege 15-20-szor nagyobb. Ilyen nagy az anyag sűrűsége a bolygó közepén, ahol a nyomás 50 millió Föld légköre! És a hőmérséklet + 20 000 fok! A folyékony golyó felforr, és a bolygó felhőinek felső szintjén súlyos hideg uralkodik. Hogyan jön létre ez a hatalmas hőmérséklet -különbség? A bolygó belsejének hatalmas volta és hatalmas gravitációja miatt a gázáramoknak több száz évre van szükségük ahhoz, hogy a mélységek melegét átvigyék a Szaturnusz légkörének felső felhőrétegébe.
Furcsa eső
A Szaturnusz háromszor több energiát sugároz az űrbe, mint amennyit a Naptól kap. Először is, a hőt a gázóriás fokozatos összehúzódása hozza létre - átmérője milliméterrel csökken évente. Ezenkívül a Szaturnusznak van egy másik fantasztikus energiaforrása. A Szaturnusz vörösre forró gömbje a Naprendszer születése óta hűl. Az asztrofizikusok számításai szerint 2 milliárd évvel ezelőtt a bolygó nagy mélységében a belső nyomás a héliumkoncentráció kritikus pontja alá esett. És elkezdett esni … Furcsa eső, amely a mai napig szakad. A héliumcseppek sok ezer kilométerre esnek a folyékony hidrogén vastagságába, miközben súrlódás keletkezik, és megjelenik a hőenergia.
Viharos idő
A bolygó gyors forgásának hatására (a Szaturnusz egyenlítőjének bármely pontja 14 -szer gyorsabban mozog, mint a Föld egyenlítőjén) szörnyű erő szelei fújnak a titokzatos világban - egy helyen rögzítette a Voyager berendezése a felhők sebességét 1600 km / h. Hogy tetszik ez a frissítő szellő?
A Voyager fényképezőgép lencséi a Szaturnusz déli féltekéjébe csúsznak. Hirtelen egy több tízezer kilométer hosszú ovális folt jelent meg a Misszióirányító Központ képernyőjén - a Jupiter Nagy Vörös Foltjának másolata. A Föld bolygó szabadon elfér a folt belsejében. De ez csak egy tomboló légköri örvény a Szaturnusz légkörében, amelynek nincs vége.
Összeomlás
A Voyager folytatta repülését a Szaturnusz mellett, amikor a rádiókapcsolat hirtelen megszakadt. A tudósok nem aggódtak - a számítások szerint a készülék eltűnt a bolygó "rádióárnyékában". Amikor a felderítő "előbukkant" a Szaturnusz másik oldaláról, a helyzet valóban súlyos lett. A forgóasztal kormányszerkezete műszerekkel elakadt. Nem lehetne lefényképezni a bolygó éjszakai oldalát?! Kár, hogy technikai hiba miatt le kell mondani a tervezett találkozót a nagy műholdakkal - Enceladusszal és Tethysszel.
A jelek a Vezérlőközpontból a bolygóközi állomás fedélzeti számítógépére ömlöttek. A mechanizmus javításának ellenőrzését bonyolította a kozmikus távolság - a rádiójel késleltetési ideje a Föld és a Szaturnusz között 1,5 óra. Végül a Voyager digitális agya kinyitotta a TV -kamerák célzási meghajtóit, de az idő elveszett, és csak Tethys ismerkedett meg szorosan.
Amikor a készülék már 22 km / s sebességgel eltávolodott a Szaturnusztól, a tudósok elektromos vihart láttak a Szaturnusz gyűrűiben. A villámok, amelyek megvilágítják az árnyékoldalakat, vörös fényeket árasztanak a bolygó éjszakai felhőire …
Az űrjáték fináléja
A fent leírt események 1980-1981-ben történtek, amikor két automatikus bolygóközi állomás, a Voyager 1 és a Voyager 2 elrepült a Szaturnusz mellett. Az ismétlődések elkerülése érdekében úgy döntöttem, hogy nem beszélek róluk külön - minden hír a Szaturnusz rendszerről, amelyet két eszköz továbbított a Földre, feltételesen "a szájába adva" egyiknek "Voyager" néven (nincs szám).
Kicsit sértővé válik annak felismerése, hogy három évtized után űrtechnológiáink ugyanazon a szinten maradtak.
Minden este, amikor a nap lenyugszik, és a sötétedő eget csillagok szórása borítja, látjuk a Kozmoszt. Az űrkutatáshoz fantasztikusan kifinomult technológiára van szükség, amely a rakéta, az elektronika, a nukleáris technológia, valamint a tudomány és technológia más tudományintenzív ágainak fejlett eredményein alapul. Ezért a bolygóközi szondák repülései látszólagos valótlanságuk és gyakorlati haszna hiányában számos alkalmazott probléma megoldását igénylik: erőteljes és kompakt energiaforrások létrehozását, a nagy hatótávolságú űrkommunikáció technológiáinak fejlesztését, a szerkezetek javítását. és hajtóművek, új gravitációs segédmanőverek kidolgozása, beleértve a.h. Lagrange -pontok használatával. A kutatás ezen egész frontja a modern tudomány "mozdonyává" válhat, és a kapott eredmények hasznosak lehetnek a sürgetőbb problémák megoldásában. Ennek ellenére a legtöbb probléma megoldatlan.
Minden modern félénk kísérlet a külső bolygók felfedezésére (Ulysses, Cassini, New Horizons küldetések) mind ugyanazon technológiákon és fejlesztéseken alapul, amelyeket a Voyager projektben használtak. 30 éve egyetlen új típusú motort sem hoztak létre, amely alkalmas interplanetáris repülésekre. Például a japán Hayabusa kutatószonda ionhajtóművei, amelyeket ultramodern csúcstechnológiának tartanak, valójában jól elfelejtett fejlesztések a huszadik század közepén-az ionhajtóműveket széles körben használták a szovjet szemlélet-szabályozó rendszerekben meteorológiai műholdak Meteor. Másodszor, az ionmotorok meglehetősen specifikus eszközök: valóban elképesztően alacsony az üzemanyag -fogyasztásuk (néhány milligramm másodpercenként), de ennek megfelelően több millilitron tolóerőt hoznak létre. Sok évbe telik az űrhajó felgyorsítása, és ennek eredményeként nem érhető el valódi előny.
A hagyományos folyékony hajtóanyagú sugárhajtóművek (LPRE) nemcsak nagyon falánkak - munkájuk tíz (száz) másodpercre korlátozódik, ráadásul nem képesek felgyorsítani az űrhajót a kívánt sebességre, például az Szaturnusz pályája. Az alapvető probléma az, hogy a gáz áramlási sebessége túl alacsony. Emelni pedig semmiképpen sem lehet.
A divat csúcsa az 50 -es években - a nukleáris sugárhajtómű nem fejlődött, jelentős előnyök hiánya miatt. Az atomreaktor olthatatlan lángja ellenére az ilyen motor működő folyadékot igényel - azaz valójában ez egy hagyományos folyékony hajtóanyagú rakéta-hajtómű, ennek minden következményével és hátrányával.
Freeman Dyson 1957 -ben (Project Orion) javasolt eredeti módja az űrben való utazásnak a nukleáris robbanások impulzusainak felhasználásával papíron maradt - túl merész, és őszintén szólva, kétes elképzelés.
Az "űr hódítói" (itt ez az egész emberiséggel szemben ironikus) az űrkorszak 50 éve alatt nem tudtak hatékony motort létrehozni a bolygóközi térben való mozgáshoz. Soha nem láttuk volna sem a Jupitert, sem a Szaturnuszt, ha nem az égi mechanika szakembereinek tippjeként - hogy a bolygók gravitációját használjuk az AMS gyorsítására. Az "interplanetáris biliárd" lehetővé teszi, hogy hatalmas sebesség (15-20 km / s) érje el motor használata nélkül, és fedezze fel a naprendszer külterületeit. Az egyetlen probléma a szigorúan korlátozott "indítóablakok" - néhány évente egyszer néhány nap (hét). Nincs helye a legkisebb hibának. Hosszú repülési évek és néhány óra egy találkozóra a kutatás tárgyával.
A gravitációs manőverek segítségével a "Voyagers" repült, ugyanazon séma szerint, a "New Horizons" modern szonda Plutóba repül, de csak a Naprendszer átlépéséhez 9 év kell. És akkor az expedíciónak egyetlen napja lesz egy távoli bolygó felfedezésére! A szonda nagy sebességgel rohan el a Plútó mellett, és örökre eltűnik a csillagközi űrben.
