Разведчики внешних планет. Путешествие «Пионеров» и «Вояджеров» от Земли до Нептуна и далее - Игорь Лисов

Первая станция должна была передавать команды и вести измерения дальности для определения фактической траектории, вторая – принимать служебную телеметрию на скорости 7200 бит/с. Из-за ошибки в исходных данных 64-метровая антенна, впервые задействованная в первом сеансе по новому аппарату, смогла перейти к приему информации лишь после 28-минутной задержки. В результате первой получила телеметрию и передала ее в Калифорнию привлеченная станция MIL-71 на мысе Канаверал. По ней-то операторы и обнаружили кризисную ситуацию.

«Встряска» от развертывания штанг и возмущение вследствие сброса двигательного модуля оказались неожиданно сильными, и аппарат перешел в беспорядочное вращение. Поначалу операторы даже заподозрили, что отделение двигательного модуля не было «чистым» и он летит следом за «Вояджером» и бьется об него.

В 16:37 UTC аппарат должен был начать поиск Солнца, на который отводилось пять минут. Но малые ЖРД ориентации не включились – как тогда представлялось, из-за неисправности одного из гироскопов. При «разборе полетов», однако, установили, что каждый из двух компьютеров CCS выдал в подсистему AACS команду подготовки двигательной установки, и попытка исполнить обе команды поставила ее в тупик. В результате уже через 16 секунд основной процессор AACS отказался работать и сформировал сигнал аварийной ситуации. Процессор CCS принял его и в 16:38 запустил алгоритм построения солнечной ориентации из неизвестного начального состояния под управлением дублирующего комплекта AACS и без использования данных от гироскопов. Земля узнала об этом по внезапному снижению скорости передачи до аварийной – 40 бит/с.

Поиск светила и успокоение аппарата заняли 2,5 часа и закончились к 19:00 UTC, а в 20:00:30 UTC была выполнена закрутка на Солнце. Гироскоп C, который исходя из логики предшествующих переключений следовало считать неисправным, теперь работал без нареканий. В качестве датчиков вновь была выбрана пара B+C, и больше гироскопы группу управления не тревожили.

Анализируя по телеметрии состояние «Вояджера-2», операторы не нашли подтверждения раскрытия штанги научной аппаратуры: не сработал контакт, который должен был разомкнуться при угле поворота в пределах 0,05° от расчетного. Лишь через 12 часов после старта, когда операторы включили плазменный инструмент, по направлению солнечного ветра стало ясно, что штанга находится в пределах 2° от штатного положения. В тот же день были развернуты все антенны, включены магнитометр, фотополяриметр и аппаратура для регистрации частиц и параметров плазмы.

21 августа в 09:42 UTC, на 18-м часу полета, аппарат испытал неожиданное возмущение по тангажу и рысканью, который операторы сравнили с внезапным ударом сзади на ночной дороге[54]. Вновь были высказаны опасения, что из-за ненормального разделения двигательный модуль TE-M-364–4 остался вблизи аппарата и периодически соприкасается с ним. К счастью, после анализа записей телеметрии удалось доказать, что никого «постороннего» рядом нет и что в возмущениях ориентации «повинно» программное обеспечение бортовых компьютеров, которое пришлось подкорректировать.

В ночь на 25 августа аппарату наконец разрешили провести поиск и захват Канопуса, после чего «Вояджер-2» построил трехосную ориентацию. Теперь Солнце и Канопус постоянно удерживались в поле зрения соответствующих датчиков за счет коротких импульсов двигателей.

26 августа была предпринята попытка «подтолкнуть» штангу и поставить ее на замок за счет резкого кивка по тангажу с одновременным отстрелом крышки радиометра IRIS. Однако при составлении программы не учли, что аппарат воспримет эту операцию как опасную – и прервет ее! Операторы поверили в стабильность штанги, лишь получив первые снимки видеосистемы ISS: 26 августа было сделано три кадра в сторону калибровочной мишени, а 27 августа – десять снимков звездного неба. Первые показали, что штанга действительно развернута и не вихляется, а вторые – что угол отклонения от штатного положения не превышает 0,06° и лишь чуточку больше порогового значения срабатывания микродатчика, которое составляло 0,05°.

Крышка прибора IRIS была в итоге отстрелена 29 августа. К 1 сентября были включены и проверены все приборы «Вояджера-2», за исключением спектрометра UVS. Все оказались в норме, кроме фотополяриметра, в котором колесо анализатора застряло в позиции 2 из-за дефекта мультиплексорного устройства. Инструмент временно отключили.

Параметры гелиоцентрической орбиты «Вояджера-2» на 1 сентября составили:

● наклонение – 4,83°;

● перигелий – 1,003 а.е. (150,0 млн км);

● афелий – 6,250 а.е. (934,9 млн км);

● период обращения – 2522 суток (6,91 года).

В этот день аппарат перевели в режим межпланетного перелета, а на следующий задали программу автономной работы вплоть до 20 сентября. Результаты запланированного на 2 сентября фотографирования Земли и Луны и другие научные данные предстояло записать на борту и передать позднее, но в истории этой съемки не осталось, словно ее и не было. Внимание операторов переключилось на следующую машину.

* * *

Стартовый комплекс LC-41 почти не пострадал при первом запуске, и уже 21 августа на него вывезли носитель TC-6. Вторая головная часть была собрана 17 августа. Пуск планировался на 1 сентября, однако его пришлось отложить на двое суток из-за проблем на борту «Вояджера-2». 22 августа в корпусе сборки головных частей SAEF-1 изделие разобрали, чтобы проверить на аппарате VGR77–2 механизм развертывания штанги научной аппаратуры и его индикацию. Для большей надежности 29 августа инженеры дополнили штатную систему развертывания пятью пружинами и вновь укрыли «голову» обтекателем; эти незапланированные работы заставили отложить пуск «Вояджера-1» еще на двое суток. 31 августа головной блок был установлен на носитель, пробный отсчет провели 2 сентября. Старт был назначен на праздничный понедельник – День труда.

5 сентября в 08:56:00,958 EDT (12:56:01 UTC) второй «Титан» (Titan IIIE) с «Вояджером-1» ушел со старта. Пуск состоялся вовремя, но прошел нештатно. Из-за недостаточной подачи окислителя вторая ступень «Титана» недоработала пару секунд, и скорость при разделении была на 165,8 м/с ниже расчетной. Компьютер «Центавра» учел это и продлил время работы двигателей в первом импульсе с 92 до 109 секунд. Ступень вышла на опорную орбиту, перерасходовав 545 кг топлива. Впрочем, в этом была и положительная сторона: из-за меньшей полной массы второй импульс вместо 353 секунд продолжался 334. В итоге перерасход компонентов составил лишь 140 кг. Вновь очень аккуратно сработал РДТТ двигательного модуля: на стабилизацию связки было потрачено всего 2 кг топлива из отведенных на это 14 кг, а 12 кг осталось в запасе для дальнейшего полета. Отделение аппарата от двигательного модуля состоялось через 74 мин 05 с после старта – в 14:10:07 UTC.