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

Внешняя граница кольца была резко очерчена (как вскоре оказалось, спутником 1979 J1), внутренняя была размытой. На высоте примерно 47 000 км кольцо терялось из виду, но в действительности могло простираться до самой облачной поверхности планеты[66].

Исследователи предположили, что кольцо не является ни артефактом времен образования планеты, ни результатом разрушения спутника. Его вещество медленно оседает в сторону атмосферы Юпитера, но пополняется кометными и метеоритными обломками, продуктами бомбардировки больших спутников и вулканическими выбросами с Ио.

Тепловые карты Юпитера для уровней давления 0,15 и 0,80 атм выявили как локальные, так и крупномасштабные структуры, свидетельствующие о динамическом нагреве и охлаждении. Фотометрия на волне 240 нм в ультрафиолете показала наличие поглощающей свет дымки; полярные зоны выглядели особенно темными. В части химии атмосферы был отмечен рост этана по отношению к ацетилену с широтой. Плазма над южной полярной зоной планеты имела температуру 1200–1600 К.

9–11 июля проводилось радиопросвечивание плазменного тора Ио. Земля одновременно принимала в диапазонах S и X с обоих «Вояджеров», причем первый выступал в качестве контрольного источника, сигнал которого не искажен прохождением через облако заряженных частиц. Выяснилось, что энергия ионов снизилась на 30 % по сравнению с мартом – до 60 000 К, а вот свечение тора в ультрафиолете было вдвое сильнее. В магнитосферу планеты они почти не переходили, и там господствовали частицы солнечного происхождения. Вместо этого частицы плазменного тора вызывали полярные сияния на Юпитере, видимые в ультрафиолете.

Подводя первые итоги пролета, новый заместитель администратора NASA по космической науке Томас Матч отметил, что люди ушли из знакомой части Солнечной системы к объектам, которые столь экзотичны, что само их существование – это нечто такое, что можно принять разумом, но пока нельзя воспринять непосредственно… Через сто или двести лет историки назовут этот особенный период исследований поворотным пунктом в культурном, научном и интеллектуальном развитии.

Через два часа после встречи с Юпитером, не прерывая съемок Ио с целью поиска вулканов и не обращая внимание на прекращение команд с Земли, станция выполнила коррекцию TCM-B5 и набрала за 76 минут работы двигателей дополнительные 13 м/с скорости. Тем самым она внесла небольшой, но важный вклад в первый в истории космонавтики гравитационно-активный маневр. В первоначальном плане коррекция для перенацеливания к Сатурну планировалась через две недели, но совмещение ее с пролетом снизило расход топлива на 10 кг. Максимальная скорость КА относительно планеты составила 20,2 км/с. Гелиоцентрическая скорость вдали от Юпитера увеличилась вдвое – с 9,8 до примерно 19,7 км/с, а максимальное ее значение составило 26,9 км/с.

23 июля в 16:10 «Вояджер-2» провел небольшую (0,8 м/с) дополнительную коррекцию TCM-B6. В результате двух маневров время встречи с Сатурном приблизили примерно на 33 часа, на один орбитальный период Энцелада, по сравнению с первоначальным планом полета GB23/TB20[67]. Как следствие, была сохранена встреча с Энцеладом вблизи перицентра и улучшены условия наблюдений Тефии; пожертвовать же пришлось близким (33 000 км) пролетом Мимаса. Вопрос о том, потребуется ли «Вояджеру-2» сближаться с Титаном, пока оставался открытым.

Программа измерений в системе Юпитера была в основном завершена к 5 августа. Теперь путь «Вояджера» пролегал в общем направлении хвоста магнитосферы. Во внешней области магнитосферы планеты вновь нашли горячую плазму, преимущественно в виде ионов водорода, кислорода и серы, которая двигалась почти точно от Солнца.

Выход в «обычную» межпланетную среду ожидался примерно через 30 суток после пролета на расстоянии 16 млн км от планеты. Первый выход в ударную волну был отмечен 3 августа, однако «Вояджер-2» находился в хвосте и вблизи него еще многие месяцы, потому что тот простирался аж до самой орбиты Сатурна!

Встреча с Юпитером официально завершилась 28 августа. С этого дня и до середины сентября 1979 г. оба «Вояджера» находились за Солнцем, обеспечивая радиопросвечивание солнечной короны. Но в это время в Пасадене и в Моффетт-Филде был другой повод для напряженной работы: аппарат-разведчик «Пионер-11» приблизился к Сатурну.

…Это время в истории астрономии и космонавтики стоило бы назвать Годом Сатурна. За период с августа 1979 по сентябрь 1981 г. планету, ее кольца и спутники впервые исследовали земные космические аппараты, и не один, а три подряд. За это же время Земля трижды проходила через плоскость колец, что позволило пронаблюдать и наконец-то пересчитать малые луны Сатурна.

В соответствии с хронологией эту часть повествования мы начнем с рассказа о полете «Пионеров» и с краткой истории открытий малых спутников планеты.

Как мы помним, «Пионер-10» набрал гиперболическую относительно Солнца скорость в ходе пролета Юпитера и с этого момента мог считаться первым межзвездным зондом землян. В этой роли аппарат должен был исследовать условия на больших расстояниях от Солнца максимально долго. В этом отношении у него с «Пионером-11» назревали общие проблемы, которые, впрочем, имели и общие потенциальные решения. Поэтому историю их полета до 1979 г. имеет смысл описывать параллельно.