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

До середины 1990 г. технология работы «Вояджеров» оставалась прежней. «Вояджер-1» передавал результаты фотометрии Урана и Нептуна, а затем кадры «семейного портрета». Еще несколько раз было сделано сканирование небесной сферы при преднамеренном развороте КА по рысканью и крену, обозначаемом в программе как Cruise Maneuver. К примеру, «Вояджер-1» выполнил такой маневр 24 января 1990 г., а «Вояджер-2» – 14 декабря 1989 г., 14 марта и 23 мая 1990 г.

Большую же часть времени «Вояджеры» вели рутинные измерения полей, волн и частиц с использованием магнитометра MAG, детекторов частиц CRS и LECP, датчиков плазмы PLS (только на втором КА) и плазменных волн PWS и приемника радиоизлучения PRA. Это должно было стать их главной работой на десятилетия вперед.

Официально межзвездная фаза полета «Вояджеров», известная как Voyager Interstellar Mission (VIM), началась 1 января 1990 г. Однако ей предшествовали два этапа, также содержавшие в своем названии слово «межзвездный». Дело в том, что двумя сближениями с Сатурном в ноябре 1980 и августе 1981 г. была исчерпана первоначально утвержденная программа полета «Вояджеров», а полет второго аппарата к Урану со времени запуска прописывался во всех документах как дополнительная возможность. Поэтому 1 октября 1981 г., вскоре после сближения КА «Вояджер-2» с Сатурном, начался дополнительный этап под названием «экспедиция к Урану и межзвездная» (VUIM – Voyager Uranus / Interstellar Mission), который после встречи в январе 1986 г. с Ураном сменился этапом VNIM (Voyager Neptune / Interstellar Mission).

Начало новой фазы означало и новое финансирование. Напомним, что на момент старта два КА «Вояджер» оценивались в 320 млн долларов, не включая стоимость двух носителей, запусков, управления полетом и приема данных. К моменту встречи с Нептуном эта сумма выросла до 556 млн долларов – по-видимому, она была просто пересчитана с поправкой на инфляцию. С учетом же стоимости запуска и управления общие расходы на проект достигли 865 млн долларов за период с мая 1972 г., когда он был утвержден.

Глава группы планирования полета Чарльз Колхейз отмечал, что исследование четырех планет-гигантов обошлось населению США в 20 центов в год с каждого налогоплательщика. Этими средствами были оплачены 11 000 человеко-лет работы проектантов, конструкторов, рабочих, испытателей, специалистов стартового расчета, управленцев и ученых.

На момент пролета Нептуна в августе 1989 г. команда проекта включала около 350 человек, в том числе 230 – в JPL: 70 специалистов по КА и его системам, 30 разработчиков полетной программы, 45 членов группы управления и т. п. Всего через год, однако, в проекте «Вояджер» работало лишь 45–50 сотрудников JPL, а в 1993 г. их число сократилось до 25.

В 1990–1994 гг. на анализ данных по Нептуну выделялось примерно 5 млн долларов, а на управление полетом в рамках программы VIM два первых года шло по 15 млн долларов. C 1992 г. администрирование программы было передано из Отделения планетологии NASA в Отделение космической физики, где стоимость работ с «Вояджерами» уже не выделялась отдельной строкой. Опубликована была лишь общая сумма расходов до сентября 2013 г. включительно – 988 млн долларов.

После многократного сокращения финансирования к 2002 г. в проекте работало 14 человек, а к 2005 г. осталось лишь восемь ставок технических специалистов и четыре – научных. Каждый участник проекта «Вояджер» был теперь незаменимым, совмещая несколько важных функций.

Радикальное сокращение численности отчасти скомпенсировал переход на новую систему управления полетом AMMOS[101], создавшую новую среду для обработки телеметрической информации, подготовки и выдачи команд, анализа состояния КА и архивирования информации. Она была реализована на передовых для того времени серверах и рабочих станциях под Unix и предлагала намного больший объем внешней памяти для хранения информации. Переход стал окончательным 16 ноября 1992 г., когда были выключены последние компьютеры старой системы TTS – две машины Univac 1219, работавшие в JPL с 1966 г.

Позднее для снижения нагрузки на операторов была разработана программа для автоматического мониторинга телеметрии и оповещения специалистов о потенциальных проблемах со звучным наименованием VAMPIRE[102]. Не менее изящное сокращение придумали для программы, которая на базе прошлого опыта выявляла в телеметрии признаки нештатной ситуации и предлагала, как на них реагировать. Ее назвали MARVEL[103], что в буквальном переводе означало «чудо».

Д-р Эдвард Стоун, бессменный научный руководитель проекта «Вояджер» с 1972 г., профессор Калифорнийского технологического института и его вице-президент по астрономическим обсерваториям, в декабре 1990 г. вступил в должность директора Лаборатории реактивного движения. Оставив ее в 2001 г., Эд Стоун продолжил исполнять обязанности научного руководителя «Вояджеров».

16 сентября 1991 г. по итогам «Большого тура» президент Джордж Буш вручил ученому Национальную медаль науки. 4 декабря 2013 г., после выхода первого «Вояджера» за пределы гелиосферы, NASA удостоило его медали «За выдающуюся общественную службу» – своей высшей награды для лиц, не состоящих на госслужбе. 17 июля 2014 г. Стоун получил награду за достижения всей жизни от Американского астронавтического общества, вручаемую раз в десять лет. Среди ее прежних лауреатов были Вернер фон Браун и Уильям Пикеринг.

«Межзвездный» этап полета «Вояджеров» официально планировался на 30 лет, то есть с 1990 по 2019 г. Эд Стоун в 1990–1991 гг. говорил, что не позднее 2000 г. аппараты достигнут области ударной волны, где солнечный ветер начинает замедляться, а между 2000 и 2010 гг. пройдут гелиопаузу. Такой прогноз позволял надеяться, что аппараты успеют выйти в межзвездную среду и изучить ее свойства до того, как время и расстояние сделают их дальнейшую работу невозможной.

С учетом накопленного за 12 лет полета опыта вероятность того, что каждый из «Вояджеров» сохранит работоспособность в течение трех следующих десятилетий, оценивалась в 85 %. Иначе говоря, при наличии финансирования срок окончания экспедиции определялся чисто физическими ограничениями.