Что движет человечеством в стремлении исследовать космос? Та же неукротимая любознательность, что заставляет кота протискиваться в приоткрытую дверь. Более четырех десятилетий мы с замиранием сердца следим за путешествием двух космических аппаратов-близнецов — «Вояджера-1» и «Вояджера-2». Их цель — покинуть пределы Солнечной системы, но достигнут ли они ее и узнаем ли мы об этом? Ответы могут удивить.
Зонды, запущенные в 1977 году, продолжают свой путь в глубинах космоса. Несмотря на колоссальные расстояния — «Вояджер-1» удалился на 22 миллиарда километров от Солнца, а «Вояджер-2» на 18 миллиардов, — они преодолели лишь тысячную долю пути до истинной границы нашей системы — облака Оорта. По самым оптимистичным расчетам NASA, «Вояджеру-2» потребуется около 30 000 лет, чтобы его покинуть. Однако это не значит, что миссия бесплодна. Напротив, аппараты уже подарили нам уникальные данные о самых удаленных и загадочных регионах, куда еще не заглядывал человек.
Пересекая невидимую границу: гелиосфера и гелиопауза
Солнечная система окружена гигантским защитным «пузырем» — гелиосферой, который создается потоком заряженных частиц от Солнца (солнечным ветром). Граница этого пузыря, где солнечный ветер сталкивается с межзвездной средой, называется гелиопаузой. Именно ее пересечение считается символическим выходом в межзвездное пространство.
«Вояджер-1» первым преодолел этот рубеж в 2012 году на расстоянии 121 астрономической единицы от Солнца. Его приборы зафиксировали резкое падение потока солнечных частиц и увеличение галактических космических лучей. Интригующим открытием стало то, что высокоэнергетические частицы из межзвездного пространства, а также внешнее магнитное поле, частично проникают внутрь гелиосферы.
«Вояджер-2» повторил этот подвиг лишь в декабре 2018 года (на расстоянии 119 а.е.), но его данные дополнили картину. Он обнаружил, что солнечный материал, в свою очередь, «просачивается» наружу, в межзвездную среду. Таким образом, граница оказалась не герметичной стеной, а динамичной и проницаемой мембраной, где происходит активный обмен веществом.
Неожиданные открытия на краю системы
Сравнение данных двух аппаратов принесло сенсационные выводы. Граница гелиосферы, зафиксированная «Вояджером-2», оказалась тоньше, чем у его предшественника. Ученые под руководством Эдварда Стоуна пришли к выводу, что у гелиосферы нет четкой и статичной границы. Она «дышит» — расширяется и сжимается в ритме 11-летнего цикла солнечной активности. Аппараты пересекли гелиопаузу в разные фазы этого цикла (минимум и максимум), а также в разных точках пространства (условно «север» и «юг»), что и объясняет расхождения в данных.
Другие ключевые открытия «Вояджеров»:
- Плотность и температура плазмы: В межзвездном пространстве сразу за гелиопаузой плазма оказалась значительно плотнее и горячее, чем предсказывали модели. «Вояджер-2» зафиксировал температуру около 50 000 °C.
- Загадка магнитного поля: Ученые ожидали, что при пересечении границы направление магнитного поля резко изменится. Однако оба аппарата показали, что поле по обе стороны гелиопаузы сохраняет примерно одинаковую ориентацию, а его сила даже возрастает. Это говорит о том, что межзвездная среда у самой границы все еще возмущена влиянием Солнца.
- Давление и скорость звука: Были измерены давление на границе (267 фемтопаскалей) и скорость распространения звуковых волн в этой среде — ошеломляющие 314 км/с.
Закат миссии и вечное послание
Эпоха великих открытий «Вояджеров» близится к завершению. Их плутониевые источники энергии постепенно иссякают. В середине 2020-х годов ученые начнут один за другим отключать научные приборы, чтобы продлить жизнь передатчиков. Связь с Землей, вероятно, будет потеряна в течение этого десятилетия.
Истинную границу Солнечной системы — внешний край облака Оорта, простирающегося на сотни тысяч астрономических единиц, — зонды исследовать не успеют. Их камеры были отключены еще в 1990 году, а последним снимком стала легендарная «Бледно-голубая точка» — фотография Земли с расстояния в 6 миллиардов километров.
Но даже после прекращения связи миссия «Вояджеров» не закончится. Они навсегда останутся посланниками человечества. На каждом аппарате закреплена «Золотая пластинка» — послание внеземным цивилизациям. На позолоченном медном диске записаны звуки Земли, изображения, музыка и приветствия на 55 языках, а также указано местоположение нашей планеты.
Смогут ли наши далекие потомки узнать о дальнейшей судьбе этих титанических странников? Обретут ли золотые пластинки своего адресата в безбрежности космоса или навеки останутся одинокими артефактами? Пока «Вояджеры» еще на связи, мы продолжаем следить за их путешествием, раскрывая последние тайны на краю нашего звездного дома.