Закрыть ☒

Космическая экспедиция длиною в вечность: краткая история бесконечного путешествия отважного «Пионер-10»

Мы, земляне, слишком сильно зависим от привычных условий на родной планете, и у нас нет пока таких технологий, позволяющих нам годами находиться на борту космических кораблей. Но каждый из нас наверняка мечтал хотя бы посмотреть в иллюминатор и полюбоваться красотой других планет и их спутников. Пока за нас это делают отважные автоматические межпланетные станции, и одним из знаменитых вселенских путешественников стал аппарат NASA «Пионер-10», чьим предназначением было изучение Юпитера и гелиосферы. Именно он был первопроходцем во внешнюю Солнечную систему – загадочные владения газовых гигантов, отсечённые от планет Земной группы Поясом астероидов.

Ещё в 60-е годы прошлого столетия американский аэрокосмический инженер Гарри Фландр задумал миссию Grand Tour (Большое путешествие), целью которой было изучение далёких миров Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Помочь осуществить эту грандиозную задумку позволили бы сами планеты, а именно – их редкое расположение, чем воспользовались впоследствии «Вояджеры». Перед отправкой «Вояджеров» NASA решили «потренироваться» и хорошенько подготовиться. Благоприятный период, который бы позволил сэкономить топливо, выпал именно на начало 1970-х годов, и 3 марта 1972 года «Пионер-10» был запущен ракетой-носителем Атлас-Центавр с мыса Канаверал. В задачу странника входило изучение радиационных поясов Юпитера, его магнитного поля, а также исследование спутников планеты.

"Пионер-10" в процессе сборки

Несколько слов о технике

Сама автоматическая межпланетная станция «Пионер-10» имела в высоту всего 2, 9 метра, а его вес сопоставим с весом хорошо упитанного пони – 259 кг. В качестве источника энергии аппарат использует 4 радиоизотопных термоэлектрических генератора. На старте их мощность составляла 155 Ватт, а у Юпитера она снизилась до 140 Ватт. Чтобы держать связь с Землёй, к аппарату была прикреплена параболическая антенна диаметром 2, 75 м. Направление антенны на Землю поддерживалось вращением аппарата вокруг продольной оси. С собой «Пионер-10» нёс приборы весом около 33 кг, предназначенных для решения научных задач, поставленных перед ним. Но и это ещё не весь его «груз»!

Конструкция "Пионер-10"

Записка для гуманоидов

Американский астроном и популяризатор науки Карл Саган на страницах своих книг нередко размышлял над вопросом о том, одни ли мы во Вселенной. В ходе своих долгих рассуждений он всё же склонялся к мысли о том, что «Вселенная не сотворена для нас». Слишком невероятные расстояния, слишком огромное количество миров… Да, космос пугающе молчит. Это рождает и страх, и одновременно с ним непомерный антропоцентризм. И, всё же, вдруг они просто не знают, где нас искать, эти таинственные разумные существа? Почему бы нам самим не сделать первый шаг к межпланетной дружбе и не рассказать о нашем мире? И «Пионер-10» стал почтальоном…

Карл Саган

Именно по просьбе Карла Сагана аппарат несёт в себе пластины размером 152 на 229 мм с золотым анодированным алюминием с посланием для инопланетян, если кому-то из них посчастливится его найти и перехватить. Чтобы защитить «письмо» от межзвёздной пыли, его прикрепили к опорам антенны.

Что же было изображено на пластинке?

Молекула нейтрального водорода – это самая многочисленная и старейшая во Вселенной, участвующая во всех процессах, ответственных за развитие жизни. Причём, молекула изображена весьма хитро: её рисунок показан состоящим из двух атомов с разным спином. Расстояние между центрами пропорционально длине волны излучения нейтрального водорода (21 сантиметр). Это число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке.

Что ещё бросается в глаза? Две фигуры мужчины и женщины, причём, мужчина приветственно поднимает руку, и размещены они на фоне контура «Пионера-10». Кстати, средний рост людей можно вычислить: нужно умножить число 8 (в двоичном коде выгравировано рядом с фигурой женщины в квадратных скобках) на 21. Размеры аппарата на втором плане даны в том же масштабе.

Внизу мы видим Солнце и 9 планет Солнечной системы (даже Плутон!). Привлекают внимание и 15 расходящихся лучей из единой точки - они позволяют вычислить звезду, от которой прилетел аппарат, и время старта. Рядом с четырнадцатью линиями нанесен двоичный код, который указывает период пульсаров, находящихся в окрестностях Солнечной системы. Поскольку со временем период пульсаров увеличивается по известному закону, можно вычислить время запуска аппарата.

А вы бы сумели расшифровать это послание? Многие критиковали Сагана за сие изобретение: даже далеко не каждый землянин поймёт, что на нём изображено (ну кроме фигур людей, конечно же, и планет Солнечной системы).

К звёздам!

После старта аппарат не выходил на орбиту Земли и сразу же направился к Юпитеру. Ракета-носитель разогнала зонд до скорости 51 682 км/ч.

Обратите внимание: Планета Х - история открытия Плутона.

После того, как антенна с высоким коэффициентом усиления была раскрыта, несколько приборов были включены для испытаний, пока «Пионер-10» двигался через радиационные пояса Земли. Спустя 90 минут после запуска космический аппарат достиг межпланетного пространства. Всего 11 часов потребовалось аппарату, чтобы пролететь орбиту Луны. На тот момент он был самым быстрым рукотворным объектом в истории. 3 марта 1972 года он был запущен, а уже в июне того же года странник пересёк орбиту Марса. К этому моменту все научные приборы были проверены и готовы к дальнейшей работе. 15 июля 1972 года «Пионер-10» стал первым космическим аппаратом, вошедшим в Пояс астероидов. В декабре 1973 года этот отважный космический путешественник, наконец, приблизился к Юпитеру. В момент сближения аппарат передал свыше 500 изображений газового гиганта. Его скорость во время сближения составляла 37 км/с. Передав снимки крупных спутников Юпитера, «Пионер-10» покинул владения "Короля Солнечной системы" в начале января 1974 года. Но на этом его космическое приключение не закончилось!

В феврале 1976 года аппарат пересёк орбиту Сатурна, а 11 июля 1979 года — орбиту Урана. 13 июня 1983 года «Пионер-10» стал первым космическим аппаратом, пересекшим орбиту самой далёкой на тот момент планеты Солнечной системы — Нептуна. Официально миссия «Пионера-10» закончилась 31 марта 1997 года на расстоянии около 67 а. е. от Солнца, но несмотря на это аппарат продолжал передавать данные.

Последнее «слово» «Пионера-10» было услышано землянами 23 января 2003 года – это был очень слабый сигнал из глубин космического пространства. В то время наш странник находился на расстоянии 82,19 а. е. от Солнца и продолжал свой путь скоростью 12,224 км/c. Расстояние от Земли до «Пионера-10» составляло 12,21 млрд км. Последующие попытки установить контакт с «Пионером-10» были тщетны. Автоматическая межпланетная станция перестала нас «слышать» по причине истощения радиоизотопного источника питания, однако учёные уверены, что «Пионер-10» жив и всё ещё продолжает свой бесконечный путь. Ему хватит скорости, чтобы покинуть Солнечную систему навсегда, а свой курс он держит на Альдебаран. Если с «Пионером-10» ничего не случится в дороге, то через 2 миллиона лет у Альдебарана на пороге будет земной гость! Однако до прибытия в его владения через 10 000 лет «Пионер-10» пролетит на расстоянии 3, 8 световых лет от звезды Барнарда, а ещё спустя 32 000 лет на расстоянии 3 световых лет – от звезды Ross 248.

Сейчас, согласно расчётам, «Пионер-10» находится на расстоянии 19 млрд км от Земли.

Странные «чудеса»

По каким-то непонятным причинам «Пионер-10» теряет свою скорость и отклоняется от расчётной траектории. Неизвестно, что может его тормозить и влиять на заданный путь. Эту аномалию учёные назвали «эффектом Пионера». Она присутствует у всех космических аппаратов, которые стремятся покинуть Солнечную систему, словно само Солнце не хочет расставаться с этими путешественниками. Расчёты показали, что гравитация здесь не при чём. Возможно, всё дело в силе тепловой отдачи, которая притормаживает их. Однако, эта гипотеза не обоснована. Кто или что влияет на «Пионер-10» - пока остаётся загадкой.

*При написании статьи использовались материалы Википедии, а также книга Карла Сагана "Голубая точка"

#космос #астрономия #пионер-10 #наука #научно-популярное

Вам может быть интересно:

"Верхом на комете": космическое путешествие длиною в 12 лет!

Отважные советские аппараты, исследовавшие Венеру

Парадокс Ферми: почему Вселенная молчит?

Легендарная миссия "Кассини-Гюйгенс"!

Войды - загадочные космические пустыни

Что "Вояджеры" унесли с собой в молчаливую космическую бездну?

Первый шаг человека во Вселенную: Алексей Леонов и Павел Беляев

Марс - забытая долина. Рассуждения автора о судьбе Красной планеты

Наша родная обитель в галактике: рукав Ориона

Таинственный мир самой далёкой планеты Солнечной системы

Немой восторг: подборка лучших фотографий космических аппаратов!

В мире ледяных облаков: планета Манн из фильма "Интерстеллар"

Еще по теме здесь: Космос.

Источник: Космическая экспедиция длиною в вечность: краткая история бесконечного путешествия отважного «Пионер-10».