В 1977 году в США были запущены аппараты Voyager-1 и Voyager-2, которые исследовали планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Результаты экспедиции превзошли все ожидания, такого богатого улова не собирал ни один космический эксперимент. Не менее важным оказался опыт создания, эксплуатации и модернизации прямо в полете автономных роботов. Так долго и надежно не работают машины даже на Земле, при постоянном уходе и контроле. Сейчас, после 27 лет беспримерного космического вояжа аппараты Voyager выходят за пределы Солнечной системы, но продолжают надежную работу. Однако из-за недостатка средств НАСА приняло решение прекратить уникальную программу.
Зонды Voyager-1 и Voyager-2 посылают сигналы на Землю почти ежедневно вот уже 27 лет. Эта миссия обошлась примерно в $1 млрд, но сейчас для поддержания работы аппаратов требуется около $4 млн в год. Подразделение НАСА по исследованию Земли и Солнечной системы должно будет в 2006 году урезать финансовые аппетиты на $21 млн, и под сокращение попадет не только Voyager, но и миссия по изучению Солнца Ulysses, стартовавшая в 1990 году. Voyager обретет покой в октябре, когда истечет финансовый год.
Решение, быть может, имеет практический резон, но для фундаментальной науки это большая потеря, поскольку аппараты Voyager, которые выходят из Солнечной системы в разных направлениях, заняты сейчас тем, что ищут ее границу - так называемую гелиосферу. Внутри гелиосферы, огромного магнитного пузыря, находятся все девять планет Солнечной системы. Вне гелиосферы полностью заканчивается влияние солнечного ветра и магнитного поля светила и начинается межзвездное пространство. По некоторым признакам Voyager-1 уже вошел в область termination shock, где солнечный ветер резко тормозится перед столкновением с межзвездной средой. Но нельзя исключить, что до гелиосферы лететь несколько лет, что ресурс аппаратов, оцениваемый еще в 15 лет, вполне позволяет. Другого столь благоприятного момента для поиска гелиосферы ждать и ждать, поскольку граница ищется по следам магнитной бури, порожденной гигантской вспышкой на Солнце осенью 2003 года. Эта вспышка принесла земным обывателям головную боль, а у астрофизиков от счастья закружилась голова.
Миссия Voyager была рассчитана всего на 4 года. Предполагалось, что зонды отправят на Землю данные о газовых гигантах Юпитере и Сатурне, а в 1981 году прекратят свое существование. Но на рубеже 1970-1980 годов в астрономии случилось событие, которое происходит однажды в 180 лет. Планеты-гиганты выстроились в один ряд, что дало возможность использовать гравитационный маневр в поле их притяжения для разгона аппаратов на новые космические подвиги. Без гравитационного маневра миссия Voyager продлилась бы на 20 лет дольше, если бы у зондов хватило энергии. В 1979 году корабли были у Юпитера, в 1980-1981 годах - у Сатурна и спутника Титана, в 1986 году состоялся визит Voyager-2 к Урану, в 1989 году - к Нептуну и спутнику Тритону. Voyager-1 после сближения с Титаном пришел в возбуждение, подпрыгнул и вышел из плоскости эклиптики в пространство, где нет планет. Поэтому все дальнейшие данные этого зонда к изучению планет отношения уже не имели, хотя по-прежнему представляли огромную ценность для науки - например, при изучении солнечных вспышек и поиска границ Солнечной системы. Кстати, после изучения Нептуна Voyager-2 тоже не удержался на орбите и, упав духом, вылетел из плоскости эклиптики, но не вверх, а вниз.
Аппараты Voyager - это высокоавтономные роботы весом 815 кг с ракетными двигателями, бортовым компьютерным блоком, системой радиосвязи, управления, научной лабораторией, которая позволяет одновременно вести 11 экспериментов. Источником питания на зондах служат радиоизотопные термоэлектробатареи на окиси плутония. Сегодня радиосигналу требуются целые сутки, чтобы прийти на Землю и вновь вернуться на корабль. В период работы на орбите Нептуна это время составляло 8 часов, однако все маневры были совершены изысканно и безошибочно.
Такая точность была бы невозможна без построенной уже в ходе миссии сети наземных антенн в США, Испании и Австралии. Благодаря сооружению новых объектов скорость передачи данных выросла в 8 раз и достигла 30 Кбит в секунду. Значительно усовершенствовалась математика, появилась новая техника сжатия данных, и прямо в полете бортовой вычислительный комплекс, хотя и не без приключений, был перепрограммирован. Кстати, за 27 лет численность персонала, занятого в программе, сократилась с 300 до десятка человек.
Работы, которые проводили зонды Voyager, аналогов не имеют. Освещенность на Уране в 370 раз ниже, чем на Земле, а на Нептуне - в 900 раз ниже. Даже начинающие фотографы знают, что в таких условиях необходимо увеличить время экспозиции. Но аппараты летят с третьей космической скоростью - 16 км в секунду, а включать двигатели во время съемки невозможно. Задача была решена с помощью сложных маневров и хитроумных технических приемов. Зонды исследовали не только четыре планеты-гиганта, но и 48 их лун - больше, чем любая другая экспедиция, когда-либо отправленная на исследование глубокого космоса.
Расстояние от Земли до Voyager-1 достигло 14,2 млрд км (это самое удаленное от Земли творение человечества), а до Voyager-2 - 11,4 млрд км. Сейчас на аппаратах функционируют датчики космических лучей и плазменных волн, магнитометры, датчики заряженных частиц низкой энергии. На Voyager-1 работает ультрафиолетовый спектрометр, на Voyager-2 - уникальный "научный инструмент плазмы".
Ученые все-таки не окончательные сухари, замороченные наукой. На кораблях Voyager имеются позолоченные диски с изображением человека и посланием к внеземным цивилизациям. В таком виде зонды уйдут в межзвездное пространство и, может быть, встретят тех, кого эти послания заинтересуют. Но человек об этом уже не узнает.
А в память о самой длительной космической миссии человечества останется знаменитый сериал Star Trek, где корабль был назван Voyager. А также популярное семейство ноутбуков - тоже Voyager.
