Самый лучший день для науки: Давно покинувший Солнечную систему "Вояджер" встревожил учёных внезапным сообщением

18 мая NASA обнародовало новые данные зонда "Вояджер-1" от 29 апреля 2022 года. В настоящий момент аппарат находится на расстоянии 155,7 а.е. от Солнца и 156,5 а.е. от Земли. Одна а.е., или астрономическая единица, равна среднему расстоянию от Земли до Солнца, то есть 149 597 870 700 метров. Хоть "Вояджер-1", как и его брат "Вояджер-2", перевыполнил все мыслимые и немыслимые нормы по сроку эксплуатации, учёные до сих пор надеются на новые, если не сенсационные, то полезные для науки данные.

Оба "Вояджера" — единственные рукотворные объекты, которые получают данные из межзвёздного пространства на протяжение десятков лет. Информация, которую они предоставляют из малоизученного сектора космического пространства, помогает глубже понять гелиосферу — диффузионный барьер, который Солнце создаёт вокруг планет в нашей Солнечной системе. По сути, это напрямую связано с жизнью на Земле. Благодаря этим данным можно спрогнозировать основные катаклизмы, связанные с Солнцем, а также лучше понять его природу, простимулировать человечество к действиям, направленным на создание защиты от возможных воздействий солнечной радиации.

"Вояджер-1" пересёк гелиопаузу и вошёл в межзвёздное пространство 25 августа 2012 года, что стало мировой сенсацией. С августа по декабрь 2014 года зонд едва не получил "коронарный нокдаун", попав под волну выбросов вещества из звёздной короны. Собственно, как раз эти выбросы сильно влияют на магнитосферу Земли, провоцируют полярные сияния, магнитные бури, нарушения в работе электрооборудования и ухудшение условий распространения радиоволн, а также воздействуют на здоровье и самочувствие людей. "Вояджер-1" в свою очередь подвергся непосредственному влиянию солнечного вещества, перенёс немыслимые нагрузки. Те, кто успел попрощаться с кораблём, были удивлены, что он снова вышел на связь. С 2014 по 2017 год "Вояджер-1" исправно посылал данные на Землю. Первый сбой случился в 2017 году, когда "Вояджер-1" начал слать откровенно "мусорную телеметрию", то есть данные, не имеющие ни малейшего смысла, либо имеющие внеземное происхождение.

Тогда для корректировки инженеры запустили комплект резервных двигателей, деактивированных в 1980 году, через три года после пуска корабля. Команда переживала, что двигатели слишком старые для того, чтобы работать, но пуск осуществился на удивление легко. Тогда же команда "Вояджера-1" произвела корректировку ориентации аппарата, поставив антенну под нужным по отношению к Земле углом.

Миссию продлили ещё на три года. В конце 2021-го оба "Вояджера" прислали на Землю странные сигналы. По одним данным, это был гул межзвёздного вещества, по другим — шум, спровоцированный мощными вспышками на Солнце. В Интернете есть якобы записи космоса, которые связаны с "Вояджерами", но это чья-то мистификация, рассчитанная на пылкое воображение. Учёные руководствуются другими критериями. Решая новую задачу, Стелла Окер из Корнельского университета изобрела метод измерения плотности плазмы по гулу пены, пойманной датчиками "Вояджеров".

Тогда же, кстати, появились критерии вычисления точки, где начинается межзвёздное пространство, которое так недоступно и при этом так манит астрофизиков. Граница между гелиосферой и межзвёздным пространством оказалась чёткой. За пределами переходной линии, согласно данным датчиков, существенно снизилось число регистрируемых частиц гелиосферы, показатели межзвёздной радиации подскочили в несколько раз. Возникло несколько отправных точек, по которым можно дальше вести исследование. Итак, учёные планировали примерно до 2025-го спокойно получать данные и изучать их. Но в апреле 2022 года случилось нечто странное.

Ничто не предвещало форс-мажора, и учёные уже научились работать с погрешностями "Вояджеров". Для этого была придумана целая система расчётов. Чтобы понять всю сложность работы, можно представить, что сигналу, идущему от "Вояджера" на Землю, требуются почти сутки для того, чтобы достичь нашей планеты. Порой они сталкиваются с препятствиями, порой барахлят передатчики.

Но весной этого года телеметрические данные пошли совсем уж странные и своеобразные. При этом сами антенны работали отлично — сигнал шёл сильный. В Лаборатории реактивного движения NASA сказали следующее.

— С системой артикуляции и управления высотой (AACS) аппарата "Вояджер-1" явно какие-то проблемы. AACS исправно работает, но данные телеметрии, которые он возвращает, недействительны. Они либо случайно сгенерированы, либо не соответствуют текущему состоянию.

Сюзанна Додд, руководитель проектов "Вояджер-1" и "Вояджер-2" в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии отметила, что подобные сбои не новость, это закономерно для данного этапа миссии "Вояджер".

— Кораблям почти 45 лет, и это намного больше того, на что рассчитывали планировщики миссии. "Вояджер" находится в межзвёздном пространстве — среде с высоким уровнем радиации, в которой раньше не летал ни один космический корабль. Так что перед командой инженеров стоят большие задачи. И, если есть способ решить эту проблему, наша команда его найдёт, — подчеркнула Додд.

Сейчас команда лаборатории занимается поиском источника аномалии и пытается понять, смогут ли учёные приспособиться к этому сдвигу или новые искажения совсем уж несовместимы с использованием аппарата в научных целях. Если найти причину "мусорной телеметрии", проблему можно будет решить, изменив программное обеспечение или активировав одну из резервных аппаратных систем "Вояджера-1".

А дальше — перезапуск и заход на новый, может быть, последний для "Вояджеров" виток. Кстати, не меньше, чем "записки сумасшедшего", выданные "Вояджером-1", астрофизиков удивляет тот факт, что с "Вояджером-2" пока всё более-менее в порядке: ничего существенного он не присылает, но и абракадабры в его шифровках нет. По словам Сюзанны Додд, это всё — вопрос времени, как и старость. Однако у учёных сейчас в распоряжении все инструменты для того, чтобы выжать из "Вояджеров" всё по максимуму. Главное — разобраться с телеметрией "Вояджера-1".