Давно замолчавший зонд "Вояджер" встревожил учёных неожиданным сигналом

12 ноября 1980 года "Вояджер-1" прошёл на расстоянии 124 000 километров от Сатурна и направился по траектории к выходу из Солнечной системы. Всё, что человечество знает сегодня о Сатурне, во многом заслуга "Пионера-11", "Вояджера" и "Кассини". "Пионер-11" сошёл с радаров в 1995 году, "Кассини" сгорел в плотных слоях атмосферы в 2017-м. А у "Вояджера" после успешно отработанной миссии открылось второе дыхание.

В 2012 году, после 37 лет простоя, его двигатели были перезапущены. Была проведена корректировка его антенны, направленной в сторону Земли. По ней и передаются все сигналы. Сообщение в одну сторону идёт 17 часов и 20 минут.

В тот же год "Вояджер-1" вошёл в межзвёздное пространство, и пять лет спустя учёные приняли решение сосредоточить всё внимание на этой области. По некоторым данным, первое межзвёздное газовое облако корабль покинет примерно через две тысячи лет. И ещё 90 тысяч лет потребуется, чтобы пройти второе облако и оказаться в третьем. Через пару сотен тысячелетий он приблизится к Сириусу.

Помимо далёких перспектив, до которых ни внуки, ни правнуки команды "Вояджера" не доживут, были сделаны прогнозы на ближайшие 15 лет. И тут мы приближаемся к современной истории "Вояджера-1". Она напоминает некое реалити-шоу, в котором зрители и учёные всё ещё ждут нового поворота.

Миссия "Вояджер" действительно напоминает некий успешный сериал, который снова и снова продлевают на новый сезон. Оба "Вояджера" были рассчитаны на пять лет полёта. А в результате миссию продлевали снова и снова. Можно сказать, сейчас в самом разгаре девятый сезон.

В этом году поступило сразу два тревожных сообщения, и оба — в мае. Агентство Gizmodo со ссылкой на источники из NASA опубликовало новость, что "Вояджер-1" присылает очень странные данные. Речь идёт о так называемой мусорной телеметрии, то есть о сигналах, которые невозможно расшифровать и которые с вероятностью в 99% не имеют никакого смысла. Конечно, конспирологи тут же уцепились за 1% вероятности, что эти сигналы не поддаются декодировке по причине технологической отсталости землян. Сами сотрудники NASA объяснили ситуацию предельно просто: "Вояджер-1" ведёт себя как пенсионер, который страдает деменцией и не осознаёт, в каком времени и пространстве он находится". Сначала решили, что проблема в системе артикуляции и управления высотой (AACS).

В ходе расследования выяснилось, что как раз AACS работает как швейцарские часы, а вот на выходе выдаёт сгенерированный бред. То есть проблема в каком-то другом модуле, а вот в каком — учёные либо так и не выяснили, либо утаили информацию. При всём при этом сигнал от "Вояджера-1" идёт отличный, да и двигатели в норме. Если в первом майском сообщении звучала оптимистическая нотка, то во втором землян призвали готовиться к худшему. У любителей науки может возникнуть вопрос, что интересное ещё может рассказать "Вояджер-1" при условии, что он уже выдал всё, что мог. А межзвёздное пространство, сквозь которое он летит и лететь будет долго, не грешит разнообразием. Даже вероятность столкнуться с какой-либо звездой в течение ближайших тысячелетий у него нулевая: настолько велики расстояния между звёздами. И ещё один момент: несмотря на то что ещё в 2012 году поступали сенсационные новости, что "Вояджер" покинул Солнечную систему, однако по факту он до сих пор барражирует по её окраинам.

Чтобы понять специфику среды, которая сейчас окружает "Вояджер" и которую он изучает, нужно вспомнить, что произошло в конце прошлого года. В декабре 2021-го "Вояджеры" прислали на Землю странные сигналы. Но это была не мусорная телеметрия. Природа сигналов, если исключить версии паранауки, представляла собой либо гул межзвёздного пространства, либо шум, спровоцированный вспышками на Солнце.

Астрофизики Корнелльского университета предположили, что так шумит магнитная пена. Ещё в 2007 году "Вояджер-1" вошёл в зону магнитной пены, а через год там оказался и "Вояджер-2". Это тот же самый край Солнечной системы, но по земным меркам он просто необъятный.

Гипотеза о магнитной пене перевернула представления учёных о солнечном магнитном поле. Раньше считалось, что оно распространяется равномерно по всем направлениям, вплоть до края Солнечной системы. Выяснилось, что магнитное поле может изгибаться и закручиваться. И там, где находятся "Вояджеры", образуются пузыри этой пены. Предполагается, что пена защищает Солнечную систему от вредных космических лучей. Если рассматривать с точки зрения прагматики, гул пены можно использовать для анализа плотности плазмы. Возможно, в этой области учёные и ждут каких-либо открытий. Однажды им уже пришлось столкнуться с одним парадоксом: считалось, что при приближении к границе Солнечной системы плазма должна становиться намного горячее, чем в основной зоне, однако температурные датчики "Вояджеров" показали, что повышение температуры там незначительное.

По состоянию на 18 ноября 2022 года "Вояджер-1" находится на расстоянии почти 15 миллиардов миль от Земли, а "Вояджер-2" — на расстоянии 12,3 миллиарда миль. Сегодня "Вояджеры" посылают данные с четырёх пока функционирующих инструментов — магнитометра (МАГ), подсистемы плазменных волн (PWS), низкоэнергетического датчика заряженных частиц (LECP), детектора космических лучей (CRS).

На "Вояджерах" отключены ультрафиолетовый спектрометр (УВС), планетарная радиоастрономия (PRA), подсистема фотополяриметра (PPS), инфракрасный интерферометр, спектрометр и радиометр (IRIS), подсистема обработки изображений (ISS).

То, что ещё не вся аппаратура отключена, даёт хоть какой-то шанс получить ещё порцию данных в ближайшее время. Другая проблема состоит в энергосистеме "Вояджеров". В отличие от многих современных космических кораблей "Вояджеры" не могли использовать фотоэлектрические (солнечные) батареи, поскольку по мере удаления аппаратов от Солнца поток солнечного излучения уменьшался. Поэтому на них были установлены радиоизотопные термоэлектробатареи, нагреваемые тепловыделяющими элементами из окиси плутония. Но по мере распада плутония мощность заряда падает.

Уже в 1986 году, когда был осуществлён пролёт мимо Урана, мощность упала с 470 Вт до 400. В 2013-м снизилась до 260 Вт. Сейчас она балансирует на грани 240 Вт, и это критичный показатель. Представьте себе смартфон, у которого ёмкость заряда упала до 5%, и теперь приходится перевести его в режим ультраэкономии. Он ещё работает, но основные функции ограничены. То же самое — и у "Вояджеров". Рано или поздно они превратятся исключительно в памятник величию науки. Примерно в 2057 году завершится полураспад плутония в двигателях, и космические странники будут просто дрейфовать в бесконечности. Учёные надеются, что хотя бы до 2030 года "Вояджеры" дотянут и пришлют что-нибудь помимо мусорной телеметрии.