Люди вже 50 років запускають апарати в далекий космос, починаючи з 1972 року, коли був запущений Pioneer 10. У них були різні місії. Одні були націлені на Місяць, інші на Марс, треті досліджували астероїди та комети. Але на цьому тлі виділяється група з 8 міжпланетних дослідників. Це апарати, які набрали достатню швидкість, щоб назавжди покинути Сонячну систему і вирушити в нескінченну подорож до зірок, а деякі віддали життя на користь науки.
Більшість із цих зондів уникли очікуваної смерті і продовжують працювати після завершення початкового терміну своєї місії. Ці космічні апарати спочатку планували досліджувати наші сусідні планети, але зараз вони торують шлях за межі Сонячної системи, надаючи астрономам унікальні можливості для спостережень у космосі – і на сьогодні вони вже багато чого встигли. У майбутньому, коли Сонце перетвориться на червоного гіганта і знищить Землю, вони можуть стати останніми об’єктами у Всесвіті, зробленими руками людини.
ЗМІСТ СТАТТІ:
New Horizons – наймолодший зонд у нашій добірці. Після завершення свого знаменитого прольоту повз карликову планету Плутон у 2015 році цей зонд продовжує свою подорож за межі Сонячної системи. Згідно з розрахунками, він досягне геліопаузи близько 2040 року. Цікаво, що на момент запуску Плутон ще вважався планетою. Рішення про “розжалування” Плутона було прийнято пізніше. Знімки, які він зробив при цьому прольоті, вразили дослідників. Виявилося, що Плутон має “серце” (величезну область характерної форми) і є геологічно активним тілом. Його супутник Харон також здивував вчених гігантською системою розломів, що тягнеться вздовж екватора.
Пролетівши над Плутоном, New Horizons попрямував углиб поясу Койпера. У 2019 році він пролетів над Аррокотом – транснептуновим об’єктом, який став найвіддаленішим небесним тілом, дослідженим космічним апаратом з близької відстані. На початку 2022 року New Horizons був переведений у сплячий режим, оскільки очікував на схвалення нових цілей у рамках розширення місії.
Подорож New Horizons все ще триває, і команда місії сподівається знайти інший транснептуновий об’єкт, до якого можна буде спрямувати апарат. Наразі космічний апарат знаходиться на відстані 59,4 а.о. (8,9 млрд км) від Сонця. Це більш ніж у 21 раз далі від Сонця, ніж Земля, за орбітою Урана. На такій відстані надсилання або отримання сигналу від зонда займає майже 3 години. Щороку він віддаляється від нас на 2,88 а.о., рухаючись до сузір’я Стрільця. Вчені сподіваються підтримувати контакт з New Horizons, як мінімум, до кінця 2030-х років. На щастя для зонда, усе вказує на те, що космічному апарату вистачить енергії, щоб протриматися навіть до 2040-х років, а можливо, і довше — щороку просуваючись на 480 млн км далі в незвідану територію.
Космічні зонди Pioneer займають особливе місце в історії космосу через свою роль, як ви вже здогадалися, піонерів. На жаль, ці 50-річні апарати нефункціональні – Pioneer 10 втратив зв’язок ще у 2003 році, а Pioneer 11 мовчав з моменту свого останнього контакту у 1995 році.
Pioneer 10 – це перший в історії космічний апарат, який перетнув пояс астероїдів і відвідав Юпітер. Його успіх проклав шлях для всіх наступних місій, які досліджували зовнішні області Сонячної системи. Космічний апарат був запущений у 1972 році. Наприкінці 1973 року він пролетів над Юпітером, зробивши найдетальніші на той час знімки планети. Одним з головних відкриттів Pioneer 10 стали дані про потужність радіаційних поясів газового гіганта, які були враховані при плануванні наступних місій до Юпітера.
Гравітація Юпітера розігнала Pioneer 10 до третьої космічної швидкості, що дозволило йому назавжди покинути Сонячну систему. Завдяки радіоізотопному джерелу живлення Pioneer 10 підтримував зв’язок із Землею до початку 21-го століття. Остання телеметрія з космічного апарату була отримана 27 квітня 2002 року, а останній слабкий радіосигнал – 23 січня 2003 року. І це при тому, що Pioneer 10 був розрахований на номінальний термін експлуатації всього 21 місяць!
Зараз Pioneer 10 знаходиться на відстані 136,5 а.о. (20,4 млрд км) від Сонця і щороку збільшує її ще на 2,5 а.о. Через 90 тис. років він пролетить на відстані 0,75 світлового року від помаранчевого карлика HIP 117795. Далі, згідно з розрахунками, траєкторія польоту Pioneer 10 лежить у напрямку зірки Альдебаран, якої він досягне через 2 млн років. На випадок зустрічі з прибульцями він несе позолочену алюмінієву пластину з даними про Землю та посланням для представників позаземних цивілізацій.
Pioneer 11 є “братом-близнюком” Pioneer 10 і має ідентичний дизайн. Космічний апарат був запущений у 1973 році. У 1974 році він пролетів повз Юпітер, після чого інженери використали гравітацію газового гіганта, щоб спрямувати його до Сатурна. У 1979 році Pioneer 11 пролетів над кільцями планети, ставши першим в історії космічним апаратом, який відвідав її околиці. Він був оснащений різними науковими приладами, включно з магнітометром, детектором космічних променів і плазмовим аналізатором. Він також ніс камеру, яка робила знімки Юпітера і його супутників, а також Сатурна і його кілець.
Зараз Pioneer 11 знаходиться на відстані 114,2 а.о. (17 млрд км) від Сонця і щорічно збільшує її ще на 2,35 а.о. Через 928 тис. років він пролетить на відстані 0,82 світлових років від помаранчевого карлика TYC 992-192-1. Далі Pioneer 11 полетить до сузір’я Орла, однієї із зірок якого він досягне через 4 млн років. Як і Pioneer 10, він також несе платівку з посланням для представників позаземних цивілізацій.
Космічні апарати Pioneer були першими зондами далекого космосу і утримували рекорд як найвіддаленіші від Землі об’єкти, створені людиною, доки їх не обігнали зонди Voyager у 1990-х роках.
Нескінченна подорож Voyager 2 розпочалася в серпні 1977 року. Цікаво, що, попри свій вищий порядковий номер, він був запущений на кілька тижнів раніше, ніж його “брат” Voyager 1. На сьогодні Voyager 2 є автором унікального досягнення: це єдиний в історії космічний апарат, який дослідив усі чотири гігантські планети Сонячної системи. Щобільше, жоден інший земний посланець досі не відвідав ані Уран, ані Нептун. Так багато з того, що ми знаємо про ці планети та їхні супутники, ґрунтується на спостереженнях та зображеннях Voyager 2.
Нещодавно Voyager 2 обігнав Pioneer-10 і став другим найвіддаленішим від Сонця космічним апаратом. Voyager 2 оснащений широким спектром наукових інструментів, які дають йому змогу вивчати навколишнє середовище і характеристики планет, які він відвідав. Він відкрив кілька нових супутників і надав цінні дані про атмосфери планет, магнітні поля і кільця.
Зараз він віддалений від Сонця на 137,1 а.о. (20,5 млрд км) і збільшує свою відстань ще на 3,22 а.о. щороку. Апарат все ще перебуває на зв’язку із Землею і передає дані про навколишнє середовище мережі Deep Space Network NASA. Для передачі сигналу від Землі до Voyager 2 потрібно близько 18 годин, і ще 18 годин потрібно для отримання відповіді. Однак зараз сигнал дуже слабкий і ненадійний для надання вичерпних даних. NASA сподівається підтримувати з ним зв’язок до кінця цього або початку наступного десятиліття.
На випадок зустрічі з представниками позаземних цивілізацій Voyager 2 має на борту знамениту золоту платівку з посланням. Її підготувала група вчених на чолі з відомим популяризатором науки Карлом Саганом. Цікаво, що на платівці також є фото українського бігуна Валерія Борзова, який на момент підготовки послання був найшвидшою людиною у світі.
Через 42 тис. років Voyager 2 наблизиться на відстань 1,7 світлових років до червоного карлика Ross 248. Через 296 тис. років він пролетить на відстані близько 4 світлових років від Сіріуса.
Voyager 1 був запущений у вересні 1977 року і призначений для вивчення зовнішніх планет нашої Сонячної системи. Оскільки космічний апарат рухався дещо іншою траєкторією, він незабаром наздогнав Voyager 2. У 1979 році Voyager 1 пролетів повз Юпітер, а через два роки – повз Сатурн. Гравітація газових гігантів розігнала його до рекордної геліоцентричної швидкості 16,9 км/с або 3,57 а.о. на рік.
Це зробило Voyager 1 найвіддаленішим космічним апаратом в історії. Він також став першим земним посланцем, який досяг міжзоряного простору. Зараз Voyager 1 знаходиться на відстані 164,1 а.о. (24,5 млрд км від Сонця), що робить його найвіддаленішим космічним апаратом, коли-небудь створеним людиною. Сигнал, випромінюваний із Землі, доходить до космічного апарату за 22,5 години. Ще більше часу йде на отримання відповіді. Попри нещодавні технічні проблеми. Команда місії зіткнулася з однією серйозною проблемою торік, коли Voyager 1 почав надсилати спотворену інформацію про своє місцезнаходження, винуватцем було застаріле комп’ютерне обладнання. Після виправлення зонд почав працювати нормально. Voyager 1 все ще працює і передає дані на Землю. Як і у випадку з Voyager 2, NASA сподівається підтримувати з ним зв’язок до початку наступного десятиліття.
Voyager 1 оснащений різноманітними науковими інструментами, зокрема камерами, спектрометрами та магнітометрами, які дозволили вченим дізнатися більше про зовнішні планети та їхні супутники. Він зробив кілька великих відкриттів протягом своєї подорожі. Деякі з найцікавіших знахідок включають:
За останніми оцінками, приблизно через 40 тис. років Voyager 1 наблизиться до зірки Gliese 445 на відстань 1,6 світлових років. Через 260 тис. років космічний апарат пройде на відстані менше світлового року від червоного карлика TYC 3135-52-1.
Команда Voyager активно управляє джерелом живлення на борту кожного зонда, яке зменшується з кожним роком, оскільки радіоактивні генератори зондів стають дедалі менш ефективними. Цього року персонал місії відключив обігрівачі, які підтримували низку наукових приладів на борту в суворих, холодних умовах космосу – і, на загальний подив, ці прилади все ще працюють. І хоча Voyager 1 все ще продовжує передавати дані на Землю, очікується, що космічний апарат повністю припинить свою діяльність до 2025 або найпізніше до 2030 року. Як і Voyager 2, він також несе золотий диск з посланням для позаземного розуму. Можливо, одного дня воно дійде до свого адресата і нас завоюють прибульці.
Cassini був однією з найамбітніших спроб, коли-небудь здійснених у дослідженні планет. Cassini, спільний проєкт NAS, ESA (Європейського космічного агентства) та Італійського космічного агентства (ASI), був складним роботизованим космічним апаратом, відправленим для вивчення Сатурна та його складної системи кілець і супутників у безпрецедентно детальному масштабі. Він був запущений 15 жовтня 1997 року з космодрому на мисі Канаверал (штат Флорида) ракетою-носієм Titan IV-B з розгінним блоком Centaur.
Cassini доставив до системи Сатурна зонд під назвою Huygens. Зонд, побудований ESA, спустився на парашуті на поверхню найбільшого супутника Сатурна, Титана, в січні 2005 року – це була найвіддаленіша посадка в нашій Сонячній системі на сьогоднішній день. Huygens надав вражаючі зображення та інші наукові результати під час двох з половиною годин спуску крізь туманну атмосферу Титану, а потім зупинився серед округлих брил льоду на заплаві, зволоженій рідким метаном.
Cassini завершив свою початкову чотирирічну місію в червні 2008 року і отримав два продовження, які дозволили команді ще глибше зануритися в таємниці Сатурна. Серед ключових відкриттів за 13 років перебування на Сатурні – глобальний океан із сильними ознаками гідротермальної активності на Енцеладі та моря рідкого метану на Титані.
15 вересня 2017 року космічний апарат здійснив останнє наближення до гігантської планети. Цього разу Cassini занурився в атмосферу планети, надсилаючи наукові дані доти, доки його невеликі двигуни могли утримувати антену апарата спрямованою на Землю. Незабаром після цього Cassini згорів і розпався, як метеор, у небі високо над хмарами Сатурна. Хоча космічного апарату вже немає, його величезна колекція даних про Сатурн – саму гігантську планету, її магнітосферу, кільця і супутники – продовжує забезпечувати нові відкриття.
Місія ESA Rosetta була першою, яка зустрілася з кометою, першою, яка прослідкувала за кометою на її орбіті навколо Сонця, і першою, яка розмістила посадковий модуль на поверхні комети. Запущений у березні 2004 року, космічний апарат Rosetta прибув до комети 67P/Чурюмова-Герасименко 6 серпня 2014 року, після десятирічного польоту крізь Сонячну систему. І більше двох років орбітальний апарат Rosetta та його спусковий апарат Philae допомагали вченим розшифровувати склад комет – первісних куль льоду і пилу, які зберегли незайманий матеріал ранньої Сонячної системи.
Але, як і все хороше, місія Rosetta мала завершитися. Комета 67P здійснила своє найближче наближення до Сонця 13 серпня 2015 року, підійшовши на відстань 116 млн км – і Rosetta спостерігала за цим процесом. Зараз комета повертається до орбіти Юпітера, і на ще більшій відстані сонячні панелі Rosetta не змогли б виробляти енергію, необхідну для того, щоб підтримувати зонд у теплі, достатньому для виживання.
Космічний апарат загалом провів 12 років у суворих умовах космосу, і два з цих років він провів, притиснувшись до запиленої крижаної комети. Але Rosetta не змогла піти на спокій м’яко. Науковці місії сподівалися отримати якомога більше знімків та хімічних зразків комети 67P під час її спуску, і для цього навмисно врізалися зондом у поверхню комети. В останні хвилини свого польоту Rosetta передала якомога більше даних, коли наближалася до області Маат на “голові” комети.
Ці космічні апарати є воістину дивовижними досягненнями людської інженерії та досліджень. Зонди подолали гігантські відстані і надали безцінні знання про нашу Сонячну систему і про простір за її межами. Кожен із цих космічних апаратів зробив величезний внесок у наше розуміння Всесвіту і продовжуватиме робити це ще довгі роки.
І хто знає, можливо, незабаром якийсь інопланетянин знайде золоту платівку і послухає Моцарта, Баха, Бетховена та Луї Армстронга.
