Jet Propulsion Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar, uzun süre sessiz dinlenmelerinden mahrum kaldılar. Keşiflerden heyecan duyanlar, nöbetler halinde uyudular ve uyandıklarında, otomatik gezegenler arası istasyon Voyager'ın Uçuş Kontrol Merkezine geri döndüler. Burada, dijital makineler inanılmaz bir hızla çalışıyor, uzay ve atmosferik parazitler tarafından çarpıtılmış binlerce bilgi bitini telekronik çerçevelere, ince grafiklere ve sonsuz sayı dizilerine dönüştürüyordu. İnsanlar nefeslerini tutarak ekranlardan yaklaşan Satürn'ün renkli görüntülerine baktılar.
33 milyon kilometre uzay keşif gezegenine kaldı. Kozmodromda piyasaya sürülmesinden bu yana 4 yıl geçti ve Voyager'ın arkasında 2 milyar kilometre uzun bir yol uzanıyor. Uçsuz bucaksız göktaşı gövdeleriyle tehlikeli Asteroit Kuşağı güvenli bir şekilde geçildi. Kırılgan elektronik cihazlar, güneş sistemindeki en büyük gezegen olan Jüpiter'in yakınındaki dünya uzayının şiddetli soğuğuna ve elektromanyetik fırtınalara dayandı.
Ve ileride? Voyager en uzak gezegenlere - Uranüs ve Neptün'e 8 yıllık yolculuğuna başlamadan önce Satürn yakınlarındaki kayalar ve buz kütleleriyle çarpışma riski.
… Kontrol Merkezinde bulunanların gözleri önünde heybetli bir resim belirdi. Büyük bir "kolye" ile taçlandırılmış Satürn, televizyon görüntüsünün neredeyse tüm çerçevesini işgal etti. Grimsi kutupları ve alacalı kuşakları siste zar zor fark edilen altın sarısı bir gezegen, gökyüzünün siyah uçurumunda hızla koştu ve döndü.
Araştırmacılar, gözlerini birkaç yüzyıldır gökbilimcileri rahatsız eden ünlü Satürn halkalarına sabitlediler.
Büyük Galileo, Satürn'ün görünümünde garip bir şey fark eden ilk kişiydi. Galileo'nun teleskopu çok zayıftı ve bilim adamına Satürn'ün bir şekerlik gibi kolları varmış gibi geldi. Sadece yarım yüzyıl sonra, Christian Huygens, gezegenin kenarlarındaki garip yarım dairelerin ince, ancak çok geniş halkalardan başka bir şey olmadığını kanıtladı.
Gezegene uzaklığı 33 milyon kilometredir. Ekranda, uzun süredir teleskopların yardımıyla keşfedilen Satürn'ün üç halkası var: A, B ve C. Ancak uzay görüntülerinde, Dünya'dan görülemeyen bir şey görebilirsiniz. Her şeyden önce, halkaların yapısının karmaşıklığı ve şaşırtıcı renkleri.
En büyük halka - dış halka - gümüş renginde parıldıyor, ortadaki hafif kırmızımsı ve içteki koyu mavi, sanki ince, zar zor elle tutulur bir maddeden yapılmış gibi yarı saydam.
8 milyon kilometre. Satürn'ün yarım küresinin sadece dörtte biri bir televizyon görüntüsüne sığar. Gezegenin yanında, birbirine sıkıca bastırılmış iki ay parladı - Tethys ve Dione. Ancak bilim adamları ısrarla halkaların çalışmasına geri dönüyorlar. Üç değil, iç içe geçmiş yedi halka görülüyor. İşte yeni keşfedilenler: F - eski A'nın dışında, G - yeni F'nin dışında, E - gezegenden en uzak halka, D - Satürn'e en yakın halka.
Ama bu ne? Fotoğrafları karşılaştıran uzmanlar, büyük halkaların her birinin birçok dar, zar zor farkedilen "çemberlere" ayrıldığını görüyor. Bir fotoğrafta 95 olarak sayıldılar! Her zaman boş olarak kabul edilen A ve B halkaları arasındaki 4 bin kilometre genişliğindeki siyah "boşluk"ta bile bilim adamları onlarca ince "çember" saydı.
2 milyon kilometre. Voyager'ın aletleri, Satürn'ün en büyük ayı olan Titan'a hızla yaklaşmayı hedefliyor. Merkür gezegeninden daha büyüktür. Gökbilimcilerin heyecanını anlamak kolaydır. Titan, tüm güneş sistemindeki, Dünya'nınkinden 10 kat daha kalın, güçlü bir atmosfere sahip tek uydudur. Voyager, Titan'ı 6, 5 bin kilometre - Dünya'dan Ay'a olan mesafeden 60 kat daha yakın bir mesafede uçtu. Yine de, bilim adamları ekranda çok az şey gördüler - Titan'ın atmosferinin kimyasal dumana benzeyen kalın sisi önlendi.
1 milyon kilometre. Ekranda, göz kamaştırıcı derecede parlak Rhea, Satürn'ün en büyük ikinci uydusudur. Hepsi kraterlerle dolu - sürekli uzay bombardımanı milyarlarca yıl sürdü. Uzayın kadifemsi karanlığında parıldayan başka bir uydu kameranın görüş alanına girdi. Bu, Ay'ımıza Satürn sistemindeki diğer nesnelerden daha çok benzeyen Dione'dur, ancak Dione'deki "denizler" katılaşmış lavlarla kaplı değildir. Su buzu her yerde görünür, taş gibi katıdır. Beyaz "ipler" ağı, bağırsaklardan fışkıran suyun anında katılaştığı, şiddetli bir donla sarıldığı yerlerden bahseder. Dione'nin yüzey sıcaklığı eksi 180 ° C'dir - burada güneş, Dünya'nın yörüngesinden 900 kat daha sönük parlar.
Daha önce bilinmeyen uydu Satürn-12 (S-12), araştırmacıların gözleri önünde süzülüyor. Şaşırtıcı bir şekilde, Dione ile aynı yörüngede. Aynı zamanda, S-12 her zaman Dione'nin önünde yörünge çevresinin 1/6'sı uzaklıkta uçar. Gök mekaniğinde böyle bir fenomene genellikle yörünge rezonansı denir.
300 bin kilometre. Satürn ile randevu yakında. Gözcünün sol tarafından gelişini memnuniyetle karşılar gibi Mimas göründü. Garip görünüyor. Milyarlarca yıl önce, bu uydu büyük bir gök cismi ile çarpıştı - devasa bir kuvvet patlaması Mimas'ın vücudundan o kadar çok buz ve taş kopardı ki, 9 derinliğinde ve 130 kilometre genişliğinde bir krater oluştu. Krater, uydunun yarım küresinin dörtte birini kaplıyor!
101 bin kilometre. Böyle bir mesafede, dev gezegen ve Dünya'nın habercisi bir araya geldi ve ayrıldı. Satürn o kadar büyük ki, en yakın yaklaşma saatlerinde televizyon çerçevesinde sadece küçük bir bulut örtüsü parçası görülebiliyordu. Gözle görülmeyen sarı-kahverengi renkli bulutlar her yerdedir. Dalgalanan beyaz çizgiler, girdaplar ve haleler arasında, Grönland veya Avustralya büyüklüğünde bazı mavi-yeşil noktalar koşar - bunlar gezegenin derinliklerinden gelen gaz girdaplarının içinden geçtiği “pencerelerdir”.
Güneş sistemindeki tüm gezegenler arasında Satürn, yalnızca Jüpiter'den sonra ikinci sıradadır. İçinde, üç yüz küre için yeterli yer olurdu. Ancak devin ortalama yoğunluğu çok düşüktür - eğer bir yerde fantastik bir sonsuz okyanus olsaydı, Satürn yüzeyinde bir mantar gibi yüzerdi.
Voyager'ın aletleriyle oluşturulan yeni modele göre, gezegen bize kutuplarda hidrojen ve helyumdan oluşan basık bir top gibi görünüyor. Artan basınçla Satürn'ün güçlü gaz kabuğu, merkeze daha yakın bir sıvı duruma dönüşür. Özüne kadar sıvı gezegen!
Peki ya katı çekirdek? Dünya'nın büyüklüğündedir, ancak 15-20 kat daha fazla bir kütleye sahiptir. Basıncın 50 milyon Dünya atmosferi olduğu gezegenin merkezindeki madde yoğunluğu o kadar yüksek ki! Ve sıcaklık + 20.000 derece! Sıvı top kaynar ve gezegenin bulutlarının üst katmanında şiddetli bir soğuk hüküm sürer. Bu büyük sıcaklık farkı nasıl ortaya çıkıyor? Gezegenin iç kısmının genişliği ve devasa yerçekimi ile gaz akışlarının, derinliklerin ısısını Satürn'ün atmosferinin üst bulut katmanına aktarması yüzlerce yıl alır.
Garip yağmur
Satürn, Güneş'ten aldığından üç kat daha fazla enerjiyi uzaya yayar. İlk olarak, gaz devinin kademeli olarak daralmasıyla ısı yaratılır - çapı yılda milimetre azalır. Ayrıca Satürn'ün başka bir fantastik enerji kaynağı daha var. Satürn'ün kızıl-sıcak küresi, güneş sisteminin doğuşundan beri soğuyor. Astrofizikçilerin hesaplamalarına göre, 2 milyar yıl önce, gezegenin büyük bir derinliğinde, iç basınç kritik helyum konsantrasyonu noktasının altına düştü. Ve yağmur yağmaya başladı… Bu güne kadar yağan garip yağmur. Sürtünme ve termal enerji ortaya çıkarken, sıvı hidrojenin kalınlığında binlerce kilometre boyunca helyum damlaları düşer.
Fırtınalı hava
Gezegenin hızlı dönüşünün etkisi altında (Satürn'ün ekvatorundaki herhangi bir nokta, Dünya'nın ekvatorundan 14 kat daha hızlı hareket eder) gizemli dünyada canavarca kuvvet rüzgarları esiyor - bir yerde Voyager'ın ekipmanı bulutların hızını kaydetti. 1600km/s. Bu ferahlatıcı esintiyi nasıl buldunuz?
Voyager'ın kamera lensleri Satürn'ün güney yarım küresine kayıyor. Aniden, Jüpiter'deki Büyük Kırmızı Nokta'nın bir kopyası olan Görev Kontrol Merkezi'nin ekranlarında on binlerce kilometre uzunluğunda oval bir nokta belirdi. Dünya gezegeni, noktanın içine serbestçe sığabilir. Ancak bu, sonu olmayan Satürn'ün atmosferinde sadece azgın bir atmosferik girdaptır.
Kaza
Voyager, radyo iletişimi aniden kesildiğinde Satürn'ü geçerek uçuşuna devam ediyordu. Bilim adamları endişelenmediler - hesaplamalara göre, cihaz gezegenin "radyo gölgesinde" kayboldu. İzci Satürn'ün diğer tarafından "ortaya çıktığında" durum gerçekten ciddileşti. Aletli döner tablanın direksiyon mekanizması sıkışmış. Gezegenin gece tarafını fotoğraflamak mümkün olmaz mıydı?! Teknik bir arıza nedeniyle, büyük uydular - Enceladus ve Tethys - ile planlanan toplantının iptal edilmesi gerekmesi üzücü.
Kontrol Merkezinden gezegenler arası istasyonun yerleşik bilgisayarına sinyaller yağdı. Mekanizmanın onarımı üzerindeki kontrol, kozmik mesafe ile karmaşıktı - Dünya ile Satürn arasındaki radyo sinyalinin gecikme süresi 1,5 saattir. Sonunda, Voyager'ın dijital beyni TV kameralarının hedefleme sürücülerinin kilidini açtı, ancak zaman kaybedildi ve sadece Tethys yakından tanıştı.
Cihaz zaten 22 km / s hızla Satürn'den uzaklaşırken, bilim adamları Satürn'ün halkalarında bir elektrik fırtınası gördüler. Gölge tarafını aydınlatan şimşek, gezegenin gece bulutlarına kırmızı vurgular yaptı …
Uzay oyununun finali
Yukarıda açıklanan olaylar, 1980-1981'de, iki otomatik gezegenler arası istasyon Voyager 1 ve Voyager 2'nin Satürn'ü geçtiğinde gerçekleşti. Tekrarlardan kaçınmak için, onlar hakkında ayrı ayrı konuşmamaya karar verdim - iki cihaz tarafından Dünya'ya iletilen Satürn sistemi hakkındaki tüm haberler, şartlı olarak "Voyager" (sayısız) adı altında birinin "ağzına kondu".
Otuz yıl sonra uzay teknolojilerimizin aynı seviyede kaldığını anlamak biraz rahatsız edici oluyor.
Her gece güneş battığında ve kararan gökyüzü bir dizi yıldızla kaplandığında Kozmos'u görürüz. Uzay araştırmaları, roket, elektronik, nükleer teknoloji ve diğer bilim-yoğun bilim ve teknoloji dallarının ileri başarılarına dayanan fevkalade sofistike bir teknoloji gerektirir. Bu nedenle, gezegenler arası sondaların uçuşları, görünüşte gerçekçi olmamasına ve herhangi bir pratik faydası olmamasına rağmen, çok sayıda uygulamalı sorunun çözümünü gerektirir: güçlü ve kompakt enerji kaynaklarının yaratılması, uzun menzilli uzay iletişimi için teknolojilerin geliştirilmesi, yapıların iyileştirilmesi. ve motorlar, yeni yerçekimi yardım yöntemlerinin geliştirilmesi,.h. Lagrange noktaları kullanılarak Tüm bu araştırma cephesi, modern bilimin "lokomotifi" olabilir ve elde edilen sonuçlar daha acil sorunların çözümünde faydalı olabilir. Bununla birlikte, sorunların çoğu çözülmeden kalmaktadır.
Dış gezegenleri keşfetmeye yönelik tüm modern çekingen girişimlerin (Ulysses, Cassini, Yeni Ufuklar misyonları) tümü Voyager projesinde kullanılan aynı teknolojilere ve gelişmelere dayanmaktadır. 30 yıldır, gezegenler arası uçuşlara uygun tek bir yeni motor türü oluşturulmadı. Örneğin, ultra-modern yüksek teknoloji olarak lanse edilen Japon araştırma sondası Hayabusa'nın iyon iticileri, aslında yirminci yüzyılın ortalarındaki iyi unutulmuş gelişmelerdir - iyon iticileri, Sovyet'in tutum kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmıştır. meteorolojik uydular Meteor. İkincisi, iyon motorları oldukça spesifik bir araçtır: gerçekten şaşırtıcı derecede düşük yakıt tüketimine (saniyede birkaç miligram) sahiptirler, ancak buna göre birkaç milinewtonluk bir itme yaratırlar. Bir uzay aracını hızlandırmak uzun yıllar alır ve sonuç olarak gerçek bir fayda elde edilmez.
Geleneksel sıvı yakıtlı jet motorları (LPRE), sadece çok obur olmakla kalmaz - çalışmaları onlarca (yüzlerce) saniye ile sınırlıdır, ayrıca uzay aracını örneğin istenen hıza kadar hızlandıramazlar. Satürn'ün yörüngesi. Temel sorun, gaz akış hızının çok düşük olmasıdır. Ve hiçbir şekilde yükseltmek mümkün değildir.
50'lerde modanın zirvesi - herhangi bir önemli avantajın olmaması nedeniyle nükleer jet motoru gelişmedi. Bir nükleer reaktörün söndürülemez alevine rağmen, böyle bir motor bir çalışma sıvısı gerektirir - yani. aslında, bu, tüm sonuçları ve dezavantajları olan geleneksel bir sıvı yakıtlı roket motorudur.
1957'de Freeman Dyson (Orion Projesi) tarafından önerilen nükleer patlama darbelerini kullanarak uzayda seyahat etmenin orijinal yolu kağıt üzerinde kaldı - çok cüretkar ve açıkçası şüpheli bir fikir.
Uzay Çağı'nın 50 yılı boyunca "uzay fatihleri" (burada tüm İnsanlıkla ilgili olarak ironiktir) gezegenler arası uzayda hareket etmek için etkili bir motor yaratamadı. AMS'yi hızlandırmak için gezegenlerin yerçekimini kullanmak için gök mekaniği uzmanlarından bir ipucu olmasaydı, Jüpiter'i veya Satürn'ü asla göremezdik. "Gezegenler arası bilardo", motor kullanmadan muazzam bir hız (15-20 km / s) kazanmanıza ve güneş sisteminin eteklerini keşfetmenize olanak tanır. Tek sorun, kesinlikle sınırlı "başlatma pencereleri" - birkaç yılda bir birkaç gün (hafta). En ufak hataya yer yok. Uzun yıllar uçuş ve araştırma amacı ile bir randevu için birkaç saat.
Yerçekimi manevralarının yardımıyla, "Yolcular" uçtu, aynı şemaya göre, modern "Yeni Ufuklar" sondası Pluto'ya uçuyor, ancak sadece güneş sistemini geçmek 9 yıl sürecek. Ve sonra keşif gezisinin uzak bir gezegeni keşfetmek için sadece bir günü olacak! Sonda büyük bir hızla Plüton'u geçecek ve yıldızlararası uzayda sonsuza kadar kaybolacak.
