Древним «Вояджерам» подарили по году жизни — отключили по одному прибору на каждом

Легендарные «Вояджеры» вступают в последнюю фазу своей миссии: чтобы продлить сбор данных о межзвёздной среде хотя бы до начала 2030-х годов, инженеры NASA начали отключать научные приборы, отработавшие свой ресурс. Это экстренная мера, продиктованная неизбежным истощением бортовых источников питания, которая, однако, означает, что космические аппараты постепенно «теряют чувства» и становятся всё менее информативными для науки.

Энергетический кризис в 25 миллиардах километров от Земли

Главная проблема «Вояджеров» — радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи). Мощность каждого из них неумолимо падает примерно на 4 ватта в год. Спустя 48 лет полёта этого ресурса едва хватает на поддержание связи и работу базовых систем. Чтобы аппараты не замолчали навсегда, команда миссии вынуждена жертвовать научным оборудованием.

После пролёта Юпитера, Сатурна, Нептуна и Плутона большая часть инструментов на борту утратила свою актуальность для планетарных исследований. Однако они стали ключевыми для изучения границ гелиосферы — «пузыря» солнечного ветра, за пределами которого начинается чистое межзвёздное пространство. До недавнего времени на каждом зонде работало по четыре прибора, регистрировавших заряженные частицы и магнитные поля. Именно эти детекторы позволили учёным в реальном времени зафиксировать исторический момент выхода зондов за пределы гелиосферы.

Первые жертвы: плазменные детекторы и счётчики космических лучей

В октябре 2024 года на «Вояджере-2» отключили прибор, измерявший концентрацию и направление потока плазмы. В последние годы он собирал лишь ограниченные данные из-за неоптимальной ориентации относительно движения плазмы в межзвёздном пространстве. Аналогичный инструмент на «Вояджере-1» был выключен ещё раньше из-за ухудшения рабочих характеристик.

На прошлой неделе на «Вояджере-1» отключили систему сбора данных о космических лучах. Она состояла из трёх датчиков, фиксировавших энергию и поток протонов от Солнца и из галактики. Именно эти данные стали решающими для подтверждения того, что зонд покинул гелиосферу в 2012 году. Позднее в этом месяце на «Вояджере-2» отключат прибор для измерения заряженных частиц низкой энергии, который регистрирует электроны, ионы и космические лучи.

Как работают ветераны: 8,5 миллионов шагов вместо 500 тысяч

Обе отключаемые системы используют вращающуюся платформу с шаговым двигателем, работающим с импульсной мощностью 15,7 Вт каждые 192 секунды. Инженеры подчёркивают уникальную живучесть этой механики: двигатель был рассчитан на 500 000 шагов — этого с запасом хватало для пролёта Сатурна в 1980 году. На момент отключения на «Вояджере-2» он выполнит уже более 8,5 млн шагов. Это яркий пример инженерного запаса прочности, заложенного в программу «Вояджер».

Ранее специалисты пытались как можно дольше сохранить все научные приборы, полагая, что каждый дополнительный день работы уникален. Однако с текущим уровнем энергопотребления отключение ещё одного прибора на каждом зонде станет необходимым примерно через год, если не принять меры сейчас.

В 1977 году, когда стартовала программа «Вояджер», никто не мог предположить, что аппараты проработают почти полвека. Первоначальная миссия заключалась в изучении планет-гигантов, но после её завершения зонды продолжили путь. «Вояджер-1» покинул гелиосферу в 2012 году, а «Вояджер-2» — в 2018-м. Сейчас первый аппарат находится на расстоянии 25 млрд км от Земли, второй — на 21 млрд км. Радиосигналу требуется около 23 и 19 часов соответственно, чтобы достичь зондов и вернуться обратно.

Энергосберегающие меры позволят зондам работать, по крайней мере, до начала 2030-х годов — хотя бы с одним прибором на борту. «Вояджер-1» продолжит использовать магнитометр и систему регистрации плазменных волн. Его детектор заряженных частиц низкой энергии проработает до конца 2025 года, после чего также будет отключён. «Вояджер-2» продолжит исследования магнитного поля и плазменных волн, а его система детектирования космических лучей будет отключена в 2026 году. Однако аппараты уже 48 лет находятся в экстремальных условиях открытого космоса, и непредвиденные сбои, вызванные радиацией или отказом компонентов, могут сократить этот срок. Каждый новый сеанс связи с ними может стать последним, и именно это придаёт особую ценность данным, которые они продолжают передавать.