Как и где создавались «Пионеры» и «Вояджеры»

Вокруг светаНаука

Разведчики внешних планет: как начиналась история «Пионеров» и «Вояджеров»

Миссией этих космических аппаратов было исследование планет внешней Солнечной системы. Эти экспедиции позволили получить невероятно ценную информацию о Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне

Юпитер, фото «Вояджер-1», NASA. Фото Horizon / Alamy via Legion Media

Историю пионерских исследований ближайших к Земле планет Солнечной системы — Венеры и Марса — можно рассматривать через призму напряженного соперничества США и СССР. Хотя советские станции были первыми отправлены к Венере (февраль 1961 г.) и Марсу (ноябрь 1962 г.), заданную программу изучения этих планет первыми смогли выполнить американские космические аппараты (КА).

«Маринер-2» был запущен 27 августа 1962 г. и впервые исследовал Венеру с пролетной траектории 14 декабря того же года. «Маринер-4» стартовал 5 ноября 1964 г. и впервые отснял на пролете с близкой дистанции планету Марс 15 июля 1965 г.

Космический зонд «Маринер-2». Фото: NASA
Внешний вид «Маринера-4»

«Венера-7» первой сумела достичь в рабочем состоянии поверхности Венеры 15 декабря 1970 г. Последующие советские аппараты внесли определяющий вклад в изучение этой негостеприимной планеты, хотя американские станции «Маринер-5» и «Пионер-Венера» (орбитальный аппарат и атмосферные зонды) тоже выступили неплохо.

АМС «Маринер-5»
Запуск «Маринер-5», 13 июня 1967
Орбитальный аппарат «Пионер-Венера»

К сожалению, ни одно из предложений советских разработчиков по созданию КА для исследования дальних планет не было принято к реализации. На изучение Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна отправлялись только американские и позднее европейские аппараты.

«Пионер-10», запущенный 3 марта 1972 г., выполнил первый пролет и исследования Юпитера 2 декабря 1973 г.

КА «Пионер-10» в процессе сборки. Фото: NASA
Запуск аппарата «Пионер-10». Фото: NASA

«Пионер-11», который стартовал 6 апреля 1973 г., прибыл к Юпитеру 3 декабря 1974 г., а от него направился к Сатурну, которого впервые достиг 1 сентября 1979 г.

«Вояджер-1» был запущен 5 сентября 1977 г. и провел более подробное изучение систем Юпитера и Сатурна в ходе пролетов 5 марта 1979 г. и 12 ноября 1980 г.

«Вояджер-2» отправился в путь 20 августа 1977 г. и последовательно посетил все четыре гигантские планеты: 9 июля 1979 г. — Юпитер, 26 августа 1981 г. — Сатурн, 24 января 1986 г. — Уран и 25 августа 1989 г. — Нептун. Практически все, что мы знаем о двух последних, основано на данных приборов «Вояджера-2».

«Вояджер-2» — космический зонд. Фото: NASA
Запуск «Вояджера-2» на ракете-носителе Titan IIIE. Фото: NASA

Подсчитано, что уже к моменту пролета «Вояджера-2» у Нептуна на Землю было передано около 5 трлн бит научных данных. Но это — бесстрастные числа, а по сути именно «Пионеры» и «Вояджеры» открыли нам внешние планеты Солнечной системы. На потрясающих воображение снимках мы увидели новые, неизвестные миры. Многие загадки планет-гигантов и их спутников будоражат умы ученых и по сей день.

Все четыре КА в результате встреч с планетами развили скорости, достаточные для того, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему. «Вояджер-1» является лидером этого парада. 6 августа 2020 г. он ушел от Солнца на 150 астрономических единиц, то есть оказался от него в 150 раз дальше, чем Земля. Это самый далекий космический аппарат, когда-либо запущенный в космос человеком (см. таблицу 1), и конкурентов ему, по крайней мере в ближайшие десятилетия, не предвидится.

Оба «Вояджера» уже вышли за пределы той области околосолнечного пространства, где доминирует истекающий от Солнца поток вещества, проникли в межзвездную среду и регулярно сообщают нам сведения о ней. Руководители полета надеются, что вплоть до 50-летней годовщины запуска аппараты все еще будут передавать научную информацию.

Фото Таблица из книги Игоря Лисова «Разведчики внешних планет: Путешествие „Пионеров“ и „Вояджеров“ от Земли до Нептуна и далее»

Гравитационный маневр — ключ к Солнечной системе

Главной идеей при создании «Пионеров» и «Вояджеров» было использование гравитационного маневра в поле тяготения одной планеты с набором скорости для полета к другой. Если бы аппараты летели по «классическим» полуэллипсам Вальтера Гоманна, описанным им в 1925 г., то перелет до Нептуна, например, занял бы почти 31 год вместо 12, не говоря уже о том, что одна станция смогла бы исследовать лишь одну планету.

«Вояджер-1». Фото NASA

Вся история космонавтики — это история достижения все более высоких скоростей. Спутник на низкой околоземной орбите высотой 200 км имеет скорость 7790 м/с.

Чтобы долететь до Луны, нужно увеличить ее как минимум до 10 920 м/с. Если добавить еще чуть-чуть — какие-то 100 м/с, то полная энергия относительно Земли станет положительной, а значит, ваш космический аппарат уйдет в бесконечность по гиперболе и не вернется.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Несогласие со смертью: почему у умирающих вся жизнь проносится перед глазами? Несогласие со смертью: почему у умирающих вся жизнь проносится перед глазами?

Что происходит с мозгом сразу после последнего удара сердца

Вокруг света
Старение замедлилось: английские ученые протестировали на мышах «средство для вечной молодости» Старение замедлилось: английские ученые протестировали на мышах «средство для вечной молодости»

Трансплантация кишечных микробов замедлила старение у пожилых грызунов

Вокруг света
За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению

Почему особи бесполых дафний плохо переносят потепление

N+1
5 обязательных книг, которые должен прочесть каждый, кто хочет стать писателем 5 обязательных книг, которые должен прочесть каждый, кто хочет стать писателем

Советы о том, как написать книгу, от признанных мастеров

Maxim
Особый взгляд: 10 культовых фильмов, которые нам подарил Каннский кинофестиваль Особый взгляд: 10 культовых фильмов, которые нам подарил Каннский кинофестиваль

По случаю открытия 78-го смотра — десятка лучших фильмов в истории Канн

Правила жизни
Патологический «пофигизм» и минимум потребностей: психолог назвала 6 признаков деградации личности Патологический «пофигизм» и минимум потребностей: психолог назвала 6 признаков деградации личности

Главный симптом деградации личности — вы безразличны сами себе

Psychologies
«Тайная жизнь пчел»: роман о взрослении в Америке 1960-х «Тайная жизнь пчел»: роман о взрослении в Америке 1960-х

Каково быть подростком-сиротой на американском юге в 1964 году? Отрывок из книги

Forbes
Как хитроумные инженеры несколько раз изобретали швейную машинку Как хитроумные инженеры несколько раз изобретали швейную машинку

В 1755 году немецкий инженер Карл Визенталь изобрел швейную иглу

ТехИнсайдер
5 книг для тех, кто хочет начать разбираться в финансах 5 книг для тех, кто хочет начать разбираться в финансах

Книги, которые помогут начать инвестировать с умом и больше зарабатывать

Maxim
Страх, звонящий во все колокола: как справляться с паническими атаками Страх, звонящий во все колокола: как справляться с паническими атаками

Если у вас бывали панические атаки, вы точно помните эти «прекрасные» состояния

Вокруг света
«Позволяйте ребенку бездельничать»: 7 принципов воспитания счастливого человека «Позволяйте ребенку бездельничать»: 7 принципов воспитания счастливого человека

Делимся несложными правилами, которые помогут вырастить ребенка счастливым

Psychologies
«Камень века» и «Божий дар»: 7 великих бриллиантовых афер «Камень века» и «Божий дар»: 7 великих бриллиантовых афер

О самых известных аферах, связанных с драгоценными камнями

РБК
Как СССР отменял Запад после войны Как СССР отменял Запад после войны

Борьба с низкопоклонством перед Западом в советской культуре

Weekend
Сыпь, пятна, зуд: лишай у человека и способы его лечения Сыпь, пятна, зуд: лишай у человека и способы его лечения

Какие виды лишая бывают, чем они отличаются, как передаются и лечатся

VOICE
Тревожные звоночки: ученые научились проверять риск попадания в ДТП во время сна Тревожные звоночки: ученые научились проверять риск попадания в ДТП во время сна

Потенциально аварийные ситуации сопоставили с показателями здоровья

Вокруг света
На двух колесах: сколько стоит аренда самоката в Москве На двух колесах: сколько стоит аренда самоката в Москве

Какой из множества сервисов поминутной аренды самокатов предпочесть

CHIP
Орнитологи сфальсифицировали голосование галок за время вылета с ночевки Орнитологи сфальсифицировали голосование галок за время вылета с ночевки

Галки принимают решение покинуть место, основываясь на результатах голосования

N+1
Мастер рассказал, как выбрать подходящий кухонный нож и не прогадать Мастер рассказал, как выбрать подходящий кухонный нож и не прогадать

Каким должен быть кухонный нож

ТехИнсайдер
Как обустроить террасу на даче: 4 совета от дизайнера Как обустроить террасу на даче: 4 совета от дизайнера

Как правильно оформить террасу, чтобы ничто не омрачало отдых

Лиза
Потерять, чтобы найти Потерять, чтобы найти

Как заполнить возникшую пустоту и разглядеть за ней новые возможности?

Psychologies
Жители Тель-Цафа занялись садоводством уже 7000 лет назад Жители Тель-Цафа занялись садоводством уже 7000 лет назад

Жители Тель-Цафа выращивали оливки и инжир

N+1
Хотели как лучше, а получилось... 5 самых частых ошибок пластических хирургов Хотели как лучше, а получилось... 5 самых частых ошибок пластических хирургов

Какие ошибки пластических хирургов встречаются чаще всего

VOICE
8 вещей, которые не так важны для отношений, как принято думать 8 вещей, которые не так важны для отношений, как принято думать

Восемь популярных мифов о гармоничных отношениях

Psychologies
Подушка безопасности: как получать доходы, которые помогут пережить кризис Подушка безопасности: как получать доходы, которые помогут пережить кризис

Кризис — время, когда вы можете оценить прочность своего финансового положения

Inc.
Седна, блуждающая во тьме Седна, блуждающая во тьме

Седна — карликовая планета, на которой царит вечная ночь

Наука и жизнь
Почему леса в Сибири и Калифорнии горят каждый год и будут продолжать гореть Почему леса в Сибири и Калифорнии горят каждый год и будут продолжать гореть

Почему лесные пожары происходят с печальной регулярностью?

Forbes
Что лучше: контактные линзы или очки. Выбор неочевиден Что лучше: контактные линзы или очки. Выбор неочевиден

Вокруг использования очков и линз ходит множество мифов. Как определиться?

ТехИнсайдер
«Доктор, спасите»: как психотерапия помогла мне похудеть «Доктор, спасите»: как психотерапия помогла мне похудеть

Фитнес-тренер — о своём опыте лечения расстройства пищевого поведения

VOICE
Почему мы отталкиваем тех, кого любим? Почему мы отталкиваем тех, кого любим?

Почему притяжение порой оборачивается отдалением?

Psychologies
Отвращение к глюкозе заставило мутантных тараканих отвергнуть брачные подарки диких самцов Отвращение к глюкозе заставило мутантных тараканих отвергнуть брачные подарки диких самцов

Как мутации тараканов влияют на их брачные ритуалы

N+1
Открыть в приложении