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

Поражающая способность Чернобыля: что такое ионизирующее излучение и можно ли бороться с последствиями его воздействия Поражающая способность Чернобыля: что такое ионизирующее излучение и можно ли бороться с последствиями его воздействия

Явление, которое называют «радиацией», несет две главные угрозы для здоровья

Вокруг света
Сила слова: как научиться писательскому мастерству Сила слова: как научиться писательскому мастерству

Книги, которые научат вас писать так, чтобы это хотелось читать

ТехИнсайдер
Геологи считают, что скрытый источник чистой энергии может питать Землю 170 000 лет Геологи считают, что скрытый источник чистой энергии может питать Землю 170 000 лет

Ископаемого водорода хватит, чтобы обеспечить Землю энергией на 170 тысяч лет

ТехИнсайдер
«Со всем, что мы вытеснили, нам придется встретиться лицом к лицу» «Со всем, что мы вытеснили, нам придется встретиться лицом к лицу»

Василиса Кузьмина о байопике Ники Турбиной и конце девяностых

Weekend
Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции

Езда на велосипеде полезнее, чем вы думали

ТехИнсайдер
Больше всего веселятся во время кремации: как проходят похороны королевских особ на Бали Больше всего веселятся во время кремации: как проходят похороны королевских особ на Бали

Как смерть монарха может стать поводом для всенародного празднества

Вокруг света
Мы оба «альфы»: как остановить конкуренцию с супругом Мы оба «альфы»: как остановить конкуренцию с супругом

Иногда в отношениях появляется соперничество. Почему и как этого избежать?

Psychologies
На надувной лодке через Атлантику На надувной лодке через Атлантику

Кругосветное плавание безопасной работой не было никогда

Вокруг света
Борьба с самим собой. В прокат выходит «Клон» — хит фестиваля «Санденс» Борьба с самим собой. В прокат выходит «Клон» — хит фестиваля «Санденс»

«Клон» — триллер о ненависти к самому себе

СНОБ
Вот как проходит чемпионат мира среди лесорубов: спорт настоящих мужиков Вот как проходит чемпионат мира среди лесорубов: спорт настоящих мужиков

Топоры летают над головами, пилы вгрызаются в древесину с неимоверной скоростью

ТехИнсайдер
Быть достаточно хорошим родителем: это как? Быть достаточно хорошим родителем: это как?

Что это значит, быть хорошими родителями?

Psychologies
«Я и четыре моих женщины»: так нас видит мужчина каждый месяц «Я и четыре моих женщины»: так нас видит мужчина каждый месяц

Еще вчера вы его страстно хотели, а сегодня он находит вас в углу с книгой?

Psychologies
Какая пища опаснее для здоровья: жирная или сладкая Какая пища опаснее для здоровья: жирная или сладкая

Давайте разберемся на примере сладкой и жирной пищи, что опаснее

ТехИнсайдер
Искусство распознавать чушь: как найти истину в информационном хаосе Искусство распознавать чушь: как найти истину в информационном хаосе

Что побуждает человека использовать сомнительные данные

Forbes
Проточный или накопительный: какой нагреватель выбрать для дома и дачи Проточный или накопительный: какой нагреватель выбрать для дома и дачи

Нагреватель — что нужно учесть при его выборе?

CHIP
«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
Подсмотрено в отелях. 10 приемов, которые преобразят пространство Подсмотрено в отелях. 10 приемов, которые преобразят пространство

С помощью некоторых трюков атмосферу номера в отеле можно создать и дома

Лиза
Режиссер Яна Гладких о сериале Amore more Режиссер Яна Гладких о сериале Amore more

О консерватизме русской публики и поиске того, что делает человека счастливым

СНОБ
Семейная сага, стокгольмский синдром и драма взросления. 8 бестселлеров, завоевавших любовь критиков Семейная сага, стокгольмский синдром и драма взросления. 8 бестселлеров, завоевавших любовь критиков

Если еще не знакомы с этими романами — самое время это исправить

СНОБ
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
Удушающая забота: что такое синдром Мюнхгаузена и почему он опасен Удушающая забота: что такое синдром Мюнхгаузена и почему он опасен

Расстройство, при котором человек имитирует симптомы реальных заболеваний

Forbes
Модный приговор: к чему может привести резкая смена образа? Модный приговор: к чему может привести резкая смена образа?

В чем опасность несоответствия имиджа и самого человека?

Psychologies
«Все мои мужчины исчезали после секса. У меня никогда не было серьезных отношений» «Все мои мужчины исчезали после секса. У меня никогда не было серьезных отношений»

Почему сценарии в отношениях могут повторяться?

Psychologies
Философия безмятежности: как эпикурейцы учат относиться к страданиям и наслаждениям Философия безмятежности: как эпикурейцы учат относиться к страданиям и наслаждениям

Книга английского философа Джона Селларса «Философия безмятежности»

Forbes
От Деппа до Ефремова: как одеваются в суде и на что это влияет От Деппа до Ефремова: как одеваются в суде и на что это влияет

Рассказываем, что какие основания стоят за судебной модой

РБК
Почему мы так плохо помним наше детство? Почему мы так плохо помним наше детство?

Почему у большинства людей нет никаких воспоминаний о первых 3-4 годах жизни

Популярная механика
«Боюсь за свою жизнь: кажется, меня могли изнасиловать или убить» «Боюсь за свою жизнь: кажется, меня могли изнасиловать или убить»

Что делать, если вас преследуют параноидальные мысли?

Psychologies
Кому на Руси жить взаперти: как Сашу и Яшу лишали прав Кому на Руси жить взаперти: как Сашу и Яшу лишали прав

Налево пойдете — в детдоме заживете, направо пойдете — в интернат попадете

СНОБ
Блеск и нищета «Москвичей»: что хорошего и плохого было в популярном автомобиле СССР Блеск и нищета «Москвичей»: что хорошего и плохого было в популярном автомобиле СССР

Что хорошего и плохого было в «Москвиче-2141» и «Москвиче-412»

Maxim
Оборотная сторона стресса Оборотная сторона стресса

Наша жизнь – сплошной стресс и от него все беды. Но так ли это?

Лиза
Открыть в приложении