В космически историческом объявлении НАСА говорит, что самый отдаленный созданный человеком объект - космический корабль Voyager 1 - находится в межзвездном пространстве, пространстве между звездами. Это фактически сделало переход около года назад.
"Мы сделали это!" сказал улыбающийся доктор Эд Стоун, научный сотрудник Voyager более 40 лет, выступая сегодня на брифинге. «И мы сделали это, пока у нас еще было достаточно мощности для отправки данных из этого нового региона».
Несмотря на то, что есть некоторые аргументы относительно семантики того, находится ли Voyager 1 внутри или вне нашей Солнечной системы (он не дальше, чем Облако Оорта - потребуется еще 300 лет, чтобы достичь облака Оорта, и космический корабль будет ближе к нашему Солнцу, чем к любой другой звезде), плазменная среда, через которую проходит Вояджер 1, определенно изменилась от того, что исходит от нашего Солнца к плазме, которая присутствует в пространстве между звездами.
Также были недавние дебаты о том, действительно ли Voyager был в Солнечной системе или за ее пределами - дебаты между последними различными научными работами и их авторами. (Подробнее об этом позже ...)
Но Стоун теперь говорит очевидное: Вояджер 1 совершил переход.
«Этот вывод возможен из плазменного волнового инструмента космического корабля», - сказал Стоун. «36-летний зонд теперь плывет через неизведанные воды нового космического моря, и это привело нас к путешествию».
36-летняя поездка Voyager 1 длиной 13 миллиардов миль началась в 1977 году.
Ученые думали, что когда космический корабль перешел в межзвездное пространство, направление магнитного поля изменится. Однако оказалось, что этого не произошло, и ученые решили, что вместо этого им нужно посмотреть на свойства плазмы.
Солнечная гелиосфера заполнена ионизированной плазмой от Солнца. За пределами этого пузыря плазма возникает от взрывов других звезд миллионы лет назад. Основным отличием является то, что межзвездная плазма плотнее.
К сожалению, реальный прибор, который был разработан для того, чтобы измерения в плазме перестали работать в 1980-х годах, поэтому ученым был необходим другой способ измерения плазменной среды космического корабля, чтобы окончательно определить его местоположение.
Вместо этого они использовали плазменный волновой инструмент, расположенный на антеннах длиной 10 метров на Voyager 1 и неожиданный «подарок» от Солнца, массивный выброс корональной массы.
Антенны имеют радиоприемники на концах - «как уши кролика на старых телевизорах», - сказал Дон Гарнетт, который возглавлял научную группу по плазменным волнам в Университете Айовы. CME вспыхнул от Солнца в марте 2012 года и в конечном итоге прибыл к месту расположения Voyager 1 спустя 13 месяцев, в апреле 2013 года. Из-за CME плазма вокруг космического корабля начала вибрировать, как струна скрипки.
Шаг колебаний помог ученым определить плотность плазмы. Стоун сказал, что особые колебания означали, что космический корабль был залит в плазме более чем в 40 раз плотнее, чем они столкнулись во внешнем слое гелиосферы.
«Теперь, когда у нас есть новые ключевые данные, мы считаем, что это исторический скачок человечества в межзвездное пространство, - сказал Стоун, - команде Voyager понадобилось время, чтобы проанализировать эти наблюдения и разобраться в них. Но теперь мы можем ответить на вопрос, который мы все задавали: «Мы уже там?» Да, мы ».
Научная группа по плазменным волнам проверила свои данные и обнаружила более слабые колебания в октябре и ноябре 2012 года от других CME. Путем экстраполяции измеренных плотностей плазмы по обоим событиям, команда определила, что Voyager 1 впервые вошел в межзвездное пространство в августе 2012 года.
«Мы буквально выпрыгнули со своих мест, когда увидели эти колебания в наших данных - они показали, что космический корабль находится в совершенно новой области, сравнимой с тем, что ожидалось в межзвездном пространстве, и совершенно другой, чем в солнечном пузыре», - сказал Гурнетт , «Ясно, что мы прошли через гелиопаузу, которая является длинной гипотетической границей между солнечной плазмой и межзвездной плазмой».
Новые данные о плазме предполагают временные рамки, согласующиеся с резкими, длительными изменениями плотности энергичных частиц, которые были впервые обнаружены 25 августа 2012 года.
В то время Стоун сказал: «Мы находимся в новом регионе на краю солнечной системы, где все быстро меняется. Но мы пока не можем сказать, что Voyager 1 вошел в межзвездное пространство, добавив, что данные меняются не так, как ожидала команда, но Voyager всегда удивлял нас новыми открытиями.
Теперь, после дальнейшего рассмотрения, команда Voyager обычно принимает дату августа 2012 года как дату межзвездного прибытия. Изменения заряженных частиц и плазмы были тем, чего можно было ожидать во время пересечения гелиопаузы. Это подтверждает, что окончательные научные результаты не всегда приходят быстро.
«Тяжелая работа команды по созданию надежного космического корабля и тщательному управлению ограниченными ресурсами космического корабля Voyager окупилась в первую очередь для НАСА и человечества, - сказала Сюзанна Додд, руководитель проекта Voyager, базирующегося в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния. приборы науки о полях и частицах в Voyager будут продолжать отправлять данные как минимум до 2020 года. Мы не можем дождаться, чтобы увидеть, что инструменты Voyager покажут нам дальше о глубоком космосе ».
Были некоторые вопросы о том, был ли Вояджер 1 в Солнечной системе или нет. Как мы уже говорили, он был впервые допрошен в августе 2012 года, с большим количеством спекуляций в декабре 2012 года, а затем в марте 2013 года, документ Уильяма Уэббера и Ф.Б. Макдональд утверждал, что Voyager 1 покинул Солнечную систему в декабре прошлого года, но Стоун настоял, что данные еще не были положительными. Затем, около месяца назад, Марком Свисдаком из Университета Мэриленда вышла статья, в которой говорилось, что «Вояджер-1» находится вне солнечной системы, но в этот момент Эд Стоун и команда «Вояджеров» выступили с заявлением о том, что они все еще принимают такое решение.
Сегодня Gurnett показал, что время для всех ученых, находящихся в «официальном» соглашении, было отклонено из-за времени процесса обзора научных работ. «Наши документы были представлены за месяц до их публикации, они только что прошли цикл рецензирования до нашего», - сказал он. «Но это была теоретическая статья».
Voyager 1 и его близнец Voyager 2 были запущены с интервалом в 16 дней в 1977 году. Случайное выравнивание планет, которое происходит только каждые 176 лет, позволило двум космическим кораблям объединиться, чтобы достичь всех внешних планет за 12-летний период. Оба космических корабля летали на Юпитере и Сатурне. Вояджер 2 также пролетел мимо Урана и Нептуна. Voyager 2, запущенный до Voyager 1, является самым длинным непрерывно действующим космическим кораблем. Это около 9,5 миллиардов миль (15 миллиардов километров) от нашего Солнца.
Контроллеры миссий Voyager по-прежнему общаются или получают данные от Voyager 1 и Voyager 2 каждый день, хотя излучаемые сигналы в настоящее время очень тусклые, около 23 Вт - мощность лампочки холодильника. К тому времени, когда сигналы попадают на Землю, они составляют миллиардную долю ватта. Данные от приборов Voyager 1 передаются на Землю, как правило, со скоростью 160 бит в секунду и регистрируются на 34- и 70-метровых станциях NASA Deep Space Network. Путешествуя со скоростью света, сигнал от Voyager 1 занимает около 17 часов, чтобы добраться до Земли. После того, как данные переданы в JPL и обработаны научными группами, данные Voyager становятся общедоступными.
«Voyager смело пошел туда, где раньше не было ни одного зонда, отметив одно из самых значительных технологических достижений в анналах истории науки, и добавив новую главу в области человеческих научных мечтаний и начинаний», - сказал Джон Грюнсфельд, заместитель администратора НАСА по наука в Вашингтоне. «Возможно, некоторые будущие исследователи дальнего космоса догонят Voyager, нашего первого межзвездного посланника, и подумают о том, как этот бесстрашный космический корабль помог им совершить путешествие».
Ученые не знают, когда Вояджер 1 достигнет невозмущенной части межзвездного пространства, где нет влияния нашего Солнца. Они также не уверены, когда «Вояджер-2» перейдет в межзвездное пространство, но считают, что он не очень далеко позади.
«В каком-то смысле это только начало. Сейчас мы вступаем в совершенно инопланетную среду, и то, что Voyager собирается открыть для себя поистине неизвестно », - сказал Гари Занк из Департамента космических наук Университета Алабамы в Хантсвилле, выступая на сегодняшней пресс-конференции.
Хотя Voyager 1 будет продолжать работать, мы не всегда сможем общаться с ним, как сейчас. В 2025 году все приборы будут отключены, и научная команда сможет управлять космическим кораблем в течение примерно 10 лет, чтобы получить только технические данные. Вояджер 1 стремится к созвездию Змееносца. В 40 272 году нашей эры Вояджер 1 пройдет в пределах 1,7 световых лет от малопонятной звезды в созвездии Малой Медведицы (Маленький Медведь или Маленькая Медведица) под названием AC + 79 3888. Он будет вращаться вокруг звезды и вращаться вокруг центра Млечный Путь, вероятно, миллионы лет.
Читать подробнее: НАСА, JPL
