חוקרים במעבדת ההנעה הסילונית נשללו ממנוחתם השקטה במשך זמן רב. כשהם מתרגשים מהתגליות, הם ישנו בהתקפים ובהתחלות, וכשהם התעוררו, הם מיהרו לחזור למרכז בקרת הטיסה של התחנה הבין -כוכבית האוטומטית וויאג'ר. כאן, מכונות דיגיטליות פעלו במהירות מופלאה, והפכו אלפי פיסות מידע, מעוותות על ידי שטח והפרעות אטמוספריות, למסגרות טלכרוניקל, גרפיקה דקה ושורות מספרים אינסופיות. אנשים עם נשימה עצורה הביטו בתמונות הצבע של שבתאי המתקרב על המסכים.
33 מיליון קילומטרים נשאר לכוכב החילוץ לחלל. 4 שנים חלפו מאז השקתו בקוסמודרום, וכביש ארוך נמתח מאחורי וויאג'ר לאורך 2 מיליארד קילומטרים. חגורת האסטרואידים המסוכנת עם זרמים אינסופיים של גופי מטאוריט נחצה בבטחה. מכשירים אלקטרוניים שבירים עמדו בקור החמור של החלל העולמי וסופות אלקטרומגנטיות בסביבת הכוכב הגדול ביותר במערכת השמש - צדק.
וקדימה? הסיכון להתנגשויות עם סלעים ופרחי קרח ליד שבתאי לפני וויאג'ר יוצא למסעו בן 8 שנים לכוכבי הלכת הרחוקים ביותר - אורנוס ונפטון.
… תמונה גרנדיוזית הופיעה לנגד עיניהם של אלה שהיו במרכז הבקרה. שבתאי, עטור "שרשרת" ענקית, כבר תפסה כמעט את כל המסגרת של תמונת הטלוויזיה. כוכב לכת צהוב-זהוב עם קטבים אפרפרים וחגורות מגוונות שבקושי ניתן להבחין בערפל מיהר וסובב בתהום השחורה של השמים.
חוקרים מפנים את מבטם על הטבעות המפורסמות של שבתאי, שרודפות אחרי אסטרונומים במשך כמה מאות שנים.
גלילאו הגדול היה הראשון שהבחין במשהו מוזר במראהו של שבתאי. הטלסקופ של גלילאו היה חלש מדי, ונראה היה למדען כי לשבתאי היו ידיות כמו קערת סוכר. רק חצי מאה מאוחר יותר הוכיח כריסטיאן הויגנס שחצי העיגולים המוזרים בצידי הפלנטה הם לא יותר מאשר טבעות דקות אך רחבות מאוד.
המרחק לכוכב הלכת הוא 33 מיליון קילומטרים. על המסך שלוש טבעות של שבתאי, שהתגלו זמן רב בעזרת טלסקופים: A, B ו- C. עם זאת, בתמונות החלל אפשר לראות משהו שלא ניתן לראות מכדור הארץ. קודם כל, מורכבות מבנה הטבעות וצבען המדהים.
הטבעת הגדולה - החיצונית - נוצצת בצבע כסוף, האמצעית מעט אדמומית, והפנימית כחולה כהה, היא שקופה, כאילו עשויה מחומר דק, כמעט ולא מוחשי.
8 מיליון קילומטרים. רק רבע מחצי הכדור של שבתאי מתאים לתמונת טלוויזיה. בצד הפלנטה האירו שני ירחים צמודים זה לזה - תתיס ודיון. אבל מדענים חוזרים בעקשנות לחקר הטבעות. לא שלוש, אלא שבע טבעות, מקוננות אחת בתוך השנייה, נראות לעין. הנה הם, שהתגלו לאחרונה: F - מחוץ ל- A הישן, G - מחוץ ל- F החדש, E - הטבעת הרחבה ביותר מהכוכב, D - הקרובה ביותר לשבתאי.
אבל מה זה? בהשוואה בין תצלומים, מומחים רואים שכל אחת מהטבעות הגדולות מתפרקת להרבה "חישוקים" צרים, בקושי מורגשים. בתמונה אחת הם נספרו 95! אפילו ב"פער "השחור שרוחבו 4,000 קילומטרים בין הטבעות A ו- B, שתמיד הוכר כריק, מדענים ספרו עשרות" חישוקים "דקים.
2 מיליון קילומטרים. כלי הוויאג'ר מכוונים להתקרב במהירות לטיטאן, הירח הגדול ביותר של שבתאי. הוא גדול מכוכב הלכת מרקורי. ההבנה של האסטרונומים קלה להבנה. טיטאן הוא הלוויין היחיד במערכת השמש כולה עם אטמוספירה עוצמתית שעבה פי 10 מזה של כדור הארץ. וויאג'ר טסה על פני טיטאן במרחק של 6, 5 אלף קילומטרים - קרובה פי 60 מהמרחק מכדור הארץ לירח. ובכל זאת, מדענים ראו מעט על המסך - ערפל סמיך של האטמוספירה של טיטאן, בדומה לערפיח כימי, נמנע.
1 מיליון קילומטרים. על המסך, ריאה הבהירה מסנוורת היא הירח השני בגודלו של שבתאי. הכל מגולע במכתשים - ההפגזות המתמשכות בחלל נמשכו מיליארדי שנים. לוויין נוסף הנוצץ בשחור הקטיפתי של החלל הגיע אל המצלמה. זוהי דיונה, הדומה יותר לירח שלנו מאשר אובייקטים אחרים במערכת שבתאי, אך "הימים" בדיונה אינם מכוסים לבה מגובשת. קרח מים נראה בכל מקום, מוצק כאבן. רשת ה"חבלים "הלבנים מדברת על המקומות שבהם המים פורצים מתוך המעיים התמצקו מיד, עטופים בכפור עז. טמפרטורת פני השטח של דיון היא מינוס 180 מעלות צלזיוס - כאן השמש זורחת עמום פי 900 מאשר במסלול כדור הארץ.
הלוויין שבתאי 12 (S-12) הלוויין בעבר לא צף לנגד עיניהם של החוקרים. באופן מפתיע, הוא נמצא במסלול זהה לדיונה. במקביל, S-12 תמיד טס לפני דיון במרחק של 1/6 מהיקף המסלול. במכניקה שמימית, תופעה כזו נקראת בדרך כלל תהודה מסלולית.
300 אלף קילומטרים. דייט עם שבתאי יגיע בקרוב. מצד שמאל של הסקאוט, כאילו בירך את בואו, הופיע מימאס. הוא נראה מוזר. לפני מיליארדי שנים התנגש הלוויין הזה בגוף שמימי גדול - פיצוץ של כוח עצום קרע כל כך הרבה קרח ואבן מגופתו של מימאס עד שנוצר מכתש בעומק 9 וברוחבו 130 קילומטרים. המכתש תופס רבע מחצי הכדור הלוויין!
101 אלף קילומטרים. במרחק כזה נפגשו כוכב הלכת הענק ושליח כדור הארץ ונפרדו. שבתאי כה גדול עד שבשעות הגישה הקרובה ביותר ניתן היה לראות רק חלק קטן של כיסוי ענן במסגרת הטלוויזיה. עננים בצבע חום-צהוב, בלתי חדירים לעין, נמצאים בכל מקום. בין הפסים הלבנים המתנודדים, מערבולות והילות, מתרוצצים כמה כתמים כחולים -ירוקים, בגודלם של גרינלנד או אוסטרליה - אלה הם "חלונות" שדרכם פורצים מערבולות גז ממעמקי כדור הארץ.
מכל כוכבי הלכת במערכת השמש, שבתאי הוא השני בגודלו של צדק. בתוכו יהיה מספיק מקום לשלוש מאות גלובוסים. אבל הצפיפות הממוצעת של הענק נמוכה מאוד - אם קיים אי שם אוקיינוס פנטסטי אינסופי איכשהו, שבתאי יצוף על פניו כמו פקק.
על פי המודל החדש, שנוצר על ידי מכשירי ויאג'ר, כוכב הלכת נראה לנו ככדור מחוספס של מימן והליום בקטבים. מעטפת הגזים החזקה של שבתאי, בלחץ גובר, הופכת למצב נוזלי קרוב יותר למרכז. כוכב לכת נוזלי עד היסוד!
ומה לגבי הליבה המוצקה? הוא בגודל של כדור הארץ, אך מסתו 15-20 פעמים יותר. צפיפות החומר כל כך גבוהה במרכז כדור הארץ, שם הלחץ הוא 50 מיליון אטמוספרות כדור הארץ! והטמפרטורה היא + 20,000 מעלות! הכדור הנוזלי רותח, ובשכבה העליונה של ענני הפלנטה שורר קור עז. כיצד נוצר הבדל הטמפרטורה העצום הזה? עם המרחב הפנימי של הכוכב וכוח הכבידה העצום שלו, לוקחות מאות שנים לזרימת גז להעביר את חום המעמקים לשכבת הענן העליונה של האטמוספירה של שבתאי.
גשם מוזר
שבתאי מקרין לחלל פי שלושה יותר אנרגיה ממה שהוא מקבל מהשמש. ראשית, החום נוצר מהתכווצות הדרגתית של ענקית הגז - קוטרו יורד במילימטרים בשנה. בנוסף, לשבתאי יש מקור אנרגיה פנטסטי נוסף. התחום האדום של שבתאי מתקרר מאז לידת מערכת השמש.על פי חישובי האסטרופיזיקאים, לפני 2 מיליארד שנים, בעומק רב של כוכב הלכת, הלחץ הפנימי ירד מתחת לנקודה הקריטית של ריכוז הליום. והתחיל לרדת גשם … גשם מוזר שיורד עד היום. טיפות הליום נופלות בעובי של מימן נוזלי באלפי קילומטרים, בעוד חיכוך מתעורר ומופיעה אנרגיה תרמית.
מזג אוויר סוער
בהשפעת הסיבוב המהיר של הפלנטה (כל נקודה בקו המשווה של שבתאי נעה פי 14 מהר יותר מאשר על קו המשווה של כדור הארץ) נושבות רוחות של כוח מפלצתי בעולם המסתורי - במקום אחד הציוד של וויאג'ר תיעד את מהירות העננים של 1600 קמ ש. איך אתה אוהב את הרוח המרעננת הזו?
עדשות המצלמה של וויאג'ר מחליקות לחצי הכדור הדרומי של שבתאי. לפתע הופיע נקודה אליפסה באורך של עשרות אלפי קילומטרים על מסכי מרכז השליטה במשימה - עותק של הנקודה האדומה הגדולה בצדק. כוכב הלכת כדור הארץ יכול להשתלב בחופשיות בתוך הנקודה. אך זוהי רק מערבולת אטמוספרית משתוללת באטמוספירה של שבתאי, שאין לה קץ.
לְהִתְרַסֵק
וויאג'ר המשיכה בטיסה אחרי שבתאי כאשר תקשורת הרדיו נותקה לפתע. המדענים לא חששו - על פי חישובים המכשיר נעלם ב"צל הרדיו "של כדור הארץ. כשהסקאוט "יצא" מהצד השני של שבתאי, המצב נהיה רציני באמת. מנגנון ההיגוי של הפטיפון עם מכשירים תקוע. האם לא ניתן היה לצלם את צד הלילה של הפלנטה?! חבל שבשל תקלה טכנית, הפגישה המתוכננת עם הלוויינים הגדולים - אנסלדוס ותתיס - תצטרך לבטל.
אותות נשפכו ממרכז הבקרה למחשב המשולב של התחנה הבין -כוכבית. השליטה על תיקון המנגנון הסתבכה על ידי המרחק הקוסמי - זמן ההשהיה של אות הרדיו בין כדור הארץ לשבתאי הוא 1.5 שעות. בסופו של דבר, המוח הדיגיטלי של וויאג'ר פתח את כונני המיקוד של מצלמות הטלוויזיה, אך הזמן הלך לאיבוד ורק תטיס הכיר מקרוב.
כשהמכשיר כבר התרחק משבתאי במהירות של 22 קמ ש, מדענים ראו סערה חשמלית בטבעות שבתאי. ברקים, המאירים את צד הצללים, מטילים נקודות אדומות על ענני הלילה של הפלנטה …
סיום מחזה החלל
האירועים שתוארו לעיל התרחשו בשנים 1980-1981, כאשר שתי תחנות בין-כוכביות אוטומטיות וויאג'ר 1 וויאג'ר 2 עפו על פני שבתאי. כדי להימנע מחזרות, החלטתי לא לדבר עליהן בנפרד - כל החדשות על מערכת שבתאי, מועברות לכדור הארץ על ידי שני מכשירים, "מותנים לפה" של אחד תחת השם "וויאג'ר" (ללא מספר).
זה הופך להיות קצת פוגעני להבין שאחרי שלושה עשורים, טכנולוגיות החלל שלנו נותרו באותה רמה.
בכל לילה, כשהשמש שוקעת והשמיים המתכהים מכוסים פיזור של כוכבים, אנו רואים את הקוסמוס. חקר החלל דורש טכנולוגיה מתוחכמת להפליא המבוססת על ההישגים המתקדמים של רקטות, אלקטרוניקה, טכנולוגיה גרעינית וענפים אחרים עתירי מדע וטכנולוגיה. לכן, טיסות של בדיקות בין-כוכביות, למרות שהן לא מציאותיות לכאורה וחוסר תועלת מעשית, דורשות פתרון של בעיות יישומיות רבות: יצירת מקורות אנרגיה עוצמתיים וקומפקטיים, פיתוח טכנולוגיות לתקשורת מרחבית לטווח ארוך, שיפור מבנים. ומנועים, פיתוח שיטות כבידה חדשות מסייעות לתמרונים, כולל.h. שימוש בנקודות לגראנז '. כל חזית המחקר הזו יכולה להפוך ל"קטר "של המדע המודרני, והתוצאות המתקבלות יכולות להיות שימושיות בפתרון בעיות דחופות יותר. עם זאת, רוב הבעיות נותרו בלתי פתורות.
כל הניסיונות המודרניים לחוש את כוכבי הלכת החיצוניים (משימות יוליסס, קאסיני, אופקים חדשים) מבוססים כולם על אותן טכנולוגיות והתפתחויות שהיו בשימוש בפרויקט וויאג'ר. במשך 30 שנה לא נוצר סוג אחד בלבד של מנוע, המתאים לטיסות בין כוכביות.לדוגמה, מקדמי היונים של בדיקת המחקר היפנית הייבוסה, הנחשבים כהייטק אולטרה מודרני, הם למעשה התפתחויות נשכחות מאמצע המאה העשרים-דחפי יונים היו בשימוש נרחב במערכות בקרת הגישות של הסובייטים. לוויינים מטאורולוגיים מטאור. שנית, מנועי יונים הם כלי ספציפי למדי: יש להם באמת צריכת דלק נמוכה להפליא (כמה מיליגרם לשנייה), אך בהתאם, הם יוצרים דחף של כמה מיליוני וולט. לוקח שנים רבות להאיץ חללית, וכתוצאה מכך לא מתקבלת תועלת ממשית.
מנועי סילון קונבנציונאליים המניעים נוזלים (LPRE), לא רק שהם רעבים מאוד - עבודתם מוגבלת לעשרות (מאות) שניות, בנוסף, הם אינם מסוגלים להאיץ את החללית למהירות הנדרשת, למשל, כדי להגיע מסלולו של שבתאי. הבעיה המהותית היא שזרימת הגז נמוכה מדי. ואי אפשר להעלות אותו בשום צורה.
שיא האופנה בשנות ה -50 - מנוע הסילון הגרעיני לא זכה לפיתוח, בשל היעדר יתרונות משמעותיים. למרות הלהבה הבלתי ניתנת של כור גרעיני, מנוע כזה דורש נוזל עבודה - כלומר למעשה, מדובר במנוע טילים רגיל להנעת נוזלים עם כל ההשלכות והחסרונות שלאחר מכן.
הדרך המקורית לנסוע בחלל באמצעות פולסים של פיצוצים גרעיניים, שהציע פרימן דייסון בשנת 1957 (פרויקט אוריון), נשארה על הנייר - נועז מדי, ולמען האמת, רעיון מפוקפק.
"כובשי החלל" (כאן זה אירוני ביחס לאנושות כולה) במשך 50 שנים מתקופת החלל לא הצליחו ליצור מנוע יעיל לנוע בחלל הבין -כוכבי. לעולם לא היינו רואים את יופיטר או את שבתאי, אלמלא רמז ממומחי מכניקה שמימית - להשתמש בכוח הכבידה של כוכבי הלכת כדי להאיץ את ה- AMS. "ביליארד בין-כוכבי" מאפשר לך להשיג מהירות עצומה (15-20 קמ"ש) מבלי להשתמש במנוע ולחקור את פאתי מערכת השמש. הבעיה היחידה היא "חלונות ההשקה" המוגבלים בהחלט - כמה ימים (שבועות) אחת לכמה שנים. אין מקום לטעות הקטנה ביותר. שנים ארוכות של טיסה וכמה שעות למפגש עם מושא מחקר.
בעזרת תמרוני כבידה, "וויאג'רס" עפו, לפי אותה תכנית, החללית המודרנית "אופקים חדשים" טסה לפלוטו, אך רק כדי לחצות את מערכת השמש ייקח 9 שנים. ואז יהיה למשלחת רק יום אחד לחקור כוכב לכת רחוק! החללית תמהר לעבור על פני פלוטו במהירות רבה ולהיעלם לנצח לחלל הבין -כוכבי.
