Studiuesit në Laboratorin e Propulsionit Jet u privuan nga pushimi i tyre i qetë për një kohë të gjatë. Të ngazëllyer nga zbulimet, ata fjetën në fillime dhe kur u zgjuan, ata u kthyen me nxitim në Qendrën e Kontrollit të Fluturimit të stacionit automatik ndërplanetar Voyager. Këtu, makinat dixhitale funksiononin me një shpejtësi përrallore, duke transformuar mijëra pjesë informacioni, të shtrembëruar nga hapësira dhe ndërhyrja atmosferike, në korniza telekronikale, grafikë të hollë dhe rreshta të pafund numrash. Njerëzit me frymë të zbehur shikuan imazhet me ngjyra të Saturnit që po afrohej në ekranet.
33 milion kilometra mbeti në planetin zbulues hapësinor. Kanë kaluar 4 vjet nga lëshimi i tij në kozmodrom, dhe një rrugë e gjatë shtrihet pas Voyager për 2 miliardë kilometra. Brezi i rrezikshëm i Asteroidit me rrjedhat e tij të pafundme të trupave të meteorit është kapërcyer në mënyrë të sigurt. Pajisjet elektronike të brishta i rezistuan ftohjes së rëndë të hapësirës botërore dhe stuhive elektromagnetike në afërsi të planetit më të madh në sistemin diellor - Jupiterit.
Dhe përpara? Rreziku i përplasjeve me shkëmbinj dhe akull pranë Saturnit para se Voyager të nisë udhëtimin e tij 8 -vjeçar në planetët më të largët - Urani dhe Neptuni.
… Një fotografi madhështore u shfaq para syve të atyre që ishin në Qendrën e Kontrollit. Saturni, i kurorëzuar me një "gjerdan" të madh, tashmë zinte pothuajse të gjithë kornizën e imazhit televiziv. Një planet i artë-verdhë me shtylla gri dhe rripa të larmishëm mezi të dallueshëm në mjegull nxitoi dhe u rrotullua në humnerën e zezë të qiellit.
Studiuesit fiksojnë shikimin e tyre në unazat e famshme të Saturnit, të cilat kanë ndjekur astronomët për disa shekuj.
Galileo i madh ishte i pari që vuri re diçka të çuditshme në pamjen e Saturnit. Teleskopi i Galileos ishte shumë i dobët, dhe shkencëtarit iu duk se Saturni kishte doreza si një tas sheqeri. Vetëm gjysmë shekulli më vonë, Christian Huygens vërtetoi se gjysmërrethet e çuditshme në anët e planetit nuk janë asgjë më shumë se unaza të holla, por shumë të gjera.
Distanca në planet është 33 milion kilometra. Në ekran, ka tre unaza të Saturnit, të zbuluara prej kohësh me ndihmën e teleskopëve: A, B dhe C. Megjithatë, në imazhet e hapësirës, ju mund të shihni diçka që nuk mund të shihet nga Toka. Para së gjithash, kompleksiteti i strukturës së unazave dhe ngjyra e tyre e mahnitshme.
Unaza më e madhe - ajo e jashtme - shkëlqen me një ngjyrë argjendi, ajo e mesme është pak e kuqërremtë, dhe e brendshme është blu e errët, është e tejdukshme, sikur të jetë bërë nga lëndë e hollë, mezi e prekshme.
8 milion kilometra. Vetëm një e katërta e hemisferës së Saturnit përshtatet në një imazh televiziv. Nga ana e planetit, dy hëna të shtypura ngushtë kundër njëri -tjetrit shkëlqenin - Tethys dhe Dione. Por shkencëtarët po kthehen me këmbëngulje në studimin e unazave. Jo tre, por shtatë unaza, të vendosura njëra brenda tjetrës, janë të dukshme. Këtu ata janë, të sapo zbuluar: F - jashtë A të vjetër, G - jashtë F të re, E - unaza më e gjerë më e largët nga planeti, D - më e afërta me Saturnin.
Por çfarë është ajo? Duke krahasuar fotografitë, ekspertët shohin se secila prej unazave të mëdha shpërbëhet në shumë "rrathë" të ngushtë, mezi të dukshëm. Në një fotografi ata u numëruan 95! Edhe në "hendekun" e zi 4 mijë kilometra të gjerë midis unazave A dhe B, i cili gjithmonë është njohur si bosh, shkencëtarët kanë numëruar dhjetëra "rrathë" të hollë.
2 milion kilometra. Instrumentet e Voyager kanë për qëllim afrimin e shpejtë të Titanit, hënës më të madhe të Saturnit. Shtë më i madh se planeti Mërkur. Emocioni i astronomëve është i lehtë për t’u kuptuar. Titan është sateliti i vetëm në të gjithë sistemin diellor me një atmosferë të fuqishme që është 10 herë më e trashë se ajo e Tokës. Voyager fluturoi pranë Titanit në një distancë prej 6, 5 mijë kilometra - 60 herë më afër se distanca nga Toka në Hënë. E megjithatë, shkencëtarët panë pak në ekran - mjegulla e dendur e atmosferës së Titanit, e ngjashme me smogun kimik, u parandalua.
1 milion kilometra. Në ekran, Rhea verbuese verbuese është hëna e dytë më e madhe e Saturnit. Allshtë e mbushur me kratere - bombardimi i vazhdueshëm i hapësirës zgjati për miliarda vjet. Një tjetër satelit që shkëlqente në errësirën kadifeje të hapësirës doli në pah nga kamera. Kjo është Dione, e cila është më e ngjashme me Hënën tonë sesa objektet e tjera në sistemin e Saturnit, por "detet" në Dione nuk janë të mbuluara me lavë të ngurtësuar. Akulli i ujit është i dukshëm kudo, i fortë si guri. Rrjeti i "litarëve" të bardhë flet për vendet ku uji që del nga zorrët u ngurtësua menjëherë, i mbështjellë me një acar të ashpër. Temperatura e sipërfaqes së Dionit është minus 180 ° С - këtu dielli shkëlqen 900 herë më i zbehtë se në orbitën e Tokës.
Sateliti i panjohur më parë Saturn-12 (S-12) noton para syve të studiuesve. Çuditërisht, është në të njëjtën orbitë si Dione. Në të njëjtën kohë, S-12 fluturon gjithmonë përpara Dionit në një distancë prej 1/6 të perimetrit të orbitës. Në mekanikën qiellore, një fenomen i tillë zakonisht quhet rezonancë orbitale.
300 mijë kilometra. Data me Saturnin po vjen së shpejti. Nga ana e majtë e skautistit, sikur përshëndeti ardhjen e tij, u shfaq Mimas. Ai duket i çuditshëm. Miliarda vjet më parë, ky satelit u përplas me një trup të madh qiellor - një shpërthim i forcës kolosale nxori aq shumë akull dhe gurë nga trupi i Mimas, saqë u krijua një krater 9 i thellë dhe 130 kilometra i gjerë. Krateri zë një të katërtën e hemisferës së satelitit!
101 mijë kilometra. Në një distancë të tillë, planeti gjigant dhe lajmëtari i Tokës u takuan dhe u ndanë. Saturni është aq i madh sa gjatë orëve të afrimit më të afërt, vetëm një pjesë e vogël e mbulimit të reve mund të shihej në kornizën televizive. Retë me ngjyrë të verdhë-kafe, të padepërtueshme për syrin, janë kudo. Ndër vija të bardha të luhatshme, vorbulla dhe halos, disa pika blu -jeshile, madhësia e Grenlandës ose Australisë, kalojnë - këto janë "dritare" përmes të cilave shpërthejnë vorbullat e gazit nga thellësitë e planetit.
Nga të gjithë planetët në sistemin diellor, Saturni është i dyti vetëm në madhësi pas Jupiterit. Brenda saj, do të kishte vend të mjaftueshëm për treqind globe. Por dendësia mesatare e gjigantit është shumë e ulët - nëse një oqean fantastik i pafund do të ekzistonte diku, Saturni do të notonte në sipërfaqen e tij si një tapë.
Sipas modelit të ri, të krijuar nga instrumentet e Voyager, planeti na shfaqet si një top i shtrirë hidrogjeni dhe heliumi në polet. Zarfi i fuqishëm i gaztë i Saturnit, me rritjen e presionit, kthehet në një gjendje të lëngshme më afër qendrës. Planet i lëngshëm deri në thelb!
Po në lidhje me thelbin solid? Isshtë madhësia e Tokës, por ka një masë 15-20 herë më shumë. Aq e madhe është dendësia e materies në qendër të planetit, ku presioni është 50 milionë atmosfera të Tokës! Dhe temperatura është + 20,000 gradë! Topi i lëngshëm vlon, dhe në nivelin e sipërm të reve të planetit, mbretëron një ftohje e fortë. Si lind ky ndryshim i madh i temperaturës? Me pafundësinë e brendshme të planetit dhe gravitetin e tij kolosal, rrjedhave të gazit u duhen qindra vjet për të transferuar nxehtësinë e thellësive në shtresën e sipërme të reve të atmosferës së Saturnit.
Shi i çuditshëm
Saturni rrezaton në hapësirë tre herë më shumë energji sesa merr nga Dielli. Së pari, nxehtësia krijohet nga tkurrja graduale e gjigantit të gazit - diametri i tij zvogëlohet me milimetra në vit. Përveç kësaj, Saturni ka një burim tjetër fantastik energjie. Sfera e nxehtë e Saturnit është ftohur që nga lindja e sistemit diellor. Sipas llogaritjeve të astrofizikanëve, 2 miliardë vjet më parë, në një thellësi të madhe të planetit, presioni i brendshëm ra nën pikën kritike të përqendrimit të heliumit. Dhe filloi të binte shi … Shi i çuditshëm që derdhet edhe sot e kësaj dite. Pikat e heliumit bien për mijëra kilometra në trashësinë e hidrogjenit të lëngshëm, ndërsa lind fërkimi dhe shfaqet energjia termike.
Moti i stuhishëm
Nën ndikimin e rrotullimit të shpejtë të planetit (çdo pikë në ekuatorin e Saturnit lëviz 14 herë më shpejt se në ekuatorin e Tokës) erërat e forcës monstruoze fryjnë në botën misterioze - në një vend pajisjet e Voyager regjistruan shpejtësinë e reve të 1600 km / orë Si ju pëlqen kjo fllad freskuese?
Lentet e kamerës së Voyager rrëshqasin në hemisferën jugore të Saturnit. Papritmas, një pikë ovale dhjetëra mijëra kilometra e gjatë u shfaq në ekranet e Qendrës së Kontrollit të Misionit - një kopje e Pikës së Madhe të Kuqe në Jupiter. Planeti Tokë mund të futet lirshëm brenda vendit. Por kjo është vetëm një vorbullë atmosferike e tërbuar në atmosferën e Saturnit, e cila nuk ka fund.
Rrëzimi
Voyager po vazhdonte fluturimin e tij përtej Saturnit kur komunikimet radio u ndërprenë papritur. Shkencëtarët nuk u shqetësuan - sipas llogaritjeve, pajisja u zhduk në "hijen e radios" të planetit. Kur skautisti "doli" nga ana tjetër e Saturnit, situata u bë vërtet serioze. Mekanizmi drejtues i rrotullës me instrumente është bllokuar. A nuk do të ishte e mundur të fotografosh anën e natës të planetit?! Ashtë për të ardhur keq që për shkak të një mosfunksionimi teknik, takimi i planifikuar me satelitët e mëdhenj - Enceladus dhe Tethys - do të duhet të anulohet.
Sinjalet u derdhën nga Qendra e Kontrollit në kompjuterin në bord të stacionit ndërplanetar. Kontrolli mbi riparimin e mekanizmit u ndërlikua nga distanca kozmike - koha e vonesës së sinjalit të radios midis Tokës dhe Saturnit është 1.5 orë. Në fund, truri dixhital i Voyager -it zhbllokoi drejtimet e synuara të kamerave televizive, por koha humbi dhe vetëm Tethys u njoh ngushtë.
Kur pajisja tashmë po largohej nga Saturni me një shpejtësi prej 22 km / s, shkencëtarët panë një stuhi elektrike në unazat e Saturnit. Rrufeja, duke ndriçuar anën e hijes, hodhi pikat kryesore të kuqe në retë e natës të planetit …
Finalja e lojës në hapësirë
Ngjarjet e përshkruara më sipër ndodhën në 1980-1981, kur dy stacione automatike ndërplanetare Voyager 1 dhe Voyager 2 fluturuan pranë Saturnit. Për të shmangur përsëritjet, vendosa të mos flas për to veç e veç - të gjitha lajmet në lidhje me sistemin Saturn, të transmetuara në Tokë nga dy pajisje, me kusht "të futura në gojën" e njërës me emrin "Voyager" (pa numër).
Bëhet pak ofenduese të kuptosh se pas tre dekadash, teknologjitë tona hapësinore kanë mbetur në të njëjtin nivel.
Çdo natë, kur dielli perëndon dhe qielli i errësuar mbulohet me një shpërndarje yjesh, ne shohim Kozmosin. Eksplorimi i hapësirës kërkon teknologji të sofistikuar në mënyrë fantastike bazuar në arritjet e përparuara të raketave, elektronikës, teknologjisë bërthamore dhe degëve të tjera të shkencës dhe teknologjisë intensive. Prandaj, fluturimet e sondave ndërplanetare, pavarësisht nga dukja e tyre jorealiste dhe mungesa e ndonjë përfitimi praktik, kërkojnë zgjidhjen e problemeve të shumta të aplikuara: krijimin e burimeve të fuqishme dhe kompakte të energjisë, zhvillimin e teknologjive për komunikimet hapësinore me rreze të gjatë, përmirësimin e strukturave dhe motorët, zhvillimi i metodave të reja të ndihmës së gravitetit, duke përfshirë.h. duke përdorur pikat e Lagranzhit. I gjithë ky front i kërkimit mund të bëhet "lokomotiva" e shkencës moderne, dhe rezultatet e marra mund të jenë të dobishme në zgjidhjen e problemeve më urgjente. Sidoqoftë, shumica e problemeve mbeten të pazgjidhura.
Të gjitha përpjekjet moderne të ndrojtura për të eksploruar planetët e jashtëm (misionet Ulysses, Cassini, New Horizons) bazohen të gjitha në të njëjtat teknologji dhe zhvillime që u përdorën në projektin Voyager. Për 30 vjet, nuk është krijuar asnjë lloj motori i ri, i përshtatshëm për fluturime ndërplanetare. Për shembull, shtytësit jonikë të sondës kërkimore japoneze Hayabusa, të cilat cilësohen si teknologji ultra-moderne, janë në fakt zhvillime të harruara mirë të mesit të shekullit të njëzetë-shtytësit jonikë u përdorën gjerësisht në sistemet e kontrollit të qëndrimit të Sovjetikëve. satelitët meteorologjikë Meteor. Së dyti, motorët jon janë një mjet mjaft specifik: ata me të vërtetë kanë një konsum jashtëzakonisht të ulët të karburantit (disa miligramë në sekondë), por, në përputhje me rrethanat, ata krijojnë një shtytje prej disa milinewtons. Duhen shumë vite për të përshpejtuar një anije kozmike, dhe si rezultat, nuk përfitohet asnjë përfitim real.
Motorët konvencionale të avionëve të lëngshëm (LPRE), jo vetëm që janë shumë të pangopur - puna e tyre është e kufizuar në dhjetëra (qindra) sekonda, përveç kësaj, ata nuk janë në gjendje të përshpejtojnë anijen në shpejtësinë e kërkuar, për shembull, për të arritur orbita e Saturnit. Problemi themelor është se shkalla e rrjedhjes së gazit është shumë e ulët. Dhe nuk është e mundur të ngrihet në asnjë mënyrë.
Kulmi i modës në vitet 50 - motori i avionit bërthamor nuk mori zhvillim, për shkak të mungesës së ndonjë avantazhi të rëndësishëm. Megjithë flakën e pashuar të një reaktori bërthamor, një motor i tillë kërkon një lëng pune - d.m.th. në fakt, ky është një motor rakete konvencionale me lëndë djegëse të lëngshme me të gjitha pasojat dhe disavantazhet që pasojnë.
Mënyra origjinale për të udhëtuar në hapësirë duke përdorur impulset e shpërthimeve bërthamore, e propozuar nga Freeman Dyson në 1957 (Project Orion), mbeti në letër - shumë e guximshme, dhe, sinqerisht, një ide e dyshimtë.
"Pushtuesit e hapësirës" (këtu është ironike në lidhje me të gjithë njerëzimin) për 50 vjet të Epokës së Hapësirës nuk kanë qenë në gjendje të krijojnë një motor efektiv për të lëvizur në hapësirën ndërplanetare. Ne kurrë nuk do të kishim parë as Jupiterin as Saturnin, nëse jo për një sugjerim nga specialistët në mekanikën qiellore - të përdorim gravitetin e planetëve për të përshpejtuar AMS. "Bilardo ndërplanetar" ju lejon të fitoni shpejtësi të jashtëzakonshme (15-20 km / s) pa përdorur një motor dhe të eksploroni periferinë e sistemit diellor. Problemi i vetëm është "dritaret e nisjes" të kufizuara rreptësisht - disa ditë (javë) një herë në disa vjet. Nuk ka vend për gabimin më të vogël. Vite të gjata fluturimi dhe disa orë për një takim me objektin e kërkimit.
Me ndihmën e manovrave gravitacionale, "Voyagers" fluturuan, sipas së njëjtës skemë, sonda moderne "New Horizons" fluturon në Pluton, por vetëm për të kaluar sistemin diellor do të duhen 9 vjet. Dhe atëherë ekspedita do të ketë vetëm një ditë për të eksploruar një planet të largët! Sonda do të kalojë me shpejtësi të madhe pranë Plutonit dhe do të zhduket përgjithmonë në hapësirën ndëryjore.
