Секреты американской космонавтики
Шрифт:
Вес станции составил 260 килограммов, в том числе 30 килограммов научных приборов. На «Пионере-10» были установлены магнитометр, анализатор плазмы, детектор заряженных частиц, комплект счетчиков Гейгера – Мюллера, детектор космического излучения, радиационный детектор, ультрафиолетовый фотометр, фотополяриметр для получения изображений Юпитера и его спутников, инфракрасный радиометр, комплект телескопов для наблюдения метеорного вещества и комплект детекторов метеорных частиц.
16 июля 1972 года станция первой из земных аппаратов вошла в пояс астероидов. Специалисты на Земле застыли в тревожном ожидании, не зная, какие сюрпризы могут подстерегать
Станция не получила никаких повреждений и 15 февраля 1973 года благополучно покинула пояс астероидов, тем самым открыв путь для всех последующих межпланетных кораблей и станций.
Кроме исследования метеорного вещества, то есть вполне материальной опасности для станции, проводились исследования Солнца. Было выявлено, что напряженность солнечного магнитного поля, плотность солнечного ветра и число частиц высокой энергии солнечного происхождения уменьшаются примерно пропорционально квадрату расстояния от Солнца. В космических лучах впервые были обнаружены атомы алюминия и натрия, а в межпланетной среде были зарегистрированы атомы гелия, которые, вполне возможно, принадлежат межзвездному газу. Все последующие полеты в сторону от Солнца лишь подтвердили первоначальные выводы, сделанные на основе данных с «Пионера-10».
Станция достигла окрестностей Юпитера в конце 1973 года и 4 декабря пролетела на минимальном расстоянии в 131 тысячу километров от поверхности планеты. Траектория была выбрана таким образом, что станция прошла над восточным лимбом Юпитера и облетела планету против часовой стрелки (если смотреть со стороны северного полюса эклиптики), то есть по ходу вращения планеты. Наклонение облетной траектории к юпитерианскому экватору составляло 14 градусов. Под влиянием поля тяготения планеты станция стала двигаться по касательной к орбите Юпитера.
С помощью научного оборудования «Пионера-10» были получены чрезвычайно любопытные данные, которые сейчас уже позабылись, но в то время вызвали живой интерес не только среди специалистов, но и среди далеких от науки, но живо интересующихся освоением космоса, людей. Так, магнитометр станции показал, что ось магнитного поля Юпитера наклонена на 15 градусов к оси вращения планеты, а источник магнитного поля несимметричен относительно центра планеты и несколько смещен к северу от экваториальной плоскости.
Наиболее важным открытием стало обнаружение сильной концентрации захваченной радиации вокруг плоскости магнитного экватора Юпитера. Очевидно вследствие наклона магнитной оси к оси вращения планеты экваториальный пик интенсивности проходил через АМС примерно синхронно с периодом вращения планеты вокруг оси (10 часов).
Небесно-механические исследования, проведенные по траектории движения «Пионера-10», позволили уточнить данные о плотности галилеевых спутников Юпитера. Была выявлена интересная особенность: чем дальше спутник отстоит от поверхности планеты, тем меньше его плотность.
Детекторы метеорных частиц выявили и тот факт, что их плотность у Юпитера в 300 раз выше, чем в межпланетном пространстве: на трассе полета частицы регистрировались с периодичностью в 600 часов, а в окрестностях Юпитера – каждые 2 часа.
Миновав Юпитер, «Пионер-10» продолжил свой полет и в середине марта 1976 года, находясь между орбитами Сатурна и Урана на расстоянии 690 миллионов километров от Юпитера, пересек шлейф магнитосферы этой планеты. Это было поразительное открытие. Никто не мог предположить, что шлейф Юпитера распространяется на такое далекое расстояние.
Дальнейший полет станции, маршрут которой проходил вдали от планет, не предвещал ничего необычного, но оказалось, что она способна преподнести еще немало сюрпризов.
Во-первых, оказалось, что гелиопауза, которую рассматривают как своеобразную границу Солнечной системы, удалена от Солнца на гораздо большее расстояние, чем считалось ранее. Даже в 1999 году «Pioneer-10» не достиг гелиопаузы, хотя первоначально это прогнозировалось на конец 80-х – начало 90-х годов. Даже сегодня мы не можем с уверенностью утверждать, что станции уже удалось это сделать.
Во-вторых, был выявлен интересный эффект, который ставит под сомнение справедливость законов Ньютона, казавшихся незыблемыми и вечными. Как показали данные измерений, уменьшение скорости станции во времени происходило несколько быстрее, чем это должно было происходить по ньютоновской механике. И хотя эта величина довольно мала, но для законов небесной механики является существенной погрешностью. Аналогичные данные были получены и при анализе движения других станций, удаляющихся от Солнца. Пока нет приемлемой теории, способной объяснить этот эффект, и я не хочу приводить все гипотезы, которые были выдвинуты и аргументированы. Надеюсь, что уже в ближайшем будущем этот вопрос найдет свой ответ.
Наблюдая за «Пионером-10», специалисты надеялись найти объяснения возмущениям орбиты, которые испытывают трансурановые планеты. До того момента, как станция оказалась на «задворках» Солнечной системы, предполагалось, что источником таких возмущений могли быть либо коричневый карлик, либо «черная дыра», либо Х-планета. Анализ информации, полученной от «Пионера-10», а позднее и от «Пионера-11», позволил исключить гипотезы о коричневом карлике и «черной дыре». Гипотеза о Х-планете прямо не подтвердилась, однако в ее пользу, как объявили специалисты НАСА, были собраны «косвенные, но существенные» свидетельства.
До 17 февраля 1998 года станция оставалась самым удаленным от Солнца рукотворным объектом, пока ее не обогнал «Вояджер-1». «Пионер-10» продолжает движение в общем направлении звезды Альдебаран в созвездии Тельца. Согласно расчетам, примерно через 33 тысячи лет он пройдет в районе звезды РОСС-348, находящейся на расстоянии 3,3 светового года от Солнца.
«Пионер-11» стартовал 6 апреля 1973 года. Основные задачи для него были те же, что и для «Пионера-10». Также как и состав оборудования, установленного на борту.