Коллектив авторов - Автостопом по науке. 70 фактов из истории великих открытий

В 2015 году NASA выложило изображения и звуки, записанные на дисках, у себя на сайте. Любопытно, что их до сих пор нельзя воспроизводить без разрешения правообладателя: только посмотреть на сайте NASA. Звуки природы, послание президента Картера, формула ДНК, основные законы физики, дрейф континентов, структура Солнечной системы, фотографии планет… «Земная цивилизация в ореховой скорлупке» – так можно назвать это послание.

Аппараты начали строить, постепенно собиралась и научная команда. Вошел в нее и, пожалуй, самый романтичный в истории планетологии исследователь – Карл Саган. Именно он был идеологом отправки послания к внеземным цивилизациям.

И вот настал день 20 августа 1977 года – ракета-носитель Titan IIIE отправила с космодрома на мысе Канаверал зонд Voyager 2. Да, из-за того что «первый» был быстрее, «второй» стартовал раньше.

Через два года аппарат долетел до первой планеты-гиганта нашей Солнечной системы. Конечно, обычно, когда говорят о вкладе в изучение Юпитера и Сатурна, рассматривают оба аппарата сразу. Однако отличия в научных программах и в траекториях были. Хотя бы потому, что аппараты посещали планеты с разницей в несколько месяцев, а за это время конфигурация спутников вокруг этих планет менялась.

Максимальное сближение с Юпитером (см. раздел «Иллюстрации») состоялось 9 июля 1979 года (первый аппарат пролетел в этих краях еще в марте). Главными целями Voyager 2 стали Европа и Ганимед, которые не попали в поле зрения Voyager 1 с близкого расстояния.

Удалось подтвердить наличие водного океана под поверхностью Европы и заподозрить таковой у Ганимеда, крупнейшего спутника Солнечной системы (по своим размерам Ганимед больше Меркурия). Кроме этого, в объективы попал еще один «галилеев» спутник, Каллисто, сам Юпитер (и Большое Красное Пятно в хорошем разрешении), удалось сделать «видео» странных событий в атмосфере гигантской планеты и сфотографировать ее кольца.

Через два года, 25 августа 1981 года, настал черед Сатурна. Подробнее всего удалось заснять Тефию и Энцелад, но также фотографий удостоились Пандора, Янус, Гиперион, Япет, Прометей, Феба.

А вот от сближения с Титаном пришлось отказаться: по итогам полета Voyager 1 было решено отправить-таки второй зонд к Урану и Нептуну. Поэтому дальше было неведомое. То, что увидел «второй» в 1980-х годах, больше не видел ни один космический аппарат – и вряд ли увидит в ближайшие десятилетия.

И уже во время съемок Урана, пролет которого состоялся 24 января 1986 года, команда Карла Сагана столкнулась с серьезной проблемой.

Попробуйте взять обычный фотоаппарат и выйти в пасмурный день или в сумерки к железнодорожному переезду. Дождитесь поезда и попробуйте сделать четкий снимок вагона. Получилось? Вряд ли. Слишком мало света и слишком велика скорость. Чтобы снимок получился лучше, нужна длинная выдержка, при этом изображение, разумеется, получится смазанным. Значит, нужна съемка с проводкой (это когда вы ведете камеру синхронно за движущимся объектом). А как вы в космосе установите штатив? Тем более что взаимная скорость аппарата и планеты составляет намного больше десятка километров в секунду!

Тем не менее сделать хорошие снимки системы Урана и Нептуна для Карла Сагана было делом чести. Дело в том, что Саган когда-то был студентом астронома Джерарда Койпера, который открыл спутник Урана, Миранду, и спутник Нептуна, Нереиду. Ну как было подвести своего учителя? Ну и плюс к этому, основные научные данные получались все-таки с фотографий.

Через два года, 25 августа 1981 года, настал черед Сатурна. Подробнее всего удалось заснять Тефию и Энцелад, но также фотографий удостоились Пандора, Янус, Гиперион, Япет, Прометей, Феба.

Инженеры придумывали решения на ходу. Отключали корректирующие двигатели, выключали лентопротяжный механизм магнитофона, поворачивали зонд вслед за объектом съемки…

В итоге все удалось. Кроме фотографий самого Урана, его колец, спутников (в том числе, и Миранды, конечно), на снимках, полученных командой Сагана, удалось открыть десять новых спутников! Потом они получили имена героев произведений Шекспира.

В 1989 году настал черед Нептуна. «Отчасти это вопрос удачи, а отчасти – хорошей конструкции, что Voyager 2 проделал весь 12-летний путь до Нептуна довольно успешно» – так ответил руководитель программы Эдвард Стоун автору статьи на вопрос о надежде создателей миссии пройти все четыре планеты.

Здесь удалось не только сфотографировать сам Нептун и его известные спутники (в первую очередь, конечно, огромный Тритон), но и открыть шесть новых спутников, открыть кольца Нептуна – теперь мы знаем, что все планеты-гиганты «окольцованы», открыть атмосферу Тритона и странные криовулканы на его поверхности, которые пыхтят в небо черным дымом.

На этом «фотографическая» миссия была завершена. Voyager 1 еще сделал «Семейный портрет» и «Тусклую голубую точку» – групповое фото Солнечной системы со стороны и снимок одинокой голубой точки – Земли, «подвешенной» на солнечном луче.

Но научная программа миссии продолжается до сих пор. В отличие от «первого», «второй» Voyager сейчас опускается ниже плоскости вращения планет вокруг Солнца, вылетая из «пузыря» гелиосферы снизу. На сегодняшний день он удалился от Солнца на 115 астрономических единиц (более 17 миллиардов километров). Запаса энергии для исследований внешних границ Солнечной системы ему должно хватить до 2025 года.

История изобретений и патентов не всегда была гладкой и ровной. Мы знаем много примеров, когда один и тот же механизм одновременно придумывали несколько человек или когда два инженера соревновались в решении интересной конструкторской задачи. Одна из таких (и даже гораздо более запутанных) историй – изобретение парового судна, ставшее редким казусом патентного права в США, разрешившимся 26 августа 1791 года.

Джон Фитч был мастером на все руки: и кузнецом, и ювелиром, и землемером, и часовщиком, и картографом, и оружейником. В молодости он успел послужить революции, изготовляя ружья и поставляя табак и пиво Континентальной армии. В эти годы Джон женился, открыл меднолитейную мастерскую, чтобы помогать американским войскам, но, когда англичане разрушили ее, снова стал искать средства к пропитанию. Для этого он стал работать землемером в Коннектикуте (где не преминул записать на себя 6,5 квадратных километров земли). В 1782 году Фитч попал в плен к индейцам, от них – к англичанам, но в итоге вышел на свободу.