Разведчики внешних планет. Путешествие «Пионеров» и «Вояджеров» от Земли до Нептуна и далее - Игорь Лисов

Некоторой компенсацией за отсутствие аварийной программы была созданная в JPL экспертная система SHARP[93], способная, по уверениям ее разработчиков, не только собирать, анализировать и представлять поступающую с борта информацию, но и имитировать логику решений операторов во время проблемных событий в прошлом.

На 15 августа планировалась вторая подлетная коррекция TCM-B19 с целью убрать пространственную ошибку и поправить время прилета.

На самом деле точку прицеливания приходилось постепенно сдвигать. Нет, вновь найденные кольца никакой дополнительной угрозы не представляли – проблема была в Тритоне. С того момента, как крупнейший спутник Нептуна перестал быть точечным объектом на снимках NAC, оценка его размера стала стремительно снижаться. От первоначальных «более 4000 км в диаметре» Тритон «съежился» сначала до «менее 3200 км», затем до 2800 км и окончательно до 2720 км[94]. Он просто оказался намного ярче, чем предполагалось, а потому и значительно холоднее. Метановые озера окончательно отошли в область несбывшихся надежд – в лучшем случае на метановый лед Тритона мог падать метановый снег.

Чем меньше в сравнении с первоначальной моделью «становился» Тритон, тем труднее было вывести аппарат в ту небольшую по размерам область, где Тритон закроет от него и Солнце, и Землю. Хорошо, что уже был найден и с 29 июля использовался в навигационных целях спутник 1989 N1 – с ним невязки положения Нептуна, Тритона и «Вояджера» уменьшались быстрее, чем было бы без него.

Окончательный план состоял в том, чтобы пройти в 29 152 км от центра Нептуна, или примерно в 4850 км над его облаками. Расчеты показали, что боковое отклонение КА от новой точки прицеливания незначительно, а заданное коррекцией TCM-18 время прилета находится в пределах 260 секунд[95] от номинального.

На компенсацию отклонения надо было потратить 3,13 м/с, не говоря уже о проблемах, которые нагрев от работающих двигателей направленного перемещения оказывает на работу бортового приемника. Проще было в последний момент подправить программу съемок, сдвинув два ее мобильных блока (для съемок Нептуна и Тритона) на несколько 48-секундных циклов. После этого оставалось лишь получить точный прогноз реального времени пролета, так как график разворотов для радиопросвечивания атмосферы на лимбе Нептуна нужно было синхронизировать с точностью до секунды. Ошибка в 16 секунд уже обрекла бы весь эксперимент на неудачу.

Итак, коррекцию TCM-19 отменили. Сразу же после несостоявшегося маневра «Вояджер-2» переориентировался с Ахернара на Канопус, так как в этом положении приборам для регистрации полей и частиц было легче исследовать магнитосферу. 16–18 августа инфракрасный инструмент IRIS наблюдал диск Нептуна – это было оптимальное время для составления тепловой карты и изучения теплового баланса восьмой планеты.

В эти же трое суток, с 08:21 UTC 16 августа по 05:55 UTC 18 августа, Нептун был подробно отснят обеими камерами в составе ISS с максимальным количеством светофильтров на протяжении двух с половиной оборотов планеты вокруг оси – комплект составил 279 кадров узкоугольной камеры и 40 – широкоугольной. На расстоянии 12 млн км разрешение было близко к 110 км, что позволяло прекрасно видеть зональное вращение планеты. Большое Темное Пятно оказалось даже больше, чем следовало из предыдущих съемок: 13 000 км с запада на восток и 6600 км с севера на юг. Период его обращения вокруг планеты оказался близок к 18,3 часа, а у находящегося на 54° ю.ш. малого пятна – всего 16,1 часа! Одно образование на 42° ю.ш. двигалось настолько быстрее БТП, что его сравнивали со скутером. Оно залегало под уровнем перистых облаков и могло быть своеобразным выпячиванием более глубоких слоев облачности.

Казалось, что слабого потока энергии от Солнца в сумме с примерно такой же мощностью, порождаемой внутренними процессами планеты, недостаточно для питания всей этой бурной активности. Специалист по планетной метеорологии д-р Эндрю Ингерсолл заявил, что это просто поразительно. Энергии для ветров на Нептуне меньше, чем на Юпитере, и тем не менее тамошняя турбулентная атмосфера сходна с юпитерианской. Брэдфорд Смит был настроен более спокойно, отметил, что снимки прекрасны Нептун не столь психоделичен, как Юпитер, но это вполне фотогеничная планета.

18 августа было обнаружено радиоизлучение Нептуна, причем поляризованное, что говорило в пользу наличия магнитного поля и магнитосферы. Научный руководитель эксперимента PRA д-р Джеймс Уорвик отметил, что радиоизлучение очень интенсивное, очень импульсивное и идет в небольшом диапазоне частот. Его источник – не молнии, оно связано с энергичными частицами, взаимодействующими с магнитным полем.

Проверив свои записи, исследователи поняли, что регистрировали излучение планеты с 14 августа и даже раньше, но… не связали его с Нептуном, потому что характер сигналов «очень сильно отличался от того, что мы ожидали». Частотный диапазон предполагался более широким, а импульсы должны были быть слабее.

Реальное излучение шло в диапазоне от 100 до 1300 кГц. Через несколько суток «радисты» объявили, что истинный период вращения Нептуна вокруг оси – 16 ч 03 мин ± 04 мин. В декабре они уточнили оценку: 16 ч 07 мин. Это означало, что БТП сильно отстает от вращения планеты и из-за этого просто-таки несется на запад со скоростью 325 м/с, зато малое пятно ползет на восток всего на 20 м/с.

Ранним утром 19 августа была загружена на борт и в 21:42 начала исполняться программа B923, насыщенная специализированными наблюдениями деталей Нептуна, его спутников и колец. Эта веха совпала с 12-й годовщиной со дня запуска – 20 августа 1977 г. Преодолев за это время 7,13 млрд км по маршруту Земля – Юпитер – Сатурн – Уран – Нептун, «Вояджер-2» шел к цели со скоростью 16,77 км/с, или 1,45 млн км в сутки. Менеджер проекта «Вояджер» Норман Хейнз отмечал, что мы приближаемся, все работает исключительно хорошо, и все очень взволнованы. И еще одно совпадение: предстоящий пролет Нептуна от пролета Сатурна отделяли восемь лет без одного дня.

21 августа на расстоянии около 5,4 млн км от Нептуна была проведена последняя подлетная коррекция TCM-B20. Целью ее было сместить точку пересечения траектории с картинной плоскостью у Нептуна на 148 км от центра планеты, чтобы в результате пройти на 709 км ближе к Тритону и с гарантией попасть не только в зону радиотени, но и в тень.