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

В мае 1999 г. начало просаживаться напряжение бортовой сети «Пионера-10» – вместо 28 В оно составляло уже 27,5 В. Сигнал приходил на Землю на уровне от –177 до –179 дБ, то есть от 2 до 1,2 × 10–21 Вт, и был чуть выше порога чувствительности приемной аппаратуры.

30 июля 1999 г. «Лунар Проспектор» завершил свой полет управляемым падением на Луну, а 26 августа умер легендарный руководитель проекта «Пионер» Чарльз Холл. «Пионер-10» остался без защиты, и в сентябре 1999 г. о прекращении работы с ним объявили во второй раз. И вновь сеансы связи были возобновлены «для отработки перспективных концепций связи на сверхдальних расстояниях»! Лишь третьи «похороны» «Пионера» оказались последними – на этот раз связь прекратилась не в силу административного решения, а из-за потери технической возможности.

К марту 2000 г. выходная мощность РИТЭГов упала до 65 Вт, и ее уже едва хватало для нормальной работы основных систем и передатчиков. Напряжение сети просело до 27 В. Последний успешный маневр ориентации оси HGA на Землю был проведен 11–12 февраля 2000 г. Следующий, назначенный на 8 июля, не получился. Как следствие, после сеанса 5–6 августа 2000 г. Земля ушла из диаграммы направленности антенны, и аппарат «пропал».

Попытки услышать его на 70-метровой антенне в одностороннем режиме, предпринятые 16 января, а затем в марте 2001 г., не принесли успеха. В период с 26 февраля по 5 марта и с 8 по 18 марта по часу в сутки аппарат «слушал» 300-метровый радиотелескоп Аресибо, но тоже безрезультатно. Следующим днем, когда операторам удалось получить в свое распоряжение 70-метровую антенну, было 27 апреля. Включили на прием – тишина. И тогда решили попробовать «докричаться» до объекта. Сигнал был подан 200-киловаттным передатчиком, и спустя 21 ч 52 мин, уже 28 апреля, «Пионер-10» ответил когерентным сигналом!

Анализируя ситуацию, специалисты решили, что перестал работать бортовой высокостабильный генератор – вероятно, из-за комбинированного воздействия возраста, исключительно низкой температуры и падения напряжения на шине питания. Именно он отвечал за формирование сигнала КА, так сказать, в «инициативном» порядке.

Последние сеансы двустороннего «общения» Земли со своим посланцем состоялись 9 июля 2001 г., 1–2 марта 2002 г. – спустя ровно 30 лет после запуска – и 26–27 апреля 2002 г. на расстоянии 80,2 а.е. от Солнца. Напряжение на шине питания составляло лишь 24 В вместо нормальных 28 В, но аппарат все-таки передавал данные на скорости 16 бит/с.

В мартовском сеансе было получено 39, а в апрельском 33 минуты данных с гейгеровского телескопа GTT, которые переслали постановщику эксперимента – 88-летнему профессору физики Университета штата Айова Джеймсу Ван Аллену, первооткрывателю радиационных поясов Земли. Тот сообщил в ответ, что интенсивность космических лучей продолжает снижаться и составляет 77 % от максимального уровня конца 1998 – начала 1999 г. Таким образом, «Пионер-10» все еще находился в солнечном ветре и с большим опозданием чувствовал его «порывы».

Последний сигнал с борта после нескольких безуспешных попыток удалось принять 23 января 2003 г., когда аппарат удалился от Солнца на 82,2 а.е. (12,3 млрд км) и от Земли на 81,6 а.е. Накануне ему передали команду на выключение телескопа GTT, и, похоже, она прошла, так как сигнал появился как раз по истечении расчетного времени радиообмена. Сеанс 6–7 февраля не принес результата, и 19 февраля 2003 г. состоялось решение о прекращении работы с «Пионером-10». Была, правда, предпринята еще одна попытка 3–5 марта 2006 г., но аппарат не откликнулся.

Гелиопаузы – предела безраздельного влияния Солнца – «Пионер-10» так и не достиг. Сделать это и побить фантастический рекорд долголетия удалось лишь «Вояджерам».

Примерно через 126 000 лет аппарат уйдет от Солнца на полтора парсека, и оно перестанет быть главным источником притяжения для «Пионера». Он движется в общем направлении на Альдебаран, но для того, чтобы пройти 68 св. лет до этой звезды с остаточной («асимптотической») скоростью 11,322 км/с, станции потребуется около 2 млн лет.

«Пионер-10» и «Пионер-11» несут на борту одинаковые алюминиевые позолоченные пластины размером 152 × 228 мм, на которых простыми рисунками рассказано о том, как выглядели люди и где находилась планета, запустившая этот аппарат. Идея этого послания принадлежала известному популяризатору ракетной техники Эрику Бургессу, Дону Бейну и Ричарду Хогланду – да, тому самому, который потом нашел сфинкса на Марсе и ударился в паранауку. Карл Саган вместе с Фрэнком Дрейком набросали идею «картинки», а супруга Сагана Линда ее нарисовала. Пластины закрепили на опоре антенны HGA, где они лучше всего защищены от пылевой эрозии и бомбардировки частицами.

Слева вверху мы видим условную схему сверхтонкого перехода в нейтральном атоме водорода, которая задает единицы длины (21 см) и времени для разумного адресата послания. 15 линий, исходящих из одного центра, символизируют направления на 14 пульсаров и на центр Галактики, а на линиях двоичным кодом записаны частоты их вращения в годы старта двух КА. Поскольку вращение пульсаров замедляется, исследующий диаграмму ученый иной цивилизации сможет определить по этим данным возраст земного зонда. Внизу – условная схема Солнечной системы с расстояниями до планет и пути «Пионера» от Земли мимо Марса к Юпитеру и Сатурну. Справа – контурный рисунок «Пионера», и рядом в том же масштабе – изображения обнаженных мужчины и женщины. Рядом с женщиной для перекрестной проверки информации подписан ее рост – 8 единиц. Рука мужчины поднята в знак приветствия.

Стоит заметить, что отправка послания к звездам вызвала много споров. К примеру, редакция The New York Times сопроводила запуск «Пионера-10» таким комментарием: «При всем удивительном владении небесными законами, которые позволяют человеку отправлять свои артефакты к звездам, мы все еще находим себя удручающе неспособными навести порядок в нашей собственной системе здесь, на Земле. В то самое время, когда мы пытаемся найти гарантии того, что разумные люди не уничтожат свою планету ядерным огнем, все усиливающийся хор предупреждает нас: человек вполне может истощить свою планету чрезмерным размножением, неразумным потреблением ее ресурсов или тем и другим вместе. И поэтому маяк, отправленный в космос, в то же самое время является перчаткой, брошенной Земле: эта позолоченная пластина должна нести в будущее послание о том, что человечество существует – а не о том, что оно существовало»[99].