Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Монтаж планет и некоторых лун, которые посетили и изучали два космических корабля "Вояджер", а также изображения самих космических кораблей. Видна длинная антенна, выходящая из стрелы космического корабля и магнитометра. Показанные планеты включают Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Только Юпитер и Сатурн были посещены космическими кораблями, кроме " Вояджера-2" .

Программа " Вояджер" - это текущая американская научная программа, в которой используются два роботизированных межзвездных зонда , " Вояджер-1" и " Вояджер-2" . Они были запущены в 1977 году, чтобы воспользоваться благоприятным расположением Юпитера и Сатурна , чтобы летать рядом с ними, собирая данные для передачи обратно на Землю. После запуска было принято решение дополнительно отправить Voyager 2 вблизи Урана и Нептуна для сбора данных для передачи на Землю. [1]

По состоянию на 2021 год два "Вояджера" все еще находятся в эксплуатации за внешней границей гелиосферы в межзвездном пространстве . Они оба продолжают собирать и передавать на Землю полезные данные.

"Вояджер" сделал то, чего никто не предсказывал, нашел сцены, которых никто не ожидал, и обещает пережить своих изобретателей. Подобно великой картине или прочному учреждению, она обрела собственное существование, судьба, недоступная для ее владельцев.

-  Стивен Дж. Пайн [2]

По состоянию 2021 , Voyager 1 движется со скоростью 61,045 км в час (37932 миль в час) по отношению к Солнцу, и был 22,676,000,000 километров (1,4090 × 10 10  миль) от Солнца [3]

По состоянию 2021 , Voyager 2 движется со скоростью 55,150 км в час (34270 миль в час) по отношению к Солнцу, и был 18,980,000,000 километров (1,179 × 10 10  миль) от Солнца [4]

25 августа 2012 года данные с " Вояджера-1" показали, что он стал первым искусственным объектом, который вошел в межзвездное пространство, путешествуя "дальше, чем кто-либо или что-либо в истории". [5]

5 ноября 2019 года данные Voyager 2 показали, что он также вошел в межзвездное пространство. [6] 4 ноября 2019 года ученые сообщили, что 5 ноября 2018 года зонд « Вояджер-2» официально достиг межзвездной среды (ISM), области космического пространства, находящейся вне влияния Солнечного ветра, и теперь присоединился к « Вояджеру». 1 зонд, который достиг ISM ранее в 2012 году. [7] [8]

Хотя «Вояджеры» вышли из-под влияния Солнечного ветра, им еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем покинуть Солнечную систему. НАСА указывает: «[Если] мы определим нашу солнечную систему как Солнце и все, что в основном вращается вокруг Солнца,« Вояджер-1 »останется в пределах солнечной системы, пока не выйдет из облака Оорта еще через 14–28 тысяч лет». [9]

Данные и фотографии, собранные камерами, магнитометрами и другими приборами "Вояджеров", показали неизвестные подробности о каждой из четырех планет-гигантов и их спутниках . На снимках крупным планом с космического корабля были нанесены на карту сложные облачные формы Юпитера, ветры и штормовые системы, а также обнаружена вулканическая активность на его спутнике Ио . Было обнаружено, что кольца Сатурна имеют загадочные косы, изгибы и спицы и сопровождаются мириадами «локонов».

На Уране " Вояджер-2" обнаружил сильное магнитное поле вокруг планеты и еще десять лун. Его пролет над Нептуном выявил три кольца и шесть ранее неизвестных спутников, планетное магнитное поле и сложные, широко распространенные полярные сияния . По состоянию на 2021 год " Вояджер-2" - единственный космический корабль, посетивший ледяные гиганты Уран и Нептун.

В августе 2018 года НАСА подтвердило на основе результатов, полученных с космического корабля New Horizons , существование « водородной стены » на внешних границах Солнечной системы, которая была впервые обнаружена в 1992 году двумя космическими кораблями «Вояджер». [10] [11]

Космический корабль "Вояджер" был построен в Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии и финансировался Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), которое также финансировало их запуски с мыса Канаверал , Флорида , их отслеживание и все остальное, что касается зондов.

Стоимость первоначальной программы составляла 865 миллионов долларов, а добавленная позже Межзвездная миссия "Вояджер" стоила еще 30 миллионов долларов. [12]

В июле 2019 года был реализован новый план по более эффективному управлению двумя космическими зондами Voyager. [13]

История [ править ]

Траектории и ожидаемые местоположения космических кораблей "Пионер" и "Вояджер" в апреле 2007 г.
Траектории, которые позволили космическому кораблю "Вояджер" посетить внешние планеты и достичь скорости, чтобы покинуть Солнечную систему.
График зависимости гелиоцентрической скорости " Вояджера-2 " от расстояния до Солнца, иллюстрирующий использование силы тяжести для ускорения космического корабля по Юпитеру, Сатурну и Урану. Чтобы наблюдать за Тритоном , « Вояджер-2» пролетел над северным полюсом Нептуна, что привело к ускорению за пределами плоскости эклиптики и уменьшению его скорости в направлении от Солнца. [14]

Два космических зонда "Вояджер" изначально были задуманы как часть программы " Маринер" , и поэтому первоначально получили названия " Маринер-11" и " Маринер-12" . Затем они были перемещены в отдельную программу под названием «Маринер Юпитер-Сатурн», позже переименованную в программу «Вояджер», потому что считалось, что конструкция двух космических зондов значительно превзошла конструкцию семейства «Маринер» и заслуживает отдельного названия. [15]

Интерактивная 3D-модель космического корабля "Вояджер".

Программа Voyager была похожа на Planetary Grand Tour, запланированную в конце 1960-х - начале 1970-х годов. Гранд-тур будет использовать выравнивание внешних планет, обнаруженное Гэри Фландро , аэрокосмическим инженером из Лаборатории реактивного движения. Это выравнивание, которое происходит раз в 175 лет [16] , произойдет в конце 1970-х годов и позволит использовать гравитационные вспомогательные средства для исследования Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона.. Планетарный гранд-тур должен был отправить несколько пар зондов, чтобы они пролетели мимо всех внешних планет (включая Плутон, который тогда еще считался планетой) по различным траекториям, включая Юпитер-Сатурн-Плутон и Юпитер-Уран-Нептун. Ограниченное финансирование завершило программу Гранд-тура, но элементы были включены в программу «Вояджер», которая выполнила многие из целей Гранд-тура, за исключением посещения Плутона.

«Вояджер-2» был запущен первым. Его траектория была разработана таким образом, чтобы обеспечить возможность облетов Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Voyager 1 был запущен после того, как Voyager 2 , но по более короткой и быстрой траекториикоторая была разработана для обеспечения оптимального облета Луны Сатурна Титан , [17] , которыйкак известно, довольно большой и обладает плотной атмосферой. Эта встреча отправила " Вояджер-1" из плоскости эклиптики, завершив его планетологическую миссию. [18] Если бы « Вояджер-1» не смог выполнить облет Титана, траекторию « Вояджера-2» можно было бы изменить, чтобы исследовать Титан, отказавшись от посещения Урана и Нептуна.[19] " Вояджер-1" не был запущен по траектории, которая позволила бы ему продолжить путь к Урану и Нептуну, но мог бы продолжить полет от Сатурна до Плутона, не исследуя Титан. [20]

В 1990-е годы « Вояджер-1» обогнал более медленные космические зонды « Пионер 10» и « Пионер-11» и стал самым удаленным от Земли созданным человеком объектом, и этот рекорд будет сохраняться в обозримом будущем. New Horizons зонд, который имел более высокую скорость запуска , чем Voyager 1 , двигается медленнее из - за увеличение скорости Voyager 1 , полученной от его пролетов Юпитера и Сатурна. "Вояджер-1" и "Пионер-10" - самые разные объекты, созданные руками человека, поскольку они движутся примерно в противоположных направлениях от Солнечной системы .

В декабре 2004 года « Вояджер-1» пересек граничную ударную волну , где солнечный ветер замедляется до дозвуковой скорости, и вошел в гелиооболочку , где солнечный ветер сжимается и становится турбулентным из-за взаимодействия с межзвездной средой . 10 декабря 2007 года « Вояджер-2» также достиг конечной ударной волны, примерно на 1 миллиард миль ближе к Солнцу, чем от того места, где « Вояджер-1» впервые пересек его, что указывает на асимметричность Солнечной системы . [21]

В 2010 году « Вояджер-1» сообщил, что исходящая скорость солнечного ветра упала до нуля, и ученые предсказали, что он приближается к межзвездному пространству . [22] В 2011 году данные «Вояджеров» определили, что гелиооболочка не гладкая, а заполнена гигантскими магнитными пузырьками, которые, как предполагается, образуются, когда магнитное поле Солнца искажается на краю Солнечной системы. [23]

Ученые НАСА сообщили, что « Вояджер-1» был очень близок к выходу в межзвездное пространство, на что указывает резкий рост высокоэнергетических частиц за пределами Солнечной системы. [24] [25] В сентябре 2013 года НАСА объявило, что « Вояджер-1» пересек гелиопаузу 25 августа 2012 года, что сделало его первым космическим кораблем, вошедшим в межзвездное пространство. [26] [27] [28]

В декабре 2018 года НАСА объявило, что `` Вояджер-2 '' пересек гелиопаузу 5 ноября 2018 года, став вторым космическим кораблем, вошедшим в межзвездное пространство. [6]

По состоянию на 2017 год " Вояджер-1" и " Вояджер-2" продолжают отслеживать условия на внешних просторах Солнечной системы. [29] Ожидается, что космический корабль «Вояджер» сможет работать с научными инструментами до 2020 года, когда ограниченная мощность потребует отключения инструментов один за другим. Где-то примерно в 2025 году мощности для работы каких-либо научных инструментов больше не будет.

В июле 2019 года был предложен новый план по более эффективному управлению двумя космическими зондами Вояджер. [13]

Конструкция космического корабля [ править ]

Каждый космический корабль "Вояджер" весит 773 килограмма (1704 фунта). Из этого общего веса каждый космический корабль несет 105 кг (231 фунт) научных инструментов. [30] Одинаковые использование космического аппарата трехосный стабилизированный Voyager системы наведения , что использование гироскопических и акселерометр входов в их управления ориентацией компьютеров , чтобы указать их с высоким коэффициентом усиления антенны в направлении Земли и их научных инструментов по отношению к своим целям, иногда с помощью передвижная платформа для небольших инструментов и системы электронной фотографии .

Схема космического корабля Вояджер

На схеме показана антенна с высоким коэффициентом усиления (HGA) с тарелкой диаметром 3,7 м (12 футов), прикрепленная к полому десятиугольному контейнеру для электроники . Также имеется сферический бак, в котором находится монотопливо гидразин .

Золотая пластинка « Вояджера» прикреплена к одной из сторон автобуса. Угловая квадратная панель справа - это цель оптической калибровки и излучатель избыточного тепла. Три радиоизотопных термоэлектрических генератора (РИТЭГ) установлены встык на нижней стреле.

Платформа сканирования включает в себя: инфракрасный интерферометрический спектрометр (IRIS) (самая большая камера вверху справа); ультрафиолетовый спектрометр (UVS) чуть выше IRIS; две камеры видикона Imaging Science Subsystem (ISS) слева от UVS; и Фотополяриметрическая система (PPS) под МКС.

Поддерживаются только пять следственных групп, хотя данные собираются для двух дополнительных инструментов. [31] Подсистема полетных данных (FDS) и один восьмидорожечный цифровой магнитофон (DTR) обеспечивают функции обработки данных.

FDS настраивает каждый прибор и контролирует работу прибора. Он также собирает инженерные и научные данные и форматирует их для передачи . DTR используется для записи высокоскоростных данных подсистемы плазменных волн (PWS). Данные воспроизводятся каждые шесть месяцев.

Подсистема Imaging Science, состоящая из широкоугольной и узкоугольной камеры, представляет собой модифицированную версию конструкции камеры с медленным сканированием видикона, которая использовалась в более ранних полетах Mariner. Подсистема Imaging Science состоит из двух телекамер, каждая с восемью фильтрами в управляемом колесе фильтров, установленном перед видиконами. Один имеет низкий разрешение 200 мм (7,9 дюйма) фокусное расстояние широкоугольного объектив с диафрагмой из F / 3 (широкоугольные камеры), в то время как другие применения с более высоким разрешением 1500 мм узкого угла F / 8,5 линзы ( узкоугольная камера).

Научные инструменты [ править ]

Компьютеры и обработка данных [ править ]

На космическом корабле «Вояджер» есть три разных типа компьютеров, по два каждого типа, иногда используемые для резервирования. Это проприетарные компьютеры, изготовленные по индивидуальному заказу, построенные из КМОП и ТТЛ интегральных схем среднего размера и дискретных компонентов. Общее количество слов на шести компьютерах составляет около 32К. "Вояджер-1" и "Вояджер-2" имеют идентичные компьютерные системы. [34] [35]

Компьютерная командная система (CCS), центральный контроллер космического корабля, представляет собой два процессора с прерываниями по 18 битов, каждый из которых содержит 4096 слов в энергонезависимой памяти с металлическими проводами . В течение большей части миссии "Вояджер" два компьютера CCS на каждом космическом корабле использовались без резервирования для увеличения возможностей управления и обработки космического корабля. CCS практически идентична системе, установленной на космическом корабле "Викинг". [36]

Система полетных данных (FDS) - это две 16-битные машины слов с модульной памятью по 8198 слов каждая.

Система управления отношением и артикуляцией (AACS) - это две машины с 18-битными словами по 4096 слов в каждой.

В отличие от других бортовых приборов, работа камер для видимого света не является автономной, а скорее управляется таблицей параметров изображения, содержащейся в одном из бортовых цифровых компьютеров , Подсистеме полетных данных (FDS). Более поздние космические зонды, появившиеся примерно с 1990 года, обычно имеют полностью автономные камеры.

Подсистема компьютерных команд (CCS) управляет камерами. CCS содержит фиксированные компьютерные программы, такие как процедуры декодирования команд, обнаружения и исправления неисправностей, процедуры наведения антенны и процедуры упорядочивания космических аппаратов. Этот компьютер является улучшенной версией того, который использовался на орбитальном аппарате " Викинг" . [37] Аппаратное обеспечение обеих специально созданных подсистем CCS в «Вояджерах» идентично. Существует лишь небольшая модификация программного обеспечения для одного из них, в котором есть научная подсистема, которой нет в другом.

Подсистема управления ориентацией и артикуляцией (AACS) управляет ориентацией космического корабля (его ориентацией). Он удерживает антенну с высоким коэффициентом усиления направленной к Земле, контролирует изменения положения и направляет платформу сканирования. Изготовленные на заказ системы AACS на обоих кораблях идентичны.

Он был ошибочно [38] на Интернете , что космические зонды Voyager контролировались версией RCA 1802 (RCA CDP1802 «COSMAC» микропроцессор ), но такие требования не поддерживаются первичной проектной документацией. Микропроцессор CDP1802 позже был использован в космическом зонде Galileo , который был спроектирован и построен много лет спустя. Цифровая управляющая электроника «Вояджеров» не была основана на микропроцессорной микросхеме.

Связь [ править ]

В восходящей линии связи выполняется с помощью S-диапазон СВЧ - связи . В нисходящей линии связи осуществляется с помощью Х-диапазона СВЧ - передатчика на борту космического аппарата, с передатчиком S-диапазона в качестве резервного. Вся дальняя связь между двумя «Вояджерами» осуществляется с использованием их 3,7-метровых (12 футов) антенн с высоким коэффициентом усиления. Антенна с высоким коэффициентом усиления имеет ширину луча 0,5 ° для диапазона X и 2,3 ° для диапазона S. [39] : 17 (Антенна с низким усилением имеет усиление 7 дБ и ширину луча 60 °.) [39] : 17

Из-за закона обратных квадратов в радиосвязи , скорости передачи цифровых данных, используемых в нисходящих линиях связи от "Вояджеров", постоянно уменьшаются по мере удаления от Земли. Например, скорость передачи данных с Юпитера составляла около 115 000 бит в секунду. Это уменьшилось вдвое на расстоянии от Сатурна, и с тех пор оно постоянно снижалось. [39] Некоторые меры были приняты на практике, чтобы уменьшить влияние закона обратных квадратов. В период между 1982 и 1985 годами диаметры трех основных параболических спутниковых антенн сети Deep Space были увеличены с 64 до 70 м (от 210 до 230 футов) [39] : 34 резко увеличивают их площади для сбора слабых микроволновых сигналов.

Пока корабль находился между Сатурном и Ураном, бортовое программное обеспечение было модернизировано, чтобы обеспечить определенную степень сжатия изображения и использовать более эффективное кодирование с исправлением ошибок Рида-Соломона . [39] : 33

РИТЭГи для программы "Вояджер"

Затем, между 1986 и 1989 годами, были задействованы новые методы объединения сигналов от нескольких наземных антенн в один, более мощный сигнал в виде антенной решетки . [39] : 34 Это было сделано в Голдстоуне, Калифорния , Канберре и Мадриде с использованием имеющихся там дополнительных спутниковых антенн. Кроме того, в Австралии радиотелескоп Паркса был введен в группу во время пролета Нептуна в 1989 году. В Соединенных Штатах очень большая антенная решетка в Нью-Мексико была введена во временное использование вместе с антеннами Deep Космическая сеть в Голдстоуне. [39] :34 Использование этой новой технологии антенных решеток помогло компенсировать огромное расстояние по радио от Нептуна до Земли.

Мощность [ править ]

Электроэнергия обеспечивается тремя радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РИТЭГ) MHW-RTG . Они питаются от плутония-238 (в отличие от изотопа Pu-239, используемого в ядерном оружии) и обеспечивали примерно 470 Вт при 30 вольт постоянного тока при запуске космического корабля. Плутоний-238 распадается с периодом полураспада 87,74 года [40], поэтому РИТЭГи, использующие Pu-238, будут терять коэффициент 1-0,5 (1 / 87,74) = 0,79% своей выходной мощности в год.

В 2011 году, через 34 года после запуска, тепловая мощность, вырабатываемая таким РИТЭГом, будет снижена до (1/2) (34 / 87,74) ≈ 76% от его начальной мощности. Термопары RTG , которые преобразуют тепловую энергию в электричество, также со временем ухудшаются, уменьшая доступную электрическую мощность ниже этого расчетного уровня.

К 7 октября 2011 года мощность, вырабатываемая Voyager 1 и Voyager 2, упала до 267,9 Вт и 269,2 Вт соответственно, что составляет около 57% от мощности при запуске. Уровень выходной мощности был лучше, чем прогнозы до запуска, основанные на консервативной модели деградации термопары. По мере уменьшения электрической мощности нагрузки космических аппаратов должны отключаться, что устраняет некоторые возможности. К 2032 году может не хватить мощности для связи. [41]

Межзвездная миссия "Вояджер" [ править ]

«Вояджер-1» пересек гелиопаузу или край гелиосферы в августе 2012 г. «
Вояджер-2» пересек гелиооболочку в ноябре 2018 г. [6] [42]

Основная миссия "Вояджера" была завершена в 1989 году, когда " Вояджер-2" пролетел близко к Нептуну . Межзвездная миссия "Вояджер" (VIM) - это расширение миссии, начавшееся, когда два космических корабля уже находились в полете более 12 лет. [43] Подразделение гелиофизики Управления научных миссий НАСА провело в 2008 году старшую проверку по гелиофизике. Группа пришла к выводу, что VIM «является миссией, которую абсолютно необходимо продолжать», и что финансирование VIM «близко к оптимальному уровню и увеличилось DSN ( Deep Space Network ) гарантирована ". [44]

Основная цель VIM - расширить исследование Солнечной системы за пределы внешних планет до внешнего предела и, если возможно, даже за его пределы. "Вояджеры" продолжают поиск границы гелиопаузы, которая является внешней границей магнитного поля Солнца. Прохождение границы гелиопаузы позволит космическому аппарату производить измерения межзвездных полей, частиц и волн, на которые не влияет солнечный ветер .

Вся платформа сканирования Voyager 2 , включая все инструменты платформы, была выключена в 1998 году. Все инструменты платформы Voyager 1 , за исключением ультрафиолетового спектрометра (UVS) [45] , также были выключены.

Платформа сканирования " Вояджер-1" должна была выйти из строя в конце 2000 года, но ее оставили для исследования УФ-излучения с наветренной стороны. Данные UVS по-прежнему фиксируются, но сканирование больше невозможно. [46]

Работа гироскопа завершилась в 2016 году для Voyager 2 и в 2017 году для Voyager 1 . Гироскопические операции используются для поворота зонда на 360 градусов шесть раз в год для измерения магнитного поля космического корабля, которое затем вычитается из научных данных магнитометра.

Два космических корабля продолжают работать с некоторой потерей избыточности подсистем, но сохраняют способность возвращать научные данные от полного набора научных инструментов Voyager Interstellar Mission (VIM).

Оба космических корабля также имеют достаточную электрическую мощность и топливо для контроля ориентации, чтобы продолжить работу примерно до 2025 года, после чего может не хватить электроэнергии для поддержки работы научных приборов; возврат научных данных и прекращение эксплуатации космических аппаратов. [47]

Детали миссии [ править ]

Эта диаграмма гелиосферы была опубликована 28 июня 2013 года и включает результаты, полученные с космического корабля "Вояджер". [48]

К началу VIM « Вояджер-1» находился на расстоянии 40 а.е. от Земли, а « Вояджер-2» находился на расстоянии 31 а.е. [49]VIM находится в трех фазах: завершающий шок, исследование гелиооболочки, фаза исследования межзвездного пространства. Космический аппарат начал VIM в среде, контролируемой магнитным полем Солнца, причем в плазменных частицах преобладают частицы, содержащиеся в расширяющемся сверхзвуковом солнечном ветре. Это характерная среда для фазы завершающего шока. На некотором расстоянии от Солнца сверхзвуковой солнечный ветер будет сдерживаться от дальнейшего расширения межзвездным ветром. Первой особенностью, с которой столкнулся космический аппарат в результате этого взаимодействия межзвездного ветра и солнечного ветра, была ударная волна, при которой солнечный ветер замедляется до дозвуковой скорости и происходят большие изменения направления потока плазмы и ориентации магнитного поля.

"Вояджер-1" завершил фазу завершающего шока в декабре 2004 г. на расстоянии 94 а.е., а " Вояджер-2" завершил его в августе 2007 г. на расстоянии 84 а.е. После входа в гелиооболочку космический корабль оказывается в зоне, где преобладает магнитное поле Солнца и частицы солнечного ветра. Пройдя через гелиооболочку, два «Вояджера» начнут фазу межзвездного исследования.

Внешняя граница гелиооболочки называется гелиопаузой, куда сейчас направляются космические корабли. Это область, где влияние Солнца начинает уменьшаться и межзвездное пространство может быть обнаружено. «Вояджер-1» покидает Солнечную систему со скоростью 3,6 а.е. в год в 35 ° к северу от эклиптики в общем направлении солнечной вершины в Геркулесе , в то время как скорость « Вояджера-2 » составляет около 3,3 а.е. в год, курсируя на 48 ° к югу от эклиптика. В конечном итоге космический корабль "Вояджер" отправится к звездам. Примерно 40 000 лет , Voyager 1 будет находиться в пределах 1,6 световых лет (LY) переменного тока + 79 3888, также известный какGliese 445 , приближающийся к Солнцу. Через 40 000 лет " Вояджер-2" будет в пределах 1,7 св. Лет от Росс 248 (другая звезда, приближающаяся к Солнцу), а через 296 000 лет он пройдет в пределах 4,6 св. Лет от Сириуса, самой яркой звезды на ночном небе. [5]

Ожидается, что космический корабль не столкнется со звездой в течение 1 сектиллиона (10 20 ) лет. [50]

В октябре 2020 года астрономы сообщили о значительном неожиданном увеличении плотности в космосе за пределами Солнечной системы, обнаруженном космическими зондами « Вояджер-1» и « Вояджер-2» . По словам исследователей, это означает, что «градиент плотности является крупномасштабной особенностью VLISM (очень локальной межзвездной среды ) в общем направлении носа гелиосферы ». [51] [52]

Телеметрия [ править ]

Телеметрия поступает в блок модуляции телеметрии (TMU) отдельно как «низкоскоростной» канал с частотой 40 бит в секунду (бит / с) и «высокоскоростной» канал.

Телеметрия с низкой скоростью направляется через TMU, так что ее можно передавать по нисходящей линии только как некодированные биты (другими словами, исправление ошибок отсутствует). При высокой скорости одна из наборов скоростей от 10 бит / с до 115,2 кбит / с передается по нисходящей линии связи как кодированные символы.

Если смотреть с расстояния 6 миллиардов километров (3,7 миллиарда миль), Земля выглядит как « бледно-голубая точка » (голубовато-белое пятно примерно на полпути вниз по световой полосе справа). [53]

TMU кодирует поток данных с высокой скоростью сверточным кодом, имеющим длину ограничения 7, с символьной скоростью, равной удвоенной скорости передачи битов (k = 7, r = 1/2).

Телеметрия Voyager работает на следующих скоростях передачи:

  • 7200, 1400 бит / с воспроизведение на магнитофоне
  • Поля, частицы и волны в реальном времени со скоростью 600 бит / с; полный УВС; инженерное дело
  • 160 бит / с поля, частицы и волны в реальном времени; Подмножество UVS; инженерное дело
  • Технические данные в реальном времени 40 бит / с, научных данных нет.

Примечание. При 160 и 600 бит / с чередуются разные типы данных.

Корабль "Вояджер" поддерживает три различных формата телеметрии:

Высокий уровень

  • CR-5T (ISA 35395) Science, [54] обратите внимание, что это может содержать некоторые технические данные.
  • FD-12 более высокая точность (и разрешение по времени) Технические данные, обратите внимание, что некоторые научные данные также могут быть закодированы.

Низкая ставка

  • EL-40 Engineering, [54] обратите внимание, что этот формат может содержать некоторые научные данные, но не все представленные системы.
    Это сокращенный формат с усечением данных для некоторых подсистем.

Понятно, что существует существенное перекрытие телеметрии EL-40 и CR-5T (ISA 35395), но более простые данные EL-40 не имеют разрешения телеметрии CR-5T. По крайней мере, когда дело доходит до представления доступного электричества подсистемам, EL-40 передает только целочисленные приращения, поэтому подобное поведение ожидается и в других местах.

Дампы памяти доступны в обоих инженерных форматах. Эти стандартные диагностические процедуры выявили и исправили проблемы с прерывистым переключением битов памяти, а также выявили проблему с постоянным переключением битов, которая вызвала двухнедельную потерю данных в середине 2010 года.

Обложка золотой пластинки

Золотая пластинка "Вояджера" [ править ]

Оба космических корабля несут на себе 12-дюймовую (30 см) золотую пластинку для фонографа, которая содержит изображения и звуки Земли, символические указания на обложке для воспроизведения записи и данные о местоположении Земли. [29] [25] Запись задумана как капсула времени и межзвездное сообщение любой цивилизации, инопланетянам или людям из далекого будущего, которые могут вернуть любого из Путешественников. Содержание этой записи было выбрано комитетом, в который входил Тимоти Феррис [25] под председательством Карла Сагана .

Бледно-голубая точка [ править ]

Открытия программы "Вояджер" на начальном этапе ее миссии, включая новые цветные фотографии крупных планет крупным планом, регулярно документировались печатными и электронными СМИ. Среди самых известных из них - изображение Земли в виде бледно-голубой точки , сделанное в 1990 году космическим аппаратом " Вояджер-1" и популяризированное Карлом Саганом.

Снова рассмотрим эту точку. Вот здесь. Это дом. Это мы ... Земля - ​​очень маленькая сцена на огромной космической арене ... На мой взгляд, возможно, нет лучшей демонстрации безрассудства человеческого самомнения, чем этот отдаленный образ нашего крошечного мира. Для меня это подчеркивает нашу ответственность относиться друг к другу с большей добротой и состраданием, а также беречь и лелеять эту бледно-голубую точку, единственный дом, который мы когда-либо знали.

См. Также [ править ]

  • Семейный портрет
  • Самый дальний , документальный фильм 2017 года по программе.
  • Межзвездный зонд
  • Пионерская программа
  • Планетарный Гранд Тур
  • Хронология исследования Солнечной системы

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Фантастическое путешествие Вояджера" . Чердак . Дата обращения 3 марта 2020 .
  2. ^ "Фантастическое путешествие Вояджера" . Чердак . Дата обращения 3 марта 2020 .
  3. ^ «Статус миссии Voyager» . JPL . Проверено 9 февраля 2021 года .
  4. ^ . JPL https://solarsystem.nasa.gov/missions/voyager-2/in-depth/ . Проверено 9 февраля 2021 года . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  5. ^ a b Jpl.Nasa.Gov. «Вояджер входит в межзвездное пространство - Лаборатория реактивного движения НАСА» . Jpl.nasa.gov . Проверено 14 сентября 2013 года .
  6. ^ a b c Браун, Дуэйн; Фокс, Карен; Кофилд, Калия; Поттер, Шон (10 декабря 2018 г.). «Выпуск 18-115 - зонд НАСА« Вояджер-2 »входит в межзвездное пространство» . НАСА . Проверено 10 декабря 2018 .
  7. ^ Университет Айовы (4 ноября 2019 г.). «Вояджер-2 достигает межзвездного пространства - прибор под руководством Айовы обнаруживает скачок плотности плазмы, подтверждая, что космический корабль вошел в царство звезд» . EurekAlert! . Проверено 4 ноября 2019 года .
  8. Рианна Чанг, Кеннет (4 ноября 2019 г.). «Открытия« Вояджера-2 »из межзвездного пространства. В своем путешествии за границу пузыря солнечного ветра зонд обнаружил некоторые заметные отличия от своего близнеца« Вояджер-1 »» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 5 ноября 2019 .
  9. ^ "Исследование Солнечной системы" . Лаборатория реактивного движения-НАСА . Проверено 19 февраля 2021 года .
  10. ^ Гладстон, Г. Рэндалл; и другие. (7 августа 2018 г.). «Небесный фон Лаймана-α, наблюдаемый New Horizons». Письма о геофизических исследованиях . 45 (16): 8022–8028. arXiv : 1808.00400 . Bibcode : 2018GeoRL..45.8022G . DOI : 10.1029 / 2018GL078808 .
  11. ^ Letzter, Рафи (9 августа 2018). «НАСА обнаружило огромную светящуюся« водородную стену »на краю нашей Солнечной системы» . Живая наука . Проверено 10 августа 2018 .
  12. ^ "Вояджер - информационный бюллетень" . voyager.jpl.nasa.gov .
  13. ^ a b Кофилд, Калла (8 июля 2019 г.). «Новый план для продолжения работы старейших исследователей НАСА» . НАСА . Проверено 12 июля 2019 .
  14. Дэйв Дуди (15 сентября 2004 г.). «Основы космического полета. Раздел I. Окружающая среда космоса» . .jpl.nasa.gov.
  15. Глава 11 «Путешественник: большой тур по большой науке» (секция 268.) Эндрю, Дж. Бутрика, найденный в ISBN 978-0-16-049640-0 « От инженерной науки к большой науке» под редакцией Памелы Э. Мак, НАСА, 1998 г. 
  16. ^ "Планетарное путешествие" . USA.gov. 30 октября 2013. Архивировано из оригинала 27 ноября 2013 года . Проверено 15 октября 2013 года .
  17. Дэвид В. Свифт (1 января 1997 г.). Рассказы "Вояджера": личные взгляды на гранд-тур . AIAA. п. 69. ISBN 978-1-56347-252-7.
  18. ^ "Voyager FAQ" . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 1 января 2015 года .
  19. Джим Белл (24 февраля 2015 г.). Межзвездная эра: внутри сорокалетней миссии "Вояджер" . Издательская группа "Пингвин". п. 94. ISBN 978-0-698-18615-6.
  20. Алан Стерн (23 июня 2014 г.). "Перспектива ИП: что, если бы" Вояджер "исследовал Плутон?" . Новые горизонты: миссия НАСА к Плутону и поясу Койпера . Проверено 29 августа 2020 .
  21. ^ "НАСА - Вояджер 2 доказывает, что Солнечная система раздавлена" . www.nasa.gov .
  22. ^ Браун, Дуэйн; Кук, Цзя-Руи; Бакли, М. (14 декабря 2010 г.). «Приближаясь к межзвездному пространству, зонд НАСА видит падение солнечного ветра» . Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса. Архивировано из оригинального 15 декабря 2010 года.
  23. ^ Смит, Кэтрин (10 июня 2011 г.). «СМОТРЕТЬ: НАСА обнаруживает« пузыри »на краю Солнечной системы» . Huffington Post .
  24. Амос, Джонатан (15 июня 2012 г.). "Частицы указывают путь для" Вояджера НАСА " . BBC News . Проверено 15 июня 2012 года .
  25. ^ a b c Феррис, Тимоти (май 2012 г.). "Тимоти Феррис в бесконечном путешествии путешественников" . Смитсоновский журнал . Проверено 15 июня 2012 года .
  26. ^ Кук, Jia-Rui C .; Агл, округ Колумбия; Браун, Дуэйн (12 сентября 2013 г.). «Космический корабль НАСА отправляется в историческое путешествие в межзвездное пространство» . НАСА . Проверено 12 сентября 2013 года .
  27. ^ «Вояджер-1 вошел в новую область космоса, указывают на внезапные изменения космических лучей» . Архивировано из оригинального 22 марта 2013 года . Проверено 20 марта 2013 года .
  28. ^ «Отчет: Обновление статуса НАСА Вояджер на Вояджере 1 Местоположение» . НАСА . Проверено 20 марта 2013 года .
  29. ^ a b Краусс, Лоуренс М. (5 сентября 2017 г.). «Размышляя о межзвездных путешествиях путешественников и о наших собственных» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 5 сентября 2017 года .
  30. ^ Хейнс, Роберт. «Как мы получаем изображения из космоса, исправленное издание» . Факты НАСА . НТРС.
  31. ^ Вояджер - космический корабль НАСА сайт
  32. НАСА / JPL (26 августа 2003 г.). "Описание камеры с узким углом обзора" Вояджер-1 " . НАСА / PDS.
  33. НАСА / JPL (26 августа 2003 г.). "Описание широкоугольной камеры Voyager 1" . НАСА / PDS.
  34. ^ "Часто задаваемые вопросы Voyager" . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года.
  35. ^ "Информация о хосте приборов" Вояджер-1 " . seti.org . Проверено 10 августа 2019 .
  36. ^ "Компьютеры в космическом полете: Опыт НАСА - Глава 6 - Распределенные вычисления на борту Вояджера и Галилео - Вояджер - Центр летающих компьютеров" .
  37. ^ Tomayko, Джеймс (апрель 1987). «Компьютеры в космическом полете: опыт НАСА» . НАСА . Проверено 6 февраля 2010 года .
  38. ^ Джонсон, Херб (ноябрь 2014 г.). "История COSMAC 1802 в космосе" . автор . Проверено 27 июля 2015 года .
  39. ^ Б с д е е г Ludwig, Roger; Тейлор, Джим (март 2002 г.). "Вояджер Телекоммуникации" (PDF) . НАСА . Проверено 26 марта 2016 .
  40. ^ "Ежеквартальное исследование актинидов: лето 1997" . lanl.gov .
  41. Сигал, Майкл (1 сентября 2017 г.). «За пределами Вояджера» . Наутилус . Проверено 2 сентября 2017 года .
  42. ^ Кофилд, Калия; Кук, Цзя-Руи; Фокс, Карен (5 октября 2018 г.). «НАСА« Вояджер-2 »может приблизиться к межзвездному пространству» . НАСА . Проверено 6 октября 2018 года .
  43. ^ "Межзвездная миссия" . НАСА.
  44. ^ "Старший обзор 2008 Операции Миссии и Программа Анализа Данных для Операционных Миссий Гелиофизики" (PDF) . НАСА. п. 7. Архивировано из оригинального (PDF) 26 июня 2008 года . Проверено 30 мая 2008 года .
  45. ^ "Ультрафиолетовый спектрометр" . "Вояджер: межзвездная миссия" . Лаборатория реактивного движения НАСА . Проверено 11 июня 2006 года .
  46. ^ Камень ЕС; Дж. Д. Ричардсон; Э.Б. Мэсси. «Предложение межзвездной миссии« Вояджер »для старшего обзора 2010 г. Программы операций и анализа данных для операционных миссий по гелиофизике» (PDF) . НАСА. п. 24. Архивировано из оригинального (PDF) 23 декабря 2016 года . Проверено 20 ноября +2016 .
  47. ^ "Вояджер - космический корабль на сайте НАСА" . Архивировано из оригинала на 1 марта 2017 года . Проверено 13 сентября 2011 года .
  48. ^ «НАСА - переходные области на внешних границах гелиосферы» . Архивировано из оригинала 8 июля 2013 года .
  49. ^ JPL.NASA.GOV. «Вояджер - Межзвездная миссия» . voyager.jpl.nasa.gov . Проверено 27 мая 2016 .
  50. ^ Coryn AL Желонка-Джонс, Davide Farnocchia (3 апреля 2019). "Будущие звездные облеты космических кораблей" Вояджер "и" Пионер ". Исследовательские заметки Американского астрономического общества . 3 (59): 59. arXiv : 1912.03503 . Bibcode : 2019RNAAS ... 3 ... 59B . DOI : 10,3847 / 2515-5172 / ab158e .
  51. Старр, Мишель (19 октября 2020 г.). "Космический корабль" Вояджер "обнаруживает увеличение плотности пространства за пределами Солнечной системы" . ScienceAlert . Проверено 19 октября 2020 года .
  52. ^ Курт, WS; Gurnett, DA (25 августа 2020 г.). «Наблюдения радиального градиента плотности в очень локальной межзвездной среде с помощью космического корабля« Вояджер-2 »» . Письма в астрофизический журнал . 900 (1). DOI : 10.3847 / 2041-8213 / abae58 . Проверено 19 октября 2020 года .
  53. ^ Персонал (12 февраля 2020 г.). «Возвращение к бледно-голубой точке» . НАСА . Дата обращения 12 февраля 2020 .
  54. ^ a b "Вояджер - Статус миссии" . voyager.jpl.nasa.gov .

Внешние ссылки [ править ]

Сайты НАСА

  • Веб-сайт NASA Voyager - основной источник информации.
  • Состояние миссии "Вояджер" (чаще, чем не менее трех месяцев назад)
  • Срок службы космического корабля "Вояджер"
  • Исследование космоса - роботизированные миссии
  • Факты НАСА - Миссия "Вояджер" к внешним планетам (формат PDF)
  • Атлас шести спутников Сатурна "Вояджер-1" и "2" (формат PDF) 1984 г.
  • JPL Voyager Telecom Руководство

Страницы с информацией о приборе НАСА:

  • "Обзор прибора" Вояджер " . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года.
  • «CRS - ПОДСИСТЕМА КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ» . Архивировано из оригинала 3 августа 2014 года . Проверено 11 ноября 2017 года .
  • "ISS NA - ПОДСИСТЕМА ИЗОБРАЖЕНИЯ НАУКИ - УЗКИЙ УГОЛ" .[ постоянная мертвая ссылка ]
  • "ISS WA - ПОДСИСТЕМА ИЗОБРАЖЕНИЯ НАУКИ - ШИРОКИЙ УГОЛ" . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • «ИРИС - ИНТЕРФЕРОМЕТР ИНТЕРФЕРОМЕТР, СПЕКТРОМЕТР И РАДИОМЕТР» . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • «LECP - НИЗКАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТИЦА» . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • "МАГ - ТРЕХОСНЫЙ МАГНИТОМЕТР С ЗАПОРНЫМ ЗАДВИЕМ" . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • "PLS - ПЛАЗМЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ" . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • «ППС - ПОДСИСТЕМА ФОТОПОЛЯРИМЕТРА» . Архивировано из оригинального 25 августа 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • "ПРА - ПЛАНЕТАРНЫЙ РАДИОАСТРОНОМИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК" . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • «PWS - ПЛАЗМЕННЫЙ ПРИЕМНИК» . Архивировано из оригинала 18 июля 2009 года . Проверено 29 октября 2009 года .
  • "RSS - НАУЧНАЯ ПОДСИСТЕМА РАДИО" . Архивировано из оригинала 3 августа 2014 года . Проверено 11 ноября 2017 года .
  • «УВС - УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ СПЕКТРОМЕТР» . Архивировано из оригинала 3 августа 2014 года . Проверено 11 ноября 2017 года .

Сайты, не относящиеся к НАСА

  • Космический корабль покидает Солнечную систему - текущее положение и схемы
  • NPR: Science Friday, 24.08.07 Интервью по случаю 30-летия космического корабля "Вояджер"
  • Иллюстрированный технический документ по RL Heacock , инженер проекта
  • Грей, Меган. «Вояджер и межзвездное пространство» . Видео о глубоком космосе . Брэди Харан .
  • PBS показала документальный фильм « Самый дальний путешественник в космосе»
  • Альбом изображений "Вояджер" Кевина М. Гилла