Миссия «вояджер». 18 миллиардов километров от земли

Алан-э-Дейл       10.09.2022 г.

Первые впечатления

В марте 1979 года «Вояджер-1» долетел до Юпитера, ученые были потрясены уникальными фотографиями, присланными в центр управления полетом. Впервые люди смогли полюбоваться фантастическими видами пейзажей: облаками на планете и красным пятном, спутниками Юпитера — оранжевым Ио и белоснежным, полностью покрытым льдом Европой. Благодаря новым снимкам были открыты первые активные вулканы за пределами Земли на Ио и свидетельства существования океана подо льдом на Европе.

Тогда же возникло понятие «Instant Science» (моментальная наука), когда журналисты в исследовательском центре сразу просили дать разъяснения к фотографиям, которые были получены всего несколько часов назад и ученые еще не успели их тщательно проанализировать. Для многих экспертов это стало дополнительным испытанием, когда после спокойной работы они очутились перед десятками журналистов, требующих немедленного ответа. Некоторых из них больше всего интересовал вопрос, где сейчас «Вояджер-1».

Рекорды дальности и скорости

Скорости и расстояния от Солнца Вояджеров 1 и 2

17 февраля 1998 года «Вояджер-1» на расстоянии 69,419 а.е. (около 10,4 млрд км) от Солнца «обогнал» аппарат «Пионер-10», до того момента бывший наиболее отдалённым из созданных людьми космических объектов.

Один из последних снимков Вояджера-1, сделанный в 1990 году с расстояния в 6 млрд км (40 а.е.) от Земли

По состоянию на конец 2017 года, «Вояджер-1» является самым быстрым из покидающих Солнечную систему космических аппаратов. Хотя запущенный 19 января 2006 года в сторону Плутона аппарат «Новые горизонты» имел более высокую стартовую скорость, в конечном итоге он движется медленнее обоих «Вояджеров» благодаря удачным гравитационным манёврам последних.

18 августа 2021 года «Вояджер-1» превысил расстояние в 23 миллиарда км от Солнца.

В определённые периоды года расстояние между «Вояджер-1» и Землёй уменьшается, это связано с тем, что скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца (около 30 км/c) выше, чем скорость, с которой «Вояджер-1» отдаляется от него.

Миссия Вояджера 2 на Уране и Нептуне не закончена

Уран и Нептун находятся в самых холодных точках Солнечной системы. Эти планеты в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля. Здесь мы не можем увидеть их из телескопа, поэтому в НАСА считают, что продолжать исследовать Уран и Нептун необходимо.

«Вояджер» 2 стал единственным аппаратом, который доставил ученым данные об обеих планетах. Он доставил снимки Урана и Нептуна, измерил параметры атмосферы, магнитного поля, радиации и пр. Однако полученные данные нуждаются в перепроверке, так как были получены с помощью устаревших на сегодняшний день технологий. Так что не факт, что миссия «Вояджера 2» на Уране и Нептуне закончилась. Возможно следует ожидать продолжения.

Полет «Вояджера-2» к Юпитеру и Сатурну

Этот зонд отправился в путь первым, однако летел медленнее, поэтому достиг Юпитера лишь 9 июля 1979 года, спустя 4 месяца после «Вояджера-1». В целом его путь оказался даже интереснее, ведь он посетил и Уран с Нептуном, а «Вояджер-1» после Сатурна ушел в сторону.

Около Юпитера, кроме самой планеты, зонд обследовал галилеевские спутники, например, пролетел неподалеку от Европы, которую собрат миновал, и побывал у Ганимеда.

Извержение вулкана Пепе на спутнике Юпитера Ио, снятое Вояджером-2

С Сатурном аппарат сблизился лишь 25 августа 1981 года, почти через год после того, как там побывал «Вояджер-1». Там он также сделал множество фотографий планеты и спутников. Первым на пути оказался спутник Япет и зонд впервые в истории передал его снимки и данные по химическому составу, которые заставили задуматься многих. Также было снято множество других спутников с разного расстояния.

Хотя у Юпитера и Сатурна уже побывал «Вояджер-1», со вторым зондом ученые получили уникальную возможность дополнить свои данные. Они могли корректировать путь аппарата таким образом, чтобы заглянуть в те места, куда не попал первый зонд, или где нужно получить дополнительные данные. Два этих зонда вместе дали очень много бесценной информации, сделали множество открытий, а где-то и опровергли прежние теории. Например, по полученным снимкам годы спустя были открыты спутники Сатурна Пан и Паллена.

Снимок Сатурна в естественных цветах, сделанный 21 июля 1981 года Вояджером-2 с расстояния 21 млн. миль.

Не обошлось здесь и без приключений, добавивших седых волос исследователям. После прохождения через плоскость колец зонд ушел на теневую сторону планеты, однако после выхода на связь не вышел. Оказалось, что поворотная платформа застряла и не ориентировалась на Землю. Сначала предполагалось, что причиной стали микрочастицы из колец Сатурна, затем решили, что дело во внутренних неполадках. Было изготовлено 86 макетов, на которых проблема была всесторонне изучена, и причиной оказалась чрезмерная нагрузка на механизмы. Была передана новая программа для переориентации зонда и связь удалось восстановить. Однако несколько снимков Энцелада и Тефии из-за этого сделать не удалось. В целом же программа была выполнена полностью.

Послание инопланетянам

Несмотря на опасения параноиков, боящихся агрессивных инопланетян, на каждом космическом аппарате разместили 30 сантиметровые позолоченные пластины с информацией о Земле. Координаты нашей планеты указаны, относительно ближайших пульсаров. Шансы найти инопланетян очень малы, ведь от точки, где сейчас «Вояджер-1» находится, до ближайшей звезды в созвездии Жирафа ему лететь еще 40 тысяч лет.

Кроме того, на пластинах записаны звуки природы (вулканы, землетрясения, дождь, птицы, человеческие шаги и многое другое) и приветствия на 55 языках. Размещены фотографии и музыкальные произведения от классических до народных, которые можно проигрывать с помощью приложенной специальной иглы.

Где сейчас находится космический зонд Вояджер 2

«Вояджер» 2 исследовал Солнечную систему с 1977 года и только относительно недавно вышел в межзвездное пространство. Его аналог «Вояджер 1» исследует гелиосферу, начиная с 2012 года.

Вместе с тем начали появляться сообщения о том, что космический зонд «Вояджер 2» начал испытывать недостаток энергии. НАСА пришлось отключить систему обогрева датчика космических лучей, чтобы спасти ему жизнь.

Изначально ученые проекта «Вояджер» предполагали, то зонд продержится в космосе не больше 5 лет, но на самом деле он там находится по сей день. Долговечность данных космических зондов обуславливает использование сверхмощных ядерных двигателей — РИТЭГОВ. Полностью зонд прекратит функционировать только к 2050 году по подсчетам НАСА.

Технические проблемы «Вояджера-2» и их решение

Полёт «Вояджера-2» продлился гораздо дольше, чем было запланировано. В связи с этим после пролёта Юпитера учёным, сопровождавшим миссию, пришлось решить огромное количество технических проблем. Заложенные изначально правильные подходы к конструированию аппаратов позволили это сделать. К наиболее значимым и успешно решённым проблемам можно отнести:

  • выход из строя автоматической подстройки частоты гетеродина. Без автоматической подстройки приёмник может принимать лишь сигналы в пределах собственной полосы пропускания, которая составляет менее 1/1000 нормального её значения. Даже доплеровские сдвиги от суточного вращения Земли превышают её в 30 раз. Оставался единственный выход из положения — каждый раз рассчитывать новое значение передаваемой частоты и подстраивать наземный передатчик так, чтобы после всех сдвигов сигнал как раз попадал в полосу пропускания приемника. Это и было сделано — компьютер теперь включен в контур передатчика.
  • выход из строя одной из ячеек оперативной памяти бортовой ЭВМ — программу удалось переписать и загрузить так, что этот бит перестал влиять на неё;
  • на определённом участке полёта применявшаяся система кодирования управляющего сигнала уже переставала отвечать требованиям достаточной помехозащищённости из-за ухудшения отношения сигнал/шум. В бортовую ЭВМ была загружена новая программа, осуществлявшая кодирование гораздо более защищённым кодом (был применён двойной код Рида — Соломона).
  • при пролёте плоскости колец Сатурна бортовая поворотная платформа с телекамерами была заклинена, вероятно, частицей этих колец. Осторожные попытки поворота её несколько раз в противоположные стороны позволили, в конце концов, разблокировать платформу;
  • падение мощности питающих изотопных элементов потребовало составления сложных циклограмм работы бортового оборудования, часть которого начали время от времени отключать, чтобы предоставить другой части достаточно электроэнергии;
  • незапланированное вначале удаление аппаратов от Земли потребовало многократной модернизации наземного приёмо-передающего комплекса, чтобы принимать слабеющий сигнал.

Исследование системы Юпитера

Вояджер 1 был запущен после Вояджера 2, но из-за более быстрого маршрута он вышел из пояса астероидов раньше своего близнеца. Он начал свою миссию по созданию изображений Юпитера в апреле 1978 года на расстоянии 265 миллионов километров от планеты. Изображения, отправленные к январю следующего года, показали, что атмосфера Юпитера была более турбулентной, чем во время первых полетов в 1973 и 1974 годах.

10 февраля 1979 года космический корабль вошел в систему луны Юпитера, и в начале марта он уже обнаружил тонкое (менее 30 км толщиной) кольцо, вращающееся вокруг Юпитера. Пролетая мимо Амальтеи, Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто (в таком порядке) 5 марта, аппарат прислал захватывающие фотографии этой местности, открыв совершенно новые миры для изучения учеными. Самая интересная находка была на Ио, где изображения показали причудливый желтый, оранжевый и коричневый мир с восемью активными вулканами, извергающими материал в космос. Это делает его одним из самых геологически активных планетных тел в Солнечной системе. Космический корабль также обнаружил два новых спутника Фиву и Метиду​. Максимальное сближение «Вояджера-1» с Юпитером произошла в 12:05 5 марта 1979 года на расстоянии 280 000 км.

Полет «Вояджера-2» к Урану и Нептуну

Дальше путь зонда лежал к Урану, куда он и прибыл 24 января 1986 года. Благодаря удачному расположению планет зонд воспользовался гравитацией Юпитера и Сатурна для разгона, и достиг Урана за 9 лет после старта. Не будь такого случая, путь занял бы около 30 лет, то есть зонд лишь недавно побывал бы там, а до Нептуна еще не долетел.

На удачный исход этой операции шансы оценивались всего в 60-70%, особенно после проблем с поворотной платформой. Из-за большого расстояния для связи начали применять 64-метровые антенны, расположенные на разных материках. Скорость передачи данных также снизилась, поэтому бортовой компьютер был перепрограммирован под более эффективные алгоритмы сжатия. Однако к тому времени мощность радиоизотопных генераторов уже сильно упала, и для экономии энергии приборы использовались поочередно.

Посещение Урана

Уран при подлете оказался повернут к «Вояджеру-2» южным полушарием. В программу было включено обзорное фотографирование планеты и пролет мимо спутника Миранды. Однако в итоге были открыты еще 2 кольца Урана, помимо известных, и спутник Пак. Затем было открыто еще около десятка мелких спутников, размером всего в несколько десятков километров. Была детально изучена магнитосфера планеты, что дало много новой информации.

Снимок Урана, сделанный Вояджером-2 после его пролета.

Здесь тоже не обошлось без приключений. За 6 дней до максимального сближения с планетой было обнаружено, что снимки поступают с искажениями в виде черно-белой сетки. Выяснилось, что в одном байте один бит всегда имел значение 1 и не менялся. Программисты переписали программу, чтобы исключить дефектный бит, и успели передать её за 4 дня до сближения.

Всего «Вояджер-2» передал примерно 6000 снимков Урана его колец и спутников. Далее его ожидал очередной маневр и длинный путь к следующему пункту – Нептуну, которого он и достиг 24 августа 1989 года, спустя 12 лет после старта, и всего за 3.5 года от Урана. До сих пор так далеко не долетал ни один аппарат с Земли.

Посещение Нептуна

Из-за большой удаленности ручное управление было бесполезным – радиосигнал шел от Земли до аппарата более 4 часов, и столько же обратно. За это время зонд успел бы пролететь более 200 000 км. Поэтому работал он самостоятельно, всю информацию записывая на специальный цифровой магнитофон, а уже потом, после удаления от планеты всю её передал. Скорость передачи на таком расстоянии тоже была очень медленной, чтобы фильтровать слабый полезный сигнал от помех.

«Вояджер-2» впервые сфотографировал Нептун с близкого расстояния, изучил его атмосферу и магнитосферу. Был обнаружен гигантский антициклон, подобный Большому Красному пятну на Юпитеру, но этот получил название Большое Темное пятно. Были сняты полярные сияния на Нептуне, причем не только у полюсов, но и везде, а также на его спутнике Тритоне.

Нептун, Большое Темное пятно и облака в атмосфере.

Тритон, вопреки ожиданиям – на нем царит экстремальный холод до -236 градусов, оказался геологически активным. На нем были обнаружены не только действующие вулканы, но и гейзеры. Такой тип вулканизма называется жидкостно-ледяным, и он уникален. Тритон имеет очень разреженную атмосферу, однако зонд обнаружил в ней тонкие облака, вероятно, из азотного инея.

Кроме множества других открытий, «Вояджер-2» обнаружил у Нептуна 6 мелких спутников и кольца.

После Нептуна аппарат, как и «Вояджер-1», ушел к югу от эклиптики под д углом 48 градусрв. На этом его планетная миссия закончилась. Скорость полета его к тому времени достигла 15.9 км/с.

Как поддерживается “жизнь” аппаратов?

Источник питания зондов — комплект из трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов MHW-RTG (РИТЭГ). Каждая такая батарея представляет собой 38-килограммовый цилиндр, внутри которого хранится 4,5 кг плутония-238, выделяющего 2400 Вт тепла, которое затем преобразуется в электрическую энергию.

Фото: historicspacecraft.com / Так выглядит радиоизотопный термоэлектрический генератор, установленный на борт «Вояджеров»

Комплекты MHW-RTG на борт «Вояджеров» установили еще в 1975 году, то есть работать они начали за два года до старта. К моменту запуска мощность каждого генератора составляла примерно 470 ватт.

Каждый РИТЭГ «Вояджеров» вырабатывает электрическую мощность при помощи трех сотен кремний-германиевых термопар (выработка происходит за счет разницы внутренней и внешней температур РИТЭГов). Однако эти термопары со временем “стареют” и подвергаются воздействию нейтронного излучения, которое появляется при распаде плутония. От этого их производительность падает.

Миссия Voyager Interstellar Mission продолжается уже 44 года, период полураспада плутония-238 — 88 лет, это значит, что генераторы, использующие это «топливо», теряют 0,78% своей мощности в год. На сентябрь 2017 года у «Вояджеров» осталось 72,9% запасов топлива. К 2050 году мощность сократится до 56,5%. Но до критического уровня мощность упадет гораздо раньше — в 2025 году, ее больше не хватит для общения с Землей. Тогда ученые отключат приборы на «Вояджерах», но перед этим специалисты установят с ними сеанс связи, чтобы принять последний поток данных.

Фото: NASA / Знаменитый снимок планеты Земля «Pale Blue Dot», сделанный «Вояджером-1» в 1990 году. На фото запечатлена наша планета с расстояния 6 млрд. км (посередине на коричневой полосе справа)

На 2021 год почти все научные инструменты на «Вояджерах» отключены, работают лишь некоторые приборы, которые проводят исследования магнитного поля и плазмы.

[Статья по теме: 

Где сейчас «Вояджер-1»

В августе 2012 года космический аппарат подлетел к границам гелиосферы, где преобладание солнечного ветра меняется на галактические космические лучи. Став первым рукотворным объектов, вышедшим в межзвездное пространство, он, однако, к границам солнечной системы подлетит только через 300 лет. Внешним пределом всеми астрономами считается облако Оорта, куда долетают кометы с длинной орбитой и где влияние гравитации Солнца все еще больше воздействия других звезд.

Где сейчас находится «Вояджер-1», можно посмотреть в отдельном приложении НАСА. Которое показывает, что космический зонд успел отлететь на 21 миллиард километров от Земли или на 138 астрономических единицы. Свет пролетает это расстояние за 19 часов.

По плану, оба аппарата должны были проработать 5 лет, многие считают, что это просто техническое чудо, что они продолжают действовать. По оценке специалистов, в 2020-х годах они перестанут отвечать, поскольку полностью разрядятся радиоизотопные источники энергии. Конечно, дальше улетит «Вояджер-1», на каком он расстоянии тогда будет, пока неизвестно. Далее зонды будут практически вечно скитаться по нашей Галактике, оборачиваясь вокруг ее центра за 225 млн. лет.

Почему в 70-х

В далеком 1965 году, во многом благодаря соревнованию с Советским Союзом, у космического агентства США НАСА было достаточно денег, чтобы финансировать научные исследования. В то время считалось, что уровень развития техники не дает возможности производить аппараты, способные путешествовать за десятки миллиардов километров за пределы Солнечной системы. Для разработки теории таких полетов была приглашена группа молодых и талантливых математиков.

Двоим из них — Майклу Миновичу (Michael Minovich) и Гэри Флэндроу (Gary Flandro) было поручено задание по изучению возможной траектории полета космических аппаратов в Солнечной системе. Чтобы подготовиться к тому времени, когда ракетные технологии достигнут соответствующего уровня. Два молодых дарования рассчитали, что в период с 1976 по 1979 гг. существуют уникальные условия для запуска космического зонда по траектории, пролегающей рядом с четырьмя крупными планетами при минимальных затратах горючего. Один раз в 176 лет планеты располагаются таким образом, что можно использовать гравитацию одной из них для полета дальше к следующей. Предыдущее такое расположение было в 1801 году, а последующее в 2153 году.

Проект «Вояджер»

«Вояджер» — космический зонд.

Проект «Вояджер» — один из самых выдающихся экспериментов, выполненных в космосе в последней четверти XX века. Расстояния до планет-гигантов слишком велики для наземных средств наблюдения. Поэтому отправленные на Землю «Вояджерами» фотоснимки и данные измерений до сих пор имеют большую научную ценность.

Идея проекта впервые появилась в конце 1960-х годов, незадолго до запуска первых пилотируемых аппаратов к Луне и аппаратов «Пионер» к Юпитеру.

Большое Красное пятно Юпитера. Фото сделано «Вояджером-1»

Первоначально планировалось исследовать только Юпитер и Сатурн. Однако благодаря тому, что все планеты-гиганты удачно расположились в сравнительно узком секторе Солнечной системы («парад планет»), было возможно использование гравитационных манёвров для облёта всех внешних планет, за исключением Плутона. Поэтому траектория полёта была рассчитана исходя из этой возможности, хотя официально изучение Урана и Нептуна не вошло в программу миссии (для гарантированного достижения этих планет потребовалось бы строительство более дорогих аппаратов с более высокими характеристиками по надёжности).

После того, как «Вояджер-1» успешно выполнил программу исследования Сатурна и его спутника Титана, было принято окончательное решение направить «Вояджер-2» к Урану и Нептуну. Для этого пришлось слегка изменить его траекторию, отказавшись от близкого пролёта около Титана.

Как был создан космический зонд Вояджер 2

В ХХ веке наука про космос начала стремительно развиваться и ученым удалось узнать многое благодаря изобретению аппаратов, способных преодолевать далекие расстояния и исследовать самые удаленные планеты Солнечной системы.

В рамках проекта «Вояджер» 20 августа 1977 года был запущен зонд «Вояджер 2», который несмотря на свое название, все-таки был первым. Спустя время после него в космос полетел «Вояджер 1», а если быть исторически точными, то 5 сентября 1977 года.

Для этого ученые выбрали подходящий момент — парад планет. Данное явление можно наблюдать всего раз в 177 лет. В это время планеты-гиганты сближаются на максимально возможное расстояние друг от друга.

Команда проекта «Вояджер», рассчитывая траекторию полета зонда, учла данный нюанс. Планировалось, что «Вояджер 2» сможет совершить гравитационный маневр и облетит во время своего космического путешествия все внешние планеты.

К слову, миссия «Вояджер» официально не предусматривала исследование Нептуна и Урана. Это потребовало бы гораздо более мощной техники, которой на то время не существовало.

Первое, чем занялся аппарат «Вояджер 2», это исследование планет-гигантов: Юпитера и Сатурна. Но самым главным его достижением стало путешествие на Уран и Нептун, что позволило ученым наконец-то узнать, что скрывают окраины нашей Солнечной системы.

Устройство аппарата

Масса аппарата при старте составляла 798 кг, масса полезной нагрузки — 86 кг. Длина — 2,5 м. Корпус аппарата — десятигранная призма с центральным проёмом. На корпус посажен отражатель направленной антенны диаметром 3,66 метра. Электропитание обеспечивают три вынесенных на штанге радиоизотопных термоэлектрических генератора, использующих плутоний-238 в виде окиси (в силу удалённости от Солнца солнечные батареи были бы бесполезны). На момент старта общее тепловыделение генераторов составляло около 7 киловатт, их кремний-германиевые термопары обеспечивали 470 ватт электрической мощности. По мере распада плутония-238 (его период полураспада составляет 87,7 года) и деградации термопар мощность термоэлектрических генераторов падает. На 13.10.2021 остаток плутония-238 равен 70.5% от начального, к 2025 году тепловыделение упадёт до 68.8% от начального. Кроме штанги электрогенераторов, к корпусу прикреплены ещё две: штанга с научными приборами и отдельная штанга магнитометра.

На «Вояджере» установлены два компьютера, которые можно перепрограммировать, что позволяло менять научную программу и обходить возникающие неисправности. Объём оперативной памяти — два блока по 4096 восемнадцатиразрядных слов. Ёмкость запоминающего устройства — 67 мегабайт (до 100 изображений от телевизионных камер). В системе трёхосной ориентации используются два датчика Солнца, датчик звезды Канопус, инерциальный измерительный блок, а также 16 реактивных микродвигателей. В системе коррекции траектории используются 4 таких микродвигателя. Они рассчитаны на 8 коррекций при общем приращении скорости 200 м/сек.

Антенны две: ненаправленная и направленная. Обе антенны работают на частоте 2113 МГц на приём и 2295 МГц на передачу (S-диапазон), а направленная антенна — ещё и 8415 МГц на передачу (X-диапазон). Мощность излучения — 28 Вт в S-диапазоне, 23 Вт в X-диапазоне. Радиосистема «Вояджера» передавала поток информации со скоростью 115,2 кбит/с от Юпитера и 45 кбит/с — от Сатурна. На определённом этапе миссии была реализована схема сжатия изображений, для чего был перепрограммирован бортовой компьютер. Также был задействован имевшийся на «Вояджере» экспериментальный кодировщик данных: схема коррекции ошибок в принимаемых и передаваемых данных была изменена с двоичного кода Голея на код Рида — Соломона, что сократило количество ошибок в 200 раз.

На борту аппарата закреплена золотая пластина, на которой для потенциальных инопланетян указаны координаты Солнечной системы и записан ряд земных звуков и изображений.

В комплект научной аппаратуры входят следующие приборы:

  • Телевизионная камера с широкоугольным объективом и телевизионная камера с телеобъективом, каждый кадр которой содержит 125 кБ информации.
  • Инфракрасный спектрометр, предназначенный для исследования энергетического баланса планет, состава атмосфер планет и их спутников, распределения температурных полей.
  • Ультрафиолетовый спектрометр, предназначенный для исследования температуры и состава верхних слоёв атмосферы, а также некоторых параметров межпланетной и межзвёздной среды.
  • Фотополяриметр, предназначенный для исследования распределения метана, молекулярного водорода и аммиака над облачным покровом, а также для получения информации об аэрозолях в атмосферах планет и о поверхности их спутников.
  • Два детектора межпланетной плазмы, предназначенные для регистрации как горячей дозвуковой плазмы в магнитосфере планет, так и холодной сверхзвуковой плазмы в солнечном ветре. Установлены также детекторы волн в плазме.
  • Детекторы заряженных частиц низкой энергии, предназначенные для исследования энергетического спектра и изотопного состава частиц в магнитосферах планет, а также в межпланетном пространстве.
  • Детекторы космических лучей (частиц высоких энергий).
  • Магнитометры для измерения магнитных полей.
  • Приёмник для регистрации радиоизлучения планет, Солнца и звёзд. Приёмник использует две взаимно перпендикулярные антенны длиной по 10 м.

Большинство приборов вынесено на специальной штанге, часть из них установлена на поворотную платформу. Корпус аппарата и приборы оборудованы разнообразной теплоизоляцией, тепловыми экранами, пластиковыми блендами.

Старт экспедиции

Более сорока лет назад были запущены две межпланетные станции НАСА «Вояджер» под первым и вторым номерами. Они совершенно одинаковые и отличается только названием и временем запуска. Станцию «Вояджер- 2 » отправили в космос 20 августа 1977 году, а его близнец под первым номером отправился чуть позже: 5 сентября.

Путаницы с номерами космических аппаратов никакой нет. Просто изначально специалистами НАСА планировалось, что «Вояджер- 1» полетит быстрее и будет первым при подлете к планетам. Что и случилось при пролете между поясом астероидов и орбитой Марса. Скорость «Вояджера-1» составляет около 17 км в секунду. Далее станции отправились по разным маршрутам.

Телеметрия

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-белая точка примерно на полпути вниз по световой полосе справа).

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 режиме реального времени 40 бит / с, научных данных нет.

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

Корабль «Вояджер» поддерживает три различных формата телеметрии:

Высокий уровень

CR-5T (ISA 35395) Наука, 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, 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

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.