Космический аппарат НАСА «Вояджер-1» десятилетиями бьет рекорды по пройденному расстоянию. Запущенный почти 50 лет назад, он стал самым удаленным от Земли объектом, созданным человеком, когда в 1998 году обогнал зонд «Пионер-10». Это был первый космический аппарат, покинувший пределы Солнечной системы, и он станет первым посланником человечества к звездам.
Камеры «Вояджера-1» и его близнеца «Вояджера-2» запечатлели мощные мегаштормы во внешней части Солнечной системы, первые изображения десятков спутников и невиданные ранее детали тонких колец вокруг Юпитера, Сатурна, Нептуна и Урана.
Снимки и данные, отправленные на Землю, легли в основу теорий о формировании и эволюции Солнечной системы, вдохновили на создание новых миссий и породили столько новых вопросов, что космическим ученым хватит работы на десятилетия.
«Вояджер-1» установит еще один важный рекорд. 18 ноября в 5:16:07 по восточному стандартному времени он станет первым космическим аппаратом, достигшим одного светового дня от Земли: расстояния, которое свет проходит за 24 часа. Это расстояние в 25,9 миллиарда километров, что более чем в четыре раза превышает расстояние от Солнца до Плутона. К этому моменту сигналу с Земли потребуется целый день, чтобы достичь «Вояджера-1», и еще один день, чтобы получить ответ.
«Я и представить себе не могла, что миссия продлится так долго», — говорит Линда Спилкер, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, которая начала работать над проектом «Вояджер» незадолго до запуска зондов в 1977 году. Спилкер была на мысе Канаверал, штат Флорида, во время первого запуска. Она даже приурочила рождение своих детей, которым сейчас за 40, к важным этапам миссии. После того как она ушла с поста руководителя проекта, чтобы возглавить другую миссию, она вернулась в качестве главного научного сотрудника проекта «Вояджер».
Двое других ученых работали с «Вояджером» с самого начала. Остальные еще не родились, когда космический аппарат был запущен. «“Вояджер” и по сей день остается миссией, объединяющей несколько поколений», — говорит Спилкер. Но это не ностальгическая миссия. За пределами Солнечной системы нас ждет еще много открытий.
«Каждая крупица информации, каждый день, когда мы получаем данные от “Вояджеров”, сообщают нам что-то новое», — говорит физик Джейми Рэнкин из Принстонского университета, которая начала работу над докторской диссертацией в августе 2012 года, в том же месяце, когда «Вояджер-1» покинул Солнечную систему и отправился в холодные, спокойные просторы межзвездного пространства. «Каждый день мы оказываемся в местах, которые еще никто не исследовал».
Исследуя окрестности
Первоначальная задача зондов «Вояджер» заключалась в исследовании внешних областей Солнечной системы, которые до этого оставались практически неизученными. Благодаря редкому расположению планет космический аппарат, запущенный в конце 1970-х годов, смог пролететь мимо Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, получая гравитационный импульс от каждой планеты, мимо которой он пролетал.
Завихрения и вихри в атмосфере Юпитера, окрашенные в коричневые и светло-серые тона.
Поверхность Нептуна, окрашенная в светло- и темно-синие оттенки.
Этот проект был смелым шагом для своего времени. Когда в начале 1970-х годов началась работа над ним, ни один космический аппарат не улетал дальше Марса. NASA поставило перед миссией скромную цель: пролететь мимо Юпитера и Сатурна. В 1972 и 1973 годах NASA запустило два зонда «Пионер», которые подтвердили возможность полета и собрали данные по пути. Как и в случае с «Вояджером», на случай, если один из аппаратов выйдет из строя, было запущено два.
После напряженного ожидания, длившегося почти два года, «Вояджеры» начали раскрывать многие тайны Юпитера и Сатурна, в том числе вулканы на спутнике Юпитера Ио, особенности Большого красного пятна Юпитера и признаки геологической активности на спутнике Сатурна Энцеладе.
Выполнив свою миссию, «Вояджер-2» пролетел мимо Урана и Нептуна. Он сделал первые снимки колец этих планет и по пути обнаружил более десятка спутников. Космический аппарат также зафиксировал постоянно бушующий шторм на Нептуне и извержения гейзеров на спутнике Нептуна Тритоне.
«Главными достижениями “Вояджера” были, безусловно, сближения с планетами, — сказал Эд Стоун, первый руководитель научной программы миссии, в интервью NASA незадолго до своей смерти в 2024 году. — В каждом из них мы совершили открытия, на которые ушла бы целая жизнь».
Бесспорные звезды этих встреч — изображения, которые публиковались в новостных репортажах и телепередачах, когда в поле зрения появлялись планеты и их спутники. Спутник Юпитера Ио оказался шокирующе пятнистым и оранжевым, как пицца.
Скромное навигационное изображение этого спутника привело к одному из самых удивительных открытий за всю миссию. Через четыре дня после максимального сближения «Вояджера-1» с Юпитером, когда ажиотаж поутих, астроном проекта Линда Морабито из Лаборатории реактивного движения начала обрабатывать дополнительные снимки Ио. Эти снимки были сделаны после пролета, когда «Вояджер» оглядывался назад.
Когда Морабито увеличила яркость одного из изображений, она заметила странное выпуклое образование на краю Ио. «Что это?» — спросила она себя. У ее руководителя была такая же реакция: «Боже, что это?» — позже вспоминала она его слова.
Выпуклость оказалась вулканическим шлейфом — огненным фонтаном, поднимающимся на 250 километров над поверхностью Ио. Это было первое открытие активного вулканизма за пределами Земли, и оно изменило наши представления о внешней части Солнечной системы. Вместо холодного, инертного ледяного царства мы увидели бурлящую и динамичную область.
Эти открытия вдохновили на создание многих будущих миссий. Во время посещения Юпитера в период с 1995 по 2003 год зонд «Галилео» обнаружил, что на Европе может быть подповерхностный океан, в котором может существовать жизнь. Когда зонд «Кассини» находился на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, он обнаружил, что на спутнике Сатурна Энцеладе также есть потенциально пригодный для жизни океан, из которого в космос выбрасываются ледяные гейзеры.
В 1990 году, когда «Вояджер-1» находился примерно в 6 миллиардах километров от Солнца, астроном Карл Саган убедил руководителей миссии развернуть космический аппарат, чтобы в последний раз взглянуть на планеты. «Вояджер-1» сделал семейный портрет, на котором Земля едва различима как «бледно-голубая точка», по словам Сагана. «Все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все люди, которые когда-либо жили, прожили свои жизни… на пылинке, подвешенной в солнечном луче», — написал он в книге «Бледно-голубая точка»
1994 года. В целях экономии энергии камеры «Вояджера-2» были отключены в 1989 году. После съемки семейного портрета камеры «Вояджера-1» также были отключены. Там, куда направлялись космические аппараты, смотреть было особо не на что.
На краю бездны
Теперь зонды направлялись за пределы Солнечной системы по своим собственным траекториям, обе — к таинственной границе, которую еще не пересекал ни один человек. На следующем этапе их путешествия никто не знал, чего ожидать. Как долго космические аппараты будут поддерживать связь? Как далеко простираются мощные силы, управляющие Солнцем? И каково это — оказаться в межзвездном пространстве?
Снимок планет, сделанный «Вояджером-1», на котором Земля обозначена как «бледно-голубая точка».
Прежде чем выключить камеру в 1990 году, «Вояджер-1» сделал последний снимок планет.
Первые 35 лет своего пребывания в космосе «Вояджер-1» находился в солнечном ветре. Этот поток горячих заряженных частиц постоянно исходит от Солнца, образуя огромный пузырь, называемый гелиосферой. Пузырь окружает Солнечную систему, защищая ее от космического излучения; он простирается на миллиарды километров за пределы планет до границы, называемой гелиопаузой. Гелиофизики считают эту границу, где солнечный ветер сталкивается с межзвездным пространством, краем Солнечной системы, хотя гравитационное влияние Солнца распространяется гораздо дальше.
Ученые ожидали, что «Вояджеры» пересекут гелиопаузу, но не знали, когда это произойдет и что они там обнаружат. Рэнкин только начала работу над докторской диссертацией в Калифорнийском технологическом институте, когда в августе 2012 года «Вояджер-1» зафиксировал резкий скачок количества высокоэнергетических космических лучей и снижение количества солнечных частиц, что указывало на то, что космический аппарат пересек границу. Однако измерения магнитного поля свидетельствовали об обратном. Они указывали на то, что Солнце все еще оказывает некоторое влияние. Межзвёздное магнитное поле огибает гелиосферу, как река огибает скалу.
Прибор «Вояджера», который мог бы дать ответ на вопрос, преодолел ли зонд гелиопаузу, больше не работал. Но в апреле 2013 года ученым повезло: на Солнце произошло извержение, вызвавшее волну давления. Она заставила электроны вокруг «Вояджера-1» вибрировать, что позволило ученым оценить плотность заряженных частиц поблизости.
Результаты показали, что «Вояджер-1» действительно пересек гелиопаузу 25 августа 2012 года, когда он находился на расстоянии около 18 миллиардов километров от Солнца, что в 120 раз превышает расстояние от Земли до Солнца. Данные, полученные с «Вояджера-2», подтвердили этот вывод. «Для нас это начало новой эры исследований», — сказал Стоун в интервью Science News в 2013 году.
Космос за пределами Солнечной системы
Но граница между нашей Солнечной системой и межзвездным пространством не является четкой. Досягаемость Солнца оказалась больше, чем кто-либо ожидал, и «эта граница не очень резкая и не очень тонкая», — говорит физик Дживу Парк из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
Когда «Вояджер» оказался по другую сторону гелиопаузы, скорость частиц и температура газа снизились. Магнитное поле стало слабее. Даже частиц пыли стало примерно в два раза меньше по сравнению с гелиосферой. «По большей части все было очень тихо и стабильно», — говорит Рэнкин.
Но полной тишины не было. Четыре раза ученые фиксировали всплески напряженности магнитного поля и плотности частиц вокруг зонда. После четвертого всплеска, в середине 2020 года, эти показатели оставались высокими. Никто не знает почему. Возможно, «Вояджер-1» продолжает испытывать на себе последствия солнечных вспышек, считает Парк, который сообщил об этих событиях в июне в «Астрофизическом журнале».
Оба зонда «Вояджер» оснащены «золотой пластинкой» с подробной информацией о Солнечной системе и жизни на Земле.
Вопрос о том, где начинается чистое межзвездное пространство, до сих пор остается открытым. Как и вопрос о форме гелиосферы. Большинство ученых считают, что она вытянутая, как комета, но есть и те, кто полагает, что она имеет форму сферы или даже круассана.
Космические телескопы, запущенные в 2008 и 2025 годах, Interstellar Boundary Explorer и Interstellar Mapping and Acceleration Probe, могли бы помочь ответить на этот вопрос.
Тем временем зонды «Вояджер» продолжают свой путь. По оценкам ученых, бортовые источники питания, поддерживающие работу приборов, иссякнут через 10–15 лет, и зонды перестанут отправлять данные на Землю. Наш разговор подойдет к концу. Но путешествие продолжается.
«Вояджер-2» приблизится к красному карлику Росс 248 примерно через 42 000 лет, пройдя расстояние в 700 световых дней. Пройдет 44 000 лет, прежде чем «Вояджер-1» в следующий раз окажется на таком же расстоянии от другой звезды, Глизе 445. «“Вояджеры” станут нашими молчаливыми посланниками, частичкой нас, которая продолжит свой путь в космосе», — говорит Спилкер.
Они несут послание, которое, если кто-то его найдет, будет записано на Золотой пластинке. На каждом из зондов установлена копия граммофонной пластинки, покрытой золотом. В передачах на дальние расстояния представлены виды и звуки Земли, в том числе карта Солнечной системы, изображения земных памятников, приветствия на десятках языков, а также звуки песен китов, смеха, классической музыки и песнопений навахо.
По словам Спилкер, эта капсула времени отражает оптимизм и перспективы миссии. «Она вполне может пережить человечество».
Автор: Лиза Гроссман, ScienceNews
14 октября 2026 года
