Вояджър (мисия)

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Макет на апаратите от мисията Вояджър

Изстрелване на Вояджър 2 с ракетата Титан 3Е Кентавър

Вояджър е името на спряна през 1968 г. програма за изследване на Марс с автоматични апарати.

Програмата Вояджър включва два автоматични космически апарати Вояджър 1 и Вояджър 2 изстреляни през 1977 г. с цел изследване на Юпитер и Сатурн. Създадени от JPL към Калифорнийския технологичен институт със средства на НАСА. Апаратите се възползват от удобното взаимно разположение на планетите, позволяващо икономично достигане до външните планети от Слънчевата система — Уран и Нептун.

Първоначално двата апарата са замисляни като продължение на програмата Маринър — Маринър 11 и Маринър 12. Мисията им е била известна под името „Маринър Юпитер-Сатурн“, но впоследствие променена на „Вояджър“

Мисията Вояджър е опростена поради бюджетни съкращения версия на планирана през края на 60-те и началото на 70-те години на 20 век програма за посещение и изследване на всички външни планети от Слънчевата система. Вояджър осъществява всички поставени цели, без изследването на Плутон, въпреки ограниченията в конструкцията на апаратите.

Вояджър 1 и Вояджър 2 разкриват значително количество данни за газовите гиганти в Слънчевата система. Използвани са и за установяване на вътрешна граница на орбитата на хипотетичната транс-плутонова планета. (Планета X)

През 90-те години апаратите Вояджър задминават по-бавно движещия се Пионер 10 и стават най-отдалечените от Земята обекти с човешки произход, и вероятно ще останат още дълги години. Вояджър 1 и Пионер 10 са и най-отдалечените един от друг обекти с човешки произход понеже се отдалечават от Слънчевата система в почти противоположни посоки.

За Вояджър 1 се счита че е преминал през граничния шок в края на 2004 г.

Поддържа се периодичен контакт с двата апарата и се извършват наблюдения на условията във външните части на Слънчевата система. РТГ на апаратите и термодвойките им все още произвеждат електроенергия, като по този начин учените считат че те ще достигнат до хелиопаузата. Все още няма ясни доказателства за нейното пресичане, въпреки някои предварителни резултати от 2003 г.

Поради бюджетни съкращения е вероятно апаратите да бъдат изоставени през октомври 2005 г., заедно с апарата Юлисий.

[редактиране] Устройство и оборудване на апаратите

Вояджър 1 и Вояджър 2 са идентични апарати, със стабилизация по трите оси и използващи звездна и жироскопна навигация. Поддържането на ориентацията е важно за правилното насочване на главната антена към Земята за приемане на команди и предаване на данни.

Оборудване се състои от 10 основни инструмента, без да бъдат включвани експерименти с главната антена.

Към 2005 г. апаратът произвежда достатъчно мощност за захранване само на 5 инструмента, въпреки че още два инструмента събират данни.

Полетната система представлява осем канална магнитна лента записваща цифрова информация за конфигурация и процеса за събиране и предаване на данни от останалите инструменти. Използва се за запис на високолентовия поток от Плазмената подсистема, който бива изпращан към Земята на всеки 6 месеца.

Визуалната система се състои от широкоъгълна и тясноъгълна камери, подобрени конкструкции спрямо бавно сканиращите видикон модели на борда на апаратите Маринър. Тясноъгълната камера се състои от две телевизионни камери, всяка снабдена с 8 филтъра на управляем диск пред обектива. Едната камера има широкоъгълна леща с разделителна способност от 200 mm с апертура от f/3, а другата — с разделителна способност от 1500 mm и тясноъгълна леща с апертура f/8,5. За разлика от другите бордови инструменти, камерите не са автономни, а управлявани от компютъра на полетната система.

Система за компютърно управление осигурява контролни и командни функции като кодиране/декодиране на информацията при предаване/получаване, корекция на грешки и установяване на повреди по апарата, управление на антената и поддръжка на списък от задачи за апарата.

Система за поддръжка на ориентацията изпълнява маневри за насочване на главната антена на апарата към Земята и управлява положението на платформата с други инструменти.

За предаване на данни към апарата се използва S-лентата със скорост 16 бита/s. X-лентата се използва от апарата за изпращане на телеметрия към Земята със номинална скорост от 160 бита/s, и 1,4 килобита/s при възпроизвеждане на данните от плазмения експеримент. При нормално функциониране на апарата комуникацията се осъществява с основната 3,7 метрова антена.

Електрическата енергия на борда се генерира от три РТГ. Към 2005 г. те все още генерират около W мощност за всеки един от апаратите. Поради факта че с течение на времето мощността на РТГ намалява, се налага изключването на системи с цел икономии на енергия, като по този начин апарата губи от първоначалните си възможности.

Към 2005 г. целият Вояджър 2 и платформата с инструменти на Вояджър 1 са изключени. Ултравиолетивият спектрометър [1] на Вояджър 1 е изключен през 2003 г. За жироскопичните операции на Вояджър 1 и 2 с цел измерване на магнитното поле около апарата се предвижда да бъдат прекратени през 2011 и 2010 г. съответно.

Двата апарата имат възможност за извършване на наблюдения и запазват почти пълна функционалност. За източниците им на енергия и горивото необходимо за поддръжка на ориентацията се счита че ще бъдат достатъчни до 2020 г.

Генераторите на апаратите работят с плутоний, чийто разпад води до отделянето на топлина, част от която от своя страна чрез термодвойка бива превърната в електрическа енергия. При конструирането си те са предоставяли около 470 W енергия при 30 V прав ток. Използваният плутоний-238 има период на полуразпад от 85 години, като по този начин годишни произвежданата мощност намалява с 0,81%. От друга страна ефективността на термодвойката също намалява, като тя към 2001 г. работи на 80% от първоначалния си капацитет си.

[редактиране] Златната плоча

Основна статия: Златна плоча на Вояджър.

Снимка показваща защитния слой на златната плоча на Вояджър

Вояджър 1 носи златна плоча, съръжаща снимки и звуци от Земята, инструкции за просвирване на плочата и указател за положението на Земята в галактиката. Целта на плочата е запазване за поколенията на част от земното наследство и достижения, както и като съобщение до извънземни цивилизации.

Съдъжанието на плочата е подбрано от комитет с председател Карл Сейгън. Плочата включва песента „Излел е Делю хайдутин“ на Валя Балканска.