Aparato masė buvo 260 kg, įskaitant 30 kg mokslinių instrumentų; aukštis - 2,9 m, maksimalus skersinis dydis (daugiakryptės antenos reflektoriaus skersmuo) - 2,75 m.
Maitinimo šaltiniu pasirinkti keturi SNAP-19 plutonio-238 radioizotopų generatoriai (RIG), kuriuos „Teledyne Isotopes“ pagamino iš kuro diskų Los Alamos laboratorijoje, kurių bendra galia skrydžio pradžioje buvo 155 W, o skrydžio pradžioje – 140 W. laikas, kai jis atvyko į Jupiterį. Erdvėlaivių sistemoms maitinti prireikė 100 W, o mokslinei įrangai – dar 26 W. Perteklinė galia buvo įkraunama į sidabro-kadmio bateriją arba išleidžiama per radiatorių. Kad RIG sukeltų kuo mažiau trukdžių mokslinei įrangai, jos buvo sumontuotos dviejų strypų galuose, atitrauktos 3 m atstumu nuo kūno, atskyrus erdvėlaivį nuo nešiklio. Ant trečiojo 6,6 m ilgio strypo buvo uždėtas magnetometro jutiklis.
Į orientavimo ir stabilizavimo sistemą buvo įtrauktas „Canopus“ žvaigždės jutiklis ir du saulės jutikliai kaip matavimo įrankiai. Iš šešių purkštukų du žiūrėjo žemyn išilgai erdvėlaivio ašies, du – į viršų, o du – liečiantys LGA antenos perimetrą. Kompiuterio laive nebuvo. Iš esmės borto kompiuteriai jau egzistavo Pioneer 10 erdvėlaivio sukūrimo metu, tačiau jie vis tiek buvo per dideli ir sunkūs. Kompiuterio nebuvimas automatiškai reiškė poreikį išduoti daug komandų iš Žemės, dažniausiai realiuoju laiku. Jei, žinoma, laikytume radijo mainus su Jupiteriu: 45 minutės „ten“, 45 „atgal“.
Erdvėlaivyje buvo sumontuota 2,74 metro skersmens ir 46 cm gylio parabolinė antena.
Užsandarinta aparato kamera buvo 36 cm gylio šešiakampis, kurio kiekviena pusė buvo 71 cm ilgio. Prie kiekvienos pusės buvo pritvirtintas modulis, skirtas konkrečiam moksliniam eksperimentui.
Taip pat įdiegta:
didelio stiprumo antena;
- vidutinio stiprumo antena;
- įvairiakryptė antena;
Erdvėlaivio radijo sistema, be trijų minėtų antenų, apėmė du 8 W siųstuvus, naudojančius 2292 MHz dažnio (S juostos) slenkančių bangų vamzdžius, ir du 2110 MHz dažnio imtuvus. Bet kurį siųstuvą galima prijungti prie HGA antenos arba MGA/LGA poros. Įtaisytas skaitmeninės telemetrijos įrenginys gali paruošti 13 skirtingų formatų duomenis (su galimybe identifikuoti ir ištaisyti blogus bitus), kad būtų galima atkurti duomenis nuo 16 iki 2048 bps greičiu. Didžiausias greitis buvo skirtas pradiniam skrydžio etapui priimant ant 26 metrų antenos; priėmimas iš Jupiterio jau buvo vykdomas 64 metrų antena 1024 bps greičiu. Laikinam informacijos saugojimui laive buvo naudojamas 49152 bitų talpos saugojimo įrenginys.
Komandine radijo linija 1 bit/s greičiu buvo galima perduoti 222 skirtingas komandas – nuo 149 valdyti erdvėlaivių sistemas ir 73 valdyti mokslinę įrangą. Du dekoderiai ir komandų paskirstymo blokas nustatė kiekvienos komandos ir jos gavėjo galiojimą. Kadangi komandą sudarė 22 bitai, jai priimti prireikė 22 sekundžių. Todėl įrenginys turėjo ir programinę atmintį penkioms komandoms, kurias buvo galima vykdyti vieną po kitos nurodytais laiko intervalais. Siekdami užtikrinti nurodytą erdvėlaivio veikimo trukmę – 21 mėnesį, kūrėjai plokštę kiek įmanoma supaprastino antžeminės dalies apsunkinimo sąskaita. Pagrindiniai komponentai buvo dubliuoti, o likusieji buvo įdėti tik tuo atveju, jei jie turėjo naudojimo kosmose patirties.
1973 m. vasario 15 d., 3,7 AU atstumu. iš Saulės „Pioneer 10“ iš asteroidų juostos išniro nepažeistas ir priartėjo prie Jupiterio.
Dujų milžino gravitaciniame lauke stotis įgavo pakankamai greitį, kad galėtų palikti Saulės sistemą. Dėl to Pioneer 10 kirto Saturno orbitą 1976 m. vasario mėn., Urano orbitą 1979 m. liepos 11 d., o Neptūno orbitą 1983 m. birželio 13 d., 30.28 AU. nuo Saulės, vis dar turintis 13,66 km/s greitį. Per ateinančius 20 metų laivas nukeliavo dar 50 AU ir toliau matavo kosminius spindulius ir saulės vėją dabar vadinamoje Kuiperio juosta.
Įvairūs eksperimentai buvo atliekami tol, kol sugedo įranga ir kol pakako įrenginio galios. 1989 metais buvo sukurtas Pioneer 10 energijos taupymo planas, pagal kurį moksliniams eksperimentams skirti instrumentai veikė pagal tam tikrą programą – buvo arba išjungiami, arba paleidžiami iš naujo.
Asteroido ir meteorito detektorius nustojo veikti 1973 m., helio vektorinis magnetometras 1975 m. lapkritį ir infraraudonųjų spindulių radiometras 1974 m. sausį. Meteorito detektorius buvo išjungtas 1980 m. spalį dėl žemos temperatūros jutiklio gedimo. Saulės jutikliai tapo netinkami naudoti 1986 m. gegužės mėn. Fotopoliarimetras buvo išjungtas 1993 m. spalį, kad būtų taupoma energija. Dėl tos pačios priežasties radioaktyviųjų dalelių imtuvas ir plazmos analizatorius buvo išjungti 1993 m. lapkritį ir 1995 m. rugsėjį.
1996 m. sausį likusi galia buvo padalinta tarp įkrautų dalelių detektoriaus (CPI), korpuskulinio teleskopo (CRT), Geigerio vamzdžio teleskopo (GTT) (paleidimo metu generatorių galia buvo 155 W, o dabar sumažėjo iki 65 W) ir ultravioletinį fotometrą.
2000 m. rugpjūčio mėn. duomenis vis dar perduodavo tik GTT. Tiesa, teleskopas vėliau buvo išjungtas, siekiant sutaupyti energijos požiūrio valdymo sistemos varikliams įjungti artėjančios trajektorijos korekcijos metu.
Anksčiau skelbta, kad derinimas pavyko, tačiau neseniai paaiškėjo, kad zondas neįvykdė atsiųstos komandos.
Nuskridęs pakankamai toli už Plutono orbitos, jis pradėjo patirti neaiškios kilmės jėgą, sukeldama labai silpną stabdymą. Šis reiškinys buvo vadinamas „Pionieriaus efektu“. Buvo daroma daug prielaidų, įskaitant dar nežinomą inercijos ar net laiko poveikį. Kai kurie žmonės tiesiog kalba apie sistemingą matavimo paklaidą.
Jupiterio tyrinėjimas
1973 ir 1974 metais Pioneer 10 ir Pioneer 11 pro Jupiterį pralėkė atitinkamai 132 tūkst. km ir 43 tūkst. km atstumu (nuo debesų). 1973 m. Pioneer 10 pirmą kartą kirto asteroidų juostą, ištyręs du asteroidus ir aptikęs dulkių juostą arčiau Jupiterio. 1973 metų gruodį prietaisas nuskriejo 132 tūkstančių km atstumu nuo Jupiterio debesų. Gauti duomenys apie Jupiterio atmosferos sudėtį, išaiškinta planetos masė, išmatuotas jos magnetinis laukas, taip pat nustatyta, kad bendras šilumos srautas iš Jupiterio yra 2,5 karto didesnis už energiją, kurią planeta gauna iš Saulės. .
Be Didžiosios Raudonosios dėmės, kurios matmenys viršija mūsų planetos skersmenį, buvo aptikta daugiau nei 10 tūkstančių km skersmens balta dėmė. Infraraudonųjų spindulių radiometras parodė, kad išorinės debesų dangos temperatūra buvo 133 K (-140 C). Taip pat buvo nustatyta, kad Jupiteris išskiria 1,6 karto daugiau šilumos nei gauna iš Saulės.
Jupiterio gravitacija labai pakeitė įrenginio skrydžio trajektoriją. „Pioneer 10“ pradėjo liesti Jupiterio orbitą, toldamas nuo Žemės beveik tiesia linija. Įdomu tai, kad už Saturno orbitos ribų buvo aptiktas Jupiterio magnetosferos pliūpsnis.
„Pioneer 10“ taip pat leido išsiaiškinti 4 didžiausių Jupiterio palydovų tankį.
Prietaisas perdavė kelis šimtus planetos ir Galilėjos palydovų vaizdų (mažos raiškos).
„Pioneer 10“ aptiko intensyvią Jupiterio spinduliuotę ir didžiulį magnetinį lauką, o tai rodo, kad planetos viduje yra laidus skystis.
Radijo matavimai parodė Io palydovo jonosferos aukštį nuo 50 iki 100 km virš paviršiaus. Niekas nesitikėjo jo pamatyti 900 km aukštyje virš Io. „Pioneer“ ir „Galileo“ rodmenų skirtumai rodo, kad Io atmosfera ir jonosfera keičiasi dėl Io ugnikalnio aktyvumo. Atrodo, kad Io gravitacinis laukas leidžia nematomoms dujoms, išmetamoms iš ugnikalnių, pasiekti ekstremalų aukštį, palyginti su mažu aukščiu, kurį pasiekia dulkės ir kiti ugnikalnių išmetimai, atspindintys saulės šviesą ir matomi nuotraukose.
„Pioneer 10“ ir „Pioneer 11“ fotografavo Ganimedą iš arti, atidengdami nuolatinius tamsiai ir šviesiai žalius darinius. Asteroido dalelių koncentracijos padidėjimas buvo pastebėtas tik kartą – per savaitę maždaug 2,7 AV. nuo Saulės, o vidutiniškai jų skaičius pasirodė gerokai mažesnis nei tikėtasi: jei kovo-birželio mėnesiais į erdvėlaivio jutiklius pateko 41 dulkių dalelė, tai 1972 m. birželio-spalio mėnesiais - 42. Pioneer 10 įrodė, kad asteroido juosta nekelia. praktinis pavojus; bet jis atrado dulkių diržą daug arčiau Jupiterio. Lapkričio 6 dieną eksperimentiniai Jupiterio tyrimai fotopoliarimetru pradėti nuo 25 milijonų km atstumo, o lapkričio 8 dieną stotis kirto tolimiausio planetos palydovo Sinopės orbitą. Prasidėjo 60 dienų skrydžio laikotarpis, kurio metu lėktuve buvo perduota apie 16 000 komandų. Lapkričio 26 dieną prietaisas kirto smūginę bangą ties Jupiterio magnetosferos riba (saulės vėjo greitis sumažėjo per pusę, dalelių energija šoktelėjo 10 kartų), o lapkričio 27 dieną įveikė magnetopauzę. Lapkričio 29 dieną jis aplenkė visus išorinius palydovus ir pateko į vidinį Jupiterio sistemos regioną.
Reguliarūs Jupiterio tyrimai pradėti lapkričio 26 d. Speciali antžeminė sistema pavertė atskirus IPP fotopolimetro nuskaitymus, gautus įrenginiui besisukant, į planetos vaizdų seriją. Jie buvo dviejų spalvų diapazonų - mėlynos ir raudonos, iš kurių pirmiausia buvo dirbtinai susintetintas „žalias“ rėmelis, o tada spalvota nuotrauka. Vaizdai, padaryti per dieną prieš skrydį ir dieną po jo, buvo išsamesni nei tie, kurie buvo gauti iš antžeminių teleskopų. Iš viso nuo lentos buvo paimta daugiau nei 500 vaizdų. Siekiant apsaugoti įrenginį skrydžio metu nuo atsitiktinių komandų, kurias sukelia radiacija šalia Jupiterio, vykdymo, kas kelias minutes į lėktuvą buvo siunčiamas „vaistų“ paketas; be to, speciali komandų seka iš karto atstatė fotopolimetro veikimą gedimo atveju. Tokie sutrikimai prasidėjo 9 planetos spindulių atstumu ir įvyko 10 kartų; buvo prarasti keli artimi Jupiterio kadrai ir vienintelis planuotas Io kadras. Be šio gedimo Io ugnikalniai galėjo būti atrasti 7 metais anksčiau!
„Pioneer 10“ padarė paskutinę Jupiterio nuotrauką artėjant iš 203 000 km atstumo, o pirmąją išvykstant – 504 000 km atstumu. Stotis taip pat vaizdavo Europą ir Ganimedą, nors ir mažos raiškos. Per radijo okultaciją Io buvo aptikta, kad šis mėnulis turi silpną atmosferą iki 115 km aukščio ir jonosferą, besitęsiančią per 700 km, o palei Io orbitą yra vandenilio debesis. Prietaisas atliko pirmuosius tiesioginius Jupiterio magnetinio lauko, įkrautų dalelių charakteristikų matavimus, sudarė planetos šilumos žemėlapį ir nustatė viršutinių atmosferos sluoksnių sudėtį. Planeta pasirodė šiek tiek sunkesnė, nei davė astronominiai skaičiavimai, maždaug Žemės Mėnulio masė, o „Pioneer 10“ pasiekė taikinį minute anksčiau nei numatytas laikas. 1973 m. gruodžio 4 d. 02:25 UTC stotis pralėkė 132252 km aukštyje virš Jupiterio debesų ribos fantastišku 36,7 km/s greičiu. Skrydžio aukštis buvo pasirinktas radiacinės situacijos žvalgybai.
Buvo atlikta 15 eksperimentų tiriant tarpplanetinius ir planetinius magnetinius laukus, saulės vėjo parametrus, kosminius spindulius, heliosferos pereinamąją sritį, neutralaus [nejonizuoto] vandenilio sritį, masių pasiskirstymą, dydžius, srautus ir greičius. dulkių dalelės, pašvaistės ir Jupiterio, planetos atmosferos ir jos palydovų, ypač Io, radijo spinduliuotė. Buvo padaryta daug Jupiterio ir jo palydovų nuotraukų.
| Kaip pranešė Ameso tyrimų centras savo naujausiame biuletenyje, reguliarios komunikacijos su įrenginiu sesijos vyko 2002 m. gruodžio mėn. ir 2003 m. sausio mėn. Deja, iš lentos nebuvo įmanoma gauti jokios telemetrinės informacijos, tačiau pats atsakymo signalo gavimo faktas rodo, kad zondas „vis dar gyvas“. 2002 m. gruodžio 4 d. signalas į zondą buvo išsiųstas iš DSS-14 giliojo kosmoso ryšių stoties Goldstone, asmeniniais kompiuteriais. Kalifornijoje, o kitą dieną atsako signalą užfiksavo DSS-63 giliojo kosminio ryšio stotis netoli Madrido, Ispanijoje. Radijo signalui iš Žemės nukeliauti iki zondo ir atgal prireikė 22 valandų ir 24 minučių. Panaši operacija buvo atlikta po 1,5 mėnesio. 2003-01-22 į stotį buvo išsiųstas signalas, atsakymas buvo gautas kitą dieną po 22 valandų ir 35 minučių. Skrydžių valdymo grupės duomenimis, Pioneer 10 šiuo metu yra 82,19 astronominių vienetų atstumu nuo Saulės ir juda 12,2 km/s greičiu, palyginti su mūsų žvaigžde. Zondą nuo Žemės skiria 12,2 milijardo kilometrų. Radijo signalui perduoti pirmyn ir atgal prireikia 22 valandų ir 38 minučių. Galite žiūrėti vaizdo įrašą apie Pioneer 10 paleidimą. |
Inžinieriai ruošia „Pioneer 10“ paleidimui | 1972 m. kovo 2 d. paleistas Pioneer 10 tapo pirmuoju dirbtiniu zondu, tyrinėjančiu Jupiterį. Savo tikslą jis pasiekė tik 1973 m. gruodį. Jo pagrindinė užduotis buvo ištirti sąlygas Jupiterio apylinkėse ir gauti nuotraukas. Radijo spinduliavimas iš Jupiterio (1955 m. visiškai atsitiktinai jį atrado B. F. Burke'as ir W. Franklinas, JAV) parodė, kad egzistuoja labai stiprus magnetinis laukas. Buvo manoma, kad Jupiteryje turėtų būti padidinto kosminės spinduliuotės intensyvumo zonos, panašios į Žemės radiacijos juostas. Mokslininkai susirūpino dėl Jupiterio spinduliuotės poveikio laive įrengtiems instrumentams, juolab kad Pioneer 10 turėjo skristi virš Jupiterio pusiaujo regionų, kur spinduliuotės intensyvumas būtų didžiausias. Tiesą sakant, Pioneer 10 įranga veikė puikiai. Jis pralėkė mažiau nei 132 000 km atstumu nuo Jupiterio ir perdavė duomenis apie magnetinį lauką, kuris, nors ir galingas, savo struktūra skyrėsi nuo Žemės, taip pat apie radiacijos zonas. Erdvėlaivio instrumentai buvo beveik nepatenkinti. Jei „Pioneer 10“ priartėtų, radiacija juos visiškai netektų. Po susitikimo su Jupiteriu Pioneer 10 pradėjo savo begalinę kelionę per erdvę. |
Po 5 metų jis paliko Saulės sistemą ir net kai buvo baigta mokslinių tyrimų programa (tai įvyko 1997 m. kovo 31 d.), jis vis tiek toliau perduodavo duomenis apie tarpplanetinę spinduliuotę ir magnetinio lauko dydį. NASA nusprendė neišjungti zondo automatinės sistemos, atsižvelgiant į tai, kad jo radioizotopinis energijos šaltinis vis dar gamina elektros energiją.
1973 m. balandį buvo paleistas Pioneer 11, kuris Jupiterio apylinkes pasiekė 1974 m. gruodį. Šį kartą planeta artėjo iš jos ašigalio; erdvėlaivis gana greitai praskriejo per pusiaujo sritis, sėkmingai išvengdamas pavojingo radiacijos poveikio. Gauti duomenys patvirtino Pioneer-10 rezultatus. Tada, pravažiavęs Jupiterį, Pioneer 11 įsuko į kitą orbitą, kad susitiktų su Saturnu 1979 m.
„Pioneer 10“ – skrydis tarpplanetinėje erdvėje.
Kaip Pioneer 10 juda erdvėje, mokslininkai labai domisi, nes pastebėtas Pioneer lėtėjimas vien dėl Saulės sistemos gravitacinio traukos, kaip paaiškėjo, negali būti paaiškintas. Tai reiškia, kad ši aplinkybė gali būti įrodymas, kad egzistuoja mokslui vis dar nežinoma jėga, arba būti siejama su kai kuriomis paties erdvėlaivio savybėmis. Deja, ryšys su tikslia šio zondo kopija Pioneer 11 nutrūko 1995 m.
Pioneer 10 buvo pirmasis erdvėlaivis, kirtęs asteroidų juostą ir tyrinėjęs išorinę Saulės sistemą, pirmasis priartėjęs prie Jupiterio ir pirmasis panaudojęs planetos gravitaciją, kad pakeistų trajektoriją ir pasiektų 3 pabėgimo greitį. (Trečiasis kosminis greitis yra greitis, būtinas, kad erdvėlaivis galėtų palikti Saulės sistemą ir patekti į Galaktiką. Tokiu greičiu erdvėlaivis palieka Saulės gravitacijos sferą ir palieka Saulės sistemą. Trečiasis kosminis greitis (Žemės paviršiuje) ~ 16,67 km/s Pastaba „A&T“).
Apytikslė erdvėlaivio vieta
Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 ir Voyager 2 2003 m. vasario 26 d.
|
„Pioneer 10“ misija eina į pabaigą. Šiuo metu tyrinėdamas tolimus heliosferos regionus, jis greitai išnaudos elektros energijos atsargas, reikalingas moksliniams instrumentams maitinti. Tačiau net ir po to 570 svarų (230 kilogramų) sveriantis erdvėlaivis toliau judės ir po 30 tūkstančių metų praskris maždaug 3 šviesmečiais nuo žvaigždės Ross 248 - silpnos raudonos nykštukės Tauro žvaigždyne, esančios per atstumą. kiek daugiau nei 10 šviesmečių nuo mūsų. Šiuo metu šis antras labiausiai nutolęs žmogaus sukurtas objektas ir toliau yra tarpžvaigždinėje erdvėje, judėdamas Aldebarano žvaigždės (Jaučio žvaigždyno) link. 1998 m. Voyager 1, paleistas praėjus penkeriems metams po Pioneer 10, bet keliaujantis greičiau, tapo labiausiai nutolusiu žmogaus erdvėlaiviu.
Pioneer 10 laive yra 15x23 cm dydžio plokštė iš auksu anoduoto aliuminio su išgraviruota piktograma. Jis montuojamas ant stovų, kurie palaiko įrenginio anteną, siekiant apsaugoti jo paviršių nuo tarpžvaigždinių dulkių sukeliamos erozijos. Pasak kūrėjų, su jo pagalba kitų žvaigždžių sistemų, kurias nuo mūsų gali skirti milijonai metų, gyventojai galės sužinoti, kada, kur ir kas paleido šį įrenginį.
Plokštelė su piktograma ant Pioneer 10.
Viršuje yra du vandenilio atomai su priešingais elektronų sukiniais. Atominės vandenilio spinduliuotės bangos ilgis ir jos dažnis yra pagrindiniai visų diagramos duomenų vienetai. Visi skaitmeniniai duomenys rašomi dvejetaine forma („|“ – vienas, „–“ – nulis). Krūva besiskiriančių radialinių linijų rodo 14 pulsarų, iš kurių vietos galima suprasti, kad įrenginio tėvynė yra Saulės sistema. Horizontalūs ir vertikalūs potėpiai spindulių galuose atitinka dvejetainius atstumo nuo Saulės iki kiekvieno pulsaro ir jo spinduliavimo periodo įrašus. Kadangi pulsarų emisijos periodas mažėja pastoviu greičiu, galima nustatyti Pioneer paleidimo momentą. Ilgas horizontalus spindulys, einantis per žmonių figūras, rodo atstumą nuo Saulės iki mūsų Galaktikos centro. Plokštelės apačioje yra pati Saulė (didelis apskritimas) ir 9 planetos (linijų žymės žemiau ir virš jų atitinka dvejetainį atstumo iki Saulės žymėjimą), taip pat aparato trajektorija, tolstanti nuo Saulės. Žemė, prasilenkianti su Marsu ir aplink Jupiterį. Horizontalūs potėpiai moters figūros viršuje ir apačioje į dešinę rodo jos ūgį (168 cm) ir atitinka vandenilio bangos ilgį (21 cm), padaugintą iš 8, kurio dvejetainis žymėjimas (vienas horizontalus ir trys vertikalūs potėpiai) ) yra į dešinę nuo moters figūros centro. Šalia vyriškos figūros schematiškai pavaizduotas pats „Pionierius“ (pagrindinis blokas stačiakampio formos, o antena – apskritimo segmento pavidalu). Tai leidžia įsivaizduoti „Pioneer“ sukūrusių būtybių fizinius matmenis ir išvaizdą. Vyro ranka pakelta aukštyn, reiškianti ir pasisveikinimą, ir geranoriškumą. „Pioneer 11“ zondas turi panašią plokštelę.
Įdomu tai, kad dvi tarpplanetinės kosminės stotys „Voyager“, kurios, baigusios Jupiterio, Saturno ir Urano tyrinėjimą, tęsia savo negrįžtamą skrydį, gabena du vienodus „siutinius“ ateiviams. Kiekvienas „siuntinys“ yra nedidelis konteineris, kurio viduje yra paauksuota patefono plokštelė iš specialiai sukurto lydinio ir deimantinė adata informacijai nuskaityti. Diske – žemiečių sveikinimai 55 kalbomis, klasikinė ir šiuolaikinė muzika, gamtos garsai, traukinio triukšmas ir automobilių stabdžių girgždesys. „Pakete“ yra dar daugiau nei šimtas vaizdų, atspindinčių DNR struktūrą ir žmogaus anatomiją, mūsų gyvūnų ir augalų išvaizdą, Žemės veidą ir jos vietą Galaktikoje. Tokio grotuvo garantinis laikotarpis yra milijonai metų!
Pasiekęs 1 pabėgimo greitį, objektas pateks į uždarą orbitą aplink dangaus kūną ir ten pasiliks. Pasiekęs 2 pabėgimo greitį, objektas galės įveikti šio kūno gravitacinį trauką ir patekti į kitas planetas. Pasiekęs 3 pabėgimo greitį, objektas galės visam laikui palikti Saulės sistemą ir nukeliauti į žvaigždes...
Šiai dienai tokių objektų nedaug – 3 kosminį greitį pasiekusios tik penkios transporto priemonės ir sunku pasakyti, kada šį sąrašą galima papildyti. Jei Žemėje įvyks kokia nors pasaulinė katastrofa, gali būti, kad šie įrenginiai liks vieninteliu žmogaus civilizacijos egzistavimo įrodymu.
Pioneer-10 ir Pioneer-11
Taigi. buvo pirmasis erdvėlaivis, pasiekęs pakankamą greitį, kad galėtų visam laikui palikti Saulės sistemą Pioneer-10. Paleistas 1973 m. kovo mėn., jis skriejo pro šalį netoli Jupiterio ir patraukė link Tauro žvaigždyno. Ryšys su Pioneer 10 nutrūko 2003 m., o dabar jis yra 108 AU atstumu. nuo Saulės ir toliau tolsta nuo mūsų 2,536 AU greičiu. metais. Manoma, kad po 2 milijonų metų „Pioneer 10“ gali prasiskverbti šalia vienos iš žvaigždžių, įtrauktų į Hiadų atvirąjį spiečius (beje, kur yra Aldebaranas).
Antrasis prietaisas buvo Pioneer-11, kuris buvo paleistas 1973 m. balandžio mėn. Ištyrus Jupiterį, įrenginys buvo išsiųstas į Saturną, o tai iš pradžių NASA planuose nebuvo – skrydžio metu buvo atlikti koregavimai. 1979 m. pravažiavus netoli Saturno, daugiau kurso koregavimo nebuvo atlikta ir prietaisas leidosi į amžiną kelionę Akvilo žvaigždyno link. Ryšys su įrenginiu nutrūko 1995 m. Dabar jis yra 88 AU atstumu. nuo Saulės ir kasmet jį toliau didina 2,396 AU, todėl jis yra lėčiausias iš visų „penkių“. Spėjama, kad maždaug po 4 milijonų metų Pioneer 11 gali priartėti prie vienos iš žvaigždyno žvaigždžių.
Esant reikalavimui Carla Sagan, prieš pat paleidimą, „Pioneers“ laive buvo padėta aliuminio plokštė su simboline informacija apie Žemę, jos vietą (norint gauti metrinius ir laiko vienetus plokštelėje, buvo atkurtas vandenilio atomo spinduliuotės modelis, taip pat žemėlapis pulsarai, ant kurių pažymėta Saulės padėtis Galaktikoje), ir schematinis žmogaus piešinys aparato fone, kad hipotetiniai ateiviai galėtų geriau įsivaizduoti mastelį.
Prie Pioneer pritvirtinta lėkštė
Įdomu tai, kad žinutės autoriai vėliau susilaukė daugybės kritikos. Jie buvo apkaltinti rasizmu (juk nuotraukoje balti žmonės), pornografija (juk nuotraukose žmonės nuogi – beje, moters atvaizdas buvo cenzūruotas, atimant vulvą nurodančią eilutę), kad ateiviai negalėtų jos perskaityti, kad nesuprastų nuotraukoje esančio vyro pasisveikinimo gesto reikšmės ir galų gale, kad nereikėtų siųsti tokios informacijos į kosmosą, nes tai gali būti pavojinga .
Tiesą sakant, tas pats piešinys išgraviruotas ant plokštelės
Verta paminėti, kad lėkštėje nupieštos 9 Saulės sistemos planetos (juk Plutonas tuo metu dar buvo laikomas planeta), o Pioneer 11 atveju jo trajektorija nurodyta neteisingai. Juk, kaip jau minėta, manevras į Saturną nebuvo suplanuotas, o realiai įrenginys paliko Saulės sistemą trajektorija, kuri iš tikrųjų buvo priešinga nurodytai.
Ir vis dėlto, jei kas nors nutiktų Žemei, galbūt šie įrašai bus viskas, kas mums primins apie mūsų egzistavimą. Beje, Jamesas Van Allenas autobiografijoje jis juokaudamas prisipažino, kad prieš pat paleidimą tyčia paliko pirštų atspaudus ant Pioneer 10 korpuso, tikėdamasis, kad jie milijonus metų skries aplink mūsų galaktikos centrą ir galbūt net išgyvens Saulę.
Voyager 1 ir Voyager 2
Trečioji ir ketvirtoji transporto priemonės, pasiekusios pabėgimo greitį, buvo garsieji „Voyagers“. Paleisti 1977 m., jie pirmiausia tyrinėjo Jupiterį ir Saturną. Paskutinis įvartis Kelionė 1 buvo Titanas – nuskridęs arti palydovo, dėl gravitacinio lauko prietaisas gerokai padidino greitį, todėl galiausiai jis tapo greičiausiu iš visų penkių įrenginių. „Voyager 1“ šiuo metu yra 124 AU atstumu. nuo Saulės ir toliau nuo jos kasmet tolsta 3,593 AU, judėdama ta pačia kryptimi kaip ir Saulė. Per 40 722 prietaisas praskris 1,7 šviesmečio atstumu nuo raudonosios nykštukės AC+79 3888.
Kalbant apie Kelionė 2, tada jis prarado dalį greičio padidėjimo, gauto iš Saturno praskrendant pro Uraną, bet vėliau iš dalies kompensavo šiuos nuostolius dėl gravitacinio manevro Neptūne. Dabar jis yra 102 AU atstumu. nuo Žemės ir kasmet toliau tolsta dar 3,253 AU. Dėl didesnio greičio laikui bėgant jis aplenks Pioneer 10 ir taps antru toliausiai nuo Saulės esančiu erdvėlaiviu, tačiau nepajėgs aplenkti Voyager 1. Po 40 000 metų Voyager 2 praskris 1,7 šviesmečio atstumu nuo žvaigždė Ross 248, o dar po 256 000 metų ji bus per 4,3 šviesmečio nuo Sirijaus.
„Voyager“ misija buvo daug ambicingesnė nei „Pioneer“ misija. Nenuostabu, kad šį kartą mokslininkai iš anksto paruošė žinią galimiems ateiviams.
Kiekviename „Voyager“ laive buvo įdėtas aliuminio korpusas, kuriame buvo 30 centimetrų auksu dengta varinė plokštė. Kartu su įrašu į dėklą supakuota fonografo kapsulė ir rašiklis įrašui paleisti, o ant paties korpuso yra išgraviruota schema, parodanti plunksnos montavimą ant įrašo paviršiaus, atkūrimo greitį ir konvertavimo būdą. vaizdo signalus į vaizdą. Be to, kaip ir Pionierių atveju, korpuso paviršiuje buvo nurodytos Saulės galaktikos koordinatės. Pačiame įraše – muzika, Žemės garsai, sveikinimai 50 kalbų, užkoduota 116 vaizdų. Kadangi dorovės gynėjai ir šį kartą nemiegojo, šiose nuotraukose nebuvo ir nuogų žmonių fotografijų.
Kairėje – pats dėklas, dešinėje – įrašas su jame esančiu „Žemės garsais“. Yra prielaida, kad per milijonus metų kosminės dulkės ją taip sugadins, kad iš jų bus neįmanoma perskaityti informacijos. Bet tai geriau nei nieko nedaryti. 
O štai NASA instrukcijos, kaip iššifruoti vaizdą ant korpuso
Nauji horizontai
Ir galiausiai paskutinis prietaisas, pasiekęs 3 kosminį greitį, buvo zondas Nauji horizontai, paleistas 2006 metais Plutonui tirti. Kadangi jo misija vis dar tęsiasi ir galimos kurso korekcijos, tiksli trajektorija, kuria įrenginys paliks Saulės sistemą, ir galutinis jo greitis vis dar nežinomi. Aišku tik tiek, kad „New Horizons“ greitis bus didesnis nei „Pioneers“ ir mažesnis nei „Voyagers“ – tai reiškia, kad labiausiai nutolusių nuo Žemės žmogaus sukurtų objektų sąraše užims garbingą trečdalį. vieta.
Kažkodėl šį kartą NASA nusprendė nepalikti jokių žinučių, skirtų nežemiškoms civilizacijoms. Tačiau į įrenginį pateko keli suvenyrai – dvi Amerikos vėliavos, dvi monetos, du kompaktiniai diskai su 434 738 žmonių, dalyvavusių kampanijoje „Send Your Name to Pluton“, vardai, pašto ženklas, pirmojo privataus erdvėlaivio „SpaceShipOne“ dalis. ir kapsulė su Plutono atradėjo pelenų dalele Clyde'as Tombaughas. Jei ateityje kai kurie protingi asmenys perims įrenginį, jie tikriausiai ilgai galvos dėl šių objektų paskirties.
Scheminis visų penkių transporto priemonių, išvažiuojančių iš Saulės sistemos, trajektorijų vaizdavimas
Norėčiau atkreipti dėmesį į dar vieną įdomų faktą – kol kas žemiškų technologijų galimybės neleidžia pasiekti 3 kosminio greičio paleidžiant iš Žemės. Kiekvienas iš šių penkių įrenginių trūkstamą greitį įgijo dėl gravitacinio manevro Jupiteryje, kuris gali padidinti greitį iki 40 km/s.
Kiti objektai, paliekantys Saulės sistemą
Baigiant šią mini apžvalgą, būtina paminėti, kad be šio „penketuko“ yra dar viena grupė objektų, kuriems lemta visam laikui palikti Saulės sistemą. Kalbame apie paskutinius raketų, paleidusių visus šiuos įrenginius į kosmosą, etapus. Kadangi jie judėjo maždaug tomis pačiomis trajektorijomis kaip ir patys laivai, daroma prielaida, kad praplaukus netoli Jupiterio šios pakopos pakankamai įsibėgėjo, kad pakaktų pasiekti 3 kosminį greitį. Vienintelė išimtis – paskutinė raketos pakopa, iškėlusi į kosmosą Pioneer 11, kuri, remiantis skaičiavimais, turėjo tiesiog patekti į heliocentrinę orbitą.
Negalime atsistebėti – jei mūsų galaktikoje yra kitų protingų rūšių, kurioms lemta rasti žmonijos paliktus artefaktus, tai kuri iš viso to bus rasta su didesne tikimybe? Ir, kita vertus, jei mes patys rasime nežemiškos kilmės artefaktus, kas jie bus – kokia nors sudėtinga ir pažangi technologija, turinti nuorodas, kas ją sukūrė, ar tiesiog kosminės šiukšlės? O ar potencialūs ateiviai neturi analogų mūsų dorovės sergėtojams, sprendžiančių už kitas protingas rūšis, ką galima laikyti nepadoru, o ko nesiųsti į kosmosą?
2003 m. sausio 22 d. NASA išsiuntė paskutinį sėkmingą užklausą Pioneer 10 – nepilotuojamam erdvėlaiviui, skirtam Jupiteriui tirti. Kitą dieną buvo gautas atsakymas: žinutė užtruko 13 valandų į vieną pusę. Labai tikėtina, kad atsakymo metu Pioneer 10 buvo 12 milijardų kilometrų nuo Žemės ir veržėsi link Aldebarano žvaigždės. Šiandien „RG“ kalba apie žmonijos paleistus ir kosmoso gelmėse pasiklydusius įrenginius.
„Pioneer-10“
Įrenginys buvo pristatytas JAV 1972 m. kovo 2 d. Be pagrindinės užduoties, kurią puikiai atliko darydamas pirmąsias Jupiterio nuotraukas, Pioneer 10 turėjo ir pasaulinę misiją.
Esant galimam kontaktui su ateiviu žvalgyba, laive buvo paauksuotas aliuminio diskas, kuriame buvo simbolinė informacija apie žmogų, Žemę ir jos buvimo vietą, taip pat vyro ir moters piešinys. Vienu metu NASA buvo užplūdusi kritikos dėl piešinio: žmonės buvo vaizduojami nuogi, o agentūra buvo apkaltinta mokesčių mokėtojų pinigų švaistymu siųsdama į kosmosą „nešvankybių“.
Paskutinį kartą Pioneer 10 kontaktavo 2003 m. sausio 23 d., tuo metu zondas artėjo prie Saulės sistemos krašto ir ėjo link Aldebarano žvaigždės, kurią pasieks po 2 mln.
Didelė įtaka
Deep Impact gali būti išverstas kaip „Susidūrimas su bedugne“. Tiesą sakant, pavadinimas nusakė šio erdvėlaivio užduotį – pirmą kartą istorijoje buvo numesti kometų Tempel 1 ir 103P/Hartley tyrimų zondas.
Kaip ir ankstesnis laivas, „Deep Impact“, o tiksliau iš jo paleistas zondas, su užduotimi susidorojo 100 procentų, siųsdamas unikalias nuotraukas iš kometų paviršių, taip pat atlikdamas daugybę cheminių analizių ir eksperimentų su jų medžiaga.
Paskutinis ryšio seansas įvyko 2013 m. rugpjūčio 8 d., mokslininkai teigia, kad ryšys nutrūko dėl prietaiso orientacijos praradimo erdvėje dėl zondo kompiuterinės programos gedimo. Įrenginys nereagavo į vėlesnius daugybę bandymų atkurti ryšį.
"Zond-1"
„Zond-1“ yra pirmasis iš sovietinių erdvėlaivių serijos, skirtos tyrinėti kosmosą ir išbandyti įrangą, kuri ateityje galėtų būti naudojama ilgiems skrydžiams į kosmosą.
Prietaisas buvo paleistas 1964 metų balandžio 2 dieną, tiesioginė zondo užduotis buvo patikrinti borto sistemas ir rinkti mokslinę informaciją apie trumpiausią skrydžio maršrutą į Venerą. Jos pagalba pirmą kartą pasaulyje buvo išbandyta erdvėlaivio savarankiško orientavimo erdvėje sistema.
Ryšys su Zond 1 nutrūko 1964 metų gegužės 14 dieną, kai jis buvo nutolęs nuo Žemės 14 milijonų kilometrų. Mokslininkų teigimu, 1964 metų liepos 14 dieną Zond-1 nekontroliuojamai praskriejo Venera maždaug 100 tūkstančių kilometrų atstumu nuo jos ir toliau judėjo aplink Saulę.
„Pioneer-6“
Kitas prietaisas, skirtingai nei jo jaunesnis brolis Pioneer 10, turėjo kuklesnį tikslą – saulės plazmos, mikrometeoritų srautų, kosminių spindulių, magnetinių trikdžių, saulės vėjo ir dalelių fizikos tyrinėjimus. Paleidimas įvyko 1965 m. gruodžio 16 d., o jau 1973 m. prietaisas ištyrė kometą Kohoutek ir perdavė duomenis apie jos uodegą - praėjusio amžiaus 70-ųjų viduryje rezultatas buvo tikrai triumfuojantis.
NASA vis dar užregistravo „Pioneer 6“ kaip veikiantį. Pavyzdžiui, 2000 m. gruodžio mėn. su juo buvo surengtas sėkmingas bendravimo seansas, skirtas 35-osioms jo paleidimo metinėms. Tačiau nuo tada visi bandymai susisiekti baigėsi nesėkmingai.
"Fobosas-2"
„Phobos-2“ yra sovietinė automatinė tarpplanetinė stotis, sukurta tirti Marso ir jo mėnulio Fobo paviršių, tirti Saulę rentgeno, ultravioletinių ir matomų spindulių diapazonuose, tirti tarpplanetinių smūginių bangų charakteristikas ir nustatyti jų sudėtį. saulės vėjas.
Paleidimas įvyko 1988 m. liepos 12 d. iš Baikonūro kosmodromo. Prietaiso konstrukcija ir įranga buvo tikrai pažangi: radarai, teleskopai ir tūpimo tyrimų zondai.
Zondui artėjant prie Marso palydovo, antžeminės stotys gavo labai silpną signalą iš laivo, kuris vėliau visiškai išnyko. Po kelių valandų prietaisas bandė susisiekti, tačiau jo signalo iššifruoti greičiausiai nepavyko, tai lėmė tai, kad Phobos-2 nebuvo stabilizuotas ir chaotiškai sukasi orbitoje. Paskutinis signalas iš laivo gautas 1989 metų kovo 27 dieną.
