Разведчики внешних планет. Путешествие «Пионеров» и «Вояджеров» от Земли до Нептуна и далее - Игорь Лисов

Как это бывает: «Око» против «Пионера»

О причинах зашумления данных по Титану было высказано последовательно три гипотезы: влияние солнечных бурь, радиопомехи от советского спутника и проблемы на линии связи между испанской станцией DSN и Исследовательским центром имени Эймса в Калифорнии.

В отчете JPL об обеспечении сближения «Пионера-11» с Сатурном средствами DSN утверждалось, что в понедельник, 3 сентября, Мадрид несколько часов испытывал существенные помехи, а в течение 40 минут был вообще не в состоянии принимать телеметрию. Именно на этот период пришлось время приема инфракрасного «портрета» Титана. Лишь благодаря тому, что аппарат передал эту информацию на 20 минут позже ожидаемого, пропало только 14 % телеметрии, а из принятой удалось извлечь около 50 % инфракрасных данных. Тем не менее около 15 минут информации было потеряно безвозвратно.

Далее в отчете заявлялось следующее. NASA заранее уведомило советскую сторону, что два ее спутника являются потенциальным источником радиопомех для «Пионера», а в среду перед сближением с Сатурном (то есть 29 августа) был запущен третий аппарат этого же типа. Однако просьба к советской стороне соблюдать радиомолчание по ошибке охватывала только 1 и 2 сентября, что и привело к потере данных.

Описанные обстоятельства позволяют предполагать, что потенциальные помехи «Пионеру» оказывали спутники «Око», один из которых – «Космос-1124» – был запущен 28 августа 1979 г. На него и возлагали, по горячим следам, ответственность за утрату бесценных данных. Расчеты показывают, однако, что 3 сентября в 10:23 UTC в мадридском небе почти точно на фоне Сатурна прошел другой спутник этого типа – «Космос-917».

Впрочем, на пресс-конференции 6 сентября руководители проекта признали, что советский спутник работал раньше, чем потерянный отрезок телеметрии, и что реальной причиной было сочетание солнечной бури и плохой передачи из Мадрида.

Вообще о спутниках Сатурна «Пионер-11» узнал не слишком много. Самое тесное сближение у станции было с Мимасом – 1 сентября в 16:27 UTC аппарат прошел от него в 104 000 км. Аппарат провел фотополяриметрию нескольких лун, в том числе Япета – очень странного спутника, у которого одна половина имела в десять раз бóльшую отражающую способность, чем вторая. Светлое хвостовое полушарие Япета оказалось покрытым неслежавшимся снегом или льдом.

Результаты измерений доплеровского смещения радиосигнала станции позволили уточнить массу Сатурна и Титана и получить первое представление о массе Япета и Реи. Средняя плотность Титана составляла 1,32 г/см³, Япета – 1,8 г/см³, а Реи – 1,0 г/см³. Это означало, что все они состоят в основном изо льда.

Новое кольцо F проявило себя не только на снимках фотополяриметра, но и минимумом измеренной концентрации частиц. Второй подобный минимум ученые отметили за орбитой Реи, на расстоянии от 570 000 до 965 000 км от планеты, и предположили существование еще одного кольца G. Однако уже через несколько месяцев Стивен Ларсон и Уильям Баум показали, что вплоть до этого места может простираться внешняя часть кольца E, и кольцо G «аннулировали».

21 ноября NASA объявило об открытии группой Ван Аллена 12-го спутника Сатурна с временным обозначением 1979 S5, обращающегося вблизи кольца F с периодом 15 часов. Кроме того, были заявлены еще одно слабое кольцо шириной 8000 км снаружи от F и возможный 13-й спутник 1979 S3 на отметке 169 000 км. Обозначенный таким образом «провал» в распределении заряженных частиц в данных «Пионера» впоследствии был идентифицирован с кольцом, открытым «Вояджером-1», к которому перешло также обозначение G. Что же касается S5, то в 1982 г. Ван Аллен признал, что эта деталь «и две соседних линии поглощения, а также 1979 S6 и еще одна линия поглощения, фигурировавшие в „отчетной“ статье в Science за 24 января 1980 г., вероятно, вызваны широтными и радиальными структурами кольца F, а не спутниками».

Выход из магнитосферы Сатурна состоялся 3 сентября и включал пять пересечений магнитопаузы между 30,3 и 39,8 R_S. За четыре следующих дня «Пионер-11» девять раз проходил ударную волну на отметках от 49,3 до 102 R_S и окончательно вышел в невозмущенный солнечный ветер между двумя сеансами связи 8 сентября.

Уже 11 сентября Сатурн оказался в верхнем соединении. Связь удаляющегося от планеты «Пионера» с Землей, и без того нарушавшаяся солнечными вспышками, на несколько суток стала невозможной, однако его сигнал все же использовался для радиопросвечивания солнечной короны и изучения солнечного ветра на высоких широтах.