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

В ходе двух фаз подлета, дальней и ближней, выполнялись две рабочие программы – B721 с 10 до 18 января и B723 с 18 до 22 января^[86]. В этот период камера ISS продолжала съемку спутников и колец, а ИК-радиометр IRIS измерял 14 января тепловое излучение Урана.

«Вояджер-2» внезапно решил «взбрыкнуть» 18 января, за шесть суток до встречи с планетой: на многих снимках телесистемы ISS появились светлые и темные полосы. Наземные средства работали нормально – следовательно, проблема возникла на борту. Весь день 19 января готовилась посылка команд для считывания устройства памяти FDS-B, которую считали источником проблемы. Вечером их адресовали «Вояджеру», и через 5,5 часов, около полуночи по времени Пасадены (08:00 UTC), «дамп» содержимого памяти был в руках инженеров. Да, один бит, который должен был содержать 0, оказался в состоянии 1!

20 января одна группа специалистов готовила исправленный вариант бортовой программы, в котором соответствующее слово памяти не использовалось, а вторая проверяла, можно ли изменить значение злосчастного бита или же он «залип» навсегда. Выяснилось, что бит запорчен; в тот же день новый вариант программы был загружен на борт, и полосы на снимках исчезли.

На снимках 20 января стали появляться отдельные детали поверхности Оберона, Титании и Ариэля. В этот же день Ричард Террайл нашел два спутника-пастуха по обе стороны от кольца ε – U7 и U8. В сегодняшнем каталоге они числятся под именами VI Корделия и VII Офелия.

В рамках первоначального плана утром 20 января провели тест приводов сканирующей платформы и убедились, что они находятся в хорошем состоянии и позволяют выполнить штатную пролетную программу. 21-го погрешность прогноза положения Миранды снизилась до 200 км, и стало ясно, что требуемая точность будет достигнута. Реальная же ошибка не превысила 50 км!

Фаза пролета началась 22 января за 62 часа до встречи с Ураном. В этот же день планировался запуск «Челленджера», в экипаж которого была включена школьная учительница Криста МакОлифф. По свидетельству руководителя группы планирования миссии «Вояджер» Чарльза Колхейза, Лаборатория реактивного движения направила в NASA официальную просьбу сдвинуть старт шаттла на неделю, чтобы «развести» два высокоприоритетных события, но получила отказ лично от администратора NASA Джеймса Беггса. Причина была связана не только с напряженным графиком полетов по программе Space Shuttle. Почти никто не знал, что по инициативе Рональда Рейгана в программу полета «Челленджера» была включена церемония выдачи Кристой символической команды «Вояджеру» на исследование Урана. Увы, старт шаттла в силу различных причин задержался до 28 января – дня, когда «Челленджер» потерпел катастрофу.

Не ведая о грядущей беде, свыше 300 репортеров и более 600 гостей собрались в JPL, чтобы стать свидетелями первого исследования Урана.

22 января «Вояджер-2» начал исполнять первую пролетную программу B751. Помимо регулярной съемки спутников, она включала мозаику колец Урана и цветную съемку Умбриэля с расстояния около 1 млн км. На одном из снимков 23 января Брэдфорд Смит нашел еще одну маленькую луну – 1986 U9; впоследствии ей дали имя VIII Бьянка.

Интересная деталь: в 1985 г. советские астрономы А. М. Фридман и Н. Н. Горькавый попытались объяснить структуру колец Урана орбитальными резонансами с еще не открытыми спутниками планеты. Из предсказанных ими объектов четыре – Бьянка, Крессида, Дездемона и Джульетта – были в действительности найдены командой «Вояджера», и за это будущий автор «Астровитянки» вместе со своим учителем получил Государственную премию СССР за 1989 г.

Навигационная группа выдала самые свежие целеуказания для приборов в программу B752, которая была загружена и активирована за четырнадцать часов до встречи. Наконец, 24 января в 09:15 оперативное дополнение LSU было отправлено на борт и принято за два часа до начала исполнения. «Вояджер-2» шел с опережением графика на 69 секунд, так что «подвижный блок» программы пришлось сместить на один цикл FDS, то есть на 48 секунд.

Таблица 15 основных баллистических событий этапа пролета Урана представлена ниже. В первой ее половине приведены расчетные времена – бортовое по Гринвичу и относительно максимального сближения с планетой – и минимальные расстояния до Урана и его спутников по прогнозу августа 1985 г. Во второй половине даны фактические значения из работы Роберта Джейкобсона с коллегами, опубликованной в июне 1992 г. в The Astronomical Journal. В этой части таблицы события датированы по эфемеридному времени ET, которое во время описываемых событий было на 55,184 секунд больше UTC.

Следует отметить, что изменения характера радиосигнала в ходе пролета регистрировались на Земле с задержкой на 2 ч 44 мин 50 с, а вот снимки записывались на борту, и передача их в реальном масштабе времени не предполагалась. Эта волнующая процедура была назначена на 25 января.

В день встречи с Ураном на борту «Вояджера» выдал пять сбоев компьютер подсистемы ориентации и приводов AACS. К счастью, на выполнении программы они не сказались.

В пятницу 24 января начиная с 04:41 UTC и в течение примерно четырех часов фотополяриметр PPS и УФ-спектрометр UVS регистрировали прохождение звезды σ Стрельца позади колец ε и δ. В 08:48 были сделаны и записаны наиболее качественные снимки Оберона, а 19 минутами позже – компоненты для сборки цветной фотографии Титании. В 09:31 аппарат выполнил единственный снимок только что открытого спутника 1985 U1, не входивший в первоначальную программу^[87]. В 11:45 были сделаны лучшие кадры Умбриэля, а в 14:16 – Титании. Еще через 20 минут была проведена цветная съемка Ариэля.

В 14:45 аппарат перенацелился для регистрации экваториального плазменного слоя и для съемки Миранды и в 15:01 сделал ее цветные фотографии. Затем он вновь отвлекся на Ариэль, сделав в 16:09 качественные снимки этого спутника. Наконец, в 16:37 «Вояджер-2» начал мозаику из семи кадров Миранды с расстояний от 40 300 до 30 200 км, а еще через 28 минут прошел примерно в 29 000 км мимо нее, как и планировалось. Сразу после съемки Миранды аппарат развернулся антенной HGA к Земле, чтобы участвовать в высокоточных доплеровских измерениях.

В 17:08 телесистема ISS сделала четыре снимка колец на фоне планеты перед самым прохождением через их плоскость. Радиоаппаратура PRA и прибор для изучения плазменных волн PWS вели в это время запись с повышенной частотой опроса с целью оценки плотности пылевых частиц.

24 января 1986 г. в 17:58:51 UTC бортового времени, что соответствовало 17:59:46,5 ET, «Вояджер-2» прошел на минимальном расстоянии от центра Урана – оно составило 107 153 км. Отклонение от расчетной точки не превысило 20 км. Баллистическим результатом гравитационного маневра у Урана стало довольно скромное увеличение гелиоцентрической скорости «Вояджера» с 17,9 до 19,7 км/с.