Para penyelidik di Jet Propulsion Laboratory kekurangan rehat yang tenang untuk waktu yang lama. Teruja dengan penemuan itu, mereka tidur dengan pantas dan mula, dan ketika mereka bangun, mereka bergegas kembali ke Pusat Kawalan Penerbangan stesen interplanetari automatik Voyager. Di sini, mesin digital dikendalikan dengan kelajuan yang luar biasa, mengubah ribuan bit maklumat, diputarbelitkan oleh gangguan ruang dan atmosfera, menjadi bingkai telekronikel, grafik langsing dan baris nombor yang tidak berkesudahan. Orang dengan nafas terengah-engah melihat gambar warna Saturnus yang menghampiri di skrin.
33 juta kilometer kekal ke planet pengintaian angkasa. 4 tahun telah berlalu sejak pelancarannya di kosmodrom, dan jalan panjang membentang di belakang Voyager sejauh 2 bilion kilometer. Sabuk Asteroid berbahaya dengan aliran badan meteoritnya yang tidak berkesudahan telah dilintasi dengan selamat. Peranti elektronik rapuh menahan sejuknya ruang dunia dan ribut elektromagnetik di sekitar planet terbesar di sistem suria - Musytari.
Dan ke hadapan? Risiko perlanggaran dengan batu dan ais di sekitar Saturnus sebelum Voyager memulakan perjalanan selama 8 tahun ke planet paling jauh - Uranus dan Neptunus.
… Gambar megah muncul di depan mata mereka yang berada di Pusat Kawalan. Saturnus, dimahkotai dengan "kalung" besar, sudah memenuhi hampir keseluruhan bingkai gambar televisyen. Planet kuning keemasan dengan tiang keabu-abuan dan tali pinggang bervariasi hampir tidak dapat dilihat dalam kabut yang bergegas dan berputar di jurang hitam langit.
Para penyelidik mengarahkan pandangan mereka pada cincin Saturnus yang terkenal, yang telah menghantui para astronom selama beberapa abad.
Galileo yang hebat adalah yang pertama melihat sesuatu yang aneh dalam penampilan Saturnus. Teleskop Galileo terlalu lemah, dan sepertinya saintis bahawa Saturnus mempunyai pegangan seperti mangkuk gula. Hanya setengah abad kemudian, Christian Huygens membuktikan bahawa lingkaran separuh aneh di sisi planet ini tidak lebih dari cincin nipis, tetapi sangat lebar.
Jarak ke planet ini adalah 33 juta kilometer. Di layar, terdapat tiga cincin Saturnus, yang lama dijumpai dengan bantuan teleskop: A, B dan C. Walau bagaimanapun, dalam gambar ruang angkasa, anda dapat melihat sesuatu yang tidak dapat dilihat dari Bumi. Pertama sekali, kerumitan struktur cincin dan warnanya yang luar biasa.
Cincin terbesar - yang luar - berkilau dengan warna keperakan, yang tengahnya sedikit kemerahan, dan yang dalam berwarna biru tua, ia lut, seolah-olah terbuat dari bahan nipis, hampir tidak ketara.
8 juta kilometer. Hanya seperempat hemisfera Saturnus yang sesuai dengan gambar televisyen. Di sisi planet ini, dua bulan saling menekan antara satu sama lain - Tethys dan Dione. Tetapi para saintis terus menerus kembali ke kajian cincin. Tidak ada tiga, tetapi tujuh cincin, yang bersarang di dalam yang lain, kelihatan. Inilah mereka, yang baru ditemui: F - di luar A, G lama - di luar F, E baru - cincin terluas yang paling jauh dari planet ini, D - yang paling dekat dengan Saturnus.
Tetapi apa itu? Membandingkan gambar, para pakar melihat bahawa setiap cincin besar pecah menjadi banyak "gelung" yang sempit dan hampir tidak kelihatan. Dalam satu foto mereka dikira 95! Walaupun di "celah" hitam selebar 4 ribu kilometer antara cincin A dan B, yang selalu diakui kosong, para saintis telah mengira puluhan "gelung" nipis.
2 juta kilometer. Instrumen Voyager bertujuan mendekati Titan, bulan terbesar Saturnus dengan cepat. Ia lebih besar daripada planet Merkurius. Keseronokan ahli astronomi mudah difahami. Titan adalah satu-satunya satelit di seluruh sistem suria dengan atmosfer yang kuat yang 10 kali lebih tebal daripada Bumi. Voyager terbang melewati Titan pada jarak 6, 5 ribu kilometer - 60 kali lebih dekat dari jarak dari Bumi ke Bulan. Namun, saintis melihat sedikit di skrin - kabut tebal atmosfer Titan, mirip dengan asap kimia, dicegah.
1 juta kilometer. Di layar, Rhea yang mempesona adalah bulan kedua Saturnus terbesar. Semuanya diadu dengan kawah - pengeboman ruang yang berterusan berlangsung selama berbilion tahun. Satelit lain yang berkilauan di ruang kehitaman beludru terlihat dari kamera. Ini adalah Dione, yang lebih mirip dengan Bulan kita daripada objek lain dalam sistem Saturnus, tetapi "laut" di Dione tidak ditutup dengan lava yang padat. Air ais kelihatan di mana-mana, padat seperti batu. Jaringan "tali" putih berbicara tentang tempat-tempat di mana air yang keluar dari usus sekejap padat, menyelimuti es yang sangat sengit. Suhu permukaan Dione minus 180 ° С - di sini matahari bersinar 900 kali lebih malap daripada di orbit Bumi.
Satelit Saturn-12 (S-12) yang tidak diketahui sebelumnya terapung di depan mata para penyelidik. Anehnya, ia berada di orbit yang sama dengan Dione. Pada masa yang sama, S-12 selalu terbang di hadapan Dione pada jarak 1/6 dari lilitan orbit. Dalam mekanik cakerawala, fenomena seperti itu biasanya disebut resonans orbital.
300 ribu kilometer. Tarikh dengan Saturnus akan tiba tidak lama lagi. Dari kiri pengakap, seolah-olah menyambut kedatangannya, Mimas muncul. Dia kelihatan pelik. Berbilion tahun yang lalu, satelit ini bertabrakan dengan badan cakerawala yang besar - letupan kekuatan besar mengoyakkan begitu banyak ais dan batu dari badan Mimas sehingga sebuah kawah setinggi 9 dan 130 kilometer terbentuk. Kawah menempati seperempat belahan satelit!
101 ribu kilometer. Pada jarak yang begitu jauh, planet raksasa dan utusan Bumi bertemu dan berpisah. Saturnus begitu besar sehingga selama berjam-jam pendekatan terdekat, hanya sepotong kecil penutup awan yang dapat dilihat di bingkai televisyen. Awan warna kuning-coklat, tidak dapat ditembusi mata, ada di mana-mana. Di antara garis-garis putih yang berubah-ubah, pusaran dan lingkaran cahaya, beberapa bintik biru-hijau, ukuran Greenland atau Australia, berjalan - ini adalah "tingkap" yang melintasi pusaran gas dari kedalaman planet menerobos.
Dari semua planet di tata surya, Saturnus berada di kedudukan kedua setelah ukuran Musytari. Di dalamnya, akan ada ruang yang cukup untuk tiga ratus bola. Tetapi kepadatan rata-rata raksasa sangat rendah - jika lautan tanpa henti yang hebat ada di suatu tempat, Saturnus akan terapung di permukaannya seperti gabus.
Menurut model baru, yang dibuat oleh instrumen Voyager, planet ini tampak kepada kita sebagai bola hidrogen dan helium yang tepat di kutub. Amplop gas Saturn yang kuat, dengan tekanan yang meningkat, berubah menjadi keadaan cair yang lebih dekat ke pusat. Planet cair hingga ke teras!
Dan bagaimana dengan teras pepejal? Ini adalah ukuran Bumi, tetapi mempunyai jisim 15-20 kali lebih banyak. Begitu tinggi ketumpatan jirim di pusat planet ini, di mana tekanannya adalah 50 juta atmosfera Bumi! Dan suhu + 20,000 darjah! Bola cair mendidih, dan di tingkat atas awan planet ini, selesema yang teruk muncul. Bagaimana perbezaan suhu yang besar ini timbul? Dengan luasnya bahagian dalam planet dan graviti kolosalnya, aliran gas mengambil masa ratusan tahun untuk memindahkan haba kedalaman ke lapisan awan atas atmosfer Saturnus.
Hujan pelik
Zuhal memancar ke angkasa tiga kali lebih banyak tenaga daripada yang diterima dari Matahari. Pertama, haba diciptakan oleh penguncupan gergasi gas secara beransur-ansur - diameternya menurun sebanyak milimeter per tahun. Sebagai tambahan, Saturnus mempunyai sumber tenaga yang hebat. Lingkaran Saturnus yang panas-panas telah menyejuk sejak lahirnya sistem suria. Menurut perhitungan ahli astrofizik, 2 bilion tahun yang lalu, pada kedalaman planet yang besar, tekanan bahagian dalam jatuh di bawah titik kritikal kepekatan helium. Dan hujan mulai turun … Hujan pelik yang turun hingga ke hari ini. Titisan helium jatuh selama ribuan kilometer dalam ketebalan hidrogen cecair, sementara geseran timbul dan tenaga terma muncul.
Cuaca ribut
Di bawah pengaruh putaran pesat planet (titik mana pun di khatulistiwa Saturnus bergerak 14 kali lebih cepat daripada di khatulistiwa Bumi) angin bertiup kekuatan mengerikan di dunia misteri - di satu tempat peralatan Voyager mencatat kelajuan awan 1600 km / j. Bagaimana anda menyukai angin segar ini?
Lensa kamera Voyager meluncur ke hemisfera selatan Saturnus. Tiba-tiba, tempat bujur berpuluh-puluh ribu kilometer muncul di layar Pusat Kawalan Misi - salinan Titik Merah Besar di Musytari. Planet Bumi boleh masuk dengan bebas di dalam tempat. Tetapi ini hanyalah pusaran atmosfera yang mengamuk di atmosfer Saturnus, yang tidak ada akhirnya.
Kerosakan
Voyager meneruskan penerbangan melewati Saturnus ketika komunikasi radio tiba-tiba terputus. Para saintis tidak bimbang - menurut perhitungan, alat itu hilang ke dalam "bayangan radio" planet ini. Ketika pengakap "muncul" dari seberang Saturnus, keadaan menjadi sangat serius. Mekanisme stereng meja pusing dengan instrumen macet. Bukankah mungkin untuk memotret sisi malam planet ini ?! Sangat disayangkan bahawa kerana kerosakan teknikal, pertemuan yang dirancang dengan satelit besar - Enceladus dan Tethys - harus dibatalkan.
Isyarat dituangkan dari Pusat Kawalan ke komputer onboard stesen antarplanet. Pengendalian pembaikan mekanisme ini rumit oleh jarak kosmik - masa tunda isyarat radio antara Bumi dan Saturnus adalah 1.5 jam. Pada akhirnya, otak digital Voyager membuka kunci pemacu penyasaran kamera TV, tetapi masa telah hilang dan hanya Tethys yang berkenalan dengan rapat.
Ketika alat itu sudah menjauh dari Saturnus dengan kecepatan 22 km / s, para saintis melihat ribut elektrik di cincin Saturnus. Kilat, menerangi sisi bayangan, menyorot warna merah di awan malam planet …
Akhir permainan ruang
Peristiwa yang dijelaskan di atas terjadi pada tahun 1980-1981, ketika dua stesen antarplanet automatik Voyager 1 dan Voyager 2 terbang melewati Saturnus. Untuk mengelakkan pengulangan, saya memutuskan untuk tidak membicarakannya secara berasingan - semua berita mengenai sistem Saturnus, disebarkan ke Bumi oleh dua alat, dengan syarat "dimasukkan ke dalam mulut" salah satu dengan nama "Voyager" (tanpa nombor).
Menjadi sedikit menyakitkan untuk menyedari bahawa setelah tiga dekad, teknologi ruang angkasa kita tetap pada tahap yang sama.
Setiap malam, ketika matahari terbenam dan langit yang gelap menutupi bintang-bintang yang berserakan, kita melihat Cosmos. Penerokaan ruang angkasa memerlukan teknologi canggih yang luar biasa berdasarkan pencapaian canggih roket, elektronik, teknologi nuklear, dan cabang sains dan teknologi intensif sains lain. Oleh itu, penerbangan penyiasatan antarplanet, walaupun kelihatan tidak realistik dan tidak mempunyai faedah praktikal, memerlukan penyelesaian banyak masalah yang berlaku: penciptaan sumber tenaga yang kuat dan padat, pengembangan teknologi untuk komunikasi ruang angkasa jarak jauh, peningkatan struktur dan enjin, pengembangan kaedah baru graviti membantu manuver, termasuk.h. menggunakan titik Lagrange. Keseluruhan bidang penyelidikan ini dapat menjadi "lokomotif" sains moden, dan hasil yang diperoleh dapat berguna dalam menyelesaikan masalah yang lebih mendesak. Walaupun begitu, kebanyakan masalah tetap tidak dapat diselesaikan.
Semua usaha pemalu moden untuk meneroka planet luar (Ulysses, Cassini, misi New Horizons) semuanya berdasarkan teknologi dan perkembangan yang sama yang digunakan dalam projek Voyager. Selama 30 tahun, tidak ada satu pun jenis enjin baru yang dibuat, sesuai untuk penerbangan antara planet. Sebagai contoh, pendorong ion dari penyelidikan Jepun Hayabusa, yang disebut-sebut sebagai teknologi tinggi ultra-moden, sebenarnya merupakan perkembangan yang terlupa pada pertengahan abad kedua puluh - pendorong ion digunakan secara meluas dalam sistem kawalan sikap Soviet satelit meteorologi Meteor. Kedua, enjin ion adalah alat yang agak spesifik: mereka benar-benar mempunyai penggunaan bahan bakar yang sangat rendah (beberapa miligram sesaat), tetapi, dengan demikian, mereka menghasilkan daya tuju beberapa milinewtons. Perlu bertahun-tahun untuk mempercepat kapal angkasa, dan sebagai hasilnya, tidak ada keuntungan nyata yang diperoleh.
Enjin jet penggerak cecair konvensional (LPRE), bukan sahaja sangat rakus - kerja mereka terhad kepada puluhan (ratusan) saat, di samping itu, mereka tidak dapat mempercepat kapal angkasa ke kelajuan yang diperlukan, misalnya, untuk mencapai orbit Saturnus. Masalah asasnya ialah kadar aliran gas terlalu rendah. Dan tidak mungkin untuk membesarkannya dengan cara apa pun.
Puncak fesyen pada tahun 50-an - mesin jet nuklear tidak mendapat perkembangan, kerana kekurangan kelebihan yang ketara. Walaupun api reaktor nuklear tidak dapat dipadamkan, enjin sedemikian memerlukan cecair yang berfungsi - iaitu sebenarnya, ini adalah enjin roket penggerak cecair konvensional dengan semua akibat dan kekurangannya.
Cara asal untuk melakukan perjalanan di angkasa dengan menggunakan denyutan nuklear, yang dicadangkan oleh Freeman Dyson pada tahun 1957 (Project Orion), tetap di atas kertas - terlalu berani, dan, terus terang, idea yang meragukan.
"Penakluk angkasa" (di sini adalah ironis berkaitan dengan semua Kemanusiaan) selama 50 tahun Zaman Angkasa belum dapat mencipta mesin yang berkesan untuk bergerak di ruang antara planet. Kita tidak akan pernah melihat Jupiter atau Saturnus, jika tidak kerana petunjuk daripada pakar mekanik cakerawala - untuk menggunakan graviti planet untuk mempercepat AMS. "Biliard antarplanet" membolehkan anda memperoleh kelajuan yang luar biasa (15-20 km / s) tanpa menggunakan mesin dan menjelajahi pinggiran sistem suria. Satu-satunya masalah adalah "tingkap pelancaran" yang sangat terhad - beberapa hari (minggu) sekali setiap beberapa tahun. Tidak ada ruang untuk sedikit pun kesalahan. Penerbangan selama bertahun-tahun dan beberapa jam untuk pertemuan dengan objek kajian.
Dengan bantuan manuver graviti, "Voyagers" terbang, menurut skema yang sama, penyelidikan moden "New Horizons" terbang ke Pluto, tetapi hanya untuk melintasi sistem suria akan memakan masa 9 tahun. Dan ekspedisi ini hanya mempunyai satu hari untuk menjelajah planet yang jauh! Siasatan itu akan melepasi Pluto dengan pantas dan hilang selamanya ke ruang antara bintang.
