Voyager 1. és 2. küldetés. Voyager és Pioneer – műholdak, amelyek elhagyták a Naprendszert

Pontosan 40 éve, 1977. szeptember 5-én űrhajót indítottak az űrbe. Voyager 1. Bár a Voyager 1-et később bocsátották vízre, mint testvérhajója, a Voyager 2, de megelőzte, és a történelemben elsőként repült ki a Naprendszerből.

A Voyager 1 indulásának évfordulóján megosztjuk elképesztő tények róla.

A Voyager 1 még mindig repül

Leonyid Brezsnyev meghalt, és a Voyager 1 repült. A Szovjetunió összeomlott, és a Voyager 1 repült. Borisz Jelcin jött-ment, Vlagyimir Putyin jött, de a Voyager 1 még mindig repül. Annak ellenére, hogy az űrszonda fő küldetésének csak öt évig kellett volna tartania, azt feltételezték, hogy közel repül a Jupiterhez, a Szaturnuszhoz és műholdjához, a Titánhoz, majd leállítja a jelek továbbítását a Föld felé.

A Voyager 1 olyan távolságot repült, amely megzavarja az elmét

Jelenleg körülbelül 20 milliárd kilométerre található a Földtől. Mintha csaknem hárommilliószor repülne New Yorkba Moszkvából. A Voyager 1 körülbelül 60 ezer kilométeres óránkénti sebességgel repül, vagyis nyolc perc alatt tenné meg ugyanezt a távolságot New Yorkig.

A Voyager 1 lett az első űrhajó, amely elhagyta Naprendszer

2012 augusztusában űrhajó belépett a csillagközi közegbe. Az űrszonda műszerei rögzítették, hogy a Nap távolodva egyre kisebb befolyást gyakorolt ​​rá, és a csillagközi eredetű részecskék befolyásának növekedését figyelték meg. Egy külön NASA-alkalmazásban láthatja, hol van most az eszköz.

A rádiójel a készülékhez 19 órát vesz igénybe

A tudósok továbbra is kapcsolatot tartanak a Voyager 1-gyel. A jel az űrrepülőgép felé most 19 óra 20 perc 51 másodpercig tart, és ez az idő folyamatosan növekszik. A Voyager 1 azokról a műszerekről továbbít információkat, amelyek még mindig be vannak kapcsolva: a magnetométertől és a töltött részecskék és kozmikus sugarak detektoraitól.

Más eszközök, beleértve a kamerákat, vagy meghibásodás miatt vagy energiatakarékosság miatt kikapcsolnak.

A Voyager 1 rekord távolságból fényképezte a Földet

1990 februárjában a Voyager 1 az egyiket továbbította a Földre legújabb fotók. A leghíresebb az volt, amely „halványkék foltként” vált ismertté. Ezen a képen a Földet hatmilliárd kilométeres távolságból fényképezték le egy olyan kamerával, amellyel 800 méterről lehet látni egy újságcímet.

A föld egy kis pont egy barna csíkon.

Üzenet az idegeneknek a Voyager 1 fedélzetén

A Voyager testéhez egy aranyozott lemez van rögzítve, amelyre üzenet van írva idegen lények. Konkrétan 50 nyelven találhatók benne üdvözletek. Ráadásul oda van írva klasszikus zene, zene különböző nemzetek béke, a természet hangjai.

Ezenkívül az idegenek számára analóg formában rögzítették az emberek fényképeit, a Földet az űrből, egy repülőgépet, autókat, kottákat és így tovább.

Egyszer a Voyager 1 eléri a csillagokat

A tudósok szerint 40 ezer év múlva viszonylag kis távolságra repül a Zsiráf csillagképben található AC+79 3888 csillagtól. "Viszonylag" benne van kozmikus léptékű. Valójában a Voyager 1 többen is elrepül majd fényév ettől a csillagtól.

A sorozat eszközeinek részvételével.

Összesen két Voyager sorozatú eszközt hoztak létre és küldtek az űrbe: a Voyager 1-et és a Voyager 2-t. Az eszközöket a Jet Propulsion Laboratoryban hozták létre ( Sugárhajtómű Laboratórium- JPL) NASA. A projektet az egyik legsikeresebb és legtermékenyebb projektnek tartják a bolygóközi kutatás történetében – mindkét Voyager először közvetített kiváló minőségű képeket, a Voyager 2 pedig először érte el. A Voyagers lett a harmadik és negyedik űrszonda, amelynek repülési tervében a Naprendszeren túli repülés szerepelt (az első kettő a Pioneer 10 és a Pioneer 11 volt). A történelemben az első űrszonda, amely elérte a Naprendszer határait, és túllépett azon, a Voyager 1 volt.

A Voyager sorozat nagymértékben autonóm robotok, amelyek tudományos műszerekkel vannak felszerelve a kutatáshoz külső bolygók, valamint a sajátunk erőművek, rakétamotorok, számítógépek, rádiókommunikációs és vezérlőrendszerek. teljes súly minden eszköz - körülbelül 721 kg.

Projekt Voyager

A Voyager egy űrszonda.

A Voyager projekt a XX. század utolsó negyedének egyik legkiemelkedőbb űrkísérlete. Az óriásbolygók távolsága túl nagy ahhoz föld azt jelenti megfigyelések. Ezért a Voyagersnek küldött fényképek és mérési adatok még mindig nagy tudományos értékkel bírnak.

A projekt ötlete először az 1960-as évek végén jelent meg, nem sokkal az első emberes űrszonda és a Pioneer űrszonda Jupiterbe indítása előtt.

A Jupiter nagy vörös foltja. A fotót a Voyager 1 készítette

Kezdetben csak a Jupiter és a Szaturnusz feltárását tervezték. Mivel azonban az összes óriásbolygó sikeresen elhelyezkedett a Naprendszer egy viszonylag szűk szektorában („bolygók felvonulása”), gravitációs manőverek segítségével minden külső bolygó körül lehetett repülni, kivéve a bolygókat. . Ezért a repülési pályát ennek a lehetőségnek a alapján számították ki, bár az Uránusz és a Neptunusz tanulmányozása hivatalosan nem szerepelt a küldetésprogramban (e bolygók elérésének garantálásához drágább eszközök megépítése kellene nagy teljesítményű a megbízhatóság szempontjából).

Miután a Voyager 1 sikeresen befejezte a Szaturnusz és bolygója kutatási programját, úgy döntöttek Végső döntés küldje a Voyager 2-t az Uránuszra és a Neptunuszra. Ehhez kissé módosítani kellett a pályáját, felhagyva a Titán melletti közeli elrepüléssel.

A készülék tudományos felszerelése

Neptun. A fotót a Voyager 2 készítette

• A 800 soros tisztaságú televíziós kamerák speciális videokonokat használnak memóriával. Egy képkocka elolvasása 48 másodpercet vesz igénybe.
  • nagy látószögű (körülbelül 3°-os mező), gyújtótávolság 200 mm;
  • keskeny szög (0,4°), gyújtótávolság 500 mm;

• Spektrométerek:
  • Infravörös, tartomány 4-50 mikron;
  • Ultraibolya, tartomány 50-170 nm;

• Fotopolariméter;

• Plazma komplex:
  • plazmadetektor;
  • alacsony energiájú töltött részecskedetektor;
  • kozmikus sugárzás detektor;
  • nagy és alacsony érzékenységű magnetométerek;
  • plazma hullám vevő.

A készülék tápellátása

A Titán, a Szaturnusz holdjának réteges légköre

Ellentétben az űrhajók felfedezésével belső bolygók, "Voyagers" nem tudta használni, mivel az áramlás napsugárzás, ahogy a járművek távolodnak tőle, túl kicsivé válik - például a Neptunusz pályája közelében körülbelül 900-szor kisebb, mint a Föld pályáján.

Három áramforrás létezik. Üzemanyaguk plutónium-238 (szemben a plutónium-239-cel, nukleáris fegyverek); teljesítményük az űrszonda indításakor körülbelül 470 watt volt 30 voltos feszültség mellett egyenáram. A Plutónium-238 felezési ideje hozzávetőlegesen 87,74 év, és az ezt használó generátorok teljesítményük 0,78%-át veszítik el évente. 2006-ban, 29 évvel az indulás után, az ilyen generátorok teljesítménye csak 373 W, azaz az eredetinek körülbelül 79,5%-a. Ráadásul a hőt elektromos árammá alakító bimetál hőelem is veszít hatásfokából, a tényleges teljesítmény pedig még kisebb lesz. 2006. augusztus 11-én a Voyager 1 és a Voyager 2 generátorok teljesítménye 290 W-ra, illetve 291 W-ra csökkent, vagyis az indításkori teljesítmény mintegy 60%-ára. Ezek a teljesítmények jobbak, mint a hőelem lebomlásának konzervatív elméleti modelljén alapuló repülés előtti előrejelzések. A teljesítmény csökkenésével az űrhajó energiafogyasztását csökkenteni kell, ami korlátozza a funkcionalitását.

A Voyager 2 technikai problémái és megoldásuk

A Voyager 2 repülése a tervezettnél jóval tovább tartott. E tekintetben a Jupiter elrepülése után a küldetést kísérő tudósoknak kellett dönteniük nagy mennyiség technikai problémák. Kezdetben lefektetve helyes megközelítések az eszközök tervezése lehetővé tette ezt. A legjelentősebb és sikeresen megoldott problémák a következők:

• az automatikus helyi oszcillátor frekvencia beállításának meghibásodása. Automatikus beállítás nélkül a vevő csak a saját sávszélességén belül tud jeleket fogadni, ami kisebb, mint a normál érték 1/1000-e. Még a Doppler is eltolódik napi forgatás A földek 30-szor haladják meg. Az egyetlen kiút a helyzetből az volt, hogy minden alkalommal kiszámoljuk az átvitt frekvencia új értékét, és úgy állítjuk be a földi adót, hogy minden eltolás után a jel a vevő áteresztősávjába kerüljön. Ez megtörtént - a számítógép immár benne van az adó áramkörében.
• a fedélzeti számítógép egyik RAM cellájának meghibásodása - a program újraírásra és betöltésre került, így ez a bit már nem befolyásolta;
• a repülés egy bizonyos szakaszában a használt vezérlőjel-kódoló rendszer a jel-zaj viszony romlása miatt már nem felelt meg a kellő zajtűrési követelményeknek. A fedélzeti számítógép meg volt töltve új program, amely sokkal biztonságosabb kóddal hajtotta végre a kódolást (kettős Reed-Solomon kódot használtak).
• A gép feletti átrepüléskor a fedélzeti, televíziós kamerákkal felszerelt forgó platform beszorult, valószínűleg ezeknek a gyűrűknek egy részecskéje. Óvatos kísérletek többszöri elfordításra ellentétes oldalak végül lehetővé tette a peron blokkolásának feloldását;
• az ellátó izotópelemek teljesítményének csökkenése megkövetelte a fedélzeti berendezések működésének komplex cikogramjainak összeállítását, amelyek közül néhányat időről időre lekapcsoltak, hogy a másik részt elegendő árammal lássák el;
• A készülékek kezdetben nem tervezett eltávolítása a Földről a földi vevő- és adókomplexum ismételt korszerűsítését tette szükségessé a gyengülő jel vétele érdekében.

Üzenet a földönkívüli civilizációknak

Példa az eszközökhöz rögzített aranylemezre.

Mindegyik Voyager egy kerek alumínium dobozhoz volt rögzítve, amely egy aranyozott videolemezt tartalmazott. A korongon 115 dia található, amelyek a legfontosabb tudományos adatokat, a Föld, kontinenseinek, különböző tájak képeit, állatok és emberek életének jeleneteit, anatómiai felépítését és biokémiai szerkezetét tartalmazzák, beleértve a DNS-molekulát is.

BAN BEN bináris kód megtörtént a szükséges pontosítások és feltüntették a naprendszer elhelyezkedését 14 erőshöz képest. A hidrogénmolekula ultrafinom szerkezete (1420 MHz) „mérővonalzóként” van feltüntetve.

A képeken kívül hangokat is tartalmaz a lemez: anya suttogása és gyermeksírás, madarak és állatok hangja, szél és eső hangja, vulkánok és földrengések zúgása, homok és óceán susogása hullámtörés.

Az emberi beszéd a világ 55 nyelvén, rövid üdvözlettel jelenik meg a lemezen. Oroszul ez áll: „Helló, üdvözöllek!” Az üzenet egy speciális fejezete a világ vívmányaiból áll zenei kultúra. A lemezen Bach, Mozart, Beethoven művei, Louis Armstrong, Chuck Berry jazz kompozíciói, valamint számos ország népzenéje található.

A lemezen Carter beszéde is található, aki 1977-ben az Egyesült Államok elnöke volt. A fellebbezés ingyenes fordítása így hangzik:

2015-ben a NASA úgy döntött, hogy felteszi az internetre a Voyager szondák aranylemezének összes hangját. Bárki megtekintheti őket a NASA honlapján.

A Naprendszert elhagyó járművek

Illusztráció: űrhajó elhagyja a Naprendszert.

A Neptunusszal való találkozás után a Voyager 2 pályája délre fordult. Most repülése az ekliptikához képest 48°-os szögben történik, a déli féltekén. A Voyager 1 az ekliptika fölé emelkedik (a kezdeti szög 38°). Az eszközök örökre elhagyják a Naprendszert.

A készülékek műszaki adottságai a következők: a radioizotópos termoelektromos akkumulátorokban lévő energia nagyjából 2025-ig elegendő lesz a minimumprogram szerinti működéshez. Problémát jelenthet a Nap esetleges elvesztése a napérzékelő által, mivel nagy távolságból a Nap egyre halványabbá válik. Ekkor az irányított rádiósugár eltér a Földtől, és a készülék jeleinek vétele lehetetlenné válik. Ez 2030 körül történhet meg.

Most től tudományos kutatás A Voyagers első számú prioritása a szoláris és a csillagközi plazma közötti átmeneti régiók tanulmányozása. A Voyager 1 átszelte a helioszférikus lökéshullámot ( felmondási sokk) 2004 decemberében 94 a. e. A Voyager 2-ről érkező információk új felfedezéshez vezettek: bár az eszköz ekkor még nem érte el ezt a határt, a belőle kapott adatok azt mutatták, hogy aszimmetrikus - a Déli rész körülbelül 10 órakor. azaz közelebb van a Naphoz, mint az északi (valószínű magyarázat a csillagközi hatás mágneses mező). A Voyager 2 2007. augusztus 30-án átszelte a helioszférikus lökéshullámot 84,7 AU távolsággal. e. Az űrhajó várhatóan körülbelül 10 évvel a helioszféra átlépése után átlépi a heliopauzát lökéshullám.

Az 1977. augusztus 20-án felbocsátott Voyager 2 űrszonda 2007 augusztusában lépte át a Naprendszer (pontosabban a helioszféra) határát. 2007. december 10-én a NASA bejelentette a Voyager által küldött adatok elemzésének eredményét.

Egy bizonyos távolságon a napszél sebessége meredeken csökken, és megszűnik szuperszonikus. Azt a területet (gyakorlatilag a felületet), amelyen ez bekövetkezik, terminációs lökéshullámnak vagy lezáró lökéshullámnak nevezzük. Ez az a határ, amelyet a Voyagers átlép. A belső helioszféra határának tekinthető. Egyes definíciók szerint a helioszféra itt véget ér.

A Voyager 2 megerősítette, hogy a helioszféra nem tökéletes labda, lapított: őt déli határ közelebb van a Naphoz, mint az északi. Ezenkívül az eszköz egy másik váratlan megfigyelést is tett: a napszél fékezése a csillagközi gáz ellenhatása miatt a szélplazma hőmérsékletének és sűrűségének meredek növekedéséhez vezet. Valójában a lökéshullám határán a hőmérséklet magasabb volt, mint a belső helioszférában, de még mindig 10-szer alacsonyabb a vártnál. Nem ismert, hogy mi okozza az eltérést, és hová megy az energia.

A tudósok azt remélik, hogy a Voyagerekkel a heliopauza átlépése után is fenn lehet tartani a kommunikációt.

Nagyon nehéz elhagyni a Naprendszert és a csillagokba repülni. Először is, miután sok üzemanyagot elkölt, a Föld felett kell repülnie az űrbe. Ebben az esetben a Földhöz viszonyított sebessége nullának bizonyulhat, de ha időben felszállt és a helyes irányba, akkor a Naphoz képest együtt repülsz a Földdel, a Naphoz viszonyított keringési sebessége 30 km/s.

A kiegészítő motor időben történő bekapcsolásával és a sebesség további 17 km/s-os növelésével a Földhöz képest a Naphoz viszonyítva 30 + 17 = 47 km/s sebességet kapunk, amit a harmadik kozmikus sebességnek nevezünk. Elegendő visszavonhatatlanul elhagyni a naprendszert. Ám egy 17 km/s-os kitöréshez szükséges üzemanyagot drága pályára juttatni, és még egyetlen űrhajó sem érte el a szökési sebességet, illetve nem hagyta el ilyen módon a Naprendszert. A leggyorsabb jármű, a New Horizons a Plútóhoz repült, egy további motort bekapcsolva a Föld körüli pályán, de mindössze 16,3 km/s sebességet ért el.

Több olcsó módon hagyja el a Naprendszert - gyorsuljon a bolygók rovására, közelítse meg őket, használja őket vontatóként, és fokozatosan növelje a sebességet mindegyik körül. Ehhez kell egy bizonyos. a bolygók konfigurációja spirál alakú - így a következő bolygótól való elváláskor a következőre repülünk. A legtávolabbi Uránusz és Neptunusz lassúsága miatt ilyen konfiguráció ritkán, körülbelül 170 évente fordul elő. Utoljára A Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz egy spirálba illeszkedett az 1970-es években. Amerikai tudósok kihasználták a bolygók ezen elrendezését, és űrjárműveket küldtek a Naprendszeren túlra: Pioneer 10-et (1972. március 3-án indították), Pioneer 11-et (1973. április 6-án indították), Voyager 2-t (Voyager 2, augusztus 20-án indították, 1977) és a Voyager 1 (Voyager 1, 1977. szeptember 5-én indult).

2015 elejére mind a négy eszköz eltávolodott a Naptól a Naprendszer határára. A Pioneer 10 sebessége a Naphoz képest 12 km/s, és körülbelül 113 AU távolságra található tőle. e. csillagászati ​​egységek, a Nap és a Föld közötti átlagos távolság), amely körülbelül 17 milliárd km. Pioneer 11 - 11,4 km/s sebességgel 92 AU, azaz 13,8 milliárd km távolságban. Voyager 1- körülbelül 17 km/s sebességgel 130,3 AU, vagyis 19,5 milliárd km távolságban (ez az emberek által a Földtől és a Naptól legtávolabbi objektum). Voyager 2- 15 km/s sebességgel 107 a távolságon. e„vagy 16 milliárd km. De ezek az eszközök még nagyon messze vannak attól, hogy a csillagokig repüljenek: a szomszédos Proxima Centauri csillag 2000-szer távolabb van a Voyager 1 űrszondától. És ne felejtsük el, hogy a csillagok kicsik, és a köztük lévő távolságok nagyok. Ezért nem valószínű, hogy minden olyan eszköz, amelyet nem kifejezetten meghatározott csillagokra indítottak (és ilyen még nincs is), nem valószínű, hogy valaha is a csillagok közelében repülne. Természetesen kozmikus mércével mérve a „megközelítések” tekinthetők: a Pioneer elrepülése 10 2 millió év múlva több fényévnyi távolságra az Aldebaran csillagtól, a Voyager 1 - 40 ezer év múlva a jövőben. két fényévre az AC+79 3888 csillagoktól a Zsiráf és a Voyager 2 csillagképben - 40 ezer év múlva a Ross 248 csillagtól két fényévnyi távolságra.

Fontos tudni:

Harmadik szökési sebesség - az a minimális sebesség, amelyet a Föld közelében lévő objektumnak meg kell adni ahhoz, hogy elhagyja a Naprendszert. A Földhöz képest 17 km/s, a Naphoz viszonyítva 47 km/s.

napos szél- energikus protonok, elektronok és egyéb részecskék áramlása a Napból a világűrbe.

Helioszféra- a térnek a Naphoz közeli tartománya, ahol napos szél A körülbelül 300 km/s sebességgel mozgó űrkörnyezet legenergetikusabb összetevője.

Mindazt, amit a Naprendszeren túli térről tudunk, a sugárzás (fény) és a gravitáció elemzéséből tanuljuk meg űrobjektumok. Ebben az esetben sok feltételezést kell tenni. Például egy fekete lyuk tömegét úgy határozzuk meg, hogy feltételezzük a körülötte keringő csillagok tömegét. Tömegüket feltételezzük, figyelembe véve, hogy ezek a csillagok hasonlóak a Naphoz.

Az „Úttörők” és a „Voyagers” az egyetlen olyan kísérlet, amelyet eddig nem feltételeztünk, és amelyeket a Naprendszer peremén (és a jövőben is túl) szerveztünk. A közvetlen kísérlet egészen más kérdés! Ismerjük ezeknek az eszközöknek a tömegét – mi gyártottuk őket, így minden olyan tárgy tömegét pontosan kiszámítjuk, amely az eszközöket érinti. Azt fogja mondani: „Nincsenek ilyen dolgok, az eszközök a bolygóközi és a csillagközi űrben repülnek.” De kiderült, hogy ez nem üresség: a készülékeken kopogó porszemek is jelentősen megváltoztatják a pályájukat. Az egyedi kísérletekben mindig sok a misztikum, és az Úttörők és Utazók története tele van ezzel.

Az első furcsaság: 1977. augusztus 15-én, néhány nappal a legtávolabbi készülékek indulása előtt elkapták a legtitokzatosabb „Wow!” rádiójelet. Talán a segítségével tájékoztatták egymást az idegenek fontos esemény- az emberek közelgő kilépése a Naprendszeren túlról?

Milyen sikereket ért el a Voyager és a Pioneer a Naprendszer peremére vezető úton?

A Naprendszer peremére vezető úton a Pioneer 10 aszteroidákat tárt fel, és az első jármű lett, amely a Jupiter közelében repült. És azonnal megzavarta a tudósokat: a Jupiter által az űrbe kibocsátott energia 2,5-szer nagyobbnak bizonyult, mint a Jupiter által a Naptól kapott energia. És kiderült, hogy a Jupiter legnagyobb műholdai nem sziklákból, hanem főleg jégből állnak. 2003 után megszakadt a kapcsolat a Pioneer 10-el. A Pioneer 11 a Jupitert is feltárta, és később az első űrszonda lett, amely a Szaturnuszt fedezte fel. 1995-ben megszakadt a kapcsolat a Pioneer 11-gyel.

Eszközök " Voyager„Még mindig dolgoznak, és beszámolnak a tudósoknak az őket körülvevő tér állapotáról. 37 év repülés után! Ez is miszticizmusnak tekinthető, hiszen erre senki nem számított hosszú munka: még az időszámlálót is át kellett programoznunk a Voyager fedélzeti számítógépek belsejében - nem 2007 utáni dátumokra tervezték. A készülékeken belül az energiát radioizotóp generátorok állítják elő felhasználásával nukleáris reakció a plutónium-238 bomlása - mint a atomerőművek. Ennek az energiának még több tíz évre elegendőnek kell lennie.

A fő berendezés megbízhatóbbnak bizonyult, mint azt az alkotók várták. a fő probléma- rádiókommunikációs jelek elhalványulása az eszközök eltávolításával. Most a jel az eszközöktől a Jön a föld(fénysebességgel) több mint 16 óra! De a mélyűri kommunikációs antennák, a majdnem futballpálya méretű óriási „tányérok” képesek felfogni a Voyager jeleit. A Voyager adóteljesítménye 28 W, ami körülbelül 100-szor nagyobb mobiltelefon. És a jel teljesítménye a távolság négyzetével arányosan csökken. Könnyű kiszámítani, hogy a Voyager jelének hallása olyan, mintha egy mobiltelefont hallanánk a Szaturnusztól (mobilállomások nélkül!).

A Naprendszer pereméhez vezető úton a Voyagerek elrepültek a Jupiter és a Szaturnusz mellett, és részletes képeket készítettek holdjaikról. Voyager 2 Emellett elrepült az Uránusz és a Neptunusz mellett is, így lett az első és egyetlen jármű, amely meglátogatta ezeket a bolygókat. Az Utazók megerősítették az Úttörők által felfedezett rejtélyeket: a Jupiter és a Szaturnusz sok holdjáról kiderült, hogy nemcsak jeges, hanem látszólag víztömegeket is tartalmazott a jég alatt.

A Naprendszer határa

A Naprendszer határa többféleképpen definiálható. A gravitációs határ ott halad el, ahol a Nap gravitációját kiegyenlíti a Galaxis gravitációja – körülbelül 0,5 parszek vagy 100 000 AU távolságban. a naptól. A változások azonban sokkal közelebbről kezdődnek. Pontosan tudjuk, hogy a Neptunnál nincs tovább főbb bolygók, de sok a törpe, valamint üstökösök és a Naprendszer egyéb kis testei, amelyek főleg jégből állnak. Úgy tűnik, 1000-100 000 AU távolságból. a Naptól A Naprendszert minden oldalról hócsomók, üstökösök raj veszi körül - az ún. Oort felhő. Talán a szomszédos csillagokra is kiterjed. Általában véve a hópelyhek, porrészecskék és gázok, a hidrogén és a hélium valószínűleg a csillagközi közeg tipikus alkotóelemei. Ez azt jelenti, hogy nincs üres hely a csillagok között!

Fontos tudni:

A lökéshullám határa- a helioszférán belüli határfelület a Naptól távol, ahol a napszél a csillagközi közeggel való ütközése miatt meredeken lelassul.

Heliopauza- az a határ, ahol a napszelet teljesen gátolja a galaktikus csillagszél és a csillagközi közeg egyéb összetevői.

Galaktikus csillagszél (kozmikus sugarak)- a napszélhez hasonló energetikai részecskék (protonok, elektronok és mások) áramlatai, amelyek csillagokban keletkeznek és behatolnak galaxisunkba.

Egy másik határt a napszél, a Napból érkező energetikai részecskék áramlása határoz meg: azt a területet, ahol dominál, helioszférának nevezzük. Ilyen szelet más csillagok is létrehoznak, így valahol a napszélnek találkoznia kell a Galaxis csillagainak kombinált szelével - a galaktikus csillagszellel, vagy más módon - a Naprendszerbe áramló szelével. kozmikus sugarak. A galaktikus csillagszéllel való ütközéskor a napszél lelassul és energiát veszít. Nem teljesen világos, hogy hová megy. Ebben a szelek ütközésében fel kell merülni titokzatos jelenségek, kivel in utóbbi évek a készülékek éppen találkoznak Voyager.

Ahogy azt a tudósok várták, a Naptól bizonyos távolságra a napszél kezdett alábbhagyni - ez az úgynevezett lökéshullám-határ, a helioszféra határa. Voyager 1 többször átlépte, mert... nagyon zavartnak bizonyult. 2010 decemberére a Naptól 17,4 milliárd km-re a napszél teljesen elült a Voyager 1 számára. Ehelyett a csillagközi, galaktikus szél erőteljes csapása volt érezhető: 2012-re százszorosára nőtt a csillagközi térből az eszközzel ütköző elektronok száma. Ennek megfelelően erős elektromos áram és az általa létrehozott mágneses mező jelent meg. Úgy tűnik, a Voyager 1 elérte a heliopauzát. A várakozásokkal ellentétben azonban a készülék nem egyértelmű határvonalat észlel két ütköző részecskeáram között, hanem kaotikus halmozódást. hatalmas buborékok. Felületükön a részecskeáramlások erőteljesek elektromos áramokés mágneses mezők.

Voyager és Pioneer – üzenetek az idegeneknek

Az összes említett eszköz üzeneteket hordoz idegenek számára. A Pioneers fedélzetén fémlemezek vannak rögzítve, amelyeken vázlatosan a következők láthatók: maga az eszköz; ugyanazon a skálán - férfi és nő; két hidrogénatom az idő és a hosszúság mértékeként; Nap és bolygók (beleértve a Plútót); az eszköz röppályája a Földről a Jupiter mellett, és egyfajta kozmikus térkép, amely irányokat mutat a Földről, 14 pulzárról és a Galaxis középpontjáról. A pulzárok gyorsan forognak neutroncsillagok, meglehetősen ritkák a Galaxisban, és sugárzásuk gyakorisága mindegyikük egyedi jellemzője, egyfajta „útlevele”. Ez a frekvencia a Pioneer lemezen van kódolva. Következésképpen a pulzárokat tartalmazó kozmikus térkép egyértelműen megmutatja az idegeneknek, hol található a Naprendszer a Galaxisban. Ráadásul az idő múlásával a pulzár frekvenciája teljesen természetesen változik, és az aktuális frekvenciát a térképen jelzettel ellenőrizve az idegenek meg tudják határozni, mennyi idő telt el az általuk talált Pioneer apparátus kilövése óta.

A készülékek fedélzetén Voyager aranylemezek a tokban vannak telepítve. A lemezek tartalmazzák a Föld hangjait (szél, mennydörgés, tücskök, madarak, vonat, traktor stb.), üdvözletet különböző nyelvek(oroszul „Hello, köszöntelek”), zene (Bach, Chuck Berry, Mozart, Louis Armstrong, Beethoven, Stravinsky és folklór) és 122 kép (matematikáról, fizikáról, kémiáról, bolygókról, emberi anatómiáról, emberi életről stb.) .d. teljes lista megtalálható a NASA honlapján: http://www.ipl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html. E hangok és képek reprodukálására szolgáló eszközt tartalmaz. Az iratok esetében van egy rajz, amelyen kódolva van: két hidrogénatom az időskálára és a hosszra; ugyanaz a tértérkép pulzárokkal és magyarázattal a hangok és képek reprodukálására.

Anomália "úttörők"

1997-ben, néhány hónappal azután, hogy a Pioneer 11 jele eltűnt, az egyik tudós, aki az adatokat elemezte, felugrott a székből, és azt kiabálta: „Nem léphetünk ki a Naprendszeren kívülre!” Felfedezte az eszköz lassulását, miután áthaladt a Jupiter pályáján. Ugyanezt a fékezést találták a Pioneer 10-ben, valamint a Jupiterre repült Ulysses és Galileo űrszondákon is. Csak a Voyagerek nem tapasztaltak fékezést, mivel a repülési menetrendtől való legkisebb eltérésnél hajtóműveikkel gyorsítottak. Különös izgalom támadt a Pioneer fékezés körül, amikor kiderült, hogy ez egyenlő a Hubble-állandóval és a fénysebesség szorzatával. Kiderül, hogy a készülékek ugyanúgy veszítenek energiát (lassulnak), mint a sugárzási részecskék (fotonok). És az 1. verzió: ha a fotonok energiát veszítenek az Univerzum tágulása miatt, akkor az „Úttörők” ugyanezen okból veszítenek energiát. Egyéb magyarázatok: 2) a tudósok nem vettek számításba valamilyen teljesen prózai energiaveszteség-forrást (akkor azonban a Hubble-állandóval való egybeesés pusztán véletlen) vagy 3) az Univerzum tele van olyan anyaggal, amely energiát vesz el, amikor áthalad. az úttörőktől és a fotonoktól egyaránt.

Kozmikus mércével mérve az „Úttörők fékezése” nagyon kicsi érték: 1/1 OOO OOO OOO m/s2. A készülék minden nap 1,5 kilométerrel kevesebbet repül a szükséges millió kilométernél! Ennek magyarázatára a tudósok 15 évet töltöttek azzal, hogy figyelembe vegyék az összes többi energia- és anyagveszteséget, az eszközökre ható összes erőt. De a 2. számú magyarázat keresése kudarcot vallott. Igaz, Slava Turishchev amerikai tudós felfedezte, hogy a hőt főként a Naptól távol eső eszközök vezetik el, i.e. az árnyékba – ez van azonnali ok a Pioneers fékezése. Részecske hősugárzás(foton) lendülete van, ezért a tárgyat elhagyva a sugárzás befelé lökést hoz létre ellenkező irányba(a csillagközi rakéták megsemmisítő fotonmotorjainak projektjei ezen alapulnak). De a rejtély továbbra is fennáll: pontosan mitől oszlatják el annyira a hőt az eszközök? És ami a legfontosabb - különböző kialakítású eszközök!

Azt elemezve, hogy az eszközök milyen kölcsönhatásba lépnek a látszólag üres térben, a tudósok felfedezték, hogy gyakran kozmikus porszemcsék és jégdarabok kopogtatnak rajtuk. Az eszközök képesek voltak meghatározni ezen becsapódások irányát és erősségét. Kiderült, hogy a Naprendszert kétféle kis szilárd részecske hatja át: egyesek a Nap körül, mások csillagközi távolságból repülnek a Nap felé. Ez utóbbi lassítja az űrhajókat. A hatásról kinetikus energia a porszem belsővé, azaz hővé válik. Ha egy porszemet megállít a készülék (ami logikus), akkor annak minden lendülete átadódik a készüléknek. Az energiája pedig az érkezése irányába oszlik el, i.e. a Nap felőli irányban. Az eszközök számos becsapódást rögzítettek viszonylag nagy – körülbelül 10 mikronos – porszemcséktől. A Pioneers fékezésének magyarázatához pedig elég, ha az utazás során átlagosan minden 10 km-en eltalálnak ilyen porszemcséket. Pontosan ez az a porsűrűség a csillagközi térben, amelyet a modern infravörös teleszkópok láttak.

Általánosságban elmondható, hogy a Naprendszer külső részei (a Szaturnusz mögött) porosak, hóval borítottak és sokkal jobban elgázosodtak, mint a belsők. A Nap közelében a porszemek, hópelyhek és gáz egykor bolygókká, műholdakká és aszteroidákká csomósodtak össze. Sok anyag rátelepedett a Napra. De a legtöbb porszemcsét, jégdarabokat és gázatomokat a Nap a rendszer perifériájára űzte. Ezenkívül behatol a perifériába csillagközi por, más csillagok héjában született. Ez azt jelenti, hogy a Neptunuszon túl, és tovább a csillagközi és intergalaktikus térben még több porrészecskének, jégtábláknak és gáznak kellene lennie. Nagyon valószínű, hogy az Univerzumot egyenletesen kitöltő csillagközi közeg valójában energiát vesz el mind az űrhajóktól, mind a fotonoktól. Itt a főszerepet a nagy (10 mikronos) por- és jégszemcsék, valamint a hidrogénmolekulák játsszák, amelyek más módon nem nyilvánulnak meg.

A Voyager 2 szonda, amely 33 éve hagyta el a Földet, dekódolhatatlan üzeneteket kezdett küldeni a Földre.

1977-ben, amikor ezt az űreszközt a NASA a Voyager program részeként felbocsátotta, a tudósok egy adathordozót (12 hüvelykes lemezt) helyeztek el benne. Felismerve, hogy a kapcsolat valószínűsége egy magasan fejlett földönkívüli életforma, ennek ellenére létezett, zenei mintákat vettek fel erre a lemezre, valamint üdvözletet 55 különböző nyelven.

A Voyager 2 adatfolyamát jelenleg nem lehet megfejteni: az általa küldött jelek formátuma ismeretlen. Annak ellenére, hogy a NASA hivatalosan az adatok kódolásáért felelős rendszer meghibásodásával magyarázza a helyzetet, létezik egy alternatív vélemény, amely szerint a formátumváltás éppen annak a kapcsolatnak az eredménye, amelyre a tudósok 1977-ben előkészítették a Voyager 2-t.

Hartwig Hausdorf ufológus kommentálja a helyzetet a következő módon: „Úgy tűnik, hogy valaki átprogramozta vagy ellopta volna a szondát – bár lehet, hogy még mindig nem tudjuk a teljes igazságot.”
A formátum, amelyben a Voyager 2 kutatási információkat küldött, a múlt hónapban megváltozott, amikor 8,6 milliárd mérföldre volt a Földtől. A NASA képviselői szerint az ügynökség szakemberei dolgoznak a probléma megoldásán. BAN BEN Ebben a pillanatban a szonda olyan üzemmódba kapcsol, amelyben csak az állapotáról továbbít adatokat.

A VOYAGER 2 FELTÁRJA AZ URANIUST

Boriszlav Szlavolubov

1977. augusztus 20. a kozmodromból Űrközpontőket. Kennedy felbocsátotta a Voyager 2 űrszondát. Kezdetben az állomás a Jupiter és a Szaturnusz felé indult. A 70-es és 80-as évek fordulóján azonban az összes óriásbolygó sikeresen elhelyezkedett a Naprendszer egy viszonylag szűk szektorában („bolygók felvonulása”). Utoljára 180 éve volt ilyen „találkozó”. A gravitációs manőver alkalmazása lehetővé tette a Voyager további repülését - az Uránuszba és a Neptunuszba. Egy ilyen manőver nélkül az Uránusz felé tartó repülés 20 évvel tovább tartott volna, 9 helyett 30 évig – az állomás továbbra is repülne.

Miután elrepült a Szaturnusz mellett, ennek a bolygónak a gravitációja hatására, a Voyager 2 perturbációs manővert hajtott végre (majdnem 90°-kal elfordulva), és átváltott az Uránusz felé vezető repülési útvonalra. 1981-ben az uráni tudományos program befejezésének valószínűségét 60-70%-ra becsülték. A Szaturnusz rendszer átrepülése során az eszköz forgó platformja elakadt. Annak érdekében, hogy megértsük, mi a probléma, a Laboratóriumban Sugárhajtás(JPL) sürgősen elkészítették 86 (!) makettet a platform erőhajtásáról, amelyeken átfogó tanulmányt készítettek a vészhelyzetről. Kiderült, hogy az elakadás oka a Szaturnusz közelében lévő platform nagy terhelése volt, és a meghibásodás kiküszöbölhető. Kidolgozásra került egy program a pontosabb platformkezelés érdekében. Tartalék lehetőségként a műszeres irányítást a teljes állomás mikro-orientációs motorok segítségével történő megfordításával biztosították.

1986-ban ben déli félteke Az Uránusz sarki nyarat élt át. Szemben a Nappal (és a közeledő Voyager 2-vel) Déli-sark bolygók. Az Uranus műholdrendszernek az ekliptikához viszonyított nagy dőlése miatt úgy döntöttek, hogy csak egy műhold közelében repülnek. 1984-ben Mirandát választották társnak. Úgy döntöttek, hogy a minimális távolság Mirandától 29 ezer kilométer. A közelebbi megközelítés lehetőségét is mérlegelték - 15 ezer kilométerig, de ebben az esetben a televíziós kamerák képeltolás-kompenzációs rendszere nem tudta megakadályozni az így kapott képek elmosódását.
Az Uránusz melletti elrepülés során először az USA-ban, Spanyolországban és Ausztráliában telepített új 64 méteres antennákat használtak a Voyager 2-vel való kommunikációhoz. A radioizotópos akkumulátorok teljesítményének csökkenése (400 W-ig) miatt korlátozni kellett tudományos programés egyesével használja az eszközöket.
Az 1985. november 4-től 1986. január 10-ig tartó időszakban az állomás az Uránusz megfigyelését olyan televíziós kamerák segítségével végezte, amelyek rögzítették a bolygó légkörében lévő képződményeket és műholdjainak mozgását. A december 30-án készült felvételeken egy új műholdat fedeztek fel - a körülbelül 170 km méretű Pak-ot. Ekkortájt fotózták le a főgyűrűt és több mást is. Ahogy 1986 januárjában fokozatosan közeledett az Uránuszhoz, még körülbelül egy tucat kicsi belső műholdak több tíz kilométeres méretű.
A korábban ismert 9 gyűrűn kívül még 2 gyenge gyűrűt fedeztek fel - 1986 U1R és 1986 U2R. Ezenkívül az űrszonda fotopolarimétere legalább néhány további hiányos gyűrűt észlelt az Epszilon gyűrűn kívül.

Azt is felfedezték, hogy a keskeny gyűrűk egy széles, ritka gyűrűbe vannak beágyazva.

Arra a következtetésre jutottak, hogy az Epsilon gyűrű körülbelül 1 méter méretű (pontosabban 10-10 m) nagy részecskékből áll.
6 nappal az Uránusz legközelebbi megközelítése előtt súlyos adatátviteli hiba történt. Kiderült, hogy amikor az adatátvitel során erősebb tömörítési algoritmusra (Reed-Solon) váltunk, a képeket egy fekete-fehér vonalak rácsja torzította. Az egyik csoport, nem bízva a számítógépben, az összes képpontot kézzel dolgozta fel. Az eredmény ugyanaz volt. Egy másik csoport új feladatot készített az eszköz számára: ki kell olvasni és továbbítani a Földre mindazt, amit a memóriájában rögzített. Sok óra telt el, mire válasz érkezett. Az összehasonlítás azt mutatta, hogy egy nyolcbites szóban található sok kilobájt program között az egyik nullát egy cserélték fel. A Föld kérése és a Voyager 2 válasza azt mutatta, hogy ezt a cellát nem lehet „nulla” állapotba vinni. Ezután a programozók átírták a program ezen részét, hogy a hibás trigger ne okozzon torzulást. Négy nappal a megközelítés előtt a programot felküldték a fedélzetre. A telemetriai információk torzítás nélkül érkeztek.
Sokkal kevesebb részletet figyeltek meg az Uránusz légkörében, mint a Szaturnusz és a Jupiter légkörében. A keletkezett képeken barnás köd látható a déli sarkvidék felett, amelyet a Nap világít meg, valamint néhány különböző szélességi fokon, eltérő sebességgel mozgó felhőképződmény.

Felfedezték azokat a szeleket, amelyek iránya egybeesik az iránnyal a bolygó forgása, és be magas szélességi fokok légköri keringés történik azzal nagyobb sebesség mint az Egyenlítőn. A legtöbbben felső rétegek A légkör hőmérséklete magas: 750 K a nappali és 1000 K az éjszakai oldalon. A légkör alsó részén, mindkét pólus felett a hőmérséklet azonos. A hőmérsékletet a szélesség függvényében végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a pólus közelében lévő nagy szélességi fokokon és a alacsony szélességi fokok az egyenlítő közelében ugyanez. 10-15° széles hideg övet rögzítettek, melynek tengelye hozzávetőlegesen a 40. párhuzamos mentén húzódik. A légköri hőmérséklet ebben az övben lényegesen alacsonyabb, mint a szomszédos területeken. Az állomás a fenti Uránuszon atomi hidrogénkoronát fedezett fel molekuláris hidrogén. A korona hőmérséklete a nappali oldalon 750 K, az éjszakai oldalon 1000 K.
A Voyager 2 egy 0,25 G erősségű magnetoszférát fedezett fel az Uránusz közelében. Polaritása megegyezik a Jupiter és a Szaturnusz polaritásával, és ellentétes a Föld és a Merkúr mágneses terének polaritásával. Az állomás magnetométerei kimutatták, hogy a bolygó magnetoszféráján belül a Miranda, Ariel és Umbriel műholdak keringenek. Ez a három műhold mágneses térzavarokat rögzített. A bolygó magnetoszféra csóvája a távolsági. A csóva áthaladása során a tér irányának megfordulását rögzítették, amelyet az Uránusz mágneses tengelyének a forgástengelyhez való hajlása okozott. Ez a dőlésszög körülbelül 60 fok, nagyobb, mint bármely más bolygó a Naprendszerben. Amikor az Uránusz forog, mágneses tengelye mozog a térben, és magával visz távvezetékek mágneses mező, csavarja őket.
Úgy tűnik, hogy az Uránusz belső magnetoszférája forró (100 000 K) és nagyon forró (10 000 000 K) ionok kombinációja. A bolygó közelében található forró ionok 10-szer sűrűbbek, mint a Miranda pályájának mindkét oldalán található nagyon forró ionok. Úgy tartják, hogy ezen ionok forrása nem a napszél, hanem a bolygótól távolabbi Uránusz műholdai. Az általuk generált ionokat (főleg protonokat) a Miranda elnyeli, amikor közeledik a bolygóhoz. Regisztrációs eszköz kozmikus sugárzás felfedezte az Uránusz mágneses mezőjének intenzitásának növekedését Miranda pályáján. Az Uránusz sugárzási öveinek intenzitása majdnem megegyezik a Föld öveivel, és valamivel kisebb, mint a Szaturnusz öveké. Az Uránusz övei alacsonyabb nagyenergiájú elektronokat tartalmaznak, mint a Föld övei.
Az Uránusz mágneses terének megfigyelései azért is voltak fontosak, mert a felhőképződmények mozgásának nyomon követésével lehetővé tették az Uránusz tengelye körüli forgási periódusának és ennek alapján a légkörben a szelek sebességének meghatározását.
Feljegyezték az Uránusz fényét az UV tartományban, amely körülbelül 50 ezer km-re terjed ki a bolygótól. A bolygó éjszakai oldalán aurális jelenségeket fedeztek fel a területen mágneses pólus. A bolygó nappali oldalán a légkör intenzív, úgynevezett „elektromos ragyogását” és az éjszakai oldal rádiósugárzását is rögzítették. Az exoszféra sűrűsége a legkülső gyűrű szintjén eléri a 100 darabot köbcm-enként.

Néhány nappal az Uránusz elrepülése előtt az állomás részletesen fényképezte a legnagyobb műholdakat:

Az elrepülés napján a négy legnagyobb műholdról példátlan felbontású felvételek készültek. Az állomás ezekhez a műholdakhoz legközelebb repült Arielből - 130 ezer kilométerre. Ennek eredményeként akár 2-3 kilométer/pixel felbontású képek is készültek, amelyeken a műhold geológiailag aktív felszíne látható. Más műholdak esetében a távolság sokkal nagyobb volt: Umbriel 557 ezer km. (10 km per pixel), Titania - 369 ezer km. (13 km per pixel) és Oberon - 660 ezer km (12 km per pixel).

A Voyager 2 1986. január 24-én 81 200 km-en belül haladt el az Uránusz felhőrétegétől. Amikor az AMS áthaladt a gyűrűk síkján a bolygó középpontjától körülbelül 100 ezer km-re, egy plazmahullámokat vizsgáló műszer másodpercenként körülbelül 30 gyenge ütközést rögzített a részecskékkel. Körülbelül ugyanebben az időben az AMS megközelítette Mirandát - akár 30 ezer kilométerre a felszínétől. Ez lehetővé tette 560 méter/pixel felbontású képek készítését.

De sajnos az Uránusz mind az öt nagy műholdját csak egyről – a nap alatti féltekéről – fényképezték.
3 óra elteltével az AMS belépett az Uránusz rádióárnyékába, és elvégezte a légkör rádiós hangosítását. Az Uránusz-rendszer forgatása a bolygó elrepülése után is folytatódott. Az AMS-től összesen mintegy 6 ezer kép érkezett az Uránuszról, műholdjairól és gyűrűiről.

A VOYAGER 2 FELTÁRJA AZ URANIUST

Boriszlav Szlavolubov

1977. augusztus 20-án az Űrközpont névadó kozmodromjából. Kennedy felbocsátotta a Voyager 2 űrszondát. Kezdetben az állomás a Jupiter és a Szaturnusz felé indult. A 70-es és 80-as évek fordulóján azonban az összes óriásbolygó sikeresen elhelyezkedett a Naprendszer egy viszonylag szűk szektorában („bolygók felvonulása”). Utoljára 180 éve volt ilyen „találkozó”. A gravitációs manőver alkalmazása lehetővé tette a Voyager további repülését - az Uránusz és a Neptunusz felé. Egy ilyen manőver nélkül az Uránusz felé tartó repülés 20 évvel tovább tartott volna, 9 helyett 30 évig – az állomás továbbra is repülne.

Miután elrepült a Szaturnusz mellett, ennek a bolygónak a gravitációja hatására, a Voyager 2 perturbációs manővert hajtott végre (majdnem 90°-kal elfordulva), és átváltott az Uránusz felé vezető repülési útvonalra. 1981-ben az uráni tudományos program befejezésének valószínűségét 60-70%-ra becsülték. A Szaturnusz rendszer átrepülése során az eszköz forgó platformja elakadt. A Jet Propulsion Laboratory (JPL) annak érdekében, hogy megértse, mi a baj, sürgősen elkészített 86 (!) modellt a platform erőhajtásáról, amelyeken átfogó tanulmányt készítettek a vészhelyzetről. Kiderült, hogy az elakadás oka a Szaturnusz melletti platform nagy terhelése volt, és a probléma megoldható. Kidolgozásra került egy program a pontosabb platformkezelés érdekében. Tartalék lehetőségként a műszeres irányítást a teljes állomás mikro-orientációs motorok segítségével történő megfordításával biztosították.

1986-ban sarki nyár volt az Uránusz déli féltekén. A bolygó déli pólusa a Nap (és a közeledő Voyager 2) felé nézett. Az Uranus műholdrendszernek az ekliptikához viszonyított nagy dőlése miatt úgy döntöttek, hogy csak egy műhold közelében repülnek. 1984-ben Mirandát választották társnak. Úgy döntöttek, hogy a minimális távolság Mirandától 29 ezer kilométer lesz. A közelebbi megközelítés lehetőségét is mérlegelték - 15 ezer kilométerig, de ebben az esetben a televíziós kamerák képeltolás-kompenzációs rendszere nem tudta megakadályozni az így kapott képek elmosódását.
Az Uránusz melletti elrepülés során először az USA-ban, Spanyolországban és Ausztráliában telepített új 64 méteres antennákat használtak a Voyager 2-vel való kommunikációhoz. A radioizotópos akkumulátorok teljesítményének csökkenése (400 W-ig) miatt szükség volt a tudományos program korlátozására és az eszközök váltakozó használatára.
Az 1985. november 4-től 1986. január 10-ig tartó időszakban az állomás az Uránusz megfigyelését olyan televíziós kamerák segítségével végezte, amelyek rögzítették a bolygó légkörében lévő képződményeket és műholdjainak mozgását. A december 30-án készült felvételeken egy új műholdat fedeztek fel - Pak, körülbelül 170 km méretű. Ekkortájt fotózták le a főgyűrűt és több mást is. Ahogy 1986 januárjában fokozatosan megközelítette az Uránust, körülbelül tucatnyi, több tíz kilométeres belső műholdat fényképeztek le.
A korábban ismert 9 gyűrűn kívül még 2 gyenge gyűrűt fedeztek fel - 1986 U1R és 1986 U2R. Ezenkívül az űrszonda fotopolarimétere legalább néhány további hiányos gyűrűt észlelt az Epszilon gyűrűn kívül.

Azt is felfedezték, hogy a keskeny gyűrűk egy széles, ritka gyűrűbe vannak beágyazva.

Arra a következtetésre jutottak, hogy az Epsilon gyűrű körülbelül 1 méter méretű (pontosabban 10 cm és 10 m közötti) nagy részecskékből áll.
6 nappal az Uránusz legközelebbi megközelítése előtt súlyos adatátviteli hiba történt. Kiderült, hogy amikor az adatátvitel során erősebb tömörítési algoritmusra (Reed-Solon) váltunk, a képeket egy fekete-fehér vonalak rácsja torzította. Az egyik csoport, nem bízva a számítógépben, az összes képpontot kézzel dolgozta fel. Az eredmény ugyanaz volt. Egy másik csoport új feladatot készített az eszköz számára: be kell olvasni és továbbítani a Földre mindazt, amit a memóriájában rögzített. Sok óra telt el, mire válasz érkezett. Az összehasonlítás azt mutatta, hogy egy nyolcbites szóban található sok kilobájt program között az egyik nullát egy cserélték fel. A Föld kérése és a Voyager 2 válasza azt mutatta, hogy ezt a cellát nem lehet „nulla” állapotba vinni. Ezután a programozók átírták a program ezen részét, hogy a hibás trigger ne okozzon torzulást. Négy nappal a megközelítés előtt a programot felküldték a fedélzetre. A telemetriai információk torzítás nélkül érkeztek.
Sokkal kevesebb részletet figyeltek meg az Uránusz légkörében, mint a Szaturnusz és a Jupiter légkörében. A keletkezett képeken barnás köd látható a déli sarkvidék felett, amelyet a Nap világít meg, valamint néhány különböző szélességi fokon, eltérő sebességgel mozgó felhőképződmény.

Felfedezték azokat a szeleket, amelyek iránya egybeesik a bolygó forgási irányával, és a nagy szélességeken a légkör keringése nagyobb sebességgel megy végbe, mint az egyenlítőn. A légkör legfelső rétegeiben magas a hőmérséklet: a bolygó nappali oldalán 750 K, az éjszakai oldalán 1000 K. A légkör alsó részén mindkét pólus felett a hőmérséklet azonos. A hőmérséklet vizsgálata a szélesség függvényében kimutatta, hogy a pólus közelében lévő magas szélességeken és az egyenlítő közelében lévő alacsony szélességeken azonos. 10-15° széles hideg övet rögzítettek, melynek tengelye hozzávetőlegesen a 40. párhuzamos mentén húzódik. A légköri hőmérséklet ebben az övben lényegesen alacsonyabb, mint a szomszédos területeken. Az állomás az Uránuszon a molekuláris hidrogén felett atomi hidrogénkoronát fedezett fel. A korona hőmérséklete a nappali oldalon 750 K, az éjszakai oldalon 1000 K.
A Voyager 2 egy 0,25 G erősségű magnetoszférát fedezett fel az Uránusz közelében. Polaritása megegyezik a Jupiter és a Szaturnusz polaritásával, és ellentétes a Föld és a Merkúr mágneses terének polaritásával. Az állomás magnetométerei kimutatták, hogy a bolygó magnetoszféráján belül a Miranda, Ariel és Umbriel műholdak keringenek. Ez a három műhold mágneses térzavarokat rögzített. A bolygó magnetoszféra csóvája nagy távolságra terjed ki. A csóva áthaladása során az Uránusz mágneses tengelyének a forgástengelyhez való hajlása miatt a mező irányának ellenkező irányú változását rögzítették. Ez a dőlésszög körülbelül 60 fok, nagyobb, mint bármely más bolygó a Naprendszerben. Amikor az Uránusz forog, mágneses tengelye mozog a térben, és végigviszi a mágneses erővonalakat, csavarva azokat.
Úgy tűnik, hogy az Uránusz belső magnetoszférája forró (100 000 K) és nagyon forró (10 000 000 K) ionok kombinációja. A bolygó közelében talált forró ionok 10-szer sűrűbbek, mint a Miranda pályájának mindkét oldalán található nagyon forró ionok. Úgy tartják, hogy ezen ionok forrása nem a napszél, hanem a bolygótól távolabbi Uránusz műholdai. A bolygóhoz közeledve általuk generált ionokat (főleg protonokat) a Miranda el tudja nyelni. Egy kozmikus sugárműszer az Uránusz mágneses mezőjének intenzitásának növekedését észlelte Miranda pályáján. Az Uránusz sugárzási öveinek intenzitása majdnem megegyezik a Föld öveivel, és valamivel kisebb, mint a Szaturnusz öveié. Az Uránusz övei alacsonyabb nagyenergiájú elektronokat tartalmaznak, mint a Föld övei.
Az Uránusz mágneses terének megfigyelései azért is voltak fontosak, mert a felhőképződmények mozgásának nyomon követésével lehetővé tették az Uránusz tengelye körüli forgási periódusának és ennek alapján a légkörben a szelek sebességének meghatározását.
Feljegyezték az Uránusz fényét az UV tartományban, amely körülbelül 50 ezer km-re terjed ki a bolygótól. A bolygó éjszakai oldalán aurális jelenségeket fedeztek fel a mágneses pólus tartományában. A bolygó nappali oldalán a légkör intenzív, úgynevezett „elektromos ragyogását” és az éjszakai oldal rádiósugárzását is rögzítették. Az exoszféra sűrűsége a legkülső gyűrű szintjén eléri a 100 darabot köbcm-enként.

Néhány nappal az Uránusz elrepülése előtt az állomás részletesen fényképezte a legnagyobb műholdakat:

Az elrepülés napján a négy legnagyobb műholdról példátlan felbontású felvételek készültek. Az állomás ezekhez a műholdakhoz legközelebb repült Arielből - 130 ezer kilométerre. Ennek eredményeként akár 2-3 kilométer/pixel felbontású képek is készültek, amelyeken a műhold geológiailag aktív felszíne látható. Más műholdak esetében a távolság sokkal nagyobb volt: Umbriel 557 ezer km. (10 km per pixel), Titania - 369 ezer km. (13 km per pixel) és Oberon - 660 ezer km (12 km per pixel).

A Voyager 2 1986. január 24-én 81 200 km-en belül haladt el az Uránusz felhőrétegétől. Amikor az AMS áthaladt a gyűrűk síkján a bolygó középpontjától körülbelül 100 ezer km-re, egy plazmahullámokat vizsgáló műszer másodpercenként körülbelül 30 gyenge ütközést rögzített a részecskékkel. Körülbelül ugyanebben az időben az AMS megközelítette Mirandát - akár 30 ezer kilométerre a felszínétől. Ez lehetővé tette 560 méter/pixel felbontású képek készítését.

De sajnos az Uránusz mind az öt nagy műholdját csak egyről – a nap alatti féltekéről – fényképezték.
3 óra elteltével az AMS belépett az Uránusz rádióárnyékába, és elvégezte a légkör rádiós hangosítását. Az Uránusz-rendszer forgatása a bolygó elrepülése után is folytatódott. Az AMS-től összesen mintegy 6 ezer kép érkezett az Uránuszról, műholdjairól és gyűrűiről.

Források:
TSB Évkönyv 1987
L. V. Ksanfomalitás. „További – csak csillagok”, „Föld és Univerzum” 3. szám, 1990
NASA fotómagazin