Пришельцы среди нас - [17]

Очень высокую точность вычислений дает радионавигация. Для этого методами радиоинтерферометрии по регистрации сигнала радиопередатчика аппарата определяется его положение на небе относительно «маяков» Вселенной — квазаров.

Аппарат может при необходимости изменить свое положение. Для этого он оснащен малыми ракетными двигателями (двигателями малой тяги, или верньерными двигателями). Двигатели работают на гидразине, который хранится в топливном баке. Небольшое контролируемое компьютером количество жидкого гидразина поступает на катализатор, который превращает его в газ, выбрасываемый из сопла двигателя. Реактивная тяга поворачивает аппарат. Топливо используется также в тех случаях, когда необходима коррекция траектории аппарата. В целом гидразин расходовался так экономно, что после встречи с Ураном в топливном баке оставалось еще около половины запаса (62 кг).

Представляют интерес главные причины, которые слегка нарушают параметры движения аппарата. Прежде всего, это гравитационные воздействия планет Солнечной системы на тело, находящееся в свободном полете. Затем — очень малые силы, которые возникают под действием солнечного излучения и его собственного теплового излучения. И наконец, это механические воздействия собственных устройств аппарата (поворотной платформы). При сближении с Ураном и Нептуном приходилось исключать даже такие ничтожные воздействия, которые вызывало включение бортового магнитофона.

С Земли удается с весьма высокой точностью найти скорость аппарата. Лучевая скорость (проекция скорости на линию визирования) определяется по эффекту Доплера с точностью до 2 см/с при скорости аппарата около 16 км/с. Чувствительность метода так высока, что, например, задолго до сближения с планетой ученые поняли, что принятую массу Урана, заложенную в расчеты, необходимо увеличить на 0,3 %, чтобы привести расчеты в соответствие с наблюдаемыми доплеровскими приращениями.

В верхней части аппарата на решетчатой ферме находилась поворотная платформа. Платформа позволяла направлять приборы, в том числе две видеокамеры, в сторону исследуемой планеты, не поворачивая сам аппарат. Она прекрасно работала до сближения с Сатурном. Но в момент пересечения плоскости колец движение по одной из двух ее плоскостей — азимутальной — внезапно прекратилось. Аппарат в это время не был виден с Земли и находился далеко от кольца, поэтому было маловероятно, что платформу повредили частицы кольца.

После выхода из-за планеты намечалась съемка Южного полушария Сатурна, а также получение мозаичных, из множества отдельных снимков высокого разрешения, изображений поверхности спутников — Тефии и Энце-лада. К сожалению, эту часть программы выполнить не удалось, а когда после нескольких дней напряженной работы специалистов платформа стала понемногу реагировать на радиокоманды, было уже поздно. Впрочем, потеря была относительно невелика, но проблема не на шутку встревожила ученых: уже тогда стало ясно, что полет к Урану — дело решенное. Пусть с какой-то долей риска, но аппарат его выдержит. Но что делать, если платформа не будет исправлена?

Чтобы понять, в чем неисправность, в JPL были срочно изготовлены 86 (!) макетов силового привода платформы, на которых и провели всесторонние исследования. Выводы были обнадеживающие: причиной заклинивания оказалась большая нагрузка, которая пришлась на платформу при работе у Сатурна, и неисправность можно устранить, хотя в дальнейшем с платформой следует обращаться поаккуратней. Предусмотрели и аварийную программу, но она так и не понадобилась.

«Вояджер-2» хорошо поработал в Солнечной системе. Его телевизионные камеры оказались лучше, чем у «Вояджера-1». Но и хлопот он доставил немало, начиная со старта. Перед запуском потребовался ремонт бортовой подсистемы компьютера. После запуска включилась система ориентации. Вскоре выяснилось, что она работает «нештатно». Были трудности и со штангой, на которой находится платформа, — ее сначала не удавалось развернуть.

Словом, «Вояджер-2» оказался с характером. Постепенно его приводили в порядок, но самая большая неприятность произошла на борту аппарата весной 1978 года, на первом этапе его пути. «Вояджер-2» был потерян.

Связь аппарата с Землей велась посредством двух радиопередатчиков, каждый из которых для надежности дублировался. Мощность каждого передатчика очень невелика, всего 23 Вт. Это примерно равно мощности переносной автомобильной лампы. Вся эта мощность благодаря большой антенне собирается в остронаправленный радиолуч и посылается на Землю. Мощность принимаемого радиосигнала обратно пропорциональна квадрату удаленности аппарата. С Нептуна сигнал был в 33 раза слабее, чем с Юпитера. Чтобы радиолуч не ушел с Земли, система ориентации аппарата должна была поддерживать направление на Землю с точностью до нескольких угловых минут. Есть сложности и на Земле: сантиметровое излучение сильно поглощается дождем (и меньше облаками).

В 1981 году было принято решение дополнить миссию «Вояджера-2» сближением с Ураном, а в 1986 — с Нептуном. Эти сближения были включены в программу полета, и аппарат стали готовить к новым, более сложным задачам. В какой-то мере это был риск, так как вероятность надежной работы КА на последующие 5 лет в 1981 году оценивалась в 60–70 %. С другой стороны, его эксплуатационные характеристики, как ни странно, улучшились.