Джерело енергії на борту зондів Voyager, найвіддаленіших від Землі космічних апаратів, поступово вичерпується. Це змушує інженерів вимикати різні прилади у них на борту. Скоріш за все, в найближчі кілька років вони повністю припинять функціонування. Але чи є можливість продовжити життя Voyager?
Програма Voyager
17 квітня 2026 року фахівці NASA вимкнули на апараті Voyager 1 детектор низькоенергетичних заряджених частинок LECP. Це була цілком очікувана і навіть запланована подія. Однак серед тих, хто цікавиться космосом, вона викликала поширення питання про те, чи помирають ці зонди-довгожителі. І відповідь на нього потребує пояснення, що ж відбувається із цими приладами протягом уже 49 років польоту.
Програма Voyager замислювалася у 1970-ті роки як спосіб дослідити насамперед Юпітер та Сатурн. Їхнє взаємне розташування в цей момент було надзвичайно вдалим, що дозволяло зробити це за допомогою відносно короткочасної прольотної місії.
Для цієї місії розробили два ідентичних і достатньо великих апарати, кожен вагою 810 кг. Крім велетенської антени діаметром 3,7 м, яка мала забезпечувати стабільний зв’язок навіть із відстані у мільярди кілометрів, вони несли на собі великий набір обладнання.
Насамперед це були ширококутна та вузькокутна камери, які працювали у широкому діапазоні від ультрафіолету до помаранчевого кольору. Їх об’єднали у систему отримання наукових зображень ISS.
Також на борту розмістили інфрачервоний (RSS) та ультрафіолетовий (UVS) спектрометри, магнітометр (MAG), спектрометр плазми (PLS), той самий детектор низькоенергетичних частинок (LECP), детектор космічних променів (CRS), детектор планетарних радіосигналів (PRA), фотополяриметр (PPS) та систему реєстрації плазмових хвиль (PWS).
Крім того, апарати Voyager могли використовувати власну систему зв’язку для дослідження газових гігантів, аналізуючи те, як змінюються радіосигнали під час проходження поблизу них. Загалом уся їхня конструкція була підпорядкована ідеї всебічного вивчення атмосфери Юпітера та Сатурна, а також електромагнітних і радіаційних полів навколо них.
Магазин від Universe Space Tech
Колекція журналів Universe Space Tech №1
До товару
Усе це треба було якось заживити. Попри віддаленість від Сонця, завдяки вдалому розташуванню планет, від початку всі розраховували, що місія має тривати п’ять років. Тому для живлення усього вищезазначеного використали радіоізотопний термоелектрогенератор (РІТЕГ).
Особливістю роботи цього приладу, який виробляє електрику з термоелементів завдяки радіоактивному паливу, є те, що у ньому можна зберігати велетенську кількість енергії, яка буде витрачатися дуже економно незалежно від зовнішніх умов, таких як рівень сонячного освітлення.
Подовжена місія
Зондів зробили два і запустили у космос у 1977 році з різницею у кілька тижнів. Розрахунок був такий, що навіть якщо один з апаратів буде втрачений, то другий все одно зможе зібрати дані, а якщо вціліють обидва, то буде вдвічі більше наукових результатів.
До кінця 1982 року, коли час, запланований на основну місію, був вичерпаний, вони вже змогли дослідити дві найбільші планети Сонячної системи, але залишитися технічно справними.
Резерву роботи РІТЕГ вистачало ще на багато років, і тому місію вирішили продовжити. Особливо виправдано це було у випадку з Voyager 2. Трєкторія його польоту дозволяла дослідити Уран та Нептун, що він з успіхом і зробив до кінця 1980-х років. Завдяки цьому рішенню ми взагалі знаємо, який вигляд мають ці планети, бо жодних інших місій до них після того не було.
Voyager 1 пощастило не так сильно. Єдина дуже помітна справа, якою прославилася його розширена місія, — знаменитий знімок Pale Blue Dot. Тоді апарат, що вже перетнув орбіту Нептуна, розвернули у бік центру Сонячної системи, й він показав нам Землю, що нагадувала крихітну пилинку в промені світла.
Вимкнення приладів
Однак приблизно тоді ж стало очевидним, що апарати Voyager — не вічні. Ні, вони не перестануть летіти у міжзоряній порожнечі й через десятки тисяч років, можливо, навіть досягнуть якихось зір. Проте стало очевидно, що реакція у паливних елементах їхніх РІТЕГ слабне, що є природним процесом для кожного радіоактивного матеріалу.
Апарати втрачали приблизно 4 Вт потужності на рік, і тому ще тоді інженери порахували, що в середині 2020-х вони просто не зможуть працювати. Проте до того мали минути десятиліття, і впродовж усього цього часу обладнання на борту могло зібрати надзвичайно цінну інформацію про те, що відбувається на самих околицях Сонячної системи. Тому його вирішили вимикати поступово.
Першими одразу після прольоту Нептуна та Pale Blue Dot знеструмили камери на обох апаратах. До кінця 1990-х також вимкнули інфрачервоні спектрометри. Потім на Voyager 1 вийшов із ладу спектрометр плазми, а у 2008-му для зберігання енергії вимкнули й приймач планетарних сигналів, якому все одно не було чого слухати.
Проте решта приладів продовжувала працювати, й у 2012 році Voyager 1 зафіксував різке збільшення кількості космічних променів. Це означає, що він подолав геліопаузу — точку, в якій потужність сонячного вітру урівноважує частинки, що летять із глибин космосу. Voyager 2 зробив те саме у 2018 році. Проліт геліопаузи означав, що апарати вийшли за межі Сонячної системи й стали першими створеними людьми об’єктами, що вийшли у міжзоряний простір. Сталося це на відстані 121 та 119 а.о. відповідно.
Уже на той момент зв’язок з апаратами був надзвичайно складним. Для нього використовувалися велетенські антени американської системи космічного зв’язку. Однак сигнал все одно йшов до апарата 16,5 годин. І ще стільки ж від нього на Землю йшла відповідь.
У 2010-ті на апарати кілька разів надсилали команди на ввімкнення двигунів. Їхню траєкторію вдалося скоригувати, щоб можливостей наземних систем зв’язку вистачило ще на 2–3 роки. Проте станом на 2020 рік на борту продовжували працювати тільки магнітометри, детектори низькоенергетичних частинок, космічних променів та плазменних хвиль. Інформація від них була неймовірно цінною, адже вона фіксувала стан простору за межами Сонячної системи.
Чи можна врятувати Voyager
Станом на травень 2026 року Voyager 1 перебуває на відстані 172.59 а.о. (25,8 млрд) км. Відстань до Voyager 2 трохи менша — 143,05 а.о. (21,4 млрд км). У будь-якому разі це настільки далеко від нас, що навіть Плутон може здатися сусіднім містом.
При цьому на першому з них продовжують працювати лише магнетометр та детектор плазменних хвиль, а на другому — ще й детектор космічних променів. Значна частина обладнання при цьому робоча. Але для неї просто не вистачає енергії.
Три РІТЕГ на кожному з апаратів продовжують доживати свої останні роки. Уже у 2030 році їхньої потужності не вистачить навіть на якийсь один прилад. Це буде кінцем місії. Технічно системи зв’язку зможуть надсилати апаратам Voyager команди й приймати від них відповіді до 2036 року. Але передавати вже не буде чого.
Головна проблема з Voyager — це те, що їм неможливо просто замінити батарейки. Але можна спробувати оптимізувати енергопостачання приладів. І саме цим займаються науковці в межах програми Big Bang. Навесні 2026-го її почали реалізовувати для другого апарата, а в червні до ладу почнуть приводити й перший.
Звісно, це не зможе набагато продовжити час, що залишився, але ситуація така, що інженери борються за кожен ват. Адже вже у листопаді цього року Voyager 1 має подолати важливу позначку. Його відстань від Сонця становитиме цілий світловий день, тобто команда, відправлена на нього, йтиме рівно стільки. А ще за кілька місяців, у 2027-му, апарати святкуватимуть ювілей — 50 років із дня запуску.
За десятиліття свого функціонування апарати стали справжнім культурним феноменом. Ця космічна місія триває найдовше в історії та дісталася настільки далеко від Землі, наскільки це можливо. Voyager — символ того, що наука є чимось значно більшим, ніж сьогоденні сенсації, про які завтра ніхто і не згадає.
