Para peneliti di Jet Propulsion Laboratory tidak dapat beristirahat dengan tenang untuk waktu yang lama. Gembira dengan penemuan itu, mereka tidur nyenyak dan mulai, dan ketika mereka bangun, mereka bergegas kembali ke Pusat Kontrol Penerbangan dari stasiun antarplanet otomatis Voyager. Di sini, mesin digital beroperasi dengan kecepatan luar biasa, mengubah ribuan bit informasi, terdistorsi oleh ruang dan interferensi atmosfer, menjadi bingkai telekronik, grafik ramping, dan deretan angka tak berujung. Orang-orang dengan napas tertahan melihat gambar warna Saturnus yang mendekat di layar.
33 juta kilometer tetap berada di planet pengintai luar angkasa. 4 tahun telah berlalu sejak diluncurkan di kosmodrom, dan jalan panjang membentang di belakang Voyager sejauh 2 miliar kilometer. Sabuk Asteroid yang berbahaya dengan aliran tak berujung dari badan meteorit telah dilintasi dengan aman. Perangkat elektronik rapuh menahan dinginnya ruang dunia dan badai elektromagnetik di sekitar planet terbesar di tata surya - Jupiter.
Dan di depan? Risiko tabrakan dengan batu dan es mengapung di dekat Saturnus sebelum Voyager memulai perjalanan 8 tahun ke planet terjauh - Uranus dan Neptunus.
… Gambar megah muncul di depan mata mereka yang berada di Pusat Kontrol. Saturnus, dimahkotai dengan "kalung" besar, sudah menempati hampir seluruh bingkai gambar televisi. Sebuah planet kuning keemasan dengan kutub keabu-abuan dan sabuk beraneka ragam yang nyaris tidak terlihat dalam kabut bergegas dan berputar di jurang hitam di langit.
Para peneliti memusatkan pandangan mereka pada cincin Saturnus yang terkenal, yang telah menghantui para astronom selama beberapa abad.
Galileo yang agung adalah orang pertama yang memperhatikan sesuatu yang aneh dalam penampilan Saturnus. Teleskop Galileo terlalu lemah, dan bagi ilmuwan tampaknya Saturnus memiliki pegangan seperti mangkuk gula. Hanya setengah abad kemudian, Christian Huygens membuktikan bahwa setengah lingkaran aneh di sisi planet ini tidak lebih dari cincin tipis, tetapi sangat lebar.
Jarak ke planet ini adalah 33 juta kilometer. Di layar, ada tiga cincin Saturnus, yang telah lama ditemukan dengan bantuan teleskop: A, B, dan C. Namun, dalam citra luar angkasa, Anda dapat melihat sesuatu yang tidak dapat dilihat dari Bumi. Pertama-tama, kompleksitas struktur cincin dan warnanya yang menakjubkan.
Cincin terbesar - yang terluar - berkilau dengan warna keperakan, yang di tengah sedikit kemerahan, dan yang di dalam berwarna biru tua, tembus pandang, seolah-olah terbuat dari bahan tipis yang nyaris tidak terlihat.
8 juta kilometer. Hanya seperempat dari belahan Saturnus yang cocok dengan gambar televisi. Di sisi planet ini, dua bulan saling menempel erat - Tethys dan Dione. Tetapi para ilmuwan terus-menerus kembali ke studi tentang cincin. Bukan tiga, tetapi tujuh cincin, bersarang satu di dalam yang lain, terlihat. Ini dia, baru ditemukan: F - di luar A lama, G - di luar F baru, E - cincin terluas terjauh dari planet ini, D - yang paling dekat dengan Saturnus.
Tapi apa itu? Membandingkan foto, para ahli melihat bahwa masing-masing cincin besar pecah menjadi banyak "lingkaran" yang hampir tidak terlihat. Dalam satu foto mereka dihitung 95! Bahkan di "celah" hitam selebar 4 ribu kilometer antara cincin A dan B, yang selalu dianggap kosong, para ilmuwan telah menghitung lusinan "lingkaran" tipis.
2 juta kilometer. Instrumen Voyager ditujukan untuk mendekati Titan, bulan terbesar Saturnus dengan cepat. Ini lebih besar dari planet Merkurius. Kegembiraan para astronom mudah dipahami. Titan adalah satu-satunya satelit di seluruh tata surya dengan atmosfer kuat yang 10 kali lebih tebal dari Bumi. Voyager terbang melewati Titan pada jarak 6,5 ribu kilometer - 60 kali lebih dekat dari jarak dari Bumi ke Bulan. Namun, para ilmuwan melihat sedikit di layar - kabut tebal atmosfer Titan, mirip dengan kabut kimia, dicegah.
1 juta kilometer. Di layar, Rhea yang sangat terang adalah bulan terbesar kedua Saturnus. Semuanya diadu dengan kawah - pemboman ruang terus menerus berlangsung selama miliaran tahun. Satelit lain yang berkilauan dalam kegelapan ruang yang seperti beludru muncul di depan kamera. Ini adalah Dione, yang lebih mirip dengan Bulan kita daripada objek lain di sistem Saturnus, tetapi "laut" di Dione tidak tertutup lava yang mengeras. Air es terlihat di mana-mana, padat seperti batu. Jaringan "tali" putih berbicara tentang tempat-tempat di mana air yang keluar dari perut langsung memadat, diselimuti es yang ganas. Suhu permukaan Dione minus 180 ° - di sini matahari bersinar 900 kali lebih redup daripada di orbit Bumi.
Satelit Saturnus-12 (S-12) yang sebelumnya tidak diketahui mengapung di depan mata para peneliti. Anehnya, ia berada di orbit yang sama dengan Dione. Pada saat yang sama, S-12 selalu terbang di depan Dione pada jarak 1/6 keliling orbit. Dalam mekanika langit, fenomena seperti itu biasanya disebut resonansi orbital.
300 ribu kilometer. Kencan dengan Saturnus akan segera hadir. Dari sisi kiri pramuka, seolah menyambut kedatangannya, Mimas muncul. Dia terlihat aneh. Miliaran tahun yang lalu, satelit ini bertabrakan dengan benda angkasa besar - ledakan kekuatan kolosal merobek begitu banyak es dan batu dari tubuh Mimas sehingga terbentuk kawah sedalam 9 dan lebar 130 kilometer. Kawah menempati seperempat belahan satelit!
101 ribu kilometer. Pada jarak seperti itu, planet raksasa dan utusan Bumi bertemu dan berpisah. Saturnus begitu besar sehingga selama jam-jam pendekatan terdekat, hanya sepetak kecil awan yang bisa dilihat di bingkai televisi. Awan berwarna kuning-cokelat, tidak bisa ditembus mata, ada di mana-mana. Di antara garis-garis putih yang berfluktuasi, pusaran dan lingkaran cahaya, beberapa bintik biru-hijau, seukuran Greenland atau Australia, berlari - ini adalah "jendela" di mana pusaran gas dari kedalaman planet menerobos.
Dari semua planet di tata surya, Saturnus adalah yang kedua setelah Jupiter dalam ukuran. Di dalamnya, akan ada cukup ruang untuk tiga ratus bola dunia. Tetapi kepadatan rata-rata raksasa itu sangat rendah - jika lautan tak berujung yang fantastis ada di suatu tempat, Saturnus akan mengapung di permukaannya seperti gabus.
Menurut model baru, yang dibuat oleh instrumen Voyager, planet ini tampak bagi kita sebagai bola oblate hidrogen dan helium di kutub. Selubung gas Saturnus yang kuat, dengan meningkatnya tekanan, berubah menjadi keadaan cair lebih dekat ke pusat. Planet cair sampai ke intinya!
Dan bagaimana dengan inti padat? Ini adalah ukuran Bumi, tetapi memiliki massa 15-20 kali lebih banyak. Begitu tinggi kepadatan materi di pusat planet, di mana tekanannya adalah 50 juta atmosfer Bumi! Dan suhunya + 20.000 derajat! Bola cair mendidih, dan di tingkat atas awan planet, hawa dingin yang parah merajalela. Bagaimana perbedaan suhu yang besar ini muncul? Dengan luasnya interior planet dan gravitasi kolosalnya, aliran gas membutuhkan waktu ratusan tahun untuk mentransfer panas dari kedalaman ke lapisan awan atas atmosfer Saturnus.
Hujan yang aneh
Saturnus memancarkan ke luar angkasa tiga kali lebih banyak energi daripada yang diterimanya dari Matahari. Pertama, panas diciptakan oleh kontraksi bertahap raksasa gas - diameternya berkurang milimeter per tahun. Selain itu, Saturnus memiliki sumber energi fantastis lainnya. Bola merah panas Saturnus telah mendingin sejak kelahiran tata surya. Menurut perhitungan astrofisikawan, 2 miliar tahun yang lalu, di kedalaman planet yang sangat dalam, tekanan interior turun di bawah titik kritis konsentrasi helium. Dan mulai turun hujan… Hujan aneh yang mengguyur hingga hari ini. Tetesan helium jatuh ribuan kilometer dalam ketebalan hidrogen cair, sementara gesekan muncul dan energi panas muncul.
Badai
Di bawah pengaruh rotasi cepat planet (titik mana pun di ekuator Saturnus bergerak 14 kali lebih cepat daripada di ekuator Bumi) angin berhembus dengan kekuatan dahsyat di dunia misterius - di satu tempat peralatan Voyager mencatat kecepatan awan 1600 km/jam. Bagaimana Anda menyukai angin yang menyegarkan ini?
Lensa kamera Voyager meluncur ke belahan selatan Saturnus. Tiba-tiba, sebuah titik oval sepanjang puluhan ribu kilometer muncul di layar Pusat Kontrol Misi - salinan Bintik Merah Besar di Jupiter. Planet Bumi dapat dengan bebas masuk ke dalam tempatnya. Tapi ini hanyalah pusaran atmosfer yang mengamuk di atmosfer Saturnus, yang tidak ada habisnya.
Menabrak
Voyager melanjutkan penerbangannya melewati Saturnus ketika komunikasi radio tiba-tiba terputus. Para ilmuwan tidak khawatir - menurut perhitungan, perangkat itu menghilang ke dalam "bayangan radio" planet ini. Ketika pengintai "muncul" dari sisi lain Saturnus, situasinya menjadi sangat serius. Mekanisme kemudi meja putar dengan instrumen macet. Bukankah mungkin untuk memotret sisi malam planet ini?! Sangat disayangkan bahwa karena kerusakan teknis, pertemuan yang direncanakan dengan satelit besar - Enceladus dan Tethys - harus dibatalkan.
Sinyal mengalir dari Pusat Kontrol ke komputer onboard stasiun antarplanet. Kontrol atas perbaikan mekanisme diperumit oleh jarak kosmik - waktu tunda sinyal radio antara Bumi dan Saturnus adalah 1,5 jam. Pada akhirnya, otak digital Voyager membuka kunci drive penargetan kamera TV, tetapi waktu hilang dan hanya Tethys yang menjadi akrab.
Ketika perangkat sudah bergerak menjauh dari Saturnus dengan kecepatan 22 km / s, para ilmuwan melihat badai listrik di cincin Saturnus. Petir, menerangi sisi bayangan, memberikan sorotan merah di awan malam planet …
Final dari drama luar angkasa
Peristiwa yang dijelaskan di atas terjadi pada 1980-1981, ketika dua stasiun antarplanet otomatis Voyager 1 dan Voyager 2 terbang melewati Saturnus. Untuk menghindari pengulangan, saya memutuskan untuk tidak membicarakannya secara terpisah - semua berita tentang sistem Saturnus, ditransmisikan ke Bumi oleh dua perangkat, dengan syarat "dimasukkan ke dalam mulut" satu dengan nama "Voyager" (tanpa nomor).
Menjadi sedikit menyinggung untuk menyadari bahwa setelah tiga dekade, teknologi luar angkasa kita tetap pada tingkat yang sama.
Setiap malam, ketika matahari terbenam dan langit yang gelap ditutupi dengan hamburan bintang, kita melihat Kosmos. Eksplorasi luar angkasa membutuhkan teknologi yang sangat canggih berdasarkan pencapaian canggih peroketan, elektronik, teknologi nuklir, dan cabang ilmu pengetahuan dan teknologi intensif lainnya. Oleh karena itu, penerbangan probe antarplanet, meskipun tampak tidak realistis dan tidak memiliki manfaat praktis, memerlukan solusi dari banyak masalah terapan: penciptaan sumber energi yang kuat dan kompak, pengembangan teknologi untuk komunikasi ruang angkasa jarak jauh, peningkatan struktur dan mesin, pengembangan metode baru untuk manuver bantuan gravitasi, termasuk.h. menggunakan titik Lagrange. Seluruh bagian depan penelitian ini dapat menjadi “lokomotif” ilmu pengetahuan modern, dan hasil yang diperoleh dapat bermanfaat dalam memecahkan masalah yang lebih mendesak. Namun demikian, sebagian besar masalah masih belum terselesaikan.
Semua upaya pemalu modern untuk menjelajahi planet luar (Ulysses, Cassini, misi New Horizons) semuanya didasarkan pada teknologi dan perkembangan yang sama yang digunakan dalam proyek Voyager. Selama 30 tahun, tidak ada satu pun jenis mesin baru yang dibuat, yang cocok untuk penerbangan antarplanet. Misalnya, pendorong ion dari penelitian Jepang Hayabusa, yang disebut-sebut sebagai teknologi tinggi ultra-modern, sebenarnya merupakan perkembangan yang terlupakan pada pertengahan abad kedua puluh - pendorong ion banyak digunakan dalam sistem kontrol sikap Soviet satelit meteorologi Meteor. Kedua, mesin ion adalah alat yang agak spesifik: mereka benar-benar memiliki konsumsi bahan bakar yang sangat rendah (beberapa miligram per detik), tetapi, karenanya, mereka menciptakan daya dorong beberapa milinewton. Dibutuhkan bertahun-tahun untuk mempercepat pesawat ruang angkasa, dan sebagai hasilnya, tidak ada manfaat nyata yang diperoleh.
Mesin jet propelan cair konvensional (LPRE), tidak hanya sangat rakus - pekerjaan mereka terbatas pada puluhan (ratusan) detik, di samping itu, mereka tidak dapat mempercepat pesawat ruang angkasa ke kecepatan yang diperlukan, misalnya, untuk mencapai orbit Saturnus. Masalah mendasar adalah bahwa laju aliran gas terlalu rendah. Dan tidak mungkin menaikkannya dengan cara apa pun.
Puncak mode di tahun 50-an - mesin jet nuklir tidak menerima pengembangan, karena kurangnya keuntungan yang signifikan. Terlepas dari nyala api reaktor nuklir yang tak terpadamkan, mesin seperti itu membutuhkan fluida kerja - mis. sebenarnya, ini adalah mesin roket berbahan bakar cair konvensional dengan segala konsekuensi dan kerugian berikutnya.
Cara asli untuk melakukan perjalanan di luar angkasa menggunakan pulsa ledakan nuklir, diusulkan oleh Freeman Dyson pada tahun 1957 (Project Orion), tetap di atas kertas - terlalu berani, dan, sejujurnya, ide yang meragukan.
Para "penakluk ruang" (ini ironis dalam kaitannya dengan seluruh Umat Manusia) selama 50 tahun Zaman Antariksa belum mampu menciptakan mesin yang efektif untuk bergerak di ruang antarplanet. Kita tidak akan pernah melihat Jupiter atau Saturnus, jika bukan karena petunjuk dari para ahli mekanika angkasa - untuk menggunakan gravitasi planet-planet untuk mempercepat AMS. "Biliar antarplanet" memungkinkan Anda mendapatkan kecepatan luar biasa (15-20 km / s) tanpa menggunakan mesin dan menjelajahi pinggiran tata surya. Satu-satunya masalah adalah "jendela peluncuran" yang sangat terbatas - beberapa hari (minggu) setiap beberapa tahun sekali. Tidak ada ruang untuk kesalahan sekecil apa pun. Tahun penerbangan yang panjang dan beberapa jam untuk pertemuan dengan objek penelitian.
Dengan bantuan manuver gravitasi, "Voyagers" terbang, menurut skema yang sama, probe modern "New Horizons" terbang ke Pluto, tetapi hanya untuk melintasi tata surya itu akan memakan waktu 9 tahun. Dan kemudian ekspedisi hanya akan memiliki satu hari untuk menjelajahi planet yang jauh! Probe akan bergegas melewati Pluto dengan kecepatan tinggi dan menghilang selamanya ke ruang antarbintang.
