Вояджер

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Ноября 2013 в 18:30, реферат

Описание работы

«Во́яджер» (англ. voyager, от фр. voyageur — «путешественник») — название двух американских космических аппаратов, запущенных в 1977 году, а также проекта по исследованию дальних планет Солнечной системы с участием аппаратов данной серии.

Файлы: 1 файл

Вояджер.docx

— 40.75 Кб (Скачать файл)

На борту аппарата закреплена особая золотая пластина. На ней для потенциальных инопланетян указаны координаты Солнечной системы, записан ряд земных звуков и изображений.

В комплект научной аппаратуры входят следующие приборы:

  • Телевизионная камера с широкоугольным объективом и телевизионная камера с телеобъективом. Каждый кадр, полученный камерой с телеобъективом, содержит 5 Мбит информации.
  • Инфракрасный спектрометр, предназначенный для исследования энергетического баланса планет, состава атмосфер планет и их спутников, распределения температурных полей.
  • Ультрафиолетовый спектрометр, предназначенный для исследования температуры и состава верхних слоёв атмосферы, а также некоторых параметров межпланетной и межзвёздной среды.
  • Фотополяриметр, предназначенный для исследования распределения метана, молекулярного водорода и аммиака над облачным покровом, а также для получения информации об аэрозолях в атмосферах планет и о поверхности их спутников.
  • Два детектора межпланетной плазмы, предназначенные для регистрации как горячей дозвуковой плазмы в магнитосфере планет, так и холодной сверхзвуковой плазмы в солнечном ветре. Установлены также детекторы волн в плазме.
  • Детекторы заряженных частиц низкой энергии, предназначенные для исследования энергетического спектра и изотопного состава частиц в магнитосферах планет, а также в межпланетном пространстве.
  • Детекторы космических лучей (частиц высоких энергий).
  • Магнитомеры для измерения магнитных полей.
  • Приёмник для регистрации радиоизлучения планет, Солнца и звезд. Приёмник использует две взаимно перпендикулярные антенны длиной по 10 м.

Большинство приборов вынесено на специальной штанге, при этом часть из них установлена на имеющуюся  там поворотную платформу.[6] Корпус аппарата и приборы оборудованы разнообразной теплоизоляцией, тепловыми экранами, пластиковыми блендами. Имеются изотопные нагреватели с тепловой мощностью около 1Вт.[6]

Предполагаемая  дальнейшая судьба аппарата

  • Через 10—20 лет зонд выйдет за пределы Солнечной системы и окажется в межзвёздном пространстве. Пройдя через границы гелиопаузы, зонд навсегда потеряет связь с Землёй — мощности передатчика не хватит для приёма сигнала на Земле.
  • 40 000 г. — «Вояджер-2» пройдёт на расстоянии 1,7 световых лет от звезды Росс 248[7].

 

Технические проблемы «Вояджера-2»  и их решение


Полёт «Вояджера-2» продлился гораздо  дольше, чем было запланировано. В  связи с этим после пролёта  Юпитера учёным, сопровождавшим миссию, пришлось решить огромное количество технических проблем. Заложенные изначально правильные подходы к конструированию  аппаратов позволили это сделать. К наиболее значимым и успешно  решённым проблемам можно отнести:

  • выход из строя компенсатора частоты сигнала радиопередатчика. Это устройство должно было подстраивать несущую частоту радиопередатчика в связи с тем, что она, у двигающегося со скоростью порядка 11,5 км/с аппарата, испытывает значительное смещение Допплера. Проблема была решена созданием в максимально сжатые сроки земного аналога этого устройства, но уже для наземного приёмного комплекса, работающего до сих пор, без которого связь с аппаратом была бы невозможна;
  • выход из строя одной из ячеек оперативной памяти бортовой ЭВМ — программу удалось переписать и загрузить так, что этот бит перестал влиять на программу;
  • на определённом участке полёта применявшаяся система кодирования управляющего сигнала уже переставала отвечать требованиям достаточной помехозащищённости из-за ухудшения отношения сигнал/шум. В бортовую ЭВМ была загружена новая программа, осуществлявшая кодирование гораздо более защищённым кодом (был применён двойной код Рида — Соломона).
  • при пролёте плоскости колец Сатурна бортовая поворотная платформа с телекамерами была заклинена, вероятно, частицей этих колец. Осторожные попытки поворота её несколько раз в противоположные стороны позволили, в конце концов, разблокировать платформу;
  • падение мощности питающих изотопных элементов потребовало составления сложных циклограмм работы бортового оборудования, часть которого начали время от времени отключать, чтобы предоставить другой части достаточно электроэнергии;
  • незапланированное вначале удаление аппаратов от Земли потребовало многократной модернизации наземного приёмо-передающего комплекса, чтобы принимать слабеющий сигнал.

 

Золота́я пласти́нка «Во́яджера» представляет собой медную информационную пластинку с записью звуковых и видеосигналов, упакованную в алюминиевый футляр. Пластинка имеет диаметр 12 дюймов (около 30 см) и покрыта золотом для предохранения от эрозии под действием космической пыли. Вместе с пластинкой в футляр упакованы фонографическая капсула и игла для воспроизведения записи. На футляре выгравирована схема, изображающая установку иглы на поверхности записи, скорость проигрывания и способ преобразования видеосигналов в изображение. Как и на пластинке «Пионера», воспроизведена схема излучения атома водорода для получения метрических и временны́х единиц, а также карта пульсаров, на которой помечено положение Солнца в Галактике.

Записи пластинки


Музыка

78 % записей «Вояджера» посвящено музыкальным формам выражения многих культур. С помощью дирижёра Мюррея Сидлина и музыковедов Алана Лоцнакса, Роберта Брауна и Чу Вен Чанга было выбрано 27 различных произведений для записи. Западная классическая музыка представлена Бахом (Бранденбургский концерт N2, «Гавот в форме рондо», «Хорошо темперированный клавир»), Бетховеном (5-я симфония, струнный квартет № 13), Моцартом («Волшебная флейта») и Стравинским («Весна священная»), а западная лёгкая музыка — Чаком Берри(«Johnny B. Goode»), Луи Армстронгом («Melancholy Blues») и Слепым Вилли Джонсоном («Dark Was the Night»). Но западная музыка составляет менее половины музыкальной подборки. Остальная запись включает классическую музыку Индии, Явы и Японии, а также китайское произведение для 7-струнного инструмента Цисяньцинь, сочинённое 2500 лет назад китайским композитором Бо Я 伯牙. Была включена и народная музыка Перу, Болгарии, Австралии, Африки, азербайджанская музыка для волынки и грузинское хоровое пение. В запись вошли игра на свирели с Соломоновых островов и ритуальное пение из Новой Гвинеи, которое, возможно, сохранилось с каменного века, когда первобытные люди только ещё начинали сочинять музыку.

Звуки

Остальные 22 % записи состоят из голосов людей, различных звуков Земли и 116 изображений, закодированных как видеосигналы. Человеческие голоса записаны в форме приветствий Генерального секретаря ООН на 55 наиболее распространённых языках Земли. Также запись включает 50 голосов и звуков планеты. Они начинаются с естественных звуков природы, океана и суши, которые внеземные существа смогут распознать на основании собственных исследований землеподобных планет и которые могут дать сведения о плотности нашей атмосферы. Затем идут звуки биологического мира: птиц и насекомых, лягушек, собак, львов, шимпанзе, волков. Далее записаны звуки людей и их деятельности: шаги, удары молотка, звук пилы, удара топора о дерево; звуки машины, сирены, реактивного самолёта, запуска ракеты, плачущего ребёнка, которого успокаивает мать, и регулярное щёлканье пульсара (этот звук может дать ключ к разгадке природы карты пульсаров на футляре записи).

Изображения

Фотография солнечного спектра — первая из 20 фотографий, сделанных в цвете, находящихся в последовательности из 116 рисунков. Цветные фотографии закодированы как три последовательные монохромные фотографии, сделанные через разные цветные фильтры. Поскольку набор линий поглощения в спектре Солнца является индикатором его цвета и светимости, внеземные астрономы смогут точно соединить три монохромных изображения в одно цветное, проводя калибровку на основании известных им сведений о звёздных спектрах. Проведя эту работу, они смогут таким же образом получить другие цветные фотографии.

Затем изображена Земля, как  её видно из космоса, с помощью фотографии, сделанной с низкой орбиты. Схематически показаны атомы для ознакомления с элементным составом газов в нашей атмосфере. Эти же самые атомные схемы используются для показа структуры и деления молекулы ДНК. Далее следует серия фотографий и анатомических схем, которые показывают различные стадии митотического деления клетки, оплодотворение яйцеклеткисперматозоидом, развитие эмбриона и рождение. Восемь анатомических схем, расположенных одна под другой, показывают внешнюю и внутреннюю анатомию человека. Последовательность заканчивается несколькими рисунками человеческих существ.

После этого показаны фотографии различных пейзажей и ландшафтов: пустынь и гор, морских побережий и островов, горных массивов и рек. Затем идут изображения форм жизни на Земле, деревья и поля, коралловые рифы, насекомые и цветы, моллюски, дельфины, животные морских глубин. Затем снова следуют фотографии человеческих существ в различных ситуациях: фермеры из Гватемалы и Австралии; рабочие из Африки, Таиланда и Техаса; олимпийские бегуны (включая советского спринтера В. Ф. Борзова), танцоры балета и т. д.


Информация о работе Вояджер