Уран — седьмая по удаленности от Солнца планета Солнечной системы, третья по диаметру и четвертая по массе. Была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана.
Долгое время об этой планете, кроме самого факта существования, не было известно практически ничего.
24 января 1986 года американский космический зонд "Вояджер-2" (Voyager-2) выполнил исследования Урана и его системы с пролетной траектории. "Вояджер-2" стал первым и пока единственным космическим аппаратом, которому удалось максимально близко приблизиться к Урану.
"Вояджер-2" был создан в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA. В комплект его научной аппаратуры входили две телевизионные камеры, магнитометры, спектрометры ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов, фотополяриметр, детекторы космического излучения, заряженных частиц и многое другое. Большинство приборов было установлено на специальной штанге, часть из них — на поворотной платформе, смонтированной на конце этой штанги.
"Вояджер-2" был запущен с космодрома Космического центра им. Кеннеди 20 августа
1977 года ракетой "Титан 3Е-Центавр". Первоначально космический аппарат стартовал к Юпитеру и Сатурну, но затем его миссию продлили.
На рубеже 1970-х и 1980-х годов все планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) удачно расположились в сравнительно узком секторе Солнечной системы ("парад планет", который происходит примерно раз в 175 лет), что сделало возможным дальнейший полет — к Урану и Нептуну.
Во время полета "Вояджер-2" были применены гравитационные маневры, использовавшие для изменения траектории полета гравитационное поле планет, которые достигал космический аппарат. Необходимая для этого энергия заимствовалась у планеты и, по закону сохранения, добавлялась к кинетической энергии аппарата. Изменение направления полета зонда достигалось фактически без затрат топлива.
Воспользовавшись помощью двух планет — Юпитера и Сатурна (каждая из них своим мощным гравитационным полем оказала сильное воздействие на зонд), "Вояджер-2" сделал два крутых левых поворота, прежде чем вышел в расчетную точку встречи с Ураном 24 января 1986 года. Благодаря таким гравитационным маневрам космический аппарат добрался до Урана намного быстрее, чем если бы он преодолевал весь путь лишь на том силовом импульсе, который был им получен при старте с 3емли — это заняло бы около 30 лет.
Во время следования "Вояджера-2" к Урану ученым и инженерам пришлось решить ряд проблем, связанных с работой аппаратуры на борту станции, удаленной от командного пункта на расстояние в два раза больше запроектированного. Бортовые компьютеры были полностью перепрограммированы; одному из них было задано сжимать видеосигналы для сокращения времени передачи на Землю. Для приема исключительно слабого радиосигнала "Вояджера-2" несколько антенн сети станций слежения в дальнем космосе были электронно объединены в так называемую решетку с целью усиления их приемной мощности.
Космический аппарат по пролетной траектории пересек орбиту Урана. Большинство сведений о планете были получены в течение нескольких часов, пока "Вояджер-2" находился поблизости от нее, пролетая на расстоянии 81,5 тысячи километров от поверхности облаков. Телекамеры, установленные на вращающейся платформе, постоянно вели съемку планеты и спутников, поворачиваясь автоматически по заранее заданной программе. Из-за большого удаления от Солнца Уран получает очень мало солнечного света, поэтому съемка велась с крайне длительной экспозицией, чтобы зафиксировать изображения планеты и ее спутников. Для такой съемки станция поворачивалась вместе с телекамерой с открытым затвором вслед планете, словно кинооператор, ведущий панораму за быстро движущимся объектом.
Во время пролета "Вояджера-2" ось вращения Урана, лежащая почти в плоскости его орбиты, была направлена в сторону Солнца, поэтому на полученных фотографиях изображено только южное, освещенное в тот период полушарие планеты. На снимках были найдены 10 неизвестных ранее малых спутников планеты. С космического аппарата были получены подробные фотографии пяти ранее известных спутников, а также изображения узких колец Урана.
Обнаружены два новых слабых кольца.
Как и у других планет-гигантов, в атмосфере Урана были обнаружены вихри, струйные течения, пятна (но их гораздо меньше), а в глубине ее зарегистрированы метановые облака. Гелия оказалось в три раза меньше, чем предполагалось ранее: всего 15%. Циркуляция атмосферы происходит в высоких широтах с большей скоростью, чем у экватора.
С зонда "Вояджер-2" были выполнены измерения температуры верхних слоев атмосферы Урана в то время, когда зима и лето на полюсах достигли своего максимального развития. Оказалось, что, не смотря на крайне неравномерное распределение солнечного тепла на планете, температурные значения и на обоих полюсах, и на экваторе практически одинаковы. Это указывает на наличие какого-то механизма переноса тепла в атмосфере Урана от более нагретых районов к менее нагретым, и наоборот.
Космический аппарат уточнил размеры Урана — диаметр планеты (по уровню облачного слоя) оказался равным 51,2 тысячи километров, что примерно в четыре раза больше, чем у 3емли. Верхнюю границу атмосферы, мощность которой достигает около 7000 — 8000 километров, составляют облака.
Зондом было обнаружено и магнитное поле Урана, а также исследовано строение его магнитосферы. Выяснилось, что магнитный шлейф этой планеты устроен совершенно уникально — силовые магнитные линии в нем не вытянуты по прямой, как у других планет, а закручены в двойную спираль. Полученные космическим аппаратом данные показали, что период вращения Урана вокруг своей оси составляет 17 часов 14 минут.
Пройдя Уран, "Вояджер-2" был выведен на траекторию полета к планете Нептун, к которой приблизился 25 августа 1989 года.
После пролета Нептуна космический аппарат был направлен к внешней границе Солнечной системы, продолжая передавать на Землю научную информацию. Ожидается, что "Вояджер-2" сможет осуществлять сбор научных данных примерно до 2025 года.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
