25 августа в 14:07 к наблюдениям Тритона и Нептуна добавилась съемка колец в проходящем свете с длительной (255.36 сек) выдержкой. Как и ожидалось, при этом проявились не только два известных кольца N53 и N63, но и третье, самое близкое к планете, на расстоянии 41000 км от центра Нептуна. С расстояния 720000 км кольцо N41 выглядело самым слабым, но это компенсировалось значительной шириной - около 2500 км. Кольцо N53 было наиболее ярким.

Кольца Нептуна в проходящем свете. Два снимка с экспозицией в 591 сек. Отчетливо видны узкие кольца N53 и N63. Едва просматривается диффузное кольцо N42, которое расположено ближе всего к Нептуну.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    26 августа с помощью IRIS картировались температуры в атмосфере планеты, а фотополяриметр выполнил несколько сканов планеты для изучения рассеивающих свойств атмосферы. Широкоугольная камера сделала еще 50 снимков системы колец. 26 августа главная пролетная программа В951 завершилась без каких-либо неполадок и отказов, и ученые проекта Voyager подвели первые итоги.

NASA очень тщательно подошло к пропаганде нового достижения американской науки и техники. Уже 13 июня на телеканале агентства, который назывался тогда Select TV и передавался со спутника Satcom F2R, стартовала специальная еженедельная 76-минутная программа, в которой регулярно “крутили» подборку кадров «Вояджера» за прошедшую неделю. Ну а с 21 по 29 августа в JPL, в аудитории имени фон Кармана, действовал постоянный пресс-центр, где впервые в истории проекта была организована немедленная демонстрация принятых с борта черно-белых снимков. На это же время NASA приобрело время на спутнике Aurora-1 (Satcom-5) для трансляции снимков «Вояджера» для зрителей на Западном побережье. В ночь встречи с Нептуном телекомпании PBS и CNN и некоторые кабельные станции передавали их в прямом эфире.     В ночь с 24 на 25 августа только в здании Pasadena Center, куда была огра-низована трансляция из JPL, собралось более 2000 гостей - учителей, астрономов-любителей, студентов и механиков - чтобы первыми посмотреть на снимки из системы Нептуна. До четырех часов утра, до фотографий Тритона, досидело лишь около 200 человек.     Национальное космическое общество - общественная организация с 20000 членами и 113 отделениями в США - запустило в дополнение к этому платную телефонную линию из Калифорнийского технологического института, на которую выдавались свежие научные результаты, пресс-конференции и интервью с ключевыми участниками проекта. Цена за подключение была установлена в два доллара за первую минуту и 45 центов за каждую последующую. Самым же продвинутым любителям космонавтики были предложены приуроченные к моменту пролета неформальная встреча со звездами сериала Star Trek по цене 100 долларов и коктейль-пати с актерами Star Trek: The Next Generation по цене 1000 долларов.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Общее количество колец Нептуна достигло пяти. К трем уже описанным добавилась широкая и неяркая полоса, простирающаяся на 4000 км от N53 наружу, на половину промежутка до N63, с некоторым уплотнением по наружному краю, заслуживающим отдельной строки классификации. Впоследствии всем пяти кольцам дали имена в память о первооткрывателях Нептуна.
    На смазанном (к счастью!) снимке во внешнем кольце N63 удалось выделить от 6 до 8 точек, похожих на самостоятельные ледяные спутники размером 10-20 км, и, как сказал Б. Смит, их тяготение могло заставить материал кольца собраться в отдельные более плотные образования.
    По мере прихода записанных снимков поверхности Тритона изумление ученых росло. Самый крупный из ледяных вулканов имел в диаметре несколько сотен километров, но были еще по крайней мере два, окруженные обрывами высотой 300-600 м. Кратеров оказалось мало, как и предсказывала гипотеза о захвате Тритона Нептуном.

Крупный ударный кратер (справа) в северном полушарии Тритона с расстояния 80000 км

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    «Фотографии, пришедшие этим утром, открыли мир, не похожий ни на что виденное раньше», - сказал 26 августа Эд Стоун. Пытаясь объяснить разнообразие форм рельефа, Карл Саган напомнил, что физические свойства твердого метана и азота сильно отличаются от свойств обычного льда.
    Атмосфера Тритона оказалась преимущественно азотной, как и на Земле, с примесью метана, и простиралась до высоты 1300 км, но давление ее не превышало 16 микробар (1.6-10 5 атм). Температура на высоте 650 км составляла -173°С. Над поверхностью спутника до высоты 5-10 км была видна дымка - вероятно, фотохимический смог, вызванный испарением летучих веществ с «летнего» полушария. Тритон постоянно терял часть вещества атмосферы, а поэтому вдоль его орбиты существовал тор заряженных частиц. Магнитное поле присутствовало, но имело множественные полюса.

Облако на фоне космоса (лимб Тритона).

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    27 августа интрига вокруг Тритона закрутилась еще круче! Во-первых, Тритон оказался самым холодным объектом Солнечной системы: УФ-спектрометр UVS определил температуру его поверхности в -235°С. Во-вторых, невзирая на это, его поверхность подвергалась постоянному обновлению - об этом свидетельствовали данные фотополяриметра и в особенности - снимки ISS. Получив последнюю порцию записанных фотографий, астрономы убедились, что ледяных вулканов на них очень много и не все из них спят вечным сном. «Десять, или двадцать, или тридцать - множество, - взволнованно сообщил Ларри Содерблом. - Я полагаю, что они активны... Это безумная идея, но лучшая из всех, что мы имеем на сегодняшний день».

Три последовательных снимка демонстрируют извержение вулкана на Тритоне 26 августа 1989 года. Изображения получены с интервалом в 45 минут. Столб вулканического выброса в высоту достиг 8 км. На последнем изображении облако из мелких темных частиц уже простирается на 150 км от места выброса.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Планетолог сказал, что вулканы могут подпитываться жидким азотом и выбрасывать частицы азотного льда и газы на высоту 20-30 км, создавая специфический рельеф - темные отложения в виде факелов, вытянутых в подветренном направлении на расстояние до 75 км и в поперечном - до 50 км. Множество таких «факелов» было найдено на огромной южной полярной шапке Тритона, занимающей всю область за 15°ю.ш. Любые старые следы были бы уничтожены при ее отступлении в летний период, а раз темные отложения наличествовали, значит, вулканы «работали» совсем недавно - в течение последних 100 лет.

Детальный снимок южной полярной зоны Тритона с темными «факелами»

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Эта разновидностьтритонианских вулканов добавилась к двум первым - кальдерного типа, заполненным льдом, и трещинного, с ледовыми потоками на дне глубоких долин. Новые снимки восточного (переднего в орбитальном движении) полушария показали, что кальдеры могут переполняться, формируя в многократных извержениях обширные пространства застывшей ледяной лавы. Подобных объектов было найдено по крайней мере четыре.
    Похожее объяснение было дано и примерно 50 темным полосам, вытянутым в направлении господствующих ветров, в южной полярной области Тритона. Здесь могли сдуваться дегтеобразные соединения, полученные в результате химических реакций из метана. Кстати говоря, д-р Дэвид Стивенсон (David Stevenson) из Калифорнийского технологического института в 1984 г. предсказал подземные резервуары жидкого метана и метановые выбросы на лунах планет-гигантов.

Южный полюс Тритона. Снимок от 25 августа 1989 года демонстрирует около 50 темных выбросов на ледяной поверхности луны. Пятна на поверхности - это отверстия где газ вырывается из-под поверхности, распыляя темные частицы вещества в атмосфере. Юго-западные ветра затем разносят их по Тритону.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    (Пройдет еще больше месяца, прежде чем 2 октября JPL объявит, что один из таких азотных фонтанов, или гейзеров, действительно был заснят «Вояджером». Объект был выявлен на краю диска Тритона при детальном изучении серии снимков, сделанных 25 августа с расстояния 100000 км. Он выбрасывал на высоту до 8 км струю темного вещества, похожую на столб дыма, откуда облако уносилось на 150 км на запад. В декабре ученые уже будут говорить о двух-пяти гейзерах, найденных на небольшом участке в области 55° ю. ш„ и как следствие - о нескольких десятках одновременно «работающих» фонтанов со средним «сроком службы» в несколько лет.)

Азотный фонтан был выявлен на краю диска Тритона при детальном изучении серии снимков от 25 августа 1989 года, сделанных с расстояния 100000 км.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Температура верхней атмосферы Нептуна составляла +480°С, а на уровне 0.1 атм, то есть на высоте 50 км над верхушками облаков, - -218°С, причем в средних широтах Нептуна она оказалась намного ниже, чем на экваторе и в южной полярной области.

Снимок Нептуна и Тритона сделан примерно через 2 дня и 6,5 часов после сближения с планетой. Север справа. Расстояние на момент съемки составляло 4,86 млн км от Нептуна, а разрешение 90 км на пиксель.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Основными компонентами атмосферы были водород (85%), гелий (13%), метан (1-2%) и некоторые другие углеводороды, такие как ацетилен. На уровне давления 1.2 атм были отмечены прозрачные метановые облака, а в нижней части стратосферы планеты был найден слой смога толщиной 150 км, состоящий из продуктов фотохимической диссоциации метана.
    Ветры в атмосфере Нептуна достигали скорости 1100 км/ч, а на северной границе БТП они были еще сильнее - вплоть до 2000 км/ч (!). Таких сильных ветров не было даже на Сатурне, где максимальная скорость струйного потока составляла 1800 км/ч.
    Магнитное поле, по уточненным данным, оказалось наклонено под 47° к оси вращения (почти как у Урана, где этот угол составляет 58°), причем «Вояджеру» посчастливилось пройти над районом магнитного каспа! Максимальная напряженность оказалась на уровне 1.2 Гс, а ось магнитного диполя была смещена на 55% от центра планеты к поверхности.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

Американская администрация командировала в Пасадену засвидетельствовать триумфальное завершение планетной эпопеи «Вояджеров» вице-президента США и председателя Национального космического совета Дэна Ку-эйла. Повторив июльское (1989) заявление президента Джорджа Буша о намерении вернуться на Луну, построить там постоянную базу и совершить пилотируемую экспедицию на Марс - кто мог тогда предполагать, что сын Джорджа Буша тоже станет президентом и через 15 лет поставит такие же задачи! -Куэйл продекларировал: «Мы, американцы, в течение всей нашей истории открывали новые границы, и мы продолжим это делать. Сегодня космос - это граница Америки».     Казенный патриотизм вице-президента контрастировал с настроем в JPL, в котором сочетались гордость за успех замечательного проекта и ощущение конца эпохи. Америка закончила первую разведку Солнечной системы. «Вояджеры» перекрыли провал, порожденный крохоборской политикой Никсона и Рейгана, и успели передать эстафету новым проектам: 4 мая 1989 г. с шаттла на траекторию полета к Венере был выведен Magellan, а в Центре Кеннеди готовили к запуску другой шаттл с аппаратом Galileo к Юпитеру. Но ни к тому, ни к другому слово «впервые» уже не подходило.     Леннард Фиск, заместитель администратора NASA, отвечающий за научные проекты, назвал событие историческим потому, что «в последний раз мы видим планету впервые». Плутон на тот момент тоже считался планетой, но перспектив полета к нему - как и шансов вернуться к Нептуну - никто не видел. «Когда-то должен состояться пролет Плутона, - сказал Фиск, - но не существует активных планов сделать это». До визита New Horizons оставалось 26 лет...

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Похоже было, что область жидкого «динамо» находится не в центре Нептуна, но это означало, что материал в теле планеты распределен весьма неравномерно. Поэтому и магнитосфера оказалась хиленькая, с максимальной концентрацией частиц 1.4 на 1 см³. И все же заметная плотность захваченных частиц сохранялась вплоть до орбиты Тритона, и постоянная бомбардировка ими давала естественное объяснение цвету его поверхности.
    На заключительной пресс-конференции 29 августа Брюс Мюррей, бывший директор JPL, на коварный вопрос о практической ценности миссии «Вояджеров» ответил: «Сиюминутная выгода от фотографий Нептуна и Тритона и от богатства полученной научной информации состоит в том, чтобы стимулировать наш интеллект и дать пищу для души».
    «Это было лучшее путешествие в жизни», - сказал Эдвард Стоун. Конечно, добавил он, будут и другие аппараты и экспедиции, но «и через тысячелетия лучше всего будут помнить о "Вояджерах"».
    В основном же на этой пресс-конференции речь шла уже не о самих открытиях в дальних мирах, а об их связи с Землей. О парниковом эффекте на Венере - и на Земле. О глобальной пылевой буре на Марсе - и об опасности «ядерной зимы» здесь, у нас.


    Тем временем через 38 часов после первой встречи с ударной волной Voyager 2 покинул магнитосферу Нептуна на расстоянии 1.79 млн км, но еще около суток шел вдоль ее границы. Через 65 часов после пролета планеты на расстоянии 4 млн км аппарат прошел ударную волну в обратном направлении. Для более эффективной работы прибора LECP по регистрации потоков заряженных частиц 28 августа Voyager 2 был временно переориентирован на Спику.
    27 августа аппарат занимался поиском молний и полярных сияний на Тритоне и Нептуне с помощью UVS и действительно их обнаружил над значительной областью поверхности планеты и над большей частью дневной стороны спутника. Правда, природа полярных сияний была различной: первые вызывали ионы, спустившиеся к планете вдоль силовых линий магнитного поля, а вторые -электроны радиационных поясов Нептуна.
    28 августа в 10:39-10:56 аппарат сделал «прощальный снимок», на котором серп Тритона выходил из-за серпа Нептуна. На самом деле, конечно, съемки продолжались и после этого. Так, с помощью УФ-спектрометра изучался состав газов, покидающих атмосферу Нептуна. На протяжении 12 часов 28-29 августа снимался «мультфильм» из жизни колец планеты.
    В рамках «отлетной» программы В952 дважды было считано и передано на Землю содержимое записывающего устройства DTR - на случай сбоев и пробелов.
    29 августа завершилась ближняя фаза пролета и началась фаза отлета (Post Encounter). 1 сентября состоялись отлетные измерения теплового баланса Нептуна с помощью IRIS. 13 сентября был проведен полноценный (без приставки «мини») научный маневр с четырьмя разворотами по рысканью и восемью по крену, а также калибровка магнитометров и бортового радиокомплекса. В последующие дни калибровались и другие приборы.
    По мере ухода от Нептуна параметры гиперболической гелиоцентрической орбиты КА стабилизировались и составили:

    - наклонение - 78.8°;
    - перигелий - 21.24 а.е. (3177.5 млн км);
    - эксцентриситет - 6.2842.

    Интересно, что с точки зрения баллистики встреча с Нептуном не увеличила скорость «Вояджера», а уменьшила - такова была плата за траекторию встречи с Тритоном. Перед встречей гелиоцентрическая скорость КА составляла 18.87 км/с, а после ухода от Нептуна - 16.72 км/с.

Полярная проекция южного полушария Тритона.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

Глобальная цветная карта Тритона. Разрешение 600 метров на пиксель.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Небесно-механические итоги пролета также включали уточненные данные о системе Нептуна. Масса планеты оказалась равна 1.0243*10²⁶ кг, а ее средняя плотность -1.64 г/см³. Экваториальный радиус на уровне давления 1 атм был окончательно оценен в 24764 км, а полярный - в 24340 км. Тритон «потянул» на 2.141*10²² кг и имел плотность 2.054 г/см³ при диаметре 2710 км.
    Прогноз основных баллистических событий во время пролета Нептуна представлен в табл. 1. Приведенные в последней графе расстояния из предварительного плана даны в качестве иллюстрации и не соответствуют уточненным временам, и в некоторых случаях различия весьма значительны. В частности, точка пересечения плоскости колец на подлете сместилась на шесть минут по времени и сдвинулась на отметку 80600 км в плане и 85300 км фактически. Аналогичный сдвиг, но уже на 10 минут, произошел с аналогичной точкой на отлете. События даны по бортовому времени SCET; время прихода сигнала на Землю ERT было на 4 час 06 мин 05 сек больше.

Основные баллистические события встречи с Нептуном
25 августа 1989 г.
Время, SCET	Время от пролета, час:мин	Событие	Расстояние от центра объекта, км
Прогноз основных баллистических событий
00:06:31	-3:49:08	Нереида, минимальное расстояние	4638180
02:53:07	-1:02:32	Восходящий узел орбиты, плоскость колец	78717
03:55:39	0	Нептун, минимальное расстояние	29183
04:01:35	+0:05:56	Вход в тень Нептуна	30283
04:02:03	+0:06:24	Заход за Нептун	30453
04:50:49	+0:55:10	Выход из-за Нептуна	76844
04:51:37	+0:55:58	Выход из тени	77732
05:14:56	+1:19:17	Нисходящий узел орбиты, плоскость колец	115159
09:10:09	+5:14:30	Тритон, минимальное расстояние	39981
09:39:20	+5:43:41	Заход за Тритон	51023
09:39:39	+5:44:00	Вход в тень Тритона	51185
09:42:18	+5:45:39	Выход из-за Тритона	53313
09:42:17	+5:45:38	Выход из тени Тритона	53357
Результаты обработки навигационной и фотографической информации
03:55:40.1 03:56:36.3	0	Нептун, минимальное расстояние	29242
09:10:06.8 09:11:03.0	+5:14:26.7	Тритон, минимальное расстояние	39780
Примечание. В прогнозе используется Всемирное координированное время UTC, в результатах - UTC и эфемеридное время ЕТ.

    Фактическое время максимального сближения с Нептуном, определенное в результате баллистических расчетов, было 03:56:36.3 эфемеридного времени ЕТ, что соответствовало 03:55:40.1 по Всемирному координированному времени UTC.

Данные по системе Нептуна после пролета «Вояджера»
Объект	Среднее расстояние от центра Нептуна, км	Диаметр или ширина, км
Кольцо Галле (N42)	42000	2500
1989 N6 (III Наяда)	48000	54
1989 N5 (IV Таласса)	50000	80
1989 N3 (V Деспина)	52500	150
Кольцо Леверрье (N53)	53200	100
Кольцо Ласселла	53200-57200	4000
Кольцо Араго	57200	100
1989 N4 (VI Галатея)	62000	180
Кольцо Адамса (N63)	62900	15-50
1989 N2 (VII Ларисса)	73600	190
1989 N1 (VIII Протей)	117600	420
I Тритон	354800	2720
II Нереида	5514000	340

    2 октября на расстоянии 56 млн км от планеты исследование системы Нептуна завершилось, и лишь отдельные наблюдения еще планировались до декабря включительно. В этот день в 11:42 UTC компьютер CCS начал выполнять новую полетную программу В001 - первую в межзвездном полете «Вояджера». К этому времени программа 09AD с алгоритмами навигации у Нептуна была уже выгружена из памяти FDS, и все стало значительно проще.