Почти одновременно, 24 августа 1989 г. в 15:42 UTC, за 12 час 14 мин до точки наибольшего сближения с Нептуном, началась ближняя фаза встречи. Первые 53 часа исполнялась программа В951, включающая основные исследования Нептуна и Тритона. Следующие 72 часа работала программа В952 с основной задачей передать на Землю всю записанную на DTR информацию.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    В начале пролетного этапа проводилось высокоточное измерение лучевой скорости КА по допплеровскому сдвигу частоты. Исходный сигнал излучала 70-метровая антенна в Австралии, результат принимала мадридская станция.
    На поисковых подлетных снимках удалось найти два новых, самых внутренних спутника 1989 N5 и N6, обращающихся в экваториальной плоскости в 51000 и 48200 км от центра Нептуна. Брэдфорд Смит оценил их размеры в 95 и 50 км соответственно. Впоследствии новичкам дали имена Таласса и Наяда.
    24 августа с 16:40 до 16:55 были сделаны четыре снимка Нереиды с максимальным доступным разрешением, в 21:03 - спутника 1989 N2, а в 03:10 - спутника 1989 N1. Единственный снимок последнего с расстояния 140000 км удалось включить в программу благодаря тому, что аппарат как раз разворачивался с подходящей скоростью в процессе калибровки антенны для радиоэксперимента. Правда, возможности передать его в реальном времени не было, и Земля увидела 1989 N1 лишь 27 августа.

Лучший снимок Нереиды сделан 24 августа 1989 года. Нереида 170 км в поперечнике и отражает всего 12% падающего на нее света. Изображение получено с расстояния в 4,7 млн км. Разрешение 43 км на пиксель.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Оказалось, что «новичок» довольно велик - его диаметр близок к 420 км - и имеет огромный кратер, внешне напоминая битую и потемневшую от времени картофелину. А вот Нереида подвела ученых - как и Тритон, она оказалась меньше, чем ожидалось. Измеренный по снимкам диаметр старого спутника составил 340 км, так что Нереида уступила второе место в системе Нептуна «молодому» сопернику.
    Дважды, с 20:41 до 20:51 и с 21:23 до 21:32, аппарат снимал участки внешнего кольца в режиме компенсации смаза «кивком», чтобы отследить движение двух уплотнений в нем. Затем начиная с 23:01 фотополяриметр и УФ-спектрометр отслеживали прохождение звезды а Стрельца за кольцами планеты. Обе камеры вынужденно занимались съемкой этой же области.
    За это время аппарат получил с Земли последние оперативные поправки к графикам съемки Нептуна и Тритона и с 00:36 до 05:42 отрабатывал «нептуновский» блок. В ходе него были также повторены съемки колец и сделаны лучшие до пролета фотографии Тритона.

Снимок Тритона от 24 августа 1989 года с расстояния 530 000 км. Разрешение 10 км на пиксель. Цветное изображение получено путем объединения снимков, сделанных с использованием зеленого, фиолетового и ультрафиолетового фильтра. При такой съемке, регионы хорошо отражающие ультрафиолет, синего цвета.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Неровная дальняя дуга N63 предстала перед зрителями в виде почти полного кольца - лишь 10° не хватало до его замыкания. «Я думаю, что почти наверняка и это кольцо полное, и недостающая часть материала все же присутствует», - отметил Б. Смит.

Снимок Тритона от 24 августа 1989 года с расстояния 530 000 км. Разрешение 10 км на пиксель. Снимок сделан для выявления топографии. Южный полюс на Тритоне находится в левом нижнем углу, и во время текущего сезона он постоянно освещен солнечным светом.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    На время прохождения в 02:53 плоскости колец аппарат развернул свои приборы назад, и не зря: пылевые частицы микронного размера обрушились на него потоком до 300 ударов в секунду. Voyager 2 не имел детектора пыли, но, попадая в элементы конструкции и испаряясь, пылинки выдавали порцию заряженных частиц, которую фиксировал датчик плазменных волн PWS. Узнав, что Voyager благополучно миновал препятствие, в группе управления снова открыли шампанское - дальше никаких неприятностей уже не ожидалось.
    «У нас определенно эйфория, - подтвердил Брэд Смит. - Все мы очень счастливы».
    А там, у Нептуна, между 02:57 и 03:05, аппарат переориентировался на Канопус в интересах регистрации заряженных частиц и волн при пролете над планетой. До и после этого события, между 01:39 и 03:28, было проведено два этапа фотометрии Нептуна с поиском вертикальных структур, и она-то и преподнесла сюрприз!
    При взгляде под острым углом белые перистые облака «отделились» от фона и воспарили над голубой поверхностью Нептуна, отбрасывая на нее тени - более заметные под оранжевым фильтром и менее явные под фиолетовым. «Экстраординарно, - сказал пораженный Смит. - Это первый случай, когда «Вояджер» увидел тень от облаков на другой планете». Простые геометрические расчеты показали, что перистые облака парят в 50-75 км над плотным темным слоем. Между ними и плотным слоем внизу атмосфера была прозрачна.

Белые перистые облака на Нептуне. Эти облака наблюдались на широте в 29 градусов к северу, вблизи восточного терминатора Нептуна. Снимок сделан за два часа до максимального сближения с планетой. Разрешение изображения 11 км на пиксель. Снимок отхватывает область на Нептуне поперечником в 157 000 км, облака в ширину достигают от 50 до 200 км, а их тени в ширину от 30 до 50 км. Облака высотой, по всей видимости, достигают 50 км.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    За час до момента наибольшего сближения Voyager 2 прекратил передачу телеметрии, и с использованием бортовых радиопередатчиков X- и S-диапазона начался 65-минутный сеанс радиопросвечивания колец Нептуна. На Земле сигнал принимали австралийский комплекс в Тидбинбилле и Парксе и японская станция Усуда.
    25 августа в 03:55:40 UTC по бортовому времени КА Voyager 2 пронесся с максимальной скоростью 27.3 км/с на высоте 4905 км над верхушками облаков Нептуна над 76° с. ш. Баллистики остались довольны: отклонение от последней заданной точки составило +60 км и +0.6 сек, а погрешности оперативного прогноза этих величин составили 34 км и 1.4 сек.
    Через шесть минут после этого события Voyager 2 почти одновременно вошел в тень Нептуна и в радиотень, то есть стал невидимым с точки зрения Земли. Аппарат пронаблюдал и записал заход Солнца УФ-спектро-метром, а затем в течение 48 минут отработал серию из 24 маневров, ориентируя остронаправленную антенну на край планеты - от точки захода над 62° с. ш. влево по лимбу и до точки восхода на 40.4° ю.ш. (контрольные измерения в этой же области были сделаны за 8-10 часов до пролета). Операция была рассчитана так, чтобы радиосигнал аппарата преломился и все же достиг Земли. В результате атмосферу Нептуна удалось прозондировать до глубины, соответствующей давлению 5 атм, где сигнал полностью поглощался аммиаком.

Космический аппарат Вояджер получил этот снимок 25 августа 1989 года используя широкоугольную камеру с экспозицией в 255 секунд. Своеобразный вид назад (фазовый угол Солнце-Нептун-Вояджер 135 градусов) позволил увидеть кольца Нептуна, которые с обратной стороны выглядят в 10 раз ярче благодаря рассеиванию света. Это означает что в кольцах Нептуна доминируют частицы микроскопического размера. Самое слабое кольцо (едва просматривается слева) на снимке имеет радиус 41 000 км. Это кольца довольно широкое (до 2500 км) и диффузное. за ним следует кольцо N53 с радиусом в 53 200 км.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Параллельно Voyager 2 измерял параметры среды вблизи планеты и выполнял спектрометрию полярной области в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне, а с 04:38 до 04:45 выполнил три снимка области колец с экспозициями свыше 100 секунд с компенсацией за счет привода платформы.

Южный полюс Нептуна после сближения с планетой.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    При выходе из-за диска Нептуна и из его тени через 55-56 минут после пролета аппарат отнаблюдал восход Солнца спектрометром UVS и прозондировал своим радиосигналом систему колец. Очередные три снимка он сделал «с ребра» при повторном пересечении плоскости колец между 05:14 и 05:17, а затем фотографировал тоненький серп Нептуна.


    С 05:50 до 05:59 Voyager 2 переориентировался на звезду Алькаид и начал цветную съемку Тритона. Обе камеры КА фотографировали спутник с 06:02 до 13:36 с коротким перерывом на просвечивание атмосферы при покрытии Тритоном звезды β Большого Пса и на переориентацию на Канопус. Разрешение узкоугольной камеры вблизи момента пролета составляло около 1 км. По Тритону работали также фотополяриметр и оба спектрометра.
    Главный спутник Нептуна не обманул ожиданий - поверхность его северного полушария походила на узорчатую дынную корку! Очень своеобразный и разнообразный рельеф включал ледовые поля замерзших озер, купола, хребты, разломы и невысокие уступы. «Такое впечатление, что в одно место собрали системы разломов всех видов», - сказал Лоренс Содерблом (Laurence A. Soderblom) из Геологической службы США и добавил, что многие из них обязаны своим происхождениям «тритонотрясениям».

Псевдоцветное изображение тритона из снимков за оранжевым, фиолетовым и УФ-фильтрами

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    Планетолог отметил, что возраст поверхности находится в пределах от нескольких миллионов до сотен миллионов лет. Темные пятна, окруженные яркими гало, он объяснил механизмом протаивания: если где-то из-под верхнего светлого слоя выглядывает темный нижележащий, последний начинает сублимировать, но затем пар оседает вокруг отверстия и образует светлую кайму.

Темная и светлая поверхность на Тритоне (механизм протаивания).

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    А еще был спящий вулкан с гигантской кальдерой, до краев заполненной ледяной «лавой». «Мы впервые видим ледяной вулкан, - отметил Эдвард Стоун, хотя и напомнил тут же, что ледовые потоки вулканического типа уже встретились «Вояджеру» на Ариэле, одной из лун Урана. - Это самый настоящий вулкан!» Э. Стоун предположил, что ученые наткнулись на «замороженный отпечаток» более теплого прошлого Тритона, когда криовулканизм мог действовать. Впрочем, отсутствие следов метеоритов на поверхности льда говорило о его молодости - миллион лет, не больше.

Вулканическая равнина на луне Нептуна Тритоне. Изображение получено после компьютерной обработки топографических карт. Круглые ямы в центре изображения в глубину достигают 250 метров, а по ширине до 15 км. Ямы, скорее всего, образовались во время вулканических процессов. Подобные образования наблюдаются и на Земле в районе базальтовых вулканических областей. Равнина в поперечнике 200 км.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    В 09:10 UTC бортового времени Voyager 2 прошел на минимальном расстоянии от Тритона - 39780 км. Отклонение от расчетной точки составило 220 км. В тень и радиотень Тритона аппарат попал всего на три минуты, тем не менее УФ-спектрометром были записаны заход и восход Солнца, а Земля приняла искаженный атмосферой зондирующий радиосигнал «Вояджера». На отлете в течение двух часов аппарат наблюдал неосвещенную сторону Тритона и его атмосферу для определения структуры атмосферной дымки.

Прощальный снимок Тритона. Снимок сделан 25 августа 1989 года с расстояния в 90 000 км. Фазовый угол Солнце-Тритон-Вояджер во время съемки составлял 155 градусов.

АМС "ВОЯДЖЕР-2"

    В Пасадене в это время была середина ночи, и усталые, но счастливые ученые расходились спать. «Эту ночь мы будем помнить, - сказал Эдвард Стоун. - Это была самая удивительная ночь из всех встреч «Вояджеров» с планетами, которые я могу вспомнить. Не знаю, можно ли быть счастливее».