Amerykański fizyk Edward Kamień i jego potomstwo

W biurze Eda Stone'a starannie kolejce 44 notebooka. zajmują one tylko pół metrowy półki, ale poszły w kronice długą podróż w historii ludzkości.

Po opuszczeniu Ziemi w 1977 roku, „Voyager” przeprowadzili przełomowe badanie Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, pokazując, że te olbrzymy gazowe i ich satelity są znacznie bardziej aktywni niż wcześniej sądzono. Teraz statek zbliżył się do krawędzi Układu Słonecznego - do granicy, która nigdy nie przekroczył posłańców Ziemi.

Pan był z kamienia „Voyager” z ich koncepcji. On jest pierwszym i jak dotąd jedynym, który miał za zadanie koordynować potrzeby naukowców, chcąc skorzystać z urządzenia, z potrzeby inżynierów, dzięki którym sondy są w rzeczywistości nadal latać. Przez wszystkich kont, udało mu się. „Jakoś to niezgodne orkiestra grał” - mówi naukowiec Andrew Ingersoll planetarnej z California Institute of Technology (USA), który pracował z „Voyager”, jak lecieli przez Jowisza i Saturna.

Dla wtajemniczonych, Ed Kamień i „Voyager” od dawna jest synonimem. Oczywiście, 77-letni naukowiec zamierza czekać do momentu, kiedy nie będzie przełom w przestrzeni międzygwiezdnej. W lipcu ubiegłego roku, w odległości prawie 19 miliardów kilometrów od Ziemi, „Voyager 1” zarejestrowany ułatwiając przepływ cząstek naładowanych przed słońcem - pewny znak, że upragniony granicy zasięgu. „Dlaczego "Voyagers" nadal trzymać? Ponieważ w dalszym ciągu, aby odkryć „- powiedział Pan kamienia, a to nie jest trudne do odgadnięcia, co on ma na myśli, i ja też.

Ed kamienia (fot Brad Swonetz / Redux / Eyevine).

Ed Kamień dorastał w Burlington w stanie Iowa, nad rzeką Missisipi- jego ojciec pracował w budownictwie i lubi majsterkować z różnych mechanizmów. Młody Edward połknięcia wydanie magazynu Popular Science i encyklopedii objętość dzieci Księga Wiedzy i nauczył się zbierać radia.

Przez czas Ed ukończył liceum, wiek atomowy wszedł w pełnym rozkwicie, a nauczyciele Junior College powiedział młody człowiek o świecie znanego kursu fizyki na Uniwersytecie w Chicago, gdzie pracował wtedy jeszcze pionierem jądrowego Enrico Fermiego. Wszystko wydawało się zdecydował - będzie on tam wyjść i stać jądrowej, ale w październiku 1957 roku i Edwarda planie zmienić uruchomienie pierwszego sztucznego satelity Ziemi. Za pracę, Pan Kamień pomógł rozwinąć do balonów i czujniki satelitów szybkich cząstek i promieniowania kosmicznego penetrujących atmosferę Ziemi z kosmosu, aw 1964 roku zdobył miejsce w California Institute of Technology, która właśnie powołała grupę fizyki kosmicznej.

Jego udane prace nad stworzeniem detektorów promieniowania kosmicznego zwróciły uwagę inżynierów Jet Propulsion Laboratory, którzy byli zaangażowani w projekt, a następnie znany jako „Mariner Jupiter. - Saturn-77” W 1972 roku został przyciągnięty jako kurator programu naukowego przyszłego kosmicznego.

Stopniowo, z tej inicjatywy wzrosła najbardziej ambitną misję do badania planet poza układem słonecznym. Dwie sondy otrzymał bardziej skomplikowanego sprzętu niż „Pioneer 10” i „11”, które zostały wcześniej wysłane do Jowisza i Saturna, a także złote płyty i nagrać wiadomość cudzoziemców.

Nowe urządzenia wystrzelony z Cape Canaveral w sierpniu i wrześniu 1977 r. W drodze do Jowisza przemianowali „Voyager 1” i „Voyager 2”.

Nie wszystko poszło gładko. Ramka z instrumentów naukowych „Voyager 2” nie był w stanie odwrócić się całkowicie, a na wiosnę 1978 roku odmówił pracy jego główną radia, bo z tego, co miał do przejścia na system tworzenia kopii zapasowych.

Te i inne problemy komplikują pracę pana Stone'a. Był dokładnie wiedzieć, co możliwe są eksperymenty naukowe, jak i kiedy mogą być prowadzone tak, aby nie kolidować z nawigatorów i inżynierów, którzy próbują rozwiązać.

Pierwszy duży przepływ danych naukowych przelewa się w 1979 roku, gdy „Voyager” (pierwszy, a potem drugi) osiągniętego Jupitera (zob. Poniżej wideo rejestrowany „Voyager 1”). Odkryli wulkany siarki na Io, deformacji silny wagi olbrzymiej planecie. Na Europie są fotografowane długą, brudną wyglądające pęknięcia na powierzchni lodu, sugerując ukryte przed wzrokiem ciekawskich oceanu, gdzie życie może być. Wykazały one, że magnetosfera Jowisza otacza temperatury plazmy w setki milionów stopni. Wszystko to można teraz przeczytać w podręcznikach.

W latach 1980-1981 ,. „Voyager” odkryto księżyca, który „pasą” „stado” lodu i pyłu zewnętrznego pierścienia Saturna i badano olbrzymi Aurora w biegunów Ziemi.

Następnie operatorzy wysłał „Voyager-1” od płaszczyzny planety do granicy z przestrzeni międzygwiezdnej i „Voyager 2” w 1986 roku, odwiedził Urana gdzie odkryto dwa nowe pierścienie, dziesięć nowych satelitów i przesunięcie pola magnetycznego jest skierowana zgodnie z kierunkiem osi obrotu. Obrazy Miranda najmniejszych i wewnątrz dużych księżyce Urana, które wykazały zaskakująco powierzchnię złożoną z głębokich rowków w kształcie litery V, wskazywały na wzburzonym geologicznej.

Kiedy „Voyager 2” osiągnął pozornie spokojny niebieski dysk Neptuna w 1989 roku odkrył wiatry wiejące z prędkością 2100 km / h - najsilniejszy w Układzie Słonecznym. Ze względu na nich, i założył burzy wielkości Ziemi, znany jako wielka ciemna plama. Naukowcy nie oczekiwać tego od planety, które otrzymuje jedynie 0,1% od ilości energii słonecznej, która kąpie Ziemię i zarządza jej pogodę.

Kamień lubi pan powiedzieć, że z naukowego punktu widzenia, „Voyager” opłacił 200% „Dowiedzieliśmy się o wiele więcej niż moglibyśmy sobie wyobrazić”

personelu projektu Mariner Jowisz-Saturn &rsquo-77 w 1972 roku. ED Stone - drugi z lewej strony w pierwszym rzędzie.

„Absolwenci”, „Voyager” powiedzieć, że stało się to głównie z powodu Ed Stone. Od samego początku prowadził grupę prowadzić stronę projektu badawczego. Jeśli jej członkowie nie mogli uzgodnić, kto dostanie otwór, Pan wziął kamień sami decyzję.

Stąd tak wiele notebooków: Pan Kamień dokładnie ustalić wkład każdego z projektem, starając się uwzględnić wszystkie punkty widzenia. „Zawsze wiedzieliśmy, że będzie działać dość” - mówi Ellis Miner, który pracował w Jet Propulsion Laboratory w spotkaniach z Saturna, Urana i Neptuna.

W przeciwieństwie do powszechnej praktyki w czasie zrobił zespół, obsługujących poszczególne instrumenty naukowe na urządzeniach pokładach współpracować. Przed Jupiter Pan Kamień dołączył 11 drużyn w czterech grupach na następujące tematy: księżyce, pierścienie, atmosfera i magnetosfery. Pozwoliło to połączyć interesy różnych zespołów i patrzeć na te same rzeczy z różnymi urządzeniami. „A ja już nie musiał ciągle odgrywać rolę arbitra” - wyjaśnia naukowiec.

Niektóre napięcia nadal trwało. Stamatios Krimigis, odpowiedzialny za instrument do pomiaru niskoenergetyczne naładowane cząstki, nie można zapomnieć o konfrontacji z grupą zaangażowanych w osoczu. detektory cząstek musiał obracać czujniki, aby osiągnąć jak najwięcej części nieba, jak to możliwe, co prowadzi do sąsiedniego narzędzia do pomiaru osocza trząsł, a naukowcy odpowiedzialni za to z siebie. Ed Stone zaproponował kompromis: cząstka czasem pomiaru wiruje szybko, czasem wolno, zmniejszając wibracje, a czasem nawet zatrzymuje. „On nas wszystkich jednakowo nieszczęśliwy - śmieje się pan Krimigis, Laboratorium Fizyki Stosowanej na Johns Hopkins University. - To jest oznaką dobrego negocjatora ".

Po projekt Neptun nadano nową nazwę, aby odzwierciedlić nowy cel: Voyager Interstellar Mission. Autorzy tej nazwie pokazał ogromny optymizm w tym czasie nikt nie wiedział, jak latać do granic Układu Słonecznego. W czasie ciszy Eda Stone'a nie traci: w 1991-2001 gg. był dyrektorem Jet Propulsion Laboratory, stając się współautorem obu sukcesów amerykańskiej przestrzeni (na przykład lądowanie na Marsie aparatury badacz w roku 1997) oraz głośnych awariach (straty i stacji orbitalnych i lądowania, które były do ​​naśladowania Pathfinder). To była era „szybciej, lepiej, taniej” w historii NASA i pana Stone'a przyznaje, że kiedy JPL zaszło za daleko w realizacji tego zaproszenia.

Pozostawienie pracy nerwowy, Ed Kamień wrócił do nauczania i prowadzenia badań w Caltech. Dzisiaj rzadko uderzyć drogę na autostradzie 210 w centrum kontroli lotu „Voyager” w Jet Propulsion Laboratory. W nim niewiele potrzebie, jak teraz wykonywania rutynowych zadań w celu zapewnienia komunikacji z sondami. Ale z każdym dniem staje się coraz trudniejsze do pracy, ponieważ „Voyager 2” już wyjechał do 15,2 mld km od Słońca, i „Voyager 1” osiągnęła poziom 18,6 mld km, która jest trzy razy większa niż odległość od Słońca do Plutona.

1979, odbyła się konferencja prasowa poświęcona lotu minionym Jowisza.

Wyobraźmy sobie na początku kwietnia rano wee godzin. Inżynierowie zaangażował się w rozmowy z boleśnie powolne „Voyager 1”. Roger Ludwig testuje nową sekwencję poleceń, które pozwalają maszyna odłożyć pewne zadania w celu lepszego radzenia sobie z ograniczeniami łączności z Ziemią. Fakt, że zespół osiągnął kosmicznego wędrowca, trwała ponad 17 godzin. Więcej tak jak to miało otrzymać odpowiedź, a teraz jest w stanie zaakceptować.

Dane płyną powoli na parę monitorów komputerowych, a pan Ludwig próbuje dowiedzieć się, czy sekwencji pracy. Wyniki są obiecujące, ale inżynierowie sprawdzają kod więcej niż jeden raz przed wprowadzeniem jakichkolwiek zmian. Pospiesz się, a nikt nie chce zrobić jakieś głupie błędy. „Wszyscy czujemy, że zarządzanie własnością narodową” - mówi Pan Ludwig.

Wśród tych „my” - a Ed Stone, nadal czekać na nowe odkrycia. Po Neptune było dawno ... drzwi pokoju kontrola są ozdobione wizerunkiem niefortunne „Voyager” z napisem: „Jak tylko ludzie przestają zwracać uwagę na mnie, udaję opuściły układ słoneczny”

Dostęp do przestrzeni międzygwiezdnej okazało się trudniejsze. „Voyager 1” znajduje się gdzieś na krawędzi heliosferze - olbrzymia kokonu naładowanych cząstek słońca, które otacza i zabezpiecza układ słoneczny planety z dużych cząstek energii z zewnątrz.

W grudniu 2004 roku, czujnik cząstek niskoenergetycznych „Voyager 1” wykazały, że wiatr słoneczny jest nagle zwolnił - znak, że urządzenie wpisany region problemami na granicy heliosfery.

Następnie, w lipcu i sierpniu 2012 roku, prędkość wiatru słonecznego spadła prawie do zera, a statek zaczął nagrywać więcej niż cząstek o wysokiej energii. Pan Krimigis nazywa te zmiany „całkowicie i zupełnie nieoczekiwane.” Sami sugerują, że „Voyager 1” przekroczył granicę przestrzeni międzygwiezdnej.

Ale naukowcy są ostrożni, ponieważ do tej pory nie ma innego, przewidywany sygnał. Oczekuje się, że gdy „Voyager 1” wejdzie międzygwiezdną przestrzeń, orientacja pola magnetycznego stracą głównie ze wschodu na zachód i zaczyna zmieniać kierunek losowo. Ale żadna zmiana nie jest jeszcze zarejestrowana.

Jak więc wyjaśnić, co się dzieje? dzień znowu kwietnia. ED kamienia marszczy brwi, biorąc pod uwagę dane dotyczące cząstek. „Widzimy, co się dzieje na zewnątrz - mówi. - Ale my nie jesteśmy jeszcze na zewnątrz. Pole magnetyczne sugeruje, że jeszcze nie wyjdzie. " On i inni naukowcy uważają, że „Voyager 1” był swego rodzaju „autostrady magnetycznego”, który łączy linie pola magnetycznego Słońca z tych przestrzeni międzygwiezdnej, pozwalając naładowane cząstki wniknąć w strefie przygranicznej. W grudniu został omówiony na spotkaniu American Geophysical Union, a szczegóły zostaną wkrótce opublikowane w kilku artykułach w czasopiśmie Science.

I podczas gdy Ed Kamień konsekwentnie denerwuje tych w pośpiechu z retoryki. „Kiedy będzie - to come” - to cała historia.

Ed Stone with prezydenta USA Ronalda Reagana w 1986 roku.

Sonda będzie w zupełnie nowej dziedzinie nauki. Detektor cząstek mierzy galaktycznych promieni kosmicznych, które są zbyt słabe, aby przeniknąć heliosferze układ słoneczny. Magnetometr po raz pierwszy wyśle ​​informację o sile pola magnetycznego w przestrzeni międzygwiezdnej. Wreszcie możemy zorientować się, co w otwartej przestrzeni. I kto wie, jak długo dane będą tylko ...

Im bliżej wydarzenie, tym bardziej nerwowy Ed Stone, ponieważ trzeba się upewnić, że unikalne informacje zostaną uzyskane. Upewnił się, że Deep Space Network Communication (globalna sieć gigantycznych anten) przydzielane „Voyager” dziesięć cenne godziny każdego dnia!

Ale sygnał nadal słabnąć. To nie żart - „Voyager 1” w 124 razy dalej od Słońca niż Ziemia, a każdy rok jest coraz bardziej 3.6. e. W tym przypadku oba urządzenia działają na generatorach plutonu o mocy 315 watów, a każdego roku liczba ta zmniejsza się o około 4 watów. Spośród dziesięciu oryginalnych instrumentów w „Voyager 2” są pięć, na „Voyager 1” - cztery.

Do roku 2020, generatory są tak słabe, że konieczne jest, aby wyłączyć instrumenty naukowe, jeden po drugim. Kamień Pan przyznaje, że nie myślał o tym, co narzędzie umrze pierwszy.

2025 r zapasów końcowych plutonu i „Voyager” zamieni się w martwym wykrojów. Najprawdopodobniej nigdy nie zbliżają się do gwiazd i ich wiadomości będą bardziej długo dryfować w głąb przestrzeni.

Saturn w naturalnych kolorach. To zdjęcie zostało zrobione „Voyager 2” w 1981 roku.

Ale Ed Kamień nie ma czasu na emocje. On - będzie Wiceprzewodniczący Rady Thirty Meter Telescope, który ma zostać wdrożone na początku 2020s na Mauna Kea na Hawajach, a które być największy teleskop optyczny na świecie. Po jego olbrzymie lustra spojrzeć przeszłości „Voyager” do odległych systemów gwiezdnych.

Pan Kamień jest również zaangażowany w projekt Solar Probe Plus do opracowania statku kosmicznego, który zbliży się kilka razy do Słońca w rekordowo bliskiej odległości w ciągu dziesięciu gwiazdkowych promieniach, a przed nią siedem razy okrążył Wenus. Osłona termiczna pozwala wytrzymać temperatury w 2000 ° C,

„Badania nigdy nie zawiódł mnie - mówi Ed Stone przeglądając wydruk danych dotyczących aktywności słonecznej w ostatnich cyklach. - Udało mi się zrobić to, co chcesz, i pracować z projektów, które odniosły sukces ".

Rozpocznij Solar Probe Plus planowane jest na 2018, a pierwszy bliżej Słońca planowane jest na grudzień 2024-ty. W sam raz umrzeć „Voyager”, a przepływ danych niewidzialnych zacznie działać zupełnie po drugiej stronie. Ed Kamień ma nadzieję przedstawić na początku nowej ery eksploracji kosmosu, pomimo faktu, że w 2025 r Odwraca 90 lat ...