В апреле 1984 г. Ричард Террайл и Брэдфорд Смит, главные действующие лица в видовой группе «Вояджеров», впервые смогли сфотографировать кольца Урана. Наблюдения проводились на высокогорной обсерватории Лас-Кампаньяс в Чили по самой передовой на тот момент технологии: изображения регистрировались на ПЗС-матрицу с последующей компьютерной обработкой. Кольца оказались чернее угля – они отражали всего 2 % солнечного света. В октябрьской публикации исследователи предположили, что ответственность за это несет «темное органическое вещество, распространенное во внешней части Солнечной системы». Как вариант они были готовы рассматривать налет из замерзшего метана.
Новые задачи, новые возможности
С учетом всех доступных данных на специальной конференции в феврале 1984 г. ученые скомпоновали программу изучения системы Урана из четырех основных разделов (планета и ее атмосфера, спутники и кольца, магнитосфера, космическая среда), сформулировали 30 основных целей исследований и взялись вместе с инженерами за превращение всех этих «хотелок» в расписанную поминутно программу наблюдений при учете всех ограничений. Нужно было уложиться в пределы по энергопотреблению, емкости памяти для рабочих программ и скорости передачи данных, а также беречь сканирующую платформу.
Инженеры смогли «оживить» застрявший на отлете «Вояджера-2» от Сатурна азимутальный привод платформы, но ограничили скорость разворота величиной 0,08°, и лишь при самой крайней необходимости – 0,33° в секунду. А она была: «Вояджеру-2» предстоял подход к Урану со стороны его обращенного к Солнцу южного полюса, почти перпендикулярно к плоскости колец, и оптимальные условия для съемки всех объектов наступали практически одновременно, на протяжении каких-то пяти с половиной часов. С учетом всех обстоятельств пришлось все-таки ввести в программу восемь разворотов самого аппарата со скоростью 0,3° в секунду, заменив ими повороты платформы на большие углы.
На тот случай, если бы азимутальный привод сканирующей платформы заклинило вновь в ходе «генеральной репетиции», готовилась резервная программа съемки, где все наведение по азимуту обеспечивалось разворотами самого КА. Она была «дороже» и в смысле расхода топлива на развороты, и по использованию памяти компьютера.
Конкретная программа работы «Вояджера» должна была храниться в свободных словах памяти обоих процессоров компьютерной командной подсистемы CCS. Пожелания ученых материализовались примерно в 18 000 слов кода, которые пришлось поделить на девять последовательных программ для четырех временных этапов сближения и встречи. Они включали получение примерно 7000 снимков, в том числе около 500 непосредственно на этапе пролета. Основные съемки вблизи момента встречи с Ураном были скомпонованы в восьмичасовой «подвижный блок», время начала которого можно было смещать с шагом 48 секунд с учетом реальной баллистической ситуации. Время начала радиозондирования атмосферы планеты выбиралось отдельно уже в пределах «подвижного блока» с точностью до секунды.