Październik to miesiąc podróży kosmicznych.
4 października 1957 r. królewska „siódemka” przeniosła Sputnika-1 na aksamitnie czarne niebo Bajkonuru, otwierając w historii naszej cywilizacji epokę kosmiczną. Od tego czasu minęło ponad pół wieku - jaki sukces odniosła współczesna kosmonautyka? Jak szybko dotrzemy do gwiazd?
Zwracam uwagę na krótką opowieść o najtrudniejszych, najciekawszych i najbardziej ekscytujących międzyplanetarnych wyprawach ludzkości. W recenzji celowo nie uwzględniono amerykańskiego lądowania na Księżycu – nie ma potrzeby wszczynać bezsensownego sporu, każdy nadal będzie miał swoje zdanie. W każdym razie wielkość wypraw księżycowych blednie w obliczu wyczynów automatycznych sond międzyplanetarnych i ludzi, którzy mieli swój udział w tworzeniu tej niesamowitej techniki.
Cassini - Huygens
Deweloperzy - NASA, Europejska Agencja Kosmiczna
Premiera - 15 października 1997 r.
Celem jest zbadanie Wenus i Jowisza z trajektorii przelotu. Wejście na orbitę Saturna, lądowanie sondy Huygens na Tytanie.
Obecny status - misja przedłużona do 2017 roku.
Tej pamiętnej nocy spaliśmy spokojnie i nie wiedzieliśmy, że nad naszymi głowami przelatuje 5-tonowa międzyplanetarna stacja Cassini. Wystrzelona w kierunku Wenus, dwa lata później wróciła na Ziemię, osiągając do tego czasu prędkość 19 km / s (w stosunku do Ziemi). Najgorsze jest to, że na pokładzie „Cassiniego” znajdowało się 32,8 kg plutonu bojowego, niezbędnego do działania trzech radioizotopowych RTG (ze względu na dużą odległość od Słońca niemożliwe było użycie baterii słonecznych na orbicie Saturna).
Na szczęście ponure prognozy ekologów się nie sprawdziły - stacja spokojnie przeszła w odległości 1200 km od planety i po otrzymaniu impulsu grawitacyjnego wyruszyła w kierunku Jowisza. Tam ponownie uzyskała przyspieszenie i trzy lata później, 1 lipca 2004 roku, bezpiecznie weszła na orbitę Saturna.
„Liczbą gwiazd” całej misji było oddzielenie i lądowanie sondy Huygens na Tytanie.
Największy księżyc Saturna jest większy od planety Merkury i otoczony jest potężną powłoką gazu, która od dawna przyciąga uwagę ziemskich naukowców. Średnia temperatura powierzchni wynosi minus 170-180 ° С, ale najprostsze formy życia mogły powstać w podziemnych złożach - spektrometry wykazują obecność węglowodorów w chmurach Tytana.
Zobaczmy, jak wszystko potoczyło się w rzeczywistości …
… "Huygens" poleciał w pomarańczową otchłań, aż rozprysnął się w miękkim błocie na brzegu metanowego jeziora z pływającymi kry zamarzniętego amoniaku. Koszmarny krajobraz dopełniły skośne strumienie metanowego deszczu.
Tytan stał się czwartym ciałem niebieskim, na powierzchni którego zatonął obiekt stworzony przez ludzkie ręce.
Na tej odległej planecie
Przywitało nas zimno i ciemność.
Powoli doprowadzał mnie do szału
Mgła i przeszywający wiatr.
Panoramy Tytana z wysokości kilku kilometrów oraz w miejscu lądowania sondy Huygens. W sumie sonda zdołała przesłać 474 megabajty różnych informacji, w tym kilka plików dźwiękowych. Klikając w poniższy link, możesz usłyszeć dźwięk wiatru w atmosferze odległego ciała niebieskiego:
Jeśli chodzi o samą stację Cassini, sonda nadal pracuje na orbicie Saturna - powstają najbardziej niesamowite plany jej dalszego wykorzystania: od wysłania obiektów Cassini do Urana, Neptuna czy pasa Kuipera po umieszczenie sondy na torze kolizyjnym z Merkurym. Dyskutowana jest również możliwość przelotu przez pierścienie Saturna, a jeśli sonda nie pęknie na odłamkach lodu, eksperci proponują kontynuację fatalnego lotu poprzez skok w górne warstwy atmosfery Saturna.
Oficjalna wersja przewiduje mniej śmiałe manewry – przeniesienie urządzenia na wydłużoną orbitę i kontynuację misji badania otoczenia gigantycznej planety.
Vega
Deweloper - Związek Radziecki
Premiera - 15 grudnia 1984 (Vega-1), 21 grudnia 1984 (Vega-2)
Celem jest zbadanie komety Wenus i Halleya.
Stan obecny - projekt zakończony sukcesem.
Jedna z najtrudniejszych i najbardziej ekscytujących wypraw kosmicznych do świata potwornego upału i wiecznej ciemności.
W grudniu 1984 roku dwie sowieckie stacje opuściły Bajkonur na spotkanie gwiazd - pięciotonowych urządzeń serii Vega. Każdy z nich miał rozbudowany program naukowy, który obejmował badanie Wenus z trajektorii przelotu, a także wydzielenie lądownika, który po zahamowaniu w atmosferze Wenus został podzielony na dwa moduły badawcze – uszczelniony lądownik wykonany z najmocniejsza stal i fantastyczny balon do badania atmosfery planety.
Pomimo swojego urzekającego blasku na godzinę przed świtem, Gwiazda Poranna jest piekielnym piecykiem otoczonym gęstą atmosferą dwutlenku węgla podgrzaną do temperatury 500 stopni Celsjusza. Jednocześnie ciśnienie na powierzchni Wenus sięga 90-100 atmosfer ziemskich - jak w oceanie na głębokości 1 kilometra! Lądownik stacji Vega pracował w takich warunkach przez 56 minut – aż straszliwe ciepło przebiło osłonę termiczną i zniszczyło delikatne wypełnienie sondy.
Panorama transmitowana przez jedną ze stacji serii Venera
Sondy balonowe wytrzymywały dłużej - na wysokości 55 km nad powierzchnią Wenus parametry atmosferyczne wyglądają całkiem adekwatnie - ciśnienie wynosi 0,5 atmosfery Ziemi, temperatura + 40 °C. Czas działania sond wynosił około 46 godzin. W tym czasie każdy z balonów przeleciał w strumieniach szalejącego huraganu 12 000 km nad powierzchnią Wenus, kontrolując temperaturę, ciśnienie, oświetlenie, widoczność i prędkość ruchu mas powietrza wzdłuż toru lotu. Przechodząc na nocną stronę Wenus, urządzenia zgubiły się wśród błyskawic na froncie burzy.
Sondy Wenus zginęły, a misja Vega była daleka od zakończenia – etapy lotu sond po rozdzieleniu modułów lądujących weszły na orbitę heliocentryczną i kontynuowały podróż w przestrzeni kosmicznej. Wszystkie okoliczności układały się dobrze. Przed nami spotkanie z kometą Halleya.
Rok później, w marcu 1986 roku, oba pojazdy przejechały w odległości zaledwie 8030 i 8890 km od jądra słynnej komety, przenosząc 1500 zdjęć i wiele informacji naukowych, w tym dane dotyczące tempa parowania materii z lodu powierzchnia jądra (40 ton/sekundę).
Prędkość zbliżania się komety i sondy Vega przekroczyła 70 km/s – gdyby sondy spóźniły się tylko o godzinę, oddaliłyby się od celu o 100 tys. km. Sytuację komplikował niemożność przewidzenia trajektorii komety z wymaganą dokładnością - w dniach zbliżania się do uciekiniera w kosmosie 22 obserwatoria i Instytut Astrofizyki ZSRR nieprzerwanie obliczały kurs komety Halleya, aby zbliżyć się do Vegi możliwe do jej jądra.
Obecnie oba statki kosmiczne Vega wciąż dryfują nieaktywnie po heliocentrycznej orbicie.
MESSENGER (powierzchnia rtęci, środowisko kosmiczne, geochemia i pomiar odległości)
Deweloper - NASA
Premiera – 3 sierpnia 2004 r.
Celem jest wejście na orbitę Merkurego.
Obecny stan to aktywna misja.
Nigdy wcześniej żaden ze statków kosmicznych nie poruszał się po tak dziwacznej trajektorii: podczas lotu Posłaniec wykonał sześć manewrów grawitacyjnych, naprzemiennie zbliżając się do Ziemi (raz), Wenus (dwukrotnie) i Merkurego (trzy razy). Pomimo pozornej bliskości tej planety lot na Merkurego trwał sześć i pół roku!
Nieuchwytny Merkury jest jednym z najbardziej niedostępnych ciał niebieskich. Bardzo duża prędkość orbitalna – 47,87 km/s – wymaga ogromnych nakładów energii, aby skompensować różnicę prędkości statku kosmicznego wystrzelonego z Ziemi (prędkość orbitalna naszej planety to „tylko” 29,8 km/s). W rezultacie, aby wejść na orbitę Merkurego, trzeba było uzyskać „dodatkowe” 18 km / s! Żadna z nowoczesnych rakiet nośnych i bloków startowych nie była w stanie nadać urządzeniu wymaganej prędkości - dodatkowe kilometry na sekundę zostały uzyskane dzięki manewrom grawitacyjnym w pobliżu ciał niebieskich (to wyjaśnia tak złożoną trajektorię sondy).
Messenger stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który stał się sztucznym satelitą Merkurego (wcześniej nasza znajomość tej planety ograniczała się do danych sondy Mariner-10, która trzykrotnie przeleciała w pobliżu Merkurego w latach 1974-75)
Jednym z głównych zagrożeń ekspedycji Messengera jest przegrzanie - na orbicie Merkurego natężenie promieniowania słonecznego wynosi ponad 10 kilowatów na metr kwadratowy. metr!
Aby chronić ją przed nieznośnym ciepłem pobliskiej gwiazdy, sondę wyposażono w osłonę termiczną o wymiarach 2,5x2 metry. Dodatkowo urządzenie owinięte jest wielowarstwowym „futrem” izolacji termicznej z rozbudowanym systemem promienników – ale nawet to nie wystarcza, aby wypromieniować nadmiar ciepła w kosmos podczas krótkiej nocy, gdy sonda chowa się w cieniu Merkurego.
Jednocześnie bliskość Słońca daje jej zalety: do zasilania sondy wystarczą dwa krótkie, 1,5-metrowe „skrzydła” paneli słonecznych. Ale nawet ich moc okazała się nadmierna - akumulatory są w stanie generować ponad 2 kW energii elektrycznej, a 640 watów wystarcza do normalnej pracy sondy.
Hayabusa („Sokół”)
Deweloper - Japońska Agencja Kosmiczna
Premiera – 9 maja 2003 r.
Cel - badanie asteroidy 25143 Itokawa, dostarczenie próbek gleby asteroidy na Ziemię.
Obecny status - misja ukończona 13 czerwca 2010.
Sukces tej misji wisiał dosłownie na włosku: rozbłysk słoneczny uszkodził panele słoneczne, kosmiczne zimno unieruchomiło dwa z trzech żyroskopów sondy, przy pierwszej próbie zbliżenia się do asteroidy Japończycy stracili minirobota Minerva - dziecko odbiło się rykoszetem od powierzchni i poleciało w kosmos… W końcu podczas drugiego spotkania komputer pokładowy uległ awarii - Hayabusa uderzył w powierzchnię ciała niebieskiego, uszkodził silnik jonowy i stracił orientację.
Pomimo tak rażących niepowodzeń japońska agencja kosmiczna nie straciła nadziei na powrót sondy na Ziemię. Specjaliści przywrócili komunikację i orientację statku kosmicznego, ponownie uruchomili komputer pokładowy. W lutym 2009 roku udało im się uruchomić silnik jonowy i wysłać urządzenie na Ziemię z ostatecznym manewrem.
Sonda Hayabusa o wadze 510 kg wchodzi w gęste warstwy atmosfery z prędkością 12,2 km/s. Stanowisko testowe Woomera, Australia
13 czerwca 2010 r. kapsuła z mikroskopijnymi cząstkami gleby została bezpiecznie dostarczona na Ziemię. Asteroida 25143 Itokawa stała się piątym ciałem niebieskim, na powierzchni którego przebywał statek kosmiczny stworzony przez ludzkie ręce. A odważny japoński Falcon jest szóstym statkiem kosmicznym, który dostarczył próbki materii z kosmosu na Ziemię (po Luna-16, Luna-20, Luna-24, a także pojazdach Genesis i Stardust).
Zwrócono na Ziemię kapsułę z cząstkami asteroidy
Podróżnik
Deweloper - NASA
Wystrzelenie - 20 sierpnia 1977 (Voyager 2), 5 września 1977 (Voyager 1)
Celem jest zbadanie układów Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna z trajektorii przelotu. Misja została rozszerzona o badanie właściwości ośrodka międzygwiazdowego.
Obecny stan jest taki, że misja jest aktywna, pojazdy dotarły do granic Układu Słonecznego i kontynuują swoją niekończącą się drogę w kosmosie. Planowane jest jak najdłuższe utrzymywanie z nimi kontaktu.
Przeraża mnie wieczna cisza tych przestrzeni. / Blaise Pascal /
We wczesnych latach 70. Kongres USA, wstrząśnięty ciosami kryzysu gospodarczego, omal nie schrzanił wyjątkowej ekspedycji kosmicznej. Dzieje się to raz na 175 lat – wszystkie planety zewnętrzne układają się jedna po drugiej w tym samym sektorze nieba. Parada planet!
Dzięki temu mieszkańcy Ziemi mają rzadką okazję „przejechania” całego Układu Słonecznego i odwiedzenia Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna podczas jednej wyprawy. Jednocześnie, aby zrobić to po najkorzystniejszej trajektorii - pole grawitacyjne każdej z gigantycznych planet "kopie" sondę w kierunku kolejnego celu, zwiększając tym samym prędkość sondy i skracając czas trwania całej misji do 12 lat. W normalnych warunkach, bez użycia wspomagania grawitacyjnego, droga do Neptuna rozciągałaby się przez 30 lat.
Jednak kongresmeni kategorycznie odmówili przeznaczenia środków na eksplorację kosmosu - wyprawa „Grand Tour” była zagrożona. Odległe gazowe olbrzymy rozproszą się jak statki na morzu - Uran i Neptun powoli opływają Słońce i dopiero w połowie XXII wieku ponownie zajmą pozycję dogodną dla „międzyplanetarnego bilarda”. Dopiero sztuczka kierownictwa NASA polegająca na zmianie nazwy satelitów Mariner 11 i Mariner 12 na serię Voyager, a także odrzucenie dwóch innych startów w ramach programu Grand Tour, pozwoliły na zapisanie programu i spełnienie ukochanego marzenia wszystkich zainteresowanych przestrzenią…
Montaż owiewki czołowej statku kosmicznego Voyager, 1977
Przez 36 lat lotu urządzenia te miały szczęście zobaczyć coś, z czym nie mogą się równać nawet najśmielsze marzenia pisarzy science fiction.
Kosmiczni zwiadowcy przeszli przez krawędzie obłoków gigantycznych planet, z których każda mogła zmieścić 300 globusów.
Widzieli erupcje wulkanów na Io (jednym z „Galilejskich” księżyców Jowisza) i burze elektryczne w pierścieniach Saturna – błyski tysięcy kilometrów błyskawic oświetlały ciemną stronę gigantycznej planety. Czarujący widok!
Voyager 2 to pierwsza i jak dotąd jedyna sonda ziemska, która latała w pobliżu Urana i Neptuna: odległych lodowych światów, gdzie oświetlenie jest 900 razy mniejsze niż na orbicie Ziemi, a średnia temperatura powierzchni utrzymuje się w granicach minus 214 °C. Po raz pierwszy sonda dostrzegła zjawisko absolutnie niemożliwe w warunkach ziemskich - kriowulkanizm. Zamiast gorącej lawy wulkany z odległych światów wyrzucały ciekły metan i amoniak.
Voyager 1 przesłał obraz Ziemi z odległości 6 miliardów kilometrów - ludzkość mogła spojrzeć na Układ Słoneczny z boku, poza płaszczyzną ekliptyki.
25 sierpnia 2012 roku sonda Voyager 1 po raz pierwszy zarejestrowała dźwięk wiatru w ośrodku międzygwiazdowym, stając się pierwszym obiektem stworzonym przez człowieka, który wyszedł poza Układ Słoneczny.
„Wielka Czerwona Plama” Jowisza to wir atmosferyczny, który szaleje od setek lat. Jego wymiary są takie, że Ziemia z łatwością zmieściłaby się w krecie. W przeciwieństwie do nas, siedząc wygodnie na krześle z bezpiecznej odległości, Voyager widział z bliska ten koszmarny cyklon!
Erupcja wulkanu na Io
Satelita Neptuna Tryton oczami Voyagera 2. Krótkie ciemne paski - emisje kriowulkanów na powierzchni satelity
W literaturze naukowej nie wahają się już nazywać statków kosmicznych Voyagers - oba statki kosmiczne osiągnęły trzecią prędkość kosmiczną i na pewno dotrą do gwiazd. Gdy? Dla bezzałogowych sond nie ma to znaczenia – za 10-15 lat zgasną ostatnie iskry w ich plutonowych „sercach”, a dla Voyagerów czas się zatrzyma. Śpij na zawsze, znikną w bezmiarze gwiezdnego oceanu.
Nowe Horyzonty
Deweloper - NASA
Uruchomienie - 19 stycznia 2006
Celem jest zbadanie planet karłowatych układu Pluton - Charon z trajektorii przelotu.
Stan obecny - urządzenie osiągnie cel 14 czerwca 2015 r.
Co za niesprawiedliwość! Dziewięć długich lat lotu i tylko dziewięć dni na bliską znajomość z Plutonem.
W momencie najbliższego podejścia 14 czerwca 2015 r. odległość do planety wyniesie 12 500 km (30 razy bliżej niż odległość Ziemi od Księżyca).
Spotkanie będzie krótkie: sonda New Horizons przemknie obok najbardziej tajemniczego ciała niebieskiego, wciąż nieodkrytego przez statki kosmiczne z Ziemi, iz prędkością 14,95 km/s zniknie w przestrzeni międzygwiezdnej, stając się piątym „statekiem” Cywilizacja ludzka (po sondach " Pioneer-10, 11 "i" Voyager-1,2 ").
Za wcześnie jeszcze na wyciąganie wniosków – wyprawa nie osiągnęła ostatecznego celu. Jednocześnie sonda nie marnuje czasu – za pomocą swoich kamer, spektrometrów i detektorów cząstek kosmicznych New Horizons okresowo bada nadlatujące ciała niebieskie: planety, satelity, asteroidy. Sprzęt jest regularnie testowany, oprogramowanie wbudowane komputera pokładowego jest aktualizowane.
Według stanu na październik 2013 sonda znajduje się w odległości 750 mln km od zamierzonego celu.
Na pokładzie sondy oprócz 7 najbardziej zaawansowanych instrumentów naukowych znajduje się specjalny „ładunek” – kapsuła z prochami astronoma Clyde'a Tombaugha, odkrywcy Plutona.
Nie potrzebujesz wehikułu czasu, aby spojrzeć miliony lat wstecz – wystarczy podnieść głowę i spojrzeć na gwiazdy.
