Oktober er måneden for rumrejser.
Den 4. oktober 1957 bar de kongelige "syv" Sputnik-1 ind i Baikonurs fløjlsorte himmel og åbnede rumalderen i vores civilisations historie. Mere end et halvt århundrede er gået siden da - hvilken succes har moderne kosmonautik kunnet opnå? Hvor hurtigt kommer vi til stjernerne?
Jeg gør dig opmærksom på en novelle om de vanskeligste, mest interessante og spændende interplanetariske ekspeditioner i menneskeheden. Gennemgangen inkluderer bevidst ikke den amerikanske landing på månen - der er ingen grund til at vække en meningsløs strid, alle vil stadig have deres egen mening. Under alle omstændigheder blegner månens ekspeditioners storhed før bedrifterne af automatiske interplanetære sonder og de mennesker, der havde en hånd med til at skabe denne fantastiske teknik.
Cassini - Huygens
Udviklere - NASA, European Space Agency
Lancering - 15. oktober 1997
Målet er at studere Venus og Jupiter fra en flybybane. Indtræden i Saturn's bane, landing af Huygens -sonden på Titan.
Nuværende status - mission forlænget til 2017.
Den skæbnesvangre nat sov vi fredeligt og vidste ikke, at den 5-tons interplanetære station Cassini fløj over vores hoveder. Lanceret i retning mod Venus vendte hun to år senere tilbage til Jorden og opnåede på det tidspunkt en hastighed på 19 km / s (i forhold til Jorden). Det værste er, at ombord på "Cassini" var der 32, 8 kg våbenplutonium, der var nødvendigt for driften af tre radioisotoper RTG'er (på grund af den store afstand til Solen var det umuligt at bruge solbatterier i Saturns kredsløb).
Heldigvis gik økologernes dystre prognoser ikke i opfyldelse - stationen passerede roligt i en afstand af 1200 km fra planeten og tog mod gravitationsimpuls afsted mod Jupiter. Der fik hun igen acceleration og tre år senere, den 1. juli 2004, trådte hun sikkert ind i Saturn -kredsløbet.
"Stjernetallet" for hele missionen var adskillelse og landing af Huygens -sonden på Titan.
Saturnus største måne er større end planeten Merkur og er omgivet af en kraftig gasskal, som længe har tiltrukket sig opmærksomhed fra jordiske forskere. Den gennemsnitlige overfladetemperatur er minus 170-180 ° С, men de enkleste former for liv kunne godt have udviklet sig i underjordiske reservoirer - spektrometre viser tilstedeværelsen af kulbrinter i Titans skyer.
Lad os se, hvordan alt blev til i virkeligheden …
… "Huygens" fløj ind i den orange afgrund, indtil det sprøjtede ned i blødt mudder på bredden af en metansø med flydende isflage af frossen ammoniak. Det mareridtsfulde landskab blev suppleret med skrå stråler med metanregn.
Titan blev det fjerde himmellegeme, på hvis overflade et objekt skabt af menneskehænder sank.
På denne fjerne planet
Koldt og mørkt tog imod os.
Langsomt drev mig til vanvid
Tåge og gennemtrængende vind.
Panoramaer over Titan fra flere kilometers højde og ved landingsstedet for Huygens -sonden. I alt lykkedes sonden for at overføre 474 megabyte forskellige oplysninger, herunder flere lydfiler. Ved at klikke på følgende link kan du høre vindens lyd i atmosfæren i et fjernt himmellegeme:
Hvad angår selve Cassini -stationen, arbejder sonden stadig i Saturn -kredsløb - de mest fantastiske planer er under udarbejdelse: fra at sende Cassini til Uranus, Neptun eller Kuiperbælteobjekter til at sætte sonden på en kollisionssti med Merkur. Muligheden for at flyve gennem Saturners ringe diskuteres også, og hvis sonden ikke bryder på isrester, foreslår eksperter at fortsætte den fatale flyvning ved at hoppe ind i Saturnens øvre atmosfære.
Den officielle version giver mindre vovede manøvrer - overførsel af enheden til en langstrakt bane og fortsættelse af missionen for at studere omgivelserne på den gigantiske planet.
Vega
Udvikler - Sovjetunionen
Lancering-15. december 1984 (Vega-1), 21. december 1984 (Vega-2)
Målet er at studere Venus og Halleys komet.
Nuværende tilstand - projektet er gennemført med succes.
En af de mest udfordrende og spændende rumekspeditioner til en verden af uhyrlig varme og evigt mørke.
I december 1984 forlod to sovjetiske stationer Baikonur for at møde stjernerne - fem -ton enheder i Vega -serien. Hver havde et omfattende videnskabeligt program, der omfattede studiet af Venus fra en flyby -bane samt adskillelsen af landeren, som efter bremsning i Venus 'atmosfære var opdelt i to forskningsmoduler - en forseglet lander lavet af stærkeste stål og en fantastisk ballon til at studere planetens atmosfære.
På trods af sin dragende glans i timen før daggry er Morning Star en helvede brazier indhyllet i en tæt kuldioxidatmosfære opvarmet til 500 ° Celsius. Samtidig når trykket på Venus overflade 90-100 terrestriske atmosfærer - som i havet på 1 kilometers dybde! Landeren på Vega -stationen arbejdede under sådanne forhold i 56 minutter - indtil den frygtelige varme brændte gennem den termiske beskyttelse og ødelagde den skrøbelige fyldning af sonden.
Panorama transmitteret af en af stationerne i Venera -serien
Ballonprober varede længere - i 55 km højde over Venus overflade ser de atmosfæriske parametre ganske tilstrækkelige ud - trykket er 0,5 jordatmosfærer, temperaturen er + 40 ° C. Varigheden af probernes drift var omkring 46 timer. I løbet af denne tid fløj hver af ballonerne i strømmen af en rasende orkan 12.000 km over Venus overflade og kontrollerede temperaturen, trykket, belysningen, synligheden og bevægelseshastigheden for luftmasser langs flyvebanen. Ved at komme til nattesiden af Venus, gik enhederne tabt blandt tordenvejrfrontens lyn.
Venus -sonderne døde, og Vega -missionen var langt fra forbi - sondernes flyvetrin, efter at have adskilt landingsmodulerne, trådt ind i heliocentrisk kredsløb og fortsatte deres rejse i det ydre rum. Alle omstændigheder gik godt. Forude var et møde med Halleys komet.
Et år senere, i marts 1986, passerede begge køretøjer i en afstand på kun 8030 og 8890 km fra kernen i den berømte komet og overførte 1.500 billeder og en masse videnskabelig information, herunder data om fordampningshastighed af stof fra isen overfladen af kernen (40 tons / sekund).
Kometens og Vega -rumfartøjets tilgangshastighed oversteg 70 km / s - hvis sonderne kun var en time forsinkede, ville de have afveget 100.000 km fra målet. Situationen blev kompliceret af, at det var umuligt at forudsige komets bane med den krævede nøjagtighed - på de dage, hvor man nærmede sig rumløbet, regnede 22 observatorier og USSR Astrophysical Institute løbende forløbet af Halleys komet for at bringe Vega så tæt som muligt for dens kerne.
I øjeblikket driver begge Vega -rumfartøjer stadig inaktive i heliocentriske kredsløb.
MESSENGER (MEcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging)
Udvikler - NASA
Lancering - 3. august 2004
Målet er at komme ind i Merkur -kredsløbet.
Den nuværende tilstand er, at missionen er aktiv.
Aldrig før har nogen af rumfartøjer bevæget sig langs en sådan bizar bane: under sin flyvning foretog Messenger seks gravitationsmanøvrer, der skiftevis nærmede sig jorden (én gang), Venus (to gange) og Merkur (tre gange). På trods af denne planets tilsyneladende nærhed tog flyveturen til Merkur seks og et halvt år!
Den undvigende Merkur er et af de mest utilgængelige himmellegemer. En meget høj omdrejningshastighed - 47,87 km / s - kræver enorme energiindgange for at kompensere for forskellen i hastigheden på et rumskib, der blev opsendt fra Jorden (vores planets omdrejningshastighed er "kun" 29,8 km / s). Som et resultat, for at komme ind i Merkur -kredsløbet, var det påkrævet at få "ekstra" 18 km / s! Ingen af de moderne lanceringskøretøjer og boosterblokke var i stand til at give enheden den nødvendige hastighed-de ekstra kilometer i sekundet blev opnået på grund af gravitationsmanøvrer i nærheden af himmellegemer (dette forklarer en så kompleks sondebane).
Messenger blev den første af rumfartøjer, der blev en kunstig satellit af Merkur (før dette var vores bekendtskab med denne planet begrænset til dataene fra Mariner-10-sonden, der fløj nær Merkur tre gange i 1974-75)
En af de største farer ved Messenger -ekspeditionen er overophedning - i Merkur -kredsløb er intensiteten af solstråling mere end 10 kilowatt pr. måler!
For at beskytte den mod den utålelige varme fra en nærliggende stjerne var sonden udstyret med et 2,5x2 meter varmeskærm. Derudover er enheden pakket ind i en flerlags "pels" af varmeisolering med et udviklet system af radiatorer - men selv dette er næppe nok til at udstråle overskydende varme ud i rummet i løbet af en kort nat, når sonden gemmer sig i skyggen af Merkur.
Samtidig giver nærhed til Solen sine fordele: For at forsyne sonden med energi er to korte 1,5 meter "vinger" af solpaneler nok. Men selv deres effekt viste sig at være for stor - batterierne er i stand til at generere mere end 2 kW elektricitet, mens 640 watt er nok til normal drift af sonden.
Hayabusa ("Falcon")
Udvikler - Japan Space Agency
Lancering - 9. maj 2003
Formål - forskning af asteroide 25143 Itokawa, levering af asteroidejordprøver til Jorden.
Nuværende status - mission afsluttet den 13. juni 2010.
Succesen med denne mission hang bogstaveligt talt ved en tråd: solbrændingen beskadigede solpanelerne, den kosmiske kulde deaktiverede to af sondens tre gyroskoper, ved det første forsøg på at nærme sig asteroiden mistede japanerne Minerva mini -robotten - babyen ricocherede af overfladen og fløj ud i det ydre rum … Endelig under den anden stævne fejlede kørecomputeren - Hayabusa ramte overfladen af et himmellegeme, beskadigede ionmotoren og mistede sin orientering.
På trods af sådanne skarpe tilbageslag mistede det japanske rumagentur ikke håbet om at returnere sonden til Jorden. Specialisterne genoprettede rumfartøjets kommunikation og orientering, genstartede kørecomputeren. I februar 2009 lykkedes det dem at starte ionmotoren og sende enheden til jorden med den sidste manøvre.
Den 510 kg store sonde Hayabusa kommer ind i atmosfærens tætte lag med en hastighed på 12,2 km / s. Woomera teststed, Australien
Den 13. juni 2010 blev en kapsel med mikroskopiske jordpartikler sikkert leveret til Jorden. Asteroide 25143 Itokawa blev det femte himmellegeme på overfladen, som et rumfartøj, skabt af menneskelige hænder, besøgte. Og den modige japanske falk er det sjette rumfartøj, der leverede prøver af stof fra rummet til jorden (efter Luna-16, Luna-20, Luna-24 samt Genesis- og Stardust-køretøjerne).
Returneret til jordkapsel med asteroide partikler
Voyager
Udvikler - NASA
Lancering - 20. august 1977 (Voyager 2), 5. september 1977 (Voyager 1)
Målet er at studere Jupiter, Saturn, Uranus og Neptuns systemer fra en flybybane. Missionen er blevet udvidet til at studere egenskaberne af det interstellare medium.
Den nuværende tilstand er, at missionen er aktiv, køretøjerne har nået grænserne for solsystemet og fortsætter deres endeløse vej i rummet. Det er planlagt at holde kontakten med dem så længe som muligt.
Jeg er forfærdet over den evige stilhed i disse rum. / Blaise Pascal /
I begyndelsen af 1970’erne skruede den amerikanske kongres, der rystede under den økonomiske krises slag, næsten op i en unik rumekspedition. Dette sker en gang hvert 175. år - alle de ydre planeter står i kø efter hinanden i den samme sektor af himlen. Parade af planeter!
Som følge heraf har Jordens indbyggere en sjælden mulighed for at "ride" hele solsystemet og besøge Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun under en ekspedition. På samme tid vil dette for at gøre dette langs den mest gunstige bane - tyngdefeltet på hver af de gigantiske planeter "sparke" sonden mod det næste mål og derved øge sondens hastighed og reducere hele missionens varighed til 12 år. Under normale forhold ville vejen til Neptun have strakt sig i 30 år uden brug af tyngdekraftsmanøvrer.
Men kongresmedlemmerne nægtede blankt at afsætte midler til efterforskning af rummet - "Grand Tour" -ekspeditionen var i fare. Fjerne gasgiganter vil sprede sig som skibe til søs - Uranus og Neptun sejler langsomt rundt om solen og vil igen indtage en position, der er praktisk for "interplanetarisk billard" kun i midten af det XXII århundrede. Kun tricket fra NASA -ledelsen med omdøbning af Mariner 11 og Mariner 12 -satellitterne til Voyager -serien samt afvisning af to andre lanceringer under Grand Tour -programmet gjorde det muligt at gemme programmet og opfylde den elskede drøm af alle, der er interesseret i rummet ….
Installation af hovedkappen på Voyager -rumfartøjet, 1977
I 36 års flyvning var disse enheder så heldige at se noget, som selv de vildeste drømme fra science fiction -forfattere ikke kan sammenlignes med.
Rumspejdere fejede over kanten af skyerne af kæmpe planeter, inde i hver af dem kunne passe 300 globus.
De så vulkanudbrud på Io (en af de "galileiske" måner på Jupiter) og elektriske storme i Saturnens ringe - blink fra tusinder af kilometer lyn oplyste skyggesiden af den gigantiske planet. Et fortryllende syn!
Voyager 2 er den første og hidtil den eneste jordsonde, der flyver i nærheden af Uranus og Neptun: fjerne isverdener, hvor belysningen er 900 gange mindre end i Jordens kredsløb, og den gennemsnitlige overfladetemperatur holdes inden for minus 214 ° Celsius. For første gang så sonden et fænomen absolut umuligt under terrestriske forhold - kryovolkanisme. I stedet for varm lava spyede vulkaner fra fjerne verdener flydende metan og ammoniak.
Voyager 1 transmitterede et billede af Jorden fra en afstand på 6 milliarder kilometer - Menneskeheden var i stand til at se på solsystemet fra siden, uden for ekliptikens plan.
Den 25. august 2012 registrerede Voyager 1-sonden for første gang lyden af vind i interstellarmediet og blev det første menneskeskabte objekt til at gå ud over solsystemet.
Jupiters "Great Red Spot" er en atmosfærisk hvirvel, der har raset i hundredvis af år. Dens dimensioner er sådan, at Jorden let kunne passe ind i muldvarpen. I modsætning til os, tæt på en stol i sikker afstand, så Voyager denne mareridtsfulde cyklon tæt på!
Vulkanudbrud på Io
Neptuns satellit Triton gennem øjnene på Voyager 2. Korte mørke striber - emissioner af kryovulkaner på overfladen af satellitten
I den videnskabelige litteratur tøver de ikke længere med at kalde Voyagers stjerneskibe - begge rumfartøjer har opnået tredje rumfart og vil helt sikkert nå stjernerne. Hvornår? Det gør ikke noget for ubemandede sonder - om 10-15 år vil de sidste gnister i deres plutonium "hjerter" slukke, og tiden stopper for Voyagers. Sov evigt, de vil forsvinde i det enorme hav.
Nye horisonter
Udvikler - NASA
Lancering - 19. januar 2006
Målet er at studere dværgplaneterne i Pluto - Charon -systemet fra en flybybane.
Nuværende tilstand - enheden når målet den 14. juni 2015.
Hvilken uretfærdighed! Ni lange flyveår og kun ni dage til et tæt bekendtskab med Pluto.
På tidspunktet for den nærmeste tilgang den 14. juni 2015 vil afstanden til planeten være 12.500 km (30 gange tættere end afstanden fra jorden til månen).
Mødet bliver kort: New Horizons -sonden vil haste forbi det mest mystiske himmellegeme, der stadig ikke er udforsket af rumfartøjer fra Jorden, og med en hastighed på 14 vil 95 km / s forsvinde ind i det interstellare rum og blive det femte "stjerneskib" af Menneskelig civilisation (efter sonderne "Pioneer-10, 11" og "Voyager-1,2 ").
Det er stadig for tidligt at drage nogen konklusioner - ekspeditionen har ikke nået sit endelige mål. Samtidig spilder sonden ikke tid - ved hjælp af sine kameraer, spektrometre og detektorer af kosmiske partikler undersøger New Horizons periodisk modkørende himmellegemer: planeter, satellitter, asteroider. Udstyret testes regelmæssigt, firmware på kørecomputeren opdateres.
Fra oktober 2013 er sonden placeret i en afstand af 750 millioner km fra det tilsigtede mål.
Ombord på sonden er der ud over de 7 mest avancerede videnskabelige instrumenter en speciel "last" - en kapsel med asken fra astronomen Clyde Tombaugh, opdageren af Pluto.
Du behøver ikke en tidsmaskine til at se millioner af år tilbage - du skal bare løfte hovedet og se på stjernerne.
