Studiet af de fjerne hjørner af solsystemet er et vigtigt område af menneskelig videnskabelig aktivitet. Før
Voyager og Voyager 2
Amerikanske forskningsopgaver Voyager ogVoyager 2, der blev lanceret med en forskel på en uge i 1977, er i dag blandt de fjerneste fra jordens kunstige rumobjekter. Nu er automatiske interplanetære stationer placeret i en afstand på omkring 18 milliarder km fra Jorden - uden for heliopausen, men stadig inde i solsystemet.
Indtil slutningen er det ikke klart, hvor mange stationer der vil gåvores system - det er omgivet af Oort-skyen - en hypotetisk kæmpe klynge af kometer, der påvirkes af solens tyngdekraft. I praksis er tilstedeværelsen af skyen endnu ikke blevet bekræftet, men mange matematiske modeller indikerer dens tilstedeværelse. Ifølge eksperter kan Voyager gå ud over de ydre grænser for skyen i omkring 30 tusinde år.
I dette tilfælde lancerede den første mission Voyager mereFor 40 år siden er det hurtigste kunstige objekt i universet. På trods af at en lignende sonde - New Horizons - blev lanceret meget senere og teknisk hurtigere, lavede Voyager en vellykket gravitationsmanøvrering mellem planeterne, hvilket i høj grad accelererede det. For eksempel tillod implementeringen af gravitationsmanøvren i Voyager 2 i Jupiter, Saturn og Uranus stationen at nå Neptun 20 år tidligere end dens hastighed tilladt ved direkte bevægelse.
Nu er stationens omtrentlige hastighedomkring 17,5 km / s - eller 0,005% af sollysets hastighed. I en vis periode af året falder afstanden mellem Voyager 1 og Jorden. Dette skyldes, at jordens hastighed i sin kredsløb omkring Solen (ca. 30 km / s) er højere end den hastighed, hvormed Voyager 1 bevæger sig væk fra den.
I starten lancerede begge Voyager-missioner forundersøgelser af solsystemets fjerne hjørner - Jupiter, Saturn, Uranus (Voyager 2 er den eneste probe, der nåede denne planet, og astrofysikere bruger stadig data fra den til at studere det) og Neptun samt nøglesatellitter af disse planeter.
Senere - efter 2025 - begge enhedervil miste kontakten med jorden. Deres sensorer er ikke nok til at overføre data over sådanne afstande. Ifølge beregninger vil Voyager kun efter en anden 40 tusinde år nå sin første stjerne - Ross 248 - en stjerne i stjernebilledet Andromeda, der ligger i en afstand af 10,4 lysår fra Solen.
I perioden fra 1958 til 2019, menneskehedenlanceret i rummet 224 forskningsopgaver og flere tusinde kommercielle og indenlandske satellitter. Den første vellykkede automatiske interplanetære station var den sovjetiske "Luna-1", som fløj forbi månen på grund af en fejl i beregningerne.
Nye horisonter
Automatisk station New Horizons - en andenAmerikansk mission for at udforske de fjerneste hjørner af solsystemet. New Horizons mission blev lanceret i 2006, og den første tid til brug af sonden blev beregnet som 15-17 år.
Ved lanceringen blev det antaget, at New Horizonsvil blive det hurtigste kunstige objekt i universet - da den blev lanceret var dens hastighed 16,2 km / s i forhold til Jorden, og den heliocentriske hastighed oversteg 45 km / s, hvilket ville gøre det muligt for missionen at forlade solsystemet selv uden gravitationsmanøvrer nær Jupiter. Gradvis begyndte hastigheden på New Horizons at falde, og i dag viste det sig sig at ligge i niveauet 14,5 km / s.
Det vigtigste mål for New Horizons er at undersøgedannelsen af systemet med Pluto og Charon, undersøgelsen af Kuiper-bæltet samt de processer, der fandt sted i de tidlige stadier af solsystemets udvikling. Missionen vil studere overfladen og atmosfæren af Pluto-systemets genstande og dets umiddelbare miljø - at lave kort, udforske geologi og lede efter atmosfæren.
Som et resultat, efter at have samlet alle oplysninger om disseplaneter besluttede missionen at sende New Horizons til Kuiper Belt - en kæmpe asteroide region i udkanten af solens undersøgte zone. Den indeholder hundreder af tusindvis af asteroider med en diameter på mere end 100 km, delvist Pluto, langvarige kometer fra Oort-skyen med en 200-årig kredsløb omkring solen og trillioner kometer.
På samme sted vil New Horizons studere en af de fjerneste asteroider i solsystemet Ultima Thule, som vi detaljeret beskrevet her.
Nyligt har New Horizons optaget en enormbrintmasse ved kanten af solsystemet, hvor interstellært hydrogen kolliderer med solvinden. Forskere analyserede et 360-graders snapshot af ultraviolet stråling omkring sonden og fandt en mærkelig lysstyrke - det kunne betyde tilstedeværelsen af potentielt kondenseret hydrogen. Det menes, at solvinden reducerer sin hastighed omkring dette sted, så på denne måde kan interstellært hydrogen og stråling fra andre stjerner påvirke det.
Ud over det videnskabelige udstyr, ombord på NewHorizons har USAs flag, et fragment af det første beboelige private rumfartøj SpaceShipOne, en cd med billeder af enheden og dens udviklere, et amerikansk frimærke, to mønter og en kapsel med et stykke af støv af astronomen Clyde Tombo, opdageren af Pluto.
Parker solprobe
NASAs Parker Solar Probe rumfartøjlanceret relativt for nylig - sommeren 2018. Hovedopgaven er at studere den yderste koron i solen fra en afstand på 6,1 millioner km - på dette tidspunkt vil temperaturen overstige 2 millioner grader Celsius, og sonden vil endda røre ved den og ikke smelte.
indskæring
Sonden vil ikke smelte på grund af det faktum, at kronen,gennem hvilken Parker Solar Probe vil flyve, har en ekstrem høj temperatur, men en meget lav densitet. På grund af denne egenskab vil varmeafskærmningen, der dækker Parker Solar Probe, kun varme op med 1.644 ° C. Mere detaljeret om Parker Solar Probe mission og funktionerne i solkoronaen har vi allerede fortalt i en separat artikel.
Parker Solar Probe holder rekorden blandt alle objekter, der når solen - tidligere har flere rumprober nået en afstand på omkring 7 millioner km fra Solen.
Takket være Parker Solar Probe vil forskerne prøvefind ud af hvordan solvinden ser ud, hvilken indflydelse magnetfelter har på det, og studer plasmapartikler omkring solen og virkningen på solvind og dannelsen af energipartikler.
Hidtil kender menneskeheden meget lidt om solkrone. Kilder til at studere i årtier var kun solformørkelser, fordi månen blokerede den stærkeste del af stjernen - det gjorde det muligt for os at observere solenes svage ydre atmosfære. Og kun i de senere år begyndte NASA at lancere en mission for at studere den.
Det er for tidligt at tale om resultaterne af missionen - mindre end et år er gået siden lanceringen af Parker Solar Probe, og den første fuldstændige tilnærmelse til Solen vil kun ske i 2024.
InSight
Lanceringen af Martians mission InSight så leve bogstavelig talt hele verden - den 26. november 2018 udførte NASA og hundredvis af medieforretninger deres udsendelser fra denne begivenhed.
InSights mission er i 720 dage. I løbet af denne tid vil proben studere den seismiske aktivitet på planeten, og vigtigst af alt borer en brønd med en dybde på op til 5 m. Måske vil dette muliggøre at opdage akkumulering af flydende vand eller is under Mars overflade.
InSight har nu boret en brønd med en dybde af bare50 cm, da boret kom over en forhindring, og missionsholdet besluttede midlertidigt at stoppe denne proces. En analyse har vist, at barrieren ikke er en klods, men et lag af duristrust. Ingeniører mener, at boret vil kunne overvinde det, men på grund af brøndens aftagning vil værktøjets retur uundgåeligt falde.
Nu vil forskere rejse lidt opInSight med IDA (Instrument Deployment Arm) robotarm, hvilket kompenserer for tilbageslag på slag. Der er sandsynligvis mangel på vedhæftning mellem bor og omgivende jord på grund af at brønden er fyldt med detritalmateriale. Ifølge planerne vil processen med at løfte InSight finde sted i flere faser fra slutningen af juni 2019.
Whew - vikling ned efter en lang dag, men jeg hargjort det: Jeg har lagt på overfladen af Mars! Med SEIS kan jeg give dig et hjerteslag på #Mars. https://t.co/GYNO4txPPi pic.twitter.com/18eQHXOfiO
— NASA InSight (@NASAInSight) 20. december 2018
InSight seismometer registreret i martsDen første marshake med en amplitude på 2,5 point, mens videnskaben ikke er første gang, der forsøger at optage jordskælv på den røde planet. I 1975 blev Viking-1 og Viking-2-roverne med lignende missioner lanceret til Mars, men den første enhed lavede ikke et seismometer, og det andet havde ikke tilstrækkelig følsomhed, fordi den blev installeret i selve sonden jorden af Mars.
Chang'e 4
I begyndelsen af januar 2019, den kinesiske sonde Chang'e4 for første gang i historien sad på Månens bagside i krateret Von Karma - et af de mest uudforskede områder på jordens satellit satellit med en længde på næsten 2 tusind km og en dybde på 10 km. Det er planlagt, at Chang'e 4 ikke vil bringe noget til Jorden fra Månens fjerne side - det ville være en meget kompliceret og dyr mission.
Chang'e 4 vil studere indersiden af månen medbagsiden takket være en kraftig radar samt et mobilt laboratorium. Lunar Rover leverede også en aluminiumsbeholder med sennepsfrø, kartofler og silkeormsæg til månen, og forskerne rapporterede, at de havde formået at spire et af bomuldsfrøene. Men med starten af den første månelyse nat - 12. januar, et par dage efter landing, gik roveren i søvntilstand, og eksperimentet skulle afbrydes.
Alle de oplysninger, der modtages rover, vil transmitterepå månens kunstige satellit, når den vil flyve over sin placering, og fra satellitten vil signalet allerede gå til missionsholdet. Derudover har Kina en anden satellit Queqiao, der ligger ved Lagrange-punktet Jordmånen i en afstand af 37 tusinde km fra Jorden. Dette vil også muliggøre hurtigere transmission af signaler til jorden. Du kan læse mere om, hvordan Lagrange-punkterne er arrangeret, og hvorfor der ikke er nogen tyngdekraft i dem. Du kan læse i en særlig studie kaldet Hightech.
Ud over videnskabelige opgaver tillod missionen Kina at teste muligheder i implementeringen af fjernkommunikationssystemer.
Nu ønsker kinesiske ingeniører at byggeChang'e 5's mission er den første sonde i landets historie, der er vendt tilbage fra månen, hvilket burde bringe mere end 2 kg lunarjord. Lanceringen af missionen er planlagt til december 2019.