Käännä avain ja lentää: mielenkiintoisin avaruusalus, joka tutkii aurinkokunnan

Aurinkokunnan syrjäisten kulmien tutkiminen on tärkeä osa ihmisen tieteellistä toimintaa. Ennen

Kaiken kaikkiaan tämä on ensimmäinen askel kohti muiden kolonisoimistaplaneettoja ja siten ihmiskunnan selviytymistä lajina siinä tapauksessa, että maapallolla, joka on vielä ihmisen ainoa koti, tapahtuu ympäristö- tai muu katastrofi. Mitkä suunnat tiedemiehet ovat valinneet ja miksi on niin tärkeää lähettää avaruusalus aurinkokunnan ulkopuolelle? Näihin kysymyksiin voidaan vastata tarkastelemalla olemassa olevia avaruustutkimustehtäviä.

Voyager ja Voyager 2

Yhdysvaltain tutkimusmatkat Voyager jaVoyager 2, joka käynnistettiin viikon erolla vuonna 1977, on nykyään kaukana maapallon keinotekoisista avaruusobjekteista. Nyt automaattiset planeettojen väliset asemat sijaitsevat noin 18 miljardin kilometrin etäisyydellä maasta - heliopausin ulkopuolella, mutta silti aurinkokunnan sisällä.

Ennen loppua ei ole selvää, kuinka monta asemaa lähteemeidän järjestelmämme - sitä ympäröi Oort-pilvi - hypoteettinen komeettojen klusteri, jota auringon painovoima vaikuttaa. Käytännössä pilven olemassaoloa ei ole vielä vahvistettu, mutta monet matemaattiset mallit osoittavat sen olemassaolon. Asiantuntijoiden mukaan Voyager voi ylittää pilven ulkorajat noin 30 tuhatta vuotta.

Tässä tapauksessa Voyagerin ensimmäinen tehtävä käynnisti enemmän40 vuotta sitten on maailmankaikkeuden nopein keinotekoinen esine. Huolimatta siitä, että vastaava koetin - New Horizons - käynnistettiin paljon myöhemmin ja teknisesti nopeammin, Voyager teki onnistuneen gravitaatioliikkeen planeettojen välillä, mikä kiihdytti sitä suuresti. Esimerkiksi Voyager 2: n gravitaatiotoiminnan toteuttaminen Jupiterissa, Saturnussa ja Uraanissa antoi asemalle mahdollisuuden päästä Neptunuun 20 vuotta aikaisemmin kuin suoran liikkeen sallima nopeus.

Nyt asemien likimääräinen nopeus onnoin 17,5 km / s - tai 0,005% auringonvalon nopeudesta. Voyager 1: n ja maan välinen etäisyys pienenee tietyn ajanjakson aikana. Tämä johtuu siitä, että maapallon nopeus auringon ympäri (noin 30 km / s) on korkeampi kuin nopeus, jolla Voyager 1 siirtyy pois siitä.

Aluksi aloitettiin molemmat Voyagerin tehtävättutkimukset aurinkokunnan kaukaisista kulmista - Jupiter, Saturnus, Uranus (Voyager 2 on ainoa koetin, joka saavutti tämän planeetan, ja astrofysiikan ammattilaiset käyttävät edelleen tietoja sen tutkimiseen) ja Neptunus sekä näiden planeettojen keskeiset satelliitit.

Myöhemmin - 2025 jälkeen - molemmat laitteetmenettää kosketuksen maapallon kanssa. Niiden anturit eivät riitä lähettämään tietoja tällaisilla etäisyyksillä. Laskelmien mukaan Voyager saavuttaa ensimmäisen tähtiensä Ross 248: n jälkeen vielä 40 tuhatta vuotta Andromedan tähtikuviossa olevan yhden tähden, joka sijaitsee 10,4 valovuoden päässä auringosta.

Vuosina 1958–2019 ihmiskuntaavasi avaruuteen 224 tutkimusmatkoja ja useita tuhansia kaupallisia ja kotimaisia ​​satelliitteja. Ensimmäinen onnistuneesti käynnistetty automaattinen linja-autoasema oli Neuvostoliiton "Luna-1", joka lensi kuun läpi laskelmissa tapahtuneen virheen vuoksi.

Uudet näköalat

Automaattinen asema New Horizons - toinenAmerikkalainen missio tutkia aurinkokunnan kaukaisia ​​kulmia. New Horizons -operaatio käynnistettiin vuonna 2006, ja koettimen käytön alkamisaika laskettiin 15–17 vuodeksi.

Käynnistettäessä oletettiin, että New Horizonssiitä tulee maailmankaikkeuden nopein keinotekoinen esine - sen käynnistyksen aikana sen nopeus oli 16,2 km / s suhteessa maapalloon, ja heliosentrinen nopeus ylitti 45 km / s, mikä mahdollisti tehtävän jättää aurinkokunnan ilman gravitaatioliikkeitä lähellä Jupiteria. Vähitellen kuitenkin uusien horisonttien nopeus alkoi laskea ja nykyään se osoittautui 14,5 km / s tasolle.

New Horizonsin päätavoitteena on tutkiaPluton ja Charonin järjestelmän muodostaminen, Kuiper-vyöhykkeen tutkimus sekä prosessit, jotka tapahtuivat aurinkokunnan kehittymisen alkuvaiheissa. Missio tutkii Pluto-järjestelmän ja sen välittömän ympäristön kohteiden pintaa ja tunnelmaa - karttojen tekemiseen, geologian tutkimiseen ja ilmakehän etsimiseen.

Tämän seurauksena, kun olet kerännyt kaikki nämä tiedotplaneetat, lähetystö päätti lähettää uusia horisontteja Kuiper-vyöhykkeelle - valtavalle asteroidialueelle aurinkokunnan tutkitun vyöhykkeen laitamilla. Se sisältää satoja tuhansia asteroideja, joiden halkaisija on yli 100 km, osittain Plutoa, pitkäaikaisia ​​komeetoja Oort-pilvestä ja 200 vuoden kiertoradalla auringon ympäri ja triljoonaa komeetta.

Samassa paikassa New Horizons tutkii yksi kaikkein kaukaisimmista asteroideista aurinkokunnassa, Ultima Thule, jota me kuvasimme tässä yksityiskohtaisesti.

Äskettäin New Horizons on tallentanut valtavanvetymassa aurinkokunnan reunalla, jossa tähtienvälinen vety törmää aurinkotuuleen. Tutkijat analysoivat 360 asteen tilannekuvan ultraviolettisäteilystä koetin ympärillä ja löysivät oudon kirkkauden - se voisi tarkoittaa mahdollisesti kondensoituneen vetyä. Uskotaan, että tämän paikan ympärillä aurinkotuuli vähentää sen nopeutta, joten tällä tavalla tähtienvälinen vety ja muista tähdistä tuleva säteily voivat vaikuttaa siihen.

Tieteellisten laitteiden lisäksi UuttaHorizonissa on Yhdysvaltojen liput, ensimmäisen asuttavan yksityisen avaruusaluksen fragmentti SpaceShipOne, CD-levy, jossa on kuvia laitteesta ja sen kehittäjistä, Yhdysvaltain postimerkki, kaksi kolikkoa ja kapseli, jossa on osa Pluton astronomin Clyde Tombon pölyä.

Parkerin aurinkoanturi

NASAn Parker Solar Probe -ilma-aluskäynnistettiin suhteellisen hiljattain - kesällä 2018. Sen päätehtävä on tutkia auringon ulkokorona 6,1 miljoonan kilometrin etäisyydeltä - tässä paikassa lämpötila ylittää 2 miljoonaa astetta, kun taas koetin koskettaa sitä ja ei sulaa.

incut

Koetin ei sulaa, koska kruunu,jonka kautta Parker Solar Probe lentää, on erittäin korkea lämpötila, mutta hyvin pieni tiheys. Tämän ominaisuuden vuoksi Parker Solar Probeä peittävä lämpösuoja lämmittää vain 1 644 ° C. Lisätietoja Parker Solar Probe -operaatiosta ja aurinkokoronan ominaisuuksista on jo kerrottu erillisessä artikkelissa.

Parker Solar Probe pitää ennätystä kaikkien Suniin saapuvien kohteiden joukosta - aiemmin useita avaruusantureita saavutti noin 7 miljoonan kilometrin etäisyyden auringosta.

Parker Solar Probe'n ansiosta tutkijat yrittävätselvittää, miten aurinkotuuli ilmestyy, mikä vaikuttaa magneettikenttiin, ja tutkia plasman hiukkasia auringon ympäri ja vaikutusta aurinkotuuleen ja energiahiukkasten muodostumiseen.

Tähän mennessä ihmiskunta tietää hyvin vähän aurinkoakruunu. Vuosikymmenten opiskelun lähteet olivat vain auringonpimennykset, koska kuu estäisi tähden kirkkaimman osan - tämä antoi meille mahdollisuuden tarkkailla auringon hämärää ulkoista tunnelmaa. Vain viime vuosina NASA alkoi käynnistää tehtävänsä tutkia sitä.

On liian aikaista puhua operaation tuloksista - Parker Solar -koetin käynnistämisestä on kulunut vähemmän kuin vuosi, ja ensimmäinen täysi lähentyminen auringon kanssa tapahtuu vasta vuonna 2024.

InSight

Marsin tehtävän käynnistäminen InSight katsoi elää kirjaimellisesti koko maailmaa - 26. marraskuuta 2018 NASA ja satoja mediapisteitä suoritti lähetystään tästä tapahtumasta.

InSightin tehtävä on 720 päivää. Tänä aikana koetin tutkii planeetan seismistä aktiivisuutta ja ennen kaikkea poraa syvennyksen, jonka syvyys on korkeintaan 5 m. Ehkä tämä mahdollistaa nestemäisen veden tai jään kertymisen Marsin pinnalle.

InSight on nyt porannut hyvin syvyydellä50 cm, kun poraus tuli esteeseen, ja lähetystyöryhmä päätti lopettaa tämän prosessin väliaikaisesti. Analyysi on osoittanut, että este ei ole kivi, vaan kestävyyskerros. Insinöörit uskovat, että pora pystyy voittamaan sen, mutta kaivon häviämisen vuoksi työkalun paluu väistämättä laskee.

Nyt tutkijat nostavat hiemanInSight IDA: n (Instrument Deployment Arm) robottivarren avulla, mikä kompensoi iskunvaimennuksen. Poran ja ympäröivän maaperän välillä on luultavasti tartunnan puute, koska kuoppa on täynnä detriittimateriaalia. Suunnitelmien mukaan InSightin nostaminen tapahtuu useissa vaiheissa kesäkuun 2019 lopusta.

InSight-seismometri kirjattu maaliskuussaEnsimmäinen marshake, jonka amplitudi on 2,5 pistettä, kun taas tiede ei ole ensimmäinen kerta, kun se yrittää tallentaa maanjäristyksiä Punaiselle planeetalle. Vuonna 1975 Marsille lanseerattiin Viking-1- ja Viking-2-ratsastajat, joilla oli samanlaisia ​​tehtäviä, mutta seismometri ei toiminut ensimmäisellä laitteella, eikä sillä ollut riittävää herkkyyttä toisella, koska se oli asennettu itse koettimeen, eikä se ollut paikallaan. Marsin maaperä.

Chang'e 4

Tammikuun alussa 2019 kiinalainen koetin Chang'e4 ensimmäistä kertaa historiassa istui Kuun kääntöpuolella kraatteri Von Karmassa - yksi kaikkein selvittämättömimmistä alueista maapallon satelliitin pinnalla, jonka pituus oli lähes 2 000 km ja syvyys 10 km. Chang'e 4: n ei ole tarkoitus tuoda Maalle mitään Moon kaukaiselta puolelta - se olisi hyvin monimutkainen ja kallis tehtävä.

Chang'e 4 tutkii kuun sisäpuoliatakapuoli voimakkaan tutkan ja liikkuvan laboratorion ansiosta. Lunar rover toimitti myös alumiinisäiliön, jossa oli sinappiseoksia, perunoita ja silkkiäistoukkamunia, ja tiedemiehet ilmoittivat, että he olivat onnistuneet itämään yhden puuvillan siemenistä. Ensimmäisen kuunvalon yön alkaminen - 12. tammikuuta, muutama päivä laskeutumisen jälkeen, meni lepotilaan ja koe oli keskeytettävä.

Kaikki vastaanotetut tiedot lähetetäänkuun keinotekoisessa satelliitissa, kun se lentää sen sijainnin yli, ja satelliitista signaali menee jo lähetystyöryhmään. Lisäksi Kiinassa on toinen satelliitti Queqiao, joka sijaitsee Lagrange-pisteessä Earth-Moon 37 kilometrin päässä maasta. Tämä mahdollistaa myös signaalien nopeamman siirron maapallolle. Voit lukea lisää siitä, miten Lagrange-pisteet on järjestetty ja miksi niissä ei ole painovoimaa, voit lukea erityistutkimuksessa ”High-tech”.

Tieteellisten tehtävien ohella Kiinan tehtävänä oli testata mahdollisuuksia pitkän matkan avaruusviestintäjärjestelmien toteuttamisessa.

Nyt kiinalaiset insinöörit aikovat rakentaaChang'e 5: n tehtävä on maan historian ensimmäinen koetin, joka palasi kuuhun ja jonka pitäisi tuoda enemmän kuin 2 kg kuun maaperää. Operaation käynnistäminen on suunniteltu joulukuussa 2019.