Kapcsolja be a kulcsot és a repülést: a legérdekesebb űrhajó, amely felfedezi a naprendszert

A Naprendszer távoli sarkainak tanulmányozása az emberi tudományos tevékenység fontos területe. Előtt

Összességében ez az első lépés mások gyarmatosítása felébolygókat, és ezáltal az emberiség mint faj fennmaradását arra az esetre, ha környezeti vagy egyéb katasztrófa következne be a Földön, amely még mindig az ember egyetlen otthona. Milyen irányokat választottak a tudósok, és miért olyan fontos egy űreszközt a Naprendszeren túlra küldeni? Ezekre a kérdésekre választ kaphatunk, ha megvizsgáljuk a meglévő űrkutatási küldetéseket.

Voyager és Voyager 2

USA kutatási missziói Voyager ésA Voyager 2, amely 1977-ben egy hetes különbséggel indult, ma a Föld mesterséges térobjektumai közül a legtávolabbi. Most az automatikus interplanetáris állomások mintegy 18 milliárd km-re vannak a Földtől - a heliopauza mögött, de még mindig a naprendszerben.

A végéig nem világos, hogy hány állomás indul elRendszerünk - amelyet az Oort felhő vesz körül - egy hipotetikus óriási klaszter, melyet a nap súlya befolyásol. A gyakorlatban a felhő meglétét még nem erősítették meg, de számos matematikai modell jelzi annak jelenlétét. A szakértők szerint a Voyager körülbelül 30 ezer éven belül meghaladhatja a felhő külső határait.

Ebben az esetben a Voyager első küldetése többet indított40 évvel ezelőtt a világ leggyorsabb mesterséges tárgya. Annak ellenére, hogy egy hasonló próbát - New Horizons - sokkal később és technikailag gyorsabban indítottak el, a Voyager sikeres gravitációs manővert tett a bolygók között, ami nagyban felgyorsította. Például a Voyager 2 gravitációs manőverének megvalósítása Jupiterben, Szaturnuszban és Uranusban lehetővé tette, hogy az állomás elérje a Neptunuszot 20 évvel korábban, mint a közvetlen mozgás által megengedett sebesség.

Most az állomások hozzávetőleges sebességekörülbelül 17,5 km / s - vagy a napfény sebességének 0,005% -a. Az év bizonyos időszakában a Voyager 1 és a Föld közötti távolság csökken. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a Föld sebessége a Nap körül (kb. 30 km / s) nagyobb, mint a Voyager 1 elhagyása.

Kezdetben mindkét Voyager küldetés indulta Naprendszer távoli sarkai - Jupiter, Saturn, Uranus (a Voyager 2 az egyetlen próba, amely elérte ezt a bolygót, és az asztrofizikusok még mindig használják az adatok tanulmányozására) és a Neptunusz, valamint ezeknek a bolygóknak a legfontosabb műholdai.

Később - 2025 után - mindkét eszközelveszíti a kapcsolatot a Földdel. Érzékelőik nem elegendőek az adatok ilyen távolságokon történő továbbításához. A számítások szerint csak egy további 40 ezer év után a Voyager eléri az első csillagát - Ross 248 - egyetlen csillagot az Andromeda csillagképben, amely a Naptól 10,4 évnyi távolságban található.

Az 1958 és 2019 közötti időszakban az emberiség224 kutatási missziót és több ezer kereskedelmi és hazai műholdat indított. Az első sikeresen indított automatikus interplanetáris állomás a szovjet "Luna-1" volt, amely a számítások hibája miatt repült el a Holdon.

Új horizontok

Automatikus állomás New Horizons - egy másikAmerikai küldetés, hogy felfedezzük a Naprendszer távoli sarkait. A New Horizons missziót 2006-ban indították el, és a próba használatának kezdeti idejét 15-17 évre számították.

Induláskor feltételezték, hogy New Horizonsa világegyetem leggyorsabb mesterséges tárgyává válik - elindításakor a sebesség 16,2 km / s volt a Földhöz képest, és a heliocentrikus sebesség meghaladta a 45 km / s-ot, ami lehetővé tette, hogy a misszió a Jupiter közelében lévő gravitációs manőver nélkül is elhagyja a Naprendszert. Fokozatosan azonban a New Horizons sebessége elkezdett csökkenni, és ma már 14,5 km / s szintet ért el.

A New Horizons fő célja a kutatásPlútó és Charon rendszerének kialakulása, a Kuiper öv tanulmányozása, valamint a naprendszer fejlődésének korai szakaszában zajló folyamatok. A misszió megvizsgálja a Plutó rendszer tárgyainak és közvetlen környezetének felszínét és hangulatát - térképeket készít, feltárja a geológiát és keresi a légkört.

Ennek eredményeként, miután összegyűjtöttük az összes információt ezekrőlbolygók, a misszió úgy döntött, hogy új horizontokat küld a Kuiper Belt-nek - egy óriási aszteroida régiónak a naprendszer vizsgált zónájának szélén. Több százezer, több mint 100 km átmérőjű aszteroidát tartalmaz, részlegesen Plutó, az Oort-felhő hosszú távú üstökösök, 200 nap körüli pályán a Nap körül és trilliónyi üstökös.

Ugyanezen a helyen, a New Horizons tanulmányozza a Naprendszer egyik legtávolabbi aszteroidáját, az Ultima Thule-t, amelyet itt részletesen ismertettünk.

A közelmúltban a New Horizons hatalmashidrogén tömeg a Naprendszer szélén, ahol a csillagközi hidrogén ütközik a napszéllel. A tudósok egy 360 fokos pillanatképet elemeztek a szonda körüli ultraibolya sugárzásról, és furcsa fényességet találtak - ez potenciálisan kondenzált hidrogén jelenlétét jelentheti. Úgy véljük, hogy ezen a helyen a napszél csökkenti a sebességet, így a csillagközi hidrogén és más csillagokból származó sugárzás befolyásolhatja azt.

A tudományos felszerelések mellett, az új fedélzetenA Horizons az Egyesült Államok zászlói, a SpaceShipOne első lakható magánterületeinek töredéke, egy CD-lemez a készülékről és annak fejlesztőiről, amerikai postai bélyeg, két érmék és egy kapszula, egy darab Clyde Tombo csillagász, a Plútó felfedezője.

Parker napszonda

A NASA Parker Solar Probe űrhajójaviszonylag nemrégiben indult - 2018 nyarán. Fő küldetése, hogy a Nap külső koronáját 6,1 millió km távolságból tanulmányozza - ezen a helyen a hőmérséklet meghaladja a 2 millió Celsius fokot, míg a szonda még hozzá is ér, és nem olvad.

betoldott

A próba nem olvad meg, mivel a korona,amelyen a Parker Solar Probe repül, rendkívül magas hőmérsékleten, de nagyon alacsony sűrűségű. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a Parker Solar Probe-t fedő hővédő pajzs csak 1644 ° C-ra melegszik fel. Részletesebben a Parker Solar Probe küldetéséről és a napkollektor jellemzőiről már egy külön cikkben is elmondtuk.

A Parker Solar Probe a Sun felé tartó összes objektumot rögzíti - korábban több űrszonda is elérte a 7 km-es távolságot a Naptól.

A Parker Solar Probe-nek köszönhetően a tudósok megpróbáljákmegtudja, hogyan jelenik meg a napszél, milyen hatást gyakorol a mágneses mezőkre, és tanulmányozza a Nap körül a plazma részecskéket, valamint a napszélre gyakorolt ​​hatást és az energia részecskék képződését.

Eddig az emberiség nagyon keveset tud a naprólkoronát. Az évtizedek tanulmányozásának forrása csak napfogyatkozás volt, mert a hold a csillag legvilágosabb részét elzárta - ez lehetővé tette számunkra, hogy megfigyeljük a napsugárzást. És csak az elmúlt években kezdte meg a NASA misszióját annak tanulmányozására.

Túl korai beszélni a misszió eredményeiről - kevesebb, mint egy év telt el a Parker Solar Probe elindítása óta, és az első teljes körű közeledés a Naphoz csak 2024-ben fog történni.

InSight

A Marsi misszió InSight elindítása a szó szoros értelmében az egész világot nézte - 2018. november 26-án a NASA és több száz médiát közvetítettek az eseményről.

Az InSight küldetése 720 nap. Ez idő alatt a szonda megvizsgálja a bolygó szeizmikus aktivitását, és ami a legfontosabb, legfeljebb 5 m mélységű fúrást végez. Talán ez lehetővé teszi a folyékony víz vagy jég felhalmozódásának felderítését a Mars felszínén.

Az InSight most egy mélységű fúrót fúrott50 cm, amikor a fúró akadályba ütközött, és a misszió csapata úgy döntött, hogy ideiglenesen leállítja ezt a folyamatot. Az elemzés kimutatta, hogy a gát nem egy szikla, hanem a tartósság egy rétege. A mérnökök úgy vélik, hogy a fúró képes lesz legyőzni, de a kút eltávozása miatt a szerszám visszatérése elkerülhetetlenül csökken.

Most a tudósok egy kicsit emelnekInSight az IDA (Instrument Deployment Arm) robotkarral, ezzel kompenzálva az ütközés visszaszorítását. Valószínűleg hiányzik a tapadás a fúró és a környező talaj között, mivel a kút feltöltődik detritális anyaggal. A tervek szerint az InSight emelésének folyamata 2019. június végétől több szakaszban kerül megrendezésre.

A márciusban rögzített InSight szeizméterAz első pillangó 2,5 pont amplitúdóval, míg a tudomány nem az első alkalom, hogy földrengéseket rögzít a Vörös bolygón. 1975-ben a hasonló küldetésekkel rendelkező Viking-1 és Viking-2 versenyzők elindultak a Marson, de az első eszköz nem készített szeizmétert, a második pedig nem volt elég érzékeny, mert a szondába telepítették, és nem a a Mars talaját.

Chang'e 4

2019. január elején a kínai próba Chang'eA történelem során először a Hold hátoldalán ült a Von Karma kráterben - az egyik legismerhetetlenebb terület a Föld-műhold felszínén, közel 2 000 km hosszúsággal és 10 km mélységgel. A tervek szerint a Chang'e 4 nem hoz semmit a Földre a Hold távoli oldaláról - ez nagyon bonyolult és költséges küldetés lenne.

Chang'e 4 tanulmányozza a hold belsejéthátsó oldala egy erős radarnak és egy mobil laboratóriumnak köszönhetően. A holdfutó is szállított egy alumínium tartályt mustármaggal, burgonyával és selyemhernyó-tojással a holdba, és a tudósok arról számoltak be, hogy sikerült csírázniuk az egyik pamutmagot. Az első holdfényes éjszaka - január 12-én - megkezdésekor néhány nappal a leszállás után a rover alvó üzemmódba került, és a kísérletet meg kellett szakítani.

Az összes kapott információ továbbításra kerüla hold mesterséges műholdán, amikor a helyén repül, és a műholdról a jel már a misszió csapatába megy. Ezen kívül Kína rendelkezik egy másik Queqiao műholdval, amely a Lagrange-ponton, a Föld-Holdon található, a Földtől 37 ezer km távolságra. Ez lehetővé teszi a jelek gyorsabb továbbítását a Földre. A Lagrange-pontok elrendezéséről és arról, hogy miért nincs benne gravitáció, többet olvashat a „High-tech” speciális tanulmányban.

A tudományos feladatok mellett a misszió lehetővé tette Kína számára, hogy tesztelje a hosszú távú űrkommunikációs rendszerek megvalósításának lehetőségeit.

Most a kínai mérnökök építeni kívánnaka Chang'e 5 küldetése az első történelem az ország történetében, amely visszatért a holdból, ami több mint 2 kg holdföldet hoz. A misszió elindítása 2019 decemberére várható.