Pasukite raktą ir skristi: įdomiausias erdvėlaivis, tyrinėjantis saulės sistemą

Tolimų Saulės sistemos kampelių tyrimas yra svarbi žmogaus mokslinės veiklos sritis. Prieš

Apskritai, tai pirmas žingsnis link kitų kolonizavimoplanetoms, taigi ir žmonijos, kaip rūšies, išlikimui tuo atveju, jei Žemėje, dar vienintelėje žmogaus buveinėje, įvyktų aplinkos ar kitokia nelaimė. Kokias kryptis pasirinko mokslininkai ir kodėl taip svarbu siųsti erdvėlaivį už Saulės sistemos ribų? Į šiuos klausimus galima atsakyti išnagrinėjus esamas kosmoso tyrinėjimo misijas.

Voyager ir Voyager 2

JAV mokslinių tyrimų misijos. \ T„Voyager 2“, kuris buvo paleistas su savaitės skirtumu 1977 m., Šiandien yra vienas iš toliausiai nuo Žemės dirbtinių kosminių objektų. Dabar automatinės tarpplanetinės stotys yra maždaug 18 mlrd. Km atstumu nuo Žemės - už heliopauzės, bet vis dar yra saulės sistemos viduje.

Iki pabaigos nėra aišku, kiek stočių išvyksmūsų sistema - ją supa Oorto debesis - hipotetinis milžiniškas kometų klasteris, kurį veikia saulės sunkumas. Praktiškai debesų buvimas dar nepatvirtintas, tačiau daugelis matematinių modelių rodo jo buvimą. Pasak ekspertų, „Voyager“ apie 30 tūkstančių metų gali viršyti išorines debesų ribas.

Šiuo atveju pirmoji „Voyager“ misija pradėjo daugiauPrieš 40 metų yra greičiausias dirbtinis objektas visatoje. Nepaisant to, kad panašus zondas - „New Horizons“ - prasidėjo daug vėliau ir techniškai greičiau, „Voyager“ atliko sėkmingą gravitacinį manevrą tarp planetų, o tai labai paspartino. Pavyzdžiui, „Voyager 2“ gravitacinio manevro įgyvendinimas Jupiteryje, Saturne ir Urane leido stotį pasiekti Neptūną 20 metų anksčiau nei jo greitis, kurį leido tiesioginis judėjimas.

Dabar apytikslis stočių greitisapie 17,5 km / s - arba 0,005% saulės spindulių greičio. Per tam tikrą metų laikotarpį atstumas tarp „Voyager 1“ ir Žemės mažėja. Taip yra dėl to, kad Žemės greitis orbitoje aplink Saulę (apie 30 km / s) yra didesnis nei greitis, kuriuo Voyager 1 nutolsta nuo jo.

Iš pradžių buvo pradėtos abi „Voyager“ misijosSaulės sistemos kampų tyrimai - Jupiteris, Saturnas, Uranas (Voyager 2 - vienintelis zondas, pasiekęs šią planetą, ir astrofizikai vis dar naudojasi jais tyrinėti) ir Neptūnas, taip pat šių planetų pagrindiniai palydovai.

Vėliau - po 2025 m. Abu prietaisaibus prarasti ryšį su Žemė. Jų jutikliai yra nepakankami duomenų perdavimui per tokius atstumus. Remiantis skaičiavimais, tik po 40 tūkstančių metų Voyager pasieks savo pirmąją žvaigždę - Ross 248 - vieną žvaigždę Andromedos žvaigždyne, esančią 10,4 šviesmečių nuo Saulės.

Nuo 1958 iki 2019 m. Žmonijapradėjo veikti 224 mokslinių tyrimų misijos ir keli tūkstančiai komercinių ir vidaus palydovų. Pirmoji sėkmingai pradėta automatinė tarplaboratorinė stotis buvo sovietinė „Luna-1“, kuri dėl klaidų skaičiuojant skrido per mėnulį.

Nauji horizontai

Automatinė stotis Nauji horizontai - kitaAmerikos misija ištirti tolimąsias saulės sistemos kampas. „New Horizons“ misija buvo pradėta 2006 m., O pradinis zondo panaudojimo laikas buvo apskaičiuotas kaip 15–17 metų.

Pradedant buvo manoma, kad „New Horizons“taps sparčiausiai dirbtiniu objektu visatoje - pradėjus veikti, jos greitis buvo 16,2 km / s, palyginti su Žemė, o heliocentrinis greitis viršijo 45 km / s, o tai leido misijai išeiti iš Saulės sistemos netgi be gravitacinio manevro šalia Jupiterio. Tačiau palaipsniui naujų horizontų greitis pradėjo mažėti ir šiandien jis pasirodė esantis 14,5 km / s.

Pagrindinis „New Horizons“ tikslas yra moksliniai tyrimaiPluto ir Charono sistemos formavimas, Kuipero diržo tyrimas, taip pat procesai, vykę saulės sistemos evoliucijos pradžioje. Misija tirs Pluto sistemos objektų paviršių ir atmosferą bei jos artimiausią aplinką - kurti žemėlapius, ištirti geologiją ir ieškoti atmosferos.

Todėl surinkę visą informaciją apie juosplanetos, misija nusprendė siųsti naujus horizontus į Kuiper diržą - milžinišką asteroidų regioną ištirtos saulės sistemos zonos pakraštyje. Jame yra šimtai tūkstančių asteroidų, kurių skersmuo didesnis nei 100 km, iš dalies Plutonas, ilgai trunkantys kometai iš Oorto debesies ir 200 metų orbita aplink Saulę ir trilijonai kometų.

Toje pačioje vietoje, „New Horizons“ tyrinėja vieną iš tolimiausių asteroidų saulės sistemoje „Ultima Thule“, kurią išsamiai aprašėme čia.

Neseniai „New Horizons“ įrašė didžiulįvandenilio masė saulės sistemos krašte, kur tarpžvaigždinis vandenilis susiduria su saulės vėju. Mokslininkai išanalizavo 360 laipsnių vaizdą apie ultravioletinę spinduliuotę aplink zondą ir nustatė keistą ryškumą - tai gali reikšti, kad gali būti kondensuotas vandenilis. Manoma, kad aplink šią vietą saulės vėjas sumažina greitį, taigi tokiu būdu gali turėti įtakos tarpžvaigždinis vandenilis ir iš kitų žvaigždžių gaunama spinduliuotė.

Be mokslinės įrangos, naujojoHorizonuose yra Jungtinių Valstijų vėliavos, pirmojo gyvenamojo privataus kosminio laivo „SpaceShipOne“ fragmentas, kompaktinis diskas su prietaiso ir jo kūrėjų nuotraukomis, JAV pašto ženklas, dvi monetos ir kapsulė su astronomo Clyde Tombo, Pluto atradėjo, pelenais.

Parkerio saulės zondas

„NASA“ „Parker Solar Probe“ erdvėlaivispalyginti neseniai - 2018 m. vasarą. Jo pagrindinė misija - ištirti išorinį Saulės koroną nuo 6,1 mln. Km atstumo. Šioje vietoje temperatūra viršys 2 mln. Laipsnių Celsijaus, o zondas net palies jį ir nesilydo.

Šoninė juosta

Zondas nesulys dėl to, kad vainikas,per kurį „Parker Solar Probe“ skrenda, turi labai aukštą temperatūrą, bet labai mažą tankį. Dėl šios savybės „Parker Solar Probe“ padengiantis šiluminis ekranas šildys tik 1,644 ° C temperatūroje. Išsamesnės informacijos apie „Parker Solar Probe“ misiją ir saulės korono savybes jau pasakėme atskirame straipsnyje.

„Parker Solar Probe“ turi įrašą tarp visų objektų, kurie pasiekia Saulę - anksčiau keli kosminiai zondai pasiekė apie 7 mln. Km atstumą nuo Saulės.

„Parker Solar Probe“ dėka mokslininkai bandysišsiaiškinti, kaip atsiranda saulės vėjas, kokią įtaką turi magnetiniai laukai, ir ištirti plazmos daleles aplink Saulę ir poveikį saulės vėjui ir energijos dalelių susidarymui.

Iki šiol žmonija labai mažai žino apie saulės energijąkarūną. Dešimtmečių mokymosi šaltiniai buvo tik saulės užtemimai, nes mėnulis užblokavo ryškiausią žvaigždės dalį - tai leido mums stebėti, kad saulė išliko prastos išorinės atmosferos. Ir tik pastaraisiais metais NASA pradėjo vykdyti misiją, kad ją ištirtų.

Dar per anksti kalbėti apie misijos rezultatus - praėjo mažiau nei metai nuo „Parker Solar Probe“ paleidimo, o pirmasis visavertis artėjimas prie Saulės vyks tik 2024 m.

Įžvalga

Marso misijos „InSight“ atidarymas tiesiog stebėjo visą pasaulį - 2018 m. Lapkričio 26 d. NASA ir šimtai žiniasklaidos priemonių transliavo iš šio renginio.

„InSight“ misija yra 720 dienų. Per šį laiką zondas ištirs planetos seisminį aktyvumą ir, svarbiausia, gręžti šulinį iki 5 m gylio. Galbūt tai leis aptikti skysto vandens ar ledo kaupimąsi prie Marso paviršiaus.

„InSight“ dabar gręžė šulinį, kurio gylis yra teisingas50 cm, kai sėjamoji susidūrė su kliūtimi, o misijos komanda nusprendė laikinai sustabdyti šį procesą. Analizė parodė, kad barjeras nėra riedulys, o tvirtumo sluoksnis. Inžinieriai mano, kad sėjamoji galės jį įveikti, tačiau dėl šulinio išstūmimo įrankio grąžinimas neišvengiamai sumažės.

Dabar mokslininkai šiek tiek pakels„InSight“ su „IDA“ („Instrument Deployment Arm“) robotų ranka, tokiu būdu kompensuojant atsilikimą nuo smūgio. Gali būti, kad tarp sėjamosios ir aplinkinių dirvožemių trūksta adhezijos dėl to, kad šulinys yra pripildytas detritalu. Pagal planus „InSight“ kėlimo procesas vyks keliais etapais nuo 2019 m. Birželio pabaigos.

InSight seismometras užfiksuotas kovo mėnesįPirmasis kranas, kurio amplitudė yra 2,5 taško, o mokslas nėra pirmas kartas, kai bandoma įrašyti žemės drebėjimus Raudonojoje planetoje. 1975 m. Į Marsą buvo paleisti „Viking-1“ ir „Viking-2“ roveriai su panašiomis misijomis, tačiau pirmasis prietaisas nesukūrė seismometro, o antrasis - nepakankamai jautrus, nes jis buvo įdiegtas pačiame zonde Marso dirvožemis.

Chang'e 4

2019 m. Sausio pradžioje kinų zondas Chang'e4 pirmą kartą istorijoje sėdėjo antrojoje Mėnulio pusėje krateryje Von Karma - viena iš labiausiai neišnagrinėtų Žemės paviršiaus palydovų, kurių ilgis yra beveik 2 000 km, ir 10 km gylio. Planuojama, kad „Chang'e 4“ į Žemę iš „Mėnulio“ tolimosios pusės nieko neduos - tai būtų labai sudėtinga ir brangi misija.

„Chang'e 4“ studijuos mėnulio vidųnugaros pusėje dėka galingo radaro ir mobiliosios laboratorijos. Mėnulio roveris taip pat pristatė aliuminio konteinerį su garstyčių sėklomis, bulvėmis ir šilkaverpių kiaušiniais į Mėnulį, o mokslininkai pranešė, kad sugebėjo sudygti vieną iš medvilnės sėklų. Tačiau, prasidėjus pirmam mėnesio naktiui - sausio 12 d., Praėjus kelioms dienoms po nusileidimo, roveris nuėjo į miego režimą ir eksperimentas turėjo būti nutrauktas.

Visa gauta informacija bus perduodamaant dirbtinio mėnulio palydovo, kai jis skris virš jo vietos, ir iš palydovo signalas jau eis į misijos komandą. Be to, Kinija turi kitą „Queqiao“ palydovą, esantį „Lagrange“ taške „Žemė-mėnulis“ 37 tūkst. Km atstumu nuo Žemės. Tai taip pat leis greičiau perduoti signalus į Žemę. Skaitykite daugiau apie tai, kaip išdėstyti Lagrange taškai ir kodėl jose nėra sunkumo, galite perskaityti specialiame tyrime, pavadintame „Hightech“.

Be mokslinių užduočių, misija leido Kinijai išbandyti tolimųjų erdvinių ryšių sistemų diegimo galimybes.

Dabar kinų inžinieriai ketina statytiChang'e 5 misija yra pirmasis zondas šalies istorijoje, kuris grįžo iš Mėnulio, kuris turėtų atnešti daugiau kaip 2 kg mėnulio dirvožemio. Misijos pradžia numatoma 2019 m. Gruodžio mėn.