Badanie odległych zakątków Układu Słonecznego jest ważnym obszarem ludzkiej działalności naukowej. Zanim
Voyager i Voyager 2
Amerykańskie misje badawcze Voyager iVoyager 2, które wystartowały z różnicą jednego tygodnia w 1977 roku, należą dziś do najdalszych od Ziemi obiektów kosmicznych. Teraz automatyczne stacje międzyplanetarne znajdują się w odległości około 18 miliardów kilometrów od Ziemi - poza heliopauzą, ale wciąż w układzie słonecznym.
Do końca nie jest jasne, ile stacji odejdzienasz system - jest otoczony chmurą Oort - hipotetyczną gigantyczną gromadą komet, na które oddziałuje grawitacja słońca. W praktyce istnienie chmury nie zostało jeszcze potwierdzone, ale wiele modeli matematycznych wskazuje na jej obecność. Zdaniem ekspertów Voyager może przekroczyć zewnętrzne granice chmury w ciągu około 30 tysięcy lat.
W tym przypadku rozpoczęła się pierwsza misja Voyager40 lat temu jest najszybszym sztucznym obiektem we wszechświecie. Pomimo faktu, że podobna sonda - Nowe Horyzonty - została wystrzelona znacznie później i technicznie szybciej, Voyager dokonał udanego manewru grawitacyjnego między planetami, co znacznie ją przyspieszyło. Na przykład wdrożenie manewru grawitacyjnego Voyager 2 w Jowiszu, Saturnie i Uranie pozwoliło stacji dotrzeć do Neptuna 20 lat wcześniej niż jej prędkość dozwolona przez ruch bezpośredni.
Teraz przybliżona prędkość stacji jestokoło 17,5 km / s - lub 0,005% prędkości światła słonecznego. W pewnym okresie roku zmniejsza się odległość między Voyagerem 1 a Ziemią. Wynika to z faktu, że prędkość Ziemi na jej orbicie wokół Słońca (około 30 km / s) jest wyższa niż prędkość, z jaką Voyager 1 oddala się od niej.
Początkowo uruchomiono obie misje Voyagerbadania odległych zakątków Układu Słonecznego - Jowisz, Saturn, Uran (Voyager 2 jest jedyną sondą, która dotarła do tej planety, a astrofizycy nadal wykorzystują dane z niej do badania) i Neptuna, a także kluczowe satelity tych planet.
Później - po 2025 - oba urządzeniastracę kontakt z Ziemią. Ich czujniki nie wystarczają do przesyłania danych na takie odległości. Według obliczeń, dopiero po kolejnych 40 tysiącach lat Voyager dotrze do swojej pierwszej gwiazdy - Ross 248 - pojedynczej gwiazdy w konstelacji Andromedy, znajdującej się w odległości 10,4 lat świetlnych od Słońca.
W okresie od 1958 do 2019 r. Ludzkośćwystrzelono w kosmos 224 misje badawcze i kilka tysięcy komercyjnych i krajowych satelitów. Pierwszą pomyślnie uruchomioną automatyczną stacją międzyplanetarną był radziecki „Luna-1”, który przeleciał obok księżyca z powodu błędu w obliczeniach.
Nowe horyzonty
Automatyczna stacja Nowe Horyzonty - innaAmerykańska misja do zbadania odległych zakątków Układu Słonecznego. Misja New Horizons została uruchomiona w 2006 r., A początkowy czas użycia sondy obliczono na 15-17 lat.
Przy starcie założono, że New Horizonsstanie się najszybszym sztucznym obiektem we Wszechświecie - po wystrzeleniu jego prędkość wyniosła 16,2 km / s względem Ziemi, a prędkość heliocentryczna przekroczyła 45 km / s, co pozwoliłoby misji opuścić Układ Słoneczny nawet bez grawitacyjnego manewru w pobliżu Jowisza. Stopniowo jednak prędkość New Horizons zaczęła spadać i dziś okazała się na poziomie 14,5 km / s.
Głównym celem New Horizons jest badanietworzenie systemu Plutona i Charona, badanie pasa Kuipera, a także procesy, które miały miejsce na wczesnych etapach ewolucji układu słonecznego. Misja będzie badać powierzchnię i atmosferę obiektów systemu Plutona i jego najbliższego otoczenia - tworzyć mapy, badać geologię i szukać atmosfery.
Podsumowując, po zebraniu wszystkich informacji na ich tematplanety, misja postanowiła wysłać Nowe Horyzonty do Pasa Kuipera - gigantycznego regionu asteroid na obrzeżach badanej strefy Układu Słonecznego. Zawiera setki tysięcy asteroid o średnicy ponad 100 km, częściowo Plutona, komety długookresowe z chmury Oort z 200-letnią orbitą wokół Słońca i bilionami komet.
W tym samym miejscu Nowe Horyzonty będą badać jedną z najdalszych asteroid w Układzie Słonecznym, Ultima Thule, którą tutaj szczegółowo opisaliśmy.
Niedawno New Horizons odnotowało ogromnymasa wodoru na skraju Układu Słonecznego, gdzie międzygwiezdny wodór zderza się z wiatrem słonecznym. Naukowcy przeanalizowali 360-stopniową migawkę promieniowania ultrafioletowego wokół sondy i odkryli dziwną jasność - może to oznaczać obecność potencjalnie skondensowanego wodoru. Uważa się, że wokół tego miejsca wiatr słoneczny zmniejsza swoją prędkość, w ten sposób wpływa na niego międzygwiezdny wodór i promieniowanie pochodzące od innych gwiazd.
Oprócz sprzętu naukowego na pokładzie NewHorizons ma flagi Stanów Zjednoczonych, fragment pierwszej nadającej się do zamieszkania prywatnej sondy kosmicznej SpaceShipOne, płytę CD ze zdjęciami urządzenia i jego twórców, znaczek pocztowy USA, dwie monety i kapsułkę z kawałkiem prochu astronoma Clyde Tombo, odkrywcy Plutona.
Sonda solarna Parker
Sonda Parker Solar Probe NASAwystartował stosunkowo niedawno - latem 2018 roku. Jego główną misją jest badanie zewnętrznej korony Słońca z odległości 6,1 miliona km - w tym miejscu temperatura przekroczy 2 miliony stopni Celsjusza, podczas gdy sonda nawet go dotknie i nie topi się.
Pasek boczny
Sonda nie stopi się, ponieważ korona,dzięki której sonda Parker Solar będzie latać, ma bardzo wysoką temperaturę, ale bardzo niską gęstość. Ze względu na tę właściwość osłona termiczna osłaniająca sondę słoneczną Parker nagrzeje się tylko o 1644 ° C Więcej szczegółów na temat misji Parker Solar Probe i cech korony słonecznej, o których już mówiliśmy w oddzielnym artykule.
Sonda słoneczna Parker zawiera zapis wszystkich obiektów, które docierają do Słońca - wcześniej kilka sond kosmicznych osiągnęło odległość około 7 milionów km od Słońca.
Dzięki Parker Solar Probe naukowcy spróbujądowiedz się, jak pojawia się wiatr słoneczny, jaki wpływ mają na niego pola magnetyczne, i zbadaj cząsteczki plazmy wokół Słońca oraz wpływ na wiatr słoneczny i tworzenie cząstek energii.
Jak dotąd ludzkość niewiele wie o energii słonecznejkorona. Źródłami do studiowania przez dziesięciolecia były tylko zaćmienia słońca, ponieważ księżyc zablokował najjaśniejszą część gwiazdy - to pozwoliło nam obserwować słabą zewnętrzną atmosferę słońca. Dopiero w ostatnich latach NASA rozpoczęła misję do jej zbadania.
Jest za wcześnie, aby mówić o wynikach misji - minęło mniej niż rok od wprowadzenia Parker Solar Probe, a pierwsze pełnoprawne zbliżenie ze Słońcem nastąpi dopiero w 2024 roku.
Wgląd
Rozpoczęcie misji marsjańskiej InSight obejrzało dosłownie cały świat - 26 listopada 2018 r. NASA i setki mediów przeprowadziły swoje transmisje z tego wydarzenia.
Misja InSight trwa 720 dni. W tym czasie sonda zbada aktywność sejsmiczną planety i, co najważniejsze, wywierci studnię o głębokości do 5 m. Być może pozwoli to wykryć gromadzenie się ciekłej wody lub lodu pod powierzchnią Marsa.
InSight wykonał teraz odwiert o głębokości zaledwie50 cm, gdy wiertło natrafiło na przeszkodę, a zespół misji postanowił tymczasowo zatrzymać ten proces. Analiza wykazała, że bariera nie jest głazem, ale warstwą twardości. Inżynierowie uważają, że wiertło będzie w stanie go pokonać, jednak ze względu na zrzucanie studni powrót narzędzia nieuchronnie spadnie.
Teraz naukowcy trochę podniosąInSight z ramieniem robotycznym IDA (ramię do rozmieszczania instrumentów), kompensując tym samym odrzut przy uderzeniu. Prawdopodobnie brak przyczepności między wiertłem a otaczającą glebą, ponieważ studnia jest wypełniona materiałem detrytycznym. Zgodnie z planami proces podnoszenia InSight odbędzie się w kilku etapach od końca czerwca 2019 roku.
Uff - likwidacja po długim dniu, ale ja jużzrobiłem to: umieściłem na powierzchni Marsa! Dzięki SEIS będę w stanie dać ci impuls #Mars. https://t.co/GYNO4txPPi pic.twitter.com/18eQHXOfiO
— NASA InSight (@NASAInSight) 20 grudnia 2018 r
Sejsmometr InSight zarejestrowany w marcuPierwszy marshake o amplitudzie 2,5 punktu, podczas gdy nauka nie jest pierwszą próbą zarejestrowania trzęsień ziemi na Czerwonej Planecie. W 1975 r. Łaziki Viking-1 i Viking-2 z podobnymi misjami zostały wystrzelone na Marsa, ale pierwsze urządzenie nie wykonało sejsmometru, a drugie nie miało wystarczającej czułości, ponieważ zostało zainstalowane w samej sondzie, a nie w ziemia marsa.
Chang'e 4
Na początku stycznia 2019 r. Chińska sonda Chang '4 po raz pierwszy w historii, siedział na odwrotnej stronie Księżyca w kraterze Von Karma - jednym z najbardziej niezbadanych obszarów na powierzchni satelity Ziemi o długości prawie 2 tys. Km i głębokości 10 km. Planuje się, że Chang'e 4 nie wniesie niczego na Ziemię z odległej strony Księżyca - byłoby to bardzo skomplikowane i kosztowne zadanie.
Chang'e 4 będzie badał wnętrze księżyca za pomocątylna strona dzięki potężnemu radarowi, a także mobilnemu laboratorium. Księżycowy łazik dostarczył również aluminiowy pojemnik z ziarnami gorczycy, ziemniakami i jajami jedwabników na księżyc, a naukowcy poinformowali, że udało im się wykiełkować jedno z nasion bawełny. Jednak wraz z początkiem pierwszej księżycowej nocy - 12 stycznia, kilka dni po lądowaniu łazik przeszedł w tryb uśpienia i eksperyment musiał zostać przerwany.
Wszystkie informacje otrzymane przez łazika zostaną przesłanena sztucznym satelicie księżyca, kiedy przeleci nad jego położeniem, a z satelity sygnał będzie już kierowany do zespołu misyjnego. Ponadto w Chinach znajduje się kolejna satelita Queqiao, znajdująca się w punkcie Ziemi-Księżyca w odległości 37 tysięcy kilometrów od Ziemi. Pozwoli to również na szybszą transmisję sygnałów na Ziemię. Możesz dowiedzieć się więcej na temat rozmieszczenia punktów Lagrange'a i dlaczego nie ma w nich grawitacji, możesz przeczytać w specjalnym badaniu „High-tech”.
Oprócz zadań naukowych misja pozwoliła Chinom przetestować możliwości w zakresie wdrażania dalekosiężnych systemów komunikacji kosmicznej.
Teraz chińscy inżynierowie zamierzają budowaćmisja Chang'e 5 jest pierwszą próbą w historii kraju powróconą z księżyca, która powinna przynieść więcej niż 2 kg księżycowej ziemi. Rozpoczęcie misji zaplanowano na grudzień 2019 r.