O estudo dos confins do Sistema Solar é uma importante área da atividade científica humana.Antes
Voyager e Voyager 2
Missões de pesquisa dos EUA Voyager eA Voyager 2, lançada com uma diferença de uma semana em 1977, hoje está entre as mais distantes dos objetos espaciais artificiais da Terra. Agora, as estações interplanetárias automáticas estão localizadas a uma distância de cerca de 18 bilhões de quilômetros da Terra - fora da heliopausa, mas ainda dentro do sistema solar.
Até o final não fica claro quantas estações vão sairnosso sistema - é cercado pela nuvem de Oort - um gigantesco aglomerado de cometas que é afetado pela gravidade do sol. Na prática, a existência da nuvem ainda não foi confirmada, mas muitos modelos matemáticos indicam sua presença. Segundo especialistas, a Voyager pode ultrapassar os limites externos da nuvem em cerca de 30 mil anos.
Neste caso, a primeira missão da Voyager, lançou mais40 anos atrás, é o objeto artificial mais rápido do universo. Apesar do fato de que uma sonda similar - a New Horizons - foi lançada muito mais tarde e tecnicamente mais rápida, a Voyager fez uma manobra gravitacional bem-sucedida entre os planetas, o que a acelerou enormemente. Por exemplo, a implementação da manobra gravitacional da Voyager 2 em Júpiter, Saturno e Urano permitiu que a estação chegasse a Netuno 20 anos antes da velocidade permitida pelo movimento direto.
Agora a velocidade aproximada das estações écerca de 17,5 km / s - ou 0,005% da velocidade da luz solar. Em um determinado período do ano, a distância entre a Voyager 1 e a Terra diminui. Isto se deve ao fato de que a velocidade da Terra em sua órbita ao redor do Sol (cerca de 30 km / s) é maior que a velocidade com que a Voyager 1 se afasta dela.
Inicialmente, ambas as missões Voyager lançadas paraestudos dos cantos mais distantes do Sistema Solar - Júpiter, Saturno, Urano (a Voyager 2 é a única sonda que chegou a este planeta, e os astrofísicos ainda usam dados dela para estudá-lo) e Netuno, assim como satélites-chave desses planetas.
Mais tarde - depois de 2025 - ambos os dispositivosvai perder contato com a Terra. Seus sensores não são suficientes para transmitir dados por essas distâncias. De acordo com cálculos, somente após outros 40 mil anos a Voyager alcançará sua primeira estrela - Ross 248 - uma única estrela na constelação de Andrômeda, localizada a 10,4 anos-luz do Sol.
No período de 1958 a 2019, a humanidadelançou no espaço 224 missões de pesquisa e vários milhares de satélites comerciais e domésticos. A primeira estação interplanetária automática lançada com sucesso foi a "Luna-1" soviética, que passou pela lua devido a um erro nos cálculos.
Novos horizontes
Estação automática New Horizons - outraMissão americana para explorar os cantos mais distantes do sistema solar. A missão New Horizons foi lançada em 2006, e o tempo inicial de uso da sonda foi calculado em 15 a 17 anos.
No lançamento, foi assumido que a New Horizonsse tornará o objeto artificial mais veloz do Universo - quando lançado, sua velocidade foi de 16,2 km / s em relação à Terra, e a velocidade heliocêntrica ultrapassou 45 km / s, o que permitiria à missão deixar o Sistema Solar mesmo sem uma manobra gravitacional perto de Júpiter. Gradualmente, no entanto, a velocidade dos Novos Horizontes começou a declinar e hoje acabou por estar no nível de 14,5 km / s.
O principal objetivo da New Horizons é pesquisara formação do sistema de Plutão e Caronte, o estudo do cinturão de Kuiper, bem como os processos que ocorreram nos primeiros estágios da evolução do sistema solar A missão estudará a superfície e a atmosfera dos objetos do sistema de Plutão e seu ambiente imediato - para fazer mapas, explorar geologia e procurar a atmosfera.
Como resultado, após coletar todas as informações sobre essesplanetas, a missão decidiu enviar Novos Horizontes para o Cinturão de Kuiper - uma gigantesca região de asteróides nos arredores da zona investigada do sistema solar. Ele contém centenas de milhares de asteróides com mais de 100 km de diâmetro, parcialmente Plutão, cometas de longo período da nuvem de Oort, com uma órbita de 200 anos ao redor do Sol, e trilhões de cometas.
No mesmo local, a New Horizons estudará um dos asteróides mais distantes do sistema solar, o Ultima Thule, que descrevemos em detalhes aqui.
Recentemente, a New Horizons registrou um enormemassa de hidrogênio na borda do sistema solar, onde o hidrogênio interestelar colide com o vento solar. Os cientistas analisaram um instantâneo de 360 graus da radiação ultravioleta ao redor da sonda e descobriram um brilho estranho - isso poderia significar a presença de hidrogênio potencialmente condensado. Acredita-se que em torno deste lugar o vento solar reduz sua velocidade, assim o hidrogênio interestelar e a radiação proveniente de outras estrelas podem influenciá-lo.
Além do equipamento científico, a bordo do NovoHorizons tem as bandeiras dos Estados Unidos, um fragmento da primeira nave espacial privada habitável SpaceShipOne, um CD com fotos do dispositivo e seus desenvolvedores, um selo postal dos EUA, duas moedas e uma cápsula com um pedaço do pó do astrônomo Clyde Tombo, o descobridor de Plutão.
Sonda solar Parker
NASA sonda Parker Solar Probelançado relativamente recentemente - no verão de 2018. Sua principal missão é estudar a coroa externa do Sol a uma distância de 6,1 milhões de km - neste ponto a temperatura será superior a 2 milhões de graus Celsius, e a sonda vai até tocá-la e não derreter.
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A sonda não derreterá devido ao fato de que a coroa,através do qual a Parker Solar Probe voará, tem uma temperatura extremamente alta, mas uma densidade muito baixa. Devido a esta propriedade, o escudo de calor que cobre a Parker Solar Probe só irá aquecer em 1644 ° C. Mais detalhadamente sobre a missão da Sonda Solar da Parker e as características da coroa solar que já contamos em um artigo separado.
A Parker Solar Probe detém o recorde entre todos os objetos que alcançam o Sol - anteriormente, várias sondas espaciais alcançavam uma distância de cerca de 7 milhões de km do Sol.
Graças ao Parker Solar Probe, os cientistas tentarãodescubra como o vento solar aparece, o que influencia os campos magnéticos, e estude as partículas de plasma ao redor do Sol e o impacto no vento solar e na formação de partículas de energia.
Até agora, a humanidade sabe muito pouco sobre a energia solarcoroa. Fontes para estudar durante décadas foram apenas eclipses solares, porque a lua bloqueava a parte mais brilhante da estrela - isso nos permitiu observar a fraca atmosfera externa do sol. E somente nos últimos anos, a NASA começou a lançar uma missão para estudá-lo.
É muito cedo para falar sobre os resultados da missão - menos de um ano se passou desde o lançamento da Parker Solar Probe, e a primeira reaproximação completa com o Sol acontecerá somente em 2024.
Introspecção
O lançamento da missão marciana InSight assistiu ao vivo literalmente o mundo inteiro - em 26 de novembro de 2018, a NASA e centenas de veículos de mídia conduziram suas transmissões a partir deste evento.
A missão da InSight é de 720 dias. Durante este tempo, a sonda irá estudar a atividade sísmica do planeta e, mais importante, perfurar um poço com uma profundidade de até 5 metros, o que permitirá detectar o acúmulo de água líquida ou gelo sob a superfície de Marte.
InSight agora perfurou um poço com uma profundidade de apenas50 cm, quando a broca encontrou um obstáculo, e a equipe da missão decidiu interromper temporariamente esse processo. Uma análise mostrou que a barreira não é um pedregulho, mas uma camada de durabilidade. Os engenheiros acreditam que a perfuradora será capaz de superá-lo, no entanto, devido ao derramamento do poço, o retorno da ferramenta inevitavelmente cairá.
Agora os cientistas vão levantar um poucoInSight com o braço robótico IDA (Instrument Deployment Arm), compensando assim o recuo no impacto. Provavelmente, existe uma falta de aderência entre a broca e o solo circundante, devido ao facto de o poço estar cheio de material detrítico. De acordo com os planos, o processo de elevação do InSight ocorrerá em várias etapas a partir do final de junho de 2019.
Ufa - terminando depois de um longo dia, mas eufiz isso: coloquei na superfície de Marte! Com o SEIS, poderei dar a você um heartbeat de #Mars. https://t.co/GYNO4txPPi pic.twitter.com/18eQHXOfiO
— NASA InSight (@NASAInSight) 20 de dezembro de 2018
Sismógrafo InSight gravado em marçoO primeiro marshake com uma amplitude de 2,5 pontos, enquanto a ciência não é a primeira vez tentando registrar terremotos no Planeta Vermelho. Em 1975, os rovers Viking-1 e Viking-2 com missões semelhantes foram lançados em Marte, mas o primeiro dispositivo não fez um sismógrafo, e o segundo não teve sensibilidade suficiente, porque foi instalado na própria sonda, e não em o solo de marte.
Chang’e 4
No início de janeiro de 2019, os chineses investigam Chang'e4 pela primeira vez na história, sentou-se no verso da lua na cratera Von Karma - uma das áreas mais inexploradas na superfície do satélite da Terra com um comprimento de quase 2 mil km e uma profundidade de 10 km Está previsto que Chang'e 4 não traga nada para a Terra do outro lado da Lua - isso seria uma missão muito complicada e cara.
Chang'e 4 estudará o interior da lua comparte de trás graças a um poderoso radar, bem como um laboratório móvel. O veículo lunar também entregou à lua um recipiente de alumínio com sementes de mostarda, batatas e ovos de bicho-da-seda, e os cientistas relataram que haviam conseguido germinar uma das sementes de algodão. No entanto, com o início da primeira noite de luar - 12 de janeiro, alguns dias após o pouso, o rover entrou em modo de suspensão e o experimento teve que ser interrompido.
Toda a informação recebida rover transmitiráno satélite artificial da lua, quando sobrevoará a sua localização, e do satélite o sinal já irá para a equipe da missão. Além disso, a China possui outro satélite, o Queqiao, localizado no ponto Lagrange, na Terra-Lua, a uma distância de 37 mil km da Terra. Isso também permitirá uma transmissão mais rápida de sinais para a Terra. Você pode ler mais sobre como os pontos Lagrange estão organizados e por que não há gravidade neles, você pode ler em um estudo especial “High-tech”.
Além das tarefas científicas, a missão permitiu que a China testasse oportunidades na implementação de sistemas de comunicações espaciais de longa distância.
Agora os engenheiros chineses pretendem construirA missão de Chang'e 5 é a primeira sonda da história do país retornada da lua, que deve trazer mais de 2 kg de solo lunar. O lançamento da missão está previsto para dezembro de 2019.