Otočte kľúč a letieť: najzaujímavejšie kozmická loď skúmanie slnečnej sústavy

Štúdium vzdialených kútov slnečnej sústavy je dôležitou oblasťou ľudskej vedeckej činnosti. Predtým

Celkovo je to prvý krok ku kolonizácii inýchplanét, a teda k prežitiu ľudstva ako druhu v prípade, že na Zemi, zatiaľ jedinom domove človeka, dôjde k environmentálnej alebo inej katastrofe. Aké smery si vedci vybrali a prečo je také dôležité vyslať kozmickú loď za hranice slnečnej sústavy? Na tieto otázky možno odpovedať preskúmaním existujúcich vesmírnych prieskumných misií.

Voyager a Voyager 2

Výskumné misie USA Voyager aVoyager 2, ktorý bol spustený s rozdielom týždňa v roku 1977, dnes patrí medzi najvzdialenejšie objekty z umelého vesmíru na Zemi. Teraz sú automatické medziplanetárne stanice umiestnené vo vzdialenosti asi 18 miliárd km od Zeme - mimo heliopauzy, ale stále vo vnútri slnečnej sústavy.

Až do konca nie je jasné, koľko staníc odchádzaNáš systém - je obklopený mrakom Oort - hypotetickým obrovským zhlukom komét, ktoré sú ovplyvnené gravitáciou Slnka. V praxi ešte nebola potvrdená existencia mraku, ale mnohé matematické modely naznačujú jeho prítomnosť. Podľa expertov, Voyager môže ísť za vonkajšími hranicami mraku asi za 30 tisíc rokov.

V tomto prípade, prvá misia Voyager, začala viacPred 40 rokmi je najrýchlejší umelý objekt vo vesmíre. Napriek tomu, že podobná sonda - New Horizons - bola spustená oveľa neskôr a technicky rýchlejšia, Voyager urobil úspešný gravitačný manévr medzi planétami, čo ho veľmi urýchlilo. Napríklad implementácia gravitačného manévru Voyageru 2 v Jupiteri, Saturne a Uráne umožnila stanici dosiahnuť Neptún o 20 rokov skôr, než jej rýchlosť umožnila priamy pohyb.

Približná rýchlosť staníc je terazpribližne 17,5 km / s - alebo 0,005% rýchlosti slnečného svetla. V určitom období roka sa vzdialenosť medzi Voyagerom 1 a Zemou znižuje. Je to spôsobené tým, že rýchlosť Zeme na jej obežnej dráhe okolo Slnka (asi 30 km / s) je vyššia ako rýchlosť, ktorou sa Voyager 1 vzdiali.

Spočiatku boli spustené obe misie Voyagerštúdie vzdialených kútov Slnečnej sústavy - Jupiter, Saturn, Urán (Voyager 2 je jediná sonda, ktorá sa dostala na túto planétu a astrofyzici stále používajú údaje z nej na štúdium) a Neptún, ako aj kľúčové satelity týchto planét.

Neskôr - po roku 2025 - obe zariadeniastratí kontakt so Zemou. Ich senzory nestačia na prenos dát na také vzdialenosti. Podľa výpočtov, až po ďalších 40 tis. Rokoch dosiahne Voyager svoju prvú hviezdu - Ross 248 - jedinú hviezdu v súhvezdí Andromeda, ktorá sa nachádza 10,4 svetelných rokov od Slnka.

V období 1958 - 2019, ľudstvoDo vesmíru bolo spustených 224 výskumných misií a niekoľko tisíc komerčných a domácich satelitov. Prvou úspešne spustenou automatickou medziplanetárnou stanicou bola sovietska "Luna-1", ktorá lietala okolo mesiaca kvôli chybe vo výpočtoch.

Nové obzory

Automatická stanica New Horizons - ináAmerická misia skúmať ďaleké zákutia slnečnej sústavy. Misia New Horizons bola spustená v roku 2006 a počiatočný čas používania sondy bol vypočítaný ako 15-17 rokov.

Pri spustení sa predpokladalo, že New Horizonssa stane najrýchlejším umelým objektom vo vesmíre - keď je spustený, jeho rýchlosť bola 16,2 km / s relatívne k Zemi a heliocentrická rýchlosť prekročila 45 km / s, čo by umožnilo misii opustiť slnečnú sústavu aj bez gravitačného manévru v blízkosti Jupitera. Postupne sa však rýchlosť New Horizons začala znižovať a dnes sa ukázala byť na úrovni 14,5 km / s.

Hlavným cieľom New Horizons je výskumvytvorenie systému Pluto a Charon, štúdium Kuiperovho pásu, ako aj procesov, ktoré sa odohrali v ranom štádiu vývoja slnečnej sústavy. Poslaním bude študovať povrch a atmosféru objektov systému Pluto a jeho bezprostredného okolia - vytvárať mapy, skúmať geológiu a hľadať atmosféru.

V dôsledku toho, po zhromažďovaní všetkých informácií o nichplanéty, misia sa rozhodla poslať nové obzory ku Kuiperovmu pásu - obrovskému regiónu asteroidov na okraji skúmanej zóny slnečnej sústavy. Obsahuje stovky tisíc asteroidov s priemerom viac ako 100 km, čiastočne Pluto, dlhoročné kométy z oblaku Oort s 200-ročnou dráhou okolo Slnka a bilióny komét.

Na tom istom mieste bude New Horizons študovať jeden z najvzdialenejších asteroidov v slnečnej sústave Ultima Thule, ktorý sme tu podrobne opísali.

V poslednej dobe, New Horizons zaznamenal obrovskýhmotnosť vodíka na hranici slnečnej sústavy, kde sa medzihviezdny vodík zráža so slnečným vetrom. Vedci analyzovali 360-stupňovú snímku ultrafialového žiarenia okolo sondy a zistili zvláštny jas - mohlo by to znamenať prítomnosť potenciálne kondenzovaného vodíka. Predpokladá sa, že okolo tohto miesta slnečný vietor znižuje jeho rýchlosť, takže týmto spôsobom môže ovplyvniť medzihviezdny vodík a žiarenie pochádzajúce z iných hviezd.

Okrem vedeckých zariadení, na palube NewHorizons má vlajky Spojených štátov, fragment prvého obytného súkromného kozmického priestoru SpaceShipOne, CD s fotografiami zariadenia a jeho vývojári, americká poštová známka, dve mince a kapsula s kusom prachu astronóm Clyde Tombo, objaviteľ Pluta.

Solárna sonda Parker

Kozmická sonda NASA Parker Solar Probezačala pomerne nedávno - v lete 2018. Jej hlavným poslaním je študovať vonkajšiu korónu Slnka zo vzdialenosti 6,1 mil. Km - v tomto bode teplota prekročí 2 milióny stupňov Celzia a sonda sa ho dokonca dotkne a neroztopí sa.

incut

Sonda sa neroztopí kvôli tomu, že koruna,cez ktorý bude lietať Parker Solar Probe, má extrémne vysokú teplotu, ale veľmi nízku hustotu. Vďaka tejto vlastnosti sa tepelný štít zakrývajúci slnečnú sondu Parker zahreje iba o 1.644 ° C. Podrobnejšie o misii Parker Solar Probe a vlastnostiach slnečnej koróny sme už povedali v samostatnom článku.

Solárna sonda Parker drží rekord medzi všetkými objektmi, ktoré sa dostanú na Slnko - predtým niekoľko vesmírnych sond dosiahlo vzdialenosť asi 7 miliónov km od Slnka.

Vďaka Parker Solar Probe sa vedci pokúsiaZistite, ako sa objavuje slnečný vietor, aký vplyv majú magnetické polia na neho a študujte plazmové častice okolo Slnka a vplyv na slnečný vietor a tvorbu častíc energie.

Doteraz ľudstvo vie veľmi málo o slnečnej energiikoruna. Zdroje pre štúdium po celé desaťročia boli iba zatmenia Slnka, pretože Mesiac blokoval najjasnejšiu časť hviezdy - to nám umožnilo pozorovať slabú vonkajšiu atmosféru slnka. A len v posledných rokoch začala NASA realizovať misiu na štúdium.

Je príliš skoro hovoriť o výsledkoch misie - od spustenia solárnej sondy Parker uplynulo necelý rok a prvé plnohodnotné zblíženie so Slnkom sa uskutoční až v roku 2024.

InSight

Spustenie marťanskej misie InSight sledovalo žiť doslova celý svet - 26. novembra 2018 NASA a stovky mediálnych predajní z tohto podujatia viedli svoje vysielanie.

Poslaním InSight je 720 dní. Počas tejto doby bude sonda skúmať seizmickú aktivitu planéty a, čo je najdôležitejšie, vyvŕtajte studňu s hĺbkou do 5 m. Možno to umožní detekciu akumulácie kvapalnej vody alebo ľadu pod povrchom Marsu.

InSight má teraz vŕtané studne s hĺbkou len50 cm, keď vrták narazil na prekážku, a tím misií sa rozhodol dočasne zastaviť tento proces. Analýza ukázala, že bariéra nie je balvan, ale vrstva duristrust. Inžinieri sa domnievajú, že vŕtačka bude schopná ho prekonať, avšak v dôsledku uvoľnenia vrtu bude návrat nástroja nevyhnutne klesať.

Teraz vedci trochu zvýšiaInSight s robotickým ramenom IDA (Instrument Deployment Arm), čím kompenzuje spätný ráz pri náraze. Pravdepodobne dochádza k nedostatočnej adhézii medzi vrtákom a okolitou pôdou v dôsledku skutočnosti, že vrt je naplnený detritickým materiálom. Podľa plánov sa proces zdvíhania InSight uskutoční od konca júna 2019 v niekoľkých etapách.

InSight seismometer zaznamenaný v marciPrvá marshake s amplitúdou 2,5 bodu, zatiaľ čo veda nie je prvýkrát, čo sa snaží zaznamenať zemetrasenia na Červenej planéte. V roku 1975, Viking-1 a Viking-2 rovers s podobnými misiami boli vypustené na Mars, ale prvé zariadenie nevyrobilo seizmometer, a druhý nemal dostatočnú citlivosť, pretože bol inštalovaný v sonde sám, a nie v pôdy.

Chang'e 4

Začiatkom januára 2019 čínska sonda Chang'e4 prvýkrát v histórii, sedeli na zadnej strane mesiaca v kráteri Von Karma - jednej z najviac nepreskúmaných oblastí na povrchu družice Zeme s dĺžkou takmer 2 000 km a hĺbkou 10 km. Plánuje sa, že Chang'e 4 neprinesie nič na Zemi z ďalekej strany Mesiaca - to by bola veľmi komplikovaná a nákladná misia.

Chang'e 4 bude študovať vnútrajšok mesiacavďaka silnému radaru, ako aj mobilnému laboratóriu. Mesačný rover tiež dodal na mesiac hliníkovú nádobu s horčicovými semenami, zemiakmi a vajíčkami priadky morušovej a vedci oznámili, že sa im podarilo vyklíčiť jedno z bavlníkových semien. Avšak s nástupom prvej mesačnej noci - 12. januára, niekoľko dní po pristátí, rover prešiel do režimu spánku a experiment musel byť prerušený.

Všetky prijímané informácie budú prenášaťna umelom satelite Mesiaca, keď bude lietať nad jeho polohou a zo satelitu signál už pôjde do misijného tímu. Okrem toho, Čína má ďalší satelit Queqiao, ktorý sa nachádza na Lagrangeovom bode Earth-Moon vo vzdialenosti 37 tisíc km od Zeme. To tiež umožní rýchlejší prenos signálov na Zem. Môžete si prečítať viac o tom, ako sú Lagrangeove body usporiadané a prečo v nich nie je gravitácia, môžete si prečítať v špeciálnej štúdii nazvanej Hightech.

Okrem vedeckých úloh, misia umožnila Číne testovať príležitosti pri implementácii systémov diaľkovej vesmírnej komunikácie.

Teraz čínski inžinieri chcú stavaťmisia Chang'e 5 je prvou sondou v histórii krajiny, ktorá sa vrátila z mesiaca, ktorá by mala priniesť viac ako 2 kg mesačnej pôdy. Spustenie misie je naplánované na december 2019.