На каких планетах были аппараты. Изучение дальнего космоса при помощи аппаратов и телескопов

Отправка аппаратов к Марсу и Венере стали обыденностью для исследователей NASA и ЕКА. СМИ всего мира, последнее время подробно освещают приключения марсоходов Curiosity и Opportunity. Однако исследования внешних планет требуют намного большего терпения от учёных. Ракеты-носители пока не имеют достаточной мощности, чтобы отправить массивные космические аппараты непосредственно к планетам-гигантам. Поэтому учёным приходится довольствоваться компактными зондами, которые должны использовать так называемые гравитационные манёвры по облёту Земли и Венеры, чтобы получить достаточный импульс для полёта к поясу астероидов и за его пределы. Преследование астероидов и комет является ещё более сложной задачей, так как у этих объектов нет достаточной массы, чтобы удержать на своей орбите быстро движущиеся космические аппараты. Проблемой также являются источники энергии, обладающие достаточной ёмкостью, чтобы питать аппарат.

В общем, все эти миссии, целью которых является изучение внешних планет, очень амбициозны и поэтому заслуживают особого внимания. Look At Me рассказывает о тех, которые действуют в настоящее время.

New Horizons
(«Новые горизонты»)

Цель: изучение Плутона, его спутника Харона и пояса Койпера
Продолжительность: 2006-2026
Дальность полёта: 8,2 млрд км
Бюджет: около $650 млн

Одна из самых интересных миссий NASA нацелена на изучение Плутона и его спутника Харона. Специально для этого космическое агентство 19 января 2006 года запустило аппарат New Horizons. Автоматическая межпланетная станция в 2007 году пролетела Юпитер, сделав около него гравитационный манёвр, который позволил ускориться благодаря полю притяжения планеты. Ближайшая точка сближения аппарата с системой Плутон - Харон произойдёт 15 июля 2015 года - в этот же момент New Horizons окажется в 32 раза дальше от Земли, чем Земля от Солнца.

В 2016-2020 годах аппарат, вероятно, изучит объекты пояса Койпера - области Солнечной системы, похожей на пояс астероидов, но примерно в 20 раз шире и массивнее его. Из-за очень ограниченного запаса топлива эта часть миссии до сих пор под вопросом.

Разработка автоматической межпланетной станции New Horizons Pluto-Kuiper Belt стартовала ещё в начале 90-х, но вскоре проект оказался под угрозой закрытия из-за проблем с финансированием. Власти США отдали приоритеты миссиям к Луне и Марсу. Но из-за того что атмосфера Плутона находится под угрозой замерзания (из-за постепенного удаления от Солнца), конгресс предоставил необходимые средства.

Масса аппарата - 478 кг , включая около 80 кг топлива. Размеры - 2,2×2,7×3,2 метра

New Horizons оборудован комплексом зондирования PERSI , включающим оптические приборы для съёмки в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, анализатор космического ветра SWAP, радиоспектрометр энергичных частиц EPSSI, блок с двухметровой антенной для изучения атмосферы Плутона и «студенческий счётчик пыли» SDC для измерения концентрации пылевых частиц в поясе Койпера.

В начале июля 2013 года камера аппарата сфотографировала Плутон и его крупнейший спутник Харон с расстояния 880 млн километров. Пока фотографии нельзя назвать впечатляющими, но специалисты обещают, что 14 июля 2015 года, пролетая мимо цели на расстоянии 12500 километров, станция отснимет одно полушарие Плутона и Харона с разрешением около 1 км, а второе - с разрешением около 40 км. Также будут проведены спектральные съёмки и создана карта температур поверхности.

«Вояджер-1»

Voyager-1
и её окрестностей

«Вояджер-1» - Космический зонд NASA, запущенный 5 сентября 1977 года для изучения внешней части Солнечной системы. Вот уже 36 лет аппарат регулярно связывается с Сетью дальней космической связи NASA, удалившись на расстояние 19 млрд километров от Земли. На данный момент он является самым далёким рукотворным объектом.

Основная миссия «Вояджера-1» завершена 20 ноября 1980 года, после того как аппарат изучил систему Юпитера и систему Сатурна. Это был первый зонд, представивший подробные изображения двух планет и их спутников.

Последний год СМИ пестрили заголовками о том, что «Вояджер-1» покинул Солнечную систему. 12 сентября 2013 года NASA, наконец, официально объявило, что «Вояджер-1» пересёк гелиопаузу и вошёл в межзвёздное пространство. Как ожидается, аппарат продолжит свою миссию до 2025 года.

JUNO («Юнона»)

Цель: исследование Юпитера
Продолжительность: 2011-2017
Дальность полёта: более 1 млрд км
Бюджет: около $1,1 млрд

Автоматическая межпланетная станция НАСА Juno («Юнона») была запущена в августе 2011 года. Из-за того что ракета-носитель обладала недостаточной мощностью, чтобы вывести аппарат прямо на орбиту Юпитера, Juno пришлось сделать гравитационный манёвр вокруг Земли. То есть сначала аппарат долетел до орбиты Марса, а затем вернулся обратно к Земле, закончив её облёт лишь в середине октября этого года. Манёвр позволил аппарату набрать необходимую скорость, и в данный момент он уже находится на пути к газовому гиганту, исследовать который он начнёт 4 июля 2016 года. В первую очередь учёные надеются заполучить информацию о магнитном поле Юпитера и о его атмосфере, а также проверить гипотезу о наличии у планеты твёрдого ядра.

Как известно, Юпитер не имеет твёрдой поверхности, а под его облаками лежит слой смеси водорода и гелия толщиной около 21 тыс. км с плавным переходом от газообразной фазы к жидкой. Затем слой жидкого и металлического водорода глубиной 30-50 тыс. км. В центре него, по теории, может скрываться твёрдое ядро диаметром около 20 тыс. км

На борту Juno имеется микроволновый радиометр (MWR) , фиксирующий излучения, он позволит исследовать глубокие слои атмосферы Юпитера и узнать о количестве аммиака и воды в ней. Магнитометр (FGM) и прибор для регистрации положения относительно магнитного поля планеты (ASC) - эти приборы помогут изучить магнитосферу, динамические процессы в ней, а также представить её трёхмерную структуру. Также у аппарата имеются спектрометры и прочие датчики для исследования полярных сияний на планете.

Внутреннюю структуру планируется изучить путём измерения гравитационного поля в ходе программы Gravity Science Experiment

Основная камера космического корабля JunoCam, которая позволит отснять поверхность Юпитера во время максимальных сближений с ним (на высотах 1800-4300 км от облаков) с разрешением 3-15 км на пиксель. Остальные изображения будут иметь значительно более низкое разрешение (около 232 км на пиксель).

Камера уже была успешно протестирована - она сфотографировала Землю
и Луну во время облёта аппарата. Изображения были выложены в Сеть для изучения любителями и энтузиастами. Полученные изображения также будут смонтированы вместе в ролик, который продемонстрирует вращение Луны вокруг Земли с беспрецедентной точки обзора - прямо из глубокого космоса. По словам специалистов из NASA, «это будет очень отличаться от всего, что когда-либо раньше видели обычные люди».

«Вояджер-2»

Voyager-2
Исследует внешнюю часть Солнечной системы и межзвёздного пространства

«Вояджер-2» - космический зонд, запущенный NASAА 20 августа 1977 года, который исследует внешнюю часть Солнечной системы и межзвёздного пространства в конечном итоге. Фактически аппарат был запущен до «Вояджера-1», но тот набрал скорость и в итоге обогнал его. Зонд действует в течение 36 лет, 2 месяцев и 10 дней. Космический аппарат по-прежнему получает и передаёт данные через Сети дальней космической связи.

По состоянию на конец октября 2013 года, он находится на расстоянии 15 млрд километров от Земли. Его основная миссия закончилась 31 декабря 1989 года, после того как он успешно исследовал системы Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Ожидается, что «Вояджер-2» продолжит передавать слабые радиограммы как минимум до 2025 года.

DAWN
(«Доун», «Заря»)

Цель: исследование астероида Веста и протопланеты Церера
Продолжительность: 2007-2015
Дальность полёта: 2,8 млрд км
Бюджет: более $500 млн

DAWN - автоматическая космическая станция, которая была запущена в 2007 году для изучения двух самых больших объектов в поясе астероидов - Весты и Цереры. Уже 6 лет аппарат бороздит пространства космоса очень и очень далеко от Земли - между орбитами Марса и Юпитера.

В 2009 году он провёл манёвр в гравитационном поле Марса, набрав дополнительную скорость, и уже к августу 2011 года при помощи ионных двигателей вышел на орбиту астероида Весты, где провёл 14 месяцев, сопровождая объект на его пути вокруг Солнца.

На борту DAWN установлены две чёрно-белые матрицы (1024×1024 пикселя) с двумя объективами и цветными фильтрами. Также имеется детектор нейтронов и гамма-квантов (GraND) и спектрометр видимого и инфракрасного диапазонов (VIR) , анализирующий состав поверхности астероидов.

Веста - один из крупнейших астероидов в главном астероидном поясе. Среди астероидов занимает первое место по массе и второе по размеру после Паллады

Несмотря на то что аппарат имеет довольно скромное оснащение (по сравнению с вышеописанными), он отснял поверхность Весты с максимально возможным разрешением - до 23 метров на пиксель. Все эти изображения будут использованы для создания карты Весты высокого разрешения.

Одно из любопытных открытий DAWN состоит в том, что Веста имеет базальтовую кору и ядро из никеля и железа, также как Земля, Марс или Меркурий. Это значит, что в ходе формирования тела произошло разделение его неоднородного состава под влиянием гравитационных сил. То же самое происходит со всеми объектами на пути их превращения из космического камня в планету.

Dawn также подтвердил гипотезу о том, что Веста является источником метеоритов, обнаруженных на Земле и Марсе. Эти тела, по мнению учёных, образовались после древнего столкновения Весты с другим крупным космическим объектом, после чего она чуть не разлетелась на куски. Об этом событии свидетельствует глубокий след на поверхности Весты, известный как кратер Реясильвия.

В данный момент DAWN находится на пути к своему следующему пункту назначения - карликовой планете Церера, на орбите которой он окажется только в феврале 2015 года. Сначала аппарат приблизится на расстояние 5900 км от её поверхности, покрытой льдом, а в течение следующих 5-ти месяцев сократит его до 700 км.

Более подробное изучение двух данных «зародышей планет» позволит глубже понять процесс формирования Солнечной системы.

«Кассини-Гюйгенс»

отправлен в систему Сатурна

«Кассини-Гюйгенс» - космический аппарат, созданный nASA и Европейским космическим агентством, был отправлен в систему Сатурна. Стартовавший в 1997 году, аппарат дважды облетел Венеру (26 апреля 1998 г. и 24 июня 1999 г.) , один раз - Землю (18 августа 1999 г.) , один раз - Юпитер (30 декабря 2010 г.) . Во время сближения с Юпитером Кассини проводил скоординированные наблюдения совместно с «Галилеем». В 2005 году аппарат спустил зонд «Гюйгенс» на спутник Сатурна - Титан. Высадка прошла успешно, и аппарат открыл странный новый мир метановых каналов и бассейнов. Станция Кассини при этом стала первым искусственным спутником Сатурна. Её миссия была расширена, и прогнозируется, что она закончится 15 сентября 2017 года, после 293 полных оборотов вокруг Сатурна.

Rosetta («Розетта»)

Цель: исследование кометы 67P/Чурюмова - Герасименко и нескольких астероидов
Продолжительность: 2004-2015
Дальность полёта: 600 млн км
Бюджет: $1,4 млрд

Rosetta - это космический аппарат, запущенный в марте 2004 года Европейским Космическим Агентством (ЕКА) для исследования кометы 67P/Чурюмова - Герасименко и понимания того, как выглядела Солнечная система до формирования планет.

Rosetta состоит из двух частей - зонда Rosetta Space Probe и спускаемого аппарата Philae («Фила») . За 9 лет, проведённых в космосе, он облетел Марс, затем вернулся, чтобы совершить манёвр вокруг Земли, и в сентябре 2008 года приблизился к астероиду Штейнс, сделав снимки 60 % его поверхности. Затем аппарат снова вернулся к Земле, облетел её, чтобы набрать дополнительную скорость, и в июле 2010 года «встретился» с астероидом Лютеция.

В июле 2011 года Rosetta был переведён в «спящий» режим, а его внутренний «будильник» установлен на 20 января 2014 года, на 10:00 по Гринвичу. После пробуждения Rosetta будет находиться на расстоянии 9 млн километров от своей конечной цели - кометы Чурюмова - Герасименко.

после приближения к комете аппарат должен отправить к ней спускаемый аппарат Philae

Как говорят специалисты ЕКА, в конце мая следующего года Rosetta выполнит свои основные манёвры перед «встречей» с кометой в августе. Первые снимки далёкого объекта учёные получат уже в мае, что значительно поможет рассчитать положение кометы и её орбиту. В ноябре 2014 года, после приближения к комете, аппарат должен запустить к ней спускаемый аппарат Philae, который зацепится за ледяную поверхность при помощи двух гарпунов. После высадки аппарат соберёт образцы материала ядра, определит его химический состав и параметры, а также изучит другие особенности кометы: скорость вращения, ориентацию и изменения активности кометы.

Так как большая часть комет сформировались в одно время с Солнечной системой (примерно 4,6 миллиарда лет назад), они являются важнейшими источниками информации о том, как формировалась и как будет развиваться наша Система дальше. Также Rosetta поможет ответить на вопрос, возможно ли то, что именно кометы, которые сталкивались с Землёй в течение миллиардов лет, принесли на нашу планету воду и органические вещества.

Международный Кометный Исследователь (ICE)

Исследование Солнечной системы
и её окрестностей

Международный Кометный Исследователь (ICE) (ранее известный, как «Эксплорер-59») - аппарат, запущенный 12 августа 1978 года в рамках программы сотрудничества NASA и ЕКА. Первоначально программа была нацелена на изучение взаимодействия между магнитным полем Земли и солнечным ветром. В ней принимали участие три космических аппарата: пара ISEE-1 и ISEE-2 и гелиоцентрический космический аппарат ISEE-3 (позже переименованный в ICE) .

«Эксплорер-59» сменил название на «Международный Кометный Исследователь» 22 декабря 1983 года. В этот день, после гравитационного манёвра вокруг Луны, космический аппарат вышел на гелиоцентрическую орбиту, чтобы перехватить комету 21P/ Джакобини - Циннера . Он пролетел через хвост кометы 11 сентября 1985 года, после чего сблизился с кометой Галлея в марте 1986 года. Таким образом, он стал первым космическим аппаратом, исследовавшим сразу две кометы. После окончания миссии в 1999 году с аппаратом не связывались, однако 18 сентября 2008 года с ним удалось успешно установить контакт. Специалисты планируют вернуть ICE на орбиту Луны 10 августа 2014 года, после чего он, возможно, ещё раз исследует какую-нибудь комету.

Дальний космос – это неизведанные миры звезд и галактик, все то, что располагается за границами галактики . Эта терминология условна, ведь для некоторых дальний космос начинается с пересечения границ нашей Солнечной системы. И о дальнем космосе человеку остается лишь мечтать. Сегодня дальний космос представляет мир непознанных галактик и звезд. Человек очень мало знает о них, ведь основную информацию он получает при помощи телескопов.

Изучение дальнего космоса при помощи аппаратов

Чтобы досконально изучить объекты космоса к ним отправляют космические аппараты. Для того, чтобы аппарат стал спутником Солнца его следует разогнать до 11,2 км/сек — второй космической скорости. А чтобы аппарат мог покинуть Солнечную систему ему следует разогнаться до 16,6 км/с — третьей космической скорости. Космические аппараты, которые предназначены для осуществления работ в дальнем космосе, отправляются туда безвозвратно. Зачастую их полет длится годами, и в этот период они передают различную информацию на Землю, которую получили при полете.

Число аппаратов, отправленных в дальний космос, совсем мало. В качестве примера можно назвать космический аппарат и Voyager-2, которые запустили 37 лет назад. Сегодня они удаляется от солнца на многие километры. У обоих аппаратов имеется энергия и топливо для работы практически до 2020-2025 года. Вояджер-1 за это время удалится от Солнца примерно на 19 миллиардов км, а Вояджер-2 – почти на 15 миллиардов км. Спустя -6-10 лет связь с аппаратами практически наверняка прекратится, они станут мертвыми грудами металла.

Однако и после этого миссия Voyager продолжится. На борту аппаратов имеются золотые пластинки со специальной информацией о цивилизации людей, так что зонды будут своеобразными «посылками», которые земляне отправили к звездам. Однако вояджеры будут долго лететь к другим звездам. Лишь через 40 тысяч лет Вояджер-1 будет проходить в созвездии Жирафа на расстоянии 1,7 световых года от ближайшей звезды AC+79 3888. Вояджер-2 только через 29,6 тысяч лет будет проходить от Сириуса, наиболее яркой звезды, на дистанции 4,3 световых года. Из-за большой технической сложности, продолжительности полета и высокой стоимости, такие миссии редкость, однако они невероятно интересны и возможно они смогут приоткрыть тайны дальнего космоса.

Изучение дальнего космоса при помощи телескопов

Изучение дальнего космоса сегодня в основном происходит при помощи телескопов. Среди самых известных телескопов, который совершил множество открытий и приоткрыл завесу дальнего космоса стал телескоп «Хаббл». установлен на орбиту в 1990 году. Первые планеты за пределами нашей родной Солнечной системы астрономы начали находить спустя два года с момента его запуска.

Наука

Космические аппараты, которые изучают планеты в наши дни:

Планета Меркурий

Из планет земной группы, пожалуй, меньше всего исследователи обращали внимание на Меркурий. В отличие от Марса и Венеры, Меркурий в этой группе меньше всего напоминает Землю . Это самая мелкая планета Солнечной Системы и самая близкая к Солнцу.

Фотографии поверхности планеты, сделанные беспилотным космическим аппаратом "Мессанджер" в 2011 и 2012 годах

К Меркурию пока были направлены только 2 космических аппарата - "Маринер-10" (НАСА) и "Мессанджер" (НАСА). Первый аппарат еще в 1974-75 годах обогнул планету трижды и максимально приблизился к Меркурию на расстояние 320 километров.

Благодаря этой миссии были получены тысячи полезных фотографий, были сделаны выводы относительно ночной и дневной температур, рельефа, атмосферы Меркурия. Также было измерено его магнитное поле.

Космический аппарат "Маринер-10" перед запуском

Информации, полученной с помощью корабля "Маринер-10" , оказалось недостаточно, поэтому в 2004 году американцы запустили для исследования Меркурия второй аппарат – "Мессанджер" , который добрался до орбиты планеты 18 марта 2011 года .

Работа над космическим аппаратом "Мессанджер" в Космическом центре Кеннеди, Флорида, США

Несмотря на то, что Меркурий относительно недалекая от Земли планета, чтобы выйти на ее орбиту, космическому кораблю "Мессанджер" понадобилось более 6 лет . Это связано с тем, что напрямую от Земли к Меркурию добраться невозможно из-за большой скорости Земли, поэтому ученым следует разрабатывать сложные гравитационные маневры .

Космический аппарат "Мессанджер" в полете (компьютерное изображение)

"Мессанджер" до сих пор находится на орбите Меркурия и продолжает делать открытия, хотя миссия была рассчитана на меньший срок . Задача ученых при работе с аппаратом выяснить, какова геологическая история Меркурия, какое магнитное поле имеет планета, какова структура ее ядра, какие необычные материалы находятся на полюсах и так далее.

В конце ноября 2012 года с помощью аппарата "Мессанджер" исследователи смогли сделать невероятное и довольно неожиданное для себя открытие: на полюсах Меркурия имеется вода в виде льда .

Кратеры одного из полюсов Меркурия, где была обнаружена вода

Странность этого явления заключается в том, что, так как планета расположена очень близко от Солнца, температура на ее поверхности может подниматься до 400 градусов Цельсия ! Однако из-за наклона оси полюса планеты расположены в тени, где низкие температуры сохраняются, поэтому лед не тает.

Будущие полеты к Меркурию

В настоящее время разрабатывается новая миссия для исследований Меркурия под названием "BepiColombo" , которая является совместной работой Европейского космического агентства (ЕКА) и агентства JAXA из Японии. Этот корабль планируется запустить в 2015 году , хотя окончательно добраться до цели он сможет только через 6 лет .

Проект "BepiColombo" будет включать два космических аппарата, у каждого из которых свои задачи

Россияне также планируют запустить к Меркурию свой корабль "Меркурий-П" в 2019 году . Впрочем, дата запуска, скорее всего, будет отодвинута . Эта межпланетная станция с посадочным аппаратом станет первым кораблем, который приземлится на поверхность самой близкой планет от Солнца.

Планета Венера

Внутренняя планета Венера, соседка Земли, интенсивно исследовалась с помощью космических миссий, начиная с 1961 года . С этого года к планете стали направляться советские космические аппараты – "Венера" и "Вега" .

Сравнение планет Венеры и Земли

Полеты к Венере

Одновременно планету исследовали американцы с помощью аппаратов "Мариер", "Пионер-Венера-1", "Пионер-Венера-2", "Магеллан" . Европейское космическое агентство в настоящее время работает с аппаратом "Венера-экспресс" , который действует с 2006 года. В 2010 году на Венеру отправился корабль японцев "Акацуки" .

Аппарат "Венера-экспресс" добрался до пункта назначения в апреле 2006 года . Планировалось, что этот корабль выполнит миссию за 500 дней или за 2 венерианских года, однако со временем миссия была продлена.

Космический аппарат "Венера-Экспресс" в работе по представлениям художника

Целью этого проекта было более подробно изучить сложный химический состав планеты, характеристики планеты, взаимодействие между атмосферой и поверхностью и многое другое. Также ученые хотят больше узнать об истории планеты и понять, почему же столь похожая на Землю планета пошла совершенно другим эволюционным путем.

"Венера-Экспресс" во время строительства

Японский космический аппарат "Акацуки" , известный так же под названием PLANET-C , был запущен в мае 2010 года , но после приближения к Венере в декабре , не смог выйти на ее орбиту.

Что делать с этим аппаратом пока не ясно, но ученые не теряют надежды, что он все-таки сможет выполнить свою задачу, пусть и с большим опозданием. Скорее всего, корабль не вышел на орбиту из-за проблем с клапаном в топливопроводе, из-за чего двигатель остановился раньше срока.

Новые космические корабли

В ноябре 2013 года планируется запуск "Европейского исследователя Венеры" – зонда Европейского космического агентства, который готовится для исследования атмосферы нашей соседки. Проект будет включать два спутника, которые, обращаясь вокруг планеты на разных орбитах, будут собирать необходимую информацию.

Поверхность Венеры раскалена, и земные корабли должны обладать хорошей защитой

Также в 2016 году Россия планирует послать на Венеру космический корабль "Венера-Д" для исследования атмосферы и поверхности с целью выяснить, куда пропала вода с этой планеты.

Спускаемый аппарат и аэростатный зонд должны будут проработать на поверхности Венеры около недели.

Планета Марс

Сегодня Марс изучают и исследуют интенсивнее всего и не только потому, что эта планета находится так близко от Земли, но и потому что условия на Марсе больше всего приближены к земным , поэтому внеземную жизнь в первую очередь ищут именно там.

В настоящее время на Марсе работают три орбитальных спутника и 2 марсохода , а до них Марс посещало огромное количество земных космических аппаратов, некоторые из которых, к сожалению, терпели неудачу.

В октябре 2001 года орбитальный аппарат НАСА "Марс Одиссей" вышел на орбиту Красной планеты. Он позволил выдвинуть предположение, что под поверхностью Марса могут находиться залежи воды в виде льда. Это подтвердилось в 2008 году после долгих лет изучения планеты.

Зонд "Марс Одиссей" (компьютерное изображение)

Аппарат "Марс Одиссей" успешно работает и сегодня, что является рекордом по длительности работ таких аппаратов.

В 2004 году на разных участках планеты в кратер Гусева и на плато Меридиана соответственно приземлились марсоходы "Спирит" и "Оппортьюнити" , которые должны были найти оказательства существования в прошлом жидкой воды на Марсе.

Марсоход "Спирит" застрял в песке после 5 лет успешной работы, и в конечном итоге связь с ним прервалась с марта 2010 . Из-за слишком суровой зимы на Марсе температура была недостаточная, чтобы поддерживать энергию батарей. Второй марсоход проекта "Оппортьюнити" также оказался довольно живучим и работает на Красной планете до сих пор.

Панорама кратера Эребус, снятая марсоходом "Оппортьюнити" в 2005 году

С 6 августа 2012 года на поверхности Марса работает еще один новейший марсоход НАСА "Кьюриосити" , который в несколько раз больше и тяжелее предыдущих марсоходов. Его задачей является анализ марсианской почвы и компонентов атмосферы. Но главной задачей аппарата является установить, есть ли жизнь на Марсе , или, возможно, она была в тут в прошлом. Также задачей является получить подробную информацию о геологии Марса и о его климате.

Сравнение марсоходов от меньшего к большему: "Соджорнер", "Оппотьюнити" и "Кьюриосити"

Также с помощью марсохода "Кьюриосити" исследователи хотят провести подготовку для полета человека на Красную планету . В ходе миссии были обнаружены следы кислорода и хлора в атмосфере Марса, а также были найдены следы высохшей реки.

Марсоход "Кьюриосити" в работе. Февраль 2013 года

Пару недель назад марсоходу удалось пробуравить небольшую скважину в грунте Марса, который оказался внутри вовсе не красным, а серым. Пробы грунта с небольшой глубины были взяты марсоходом для проведения анализа.

С помощью бура в грунте было сделано отверстие глубиной 6,5 сантиметров и взяты пробы для анализа

Миссии на Марс в будущем

В ближайшем будущем исследователи различных космических агентств планируют еще несколько миссий на Марс , целью которых является получение более подробной информации о Красной планете. Среди них межпланетный зонд "МАВЕН" (НАСА), который отправится к Красной планете в ноябре 2013 года .

Европейская передвижная лаборатория планируется отправиться на Марс в 2018 году , которая продолжит работу "Кьюриосити" , займется бурением грунта и анализом образцов.

Российская автоматическая межпланетная станция "Фобос-Грунт 2" планируется к запуску в 2018 году и также собирается взять образцы грунта с Марса, чтобы привезти их на Землю.

Работа над аппаратом "Фобос-Грунт 2" после неудачной попытки запустить "Фобос-Грунт-1"

Как известно, за орбитой Марса располагается пояс астероидов , который отделяет планеты земного типа от остальных внешних планет. Космических аппаратов к дальним уголкам нашей Солнечной системы было отправлено очень мало, что связано с огромными затратами энергии и другими сложностями полетов на такие огромные расстояния.

В основном к дальним планетам космические миссии готовили американцы. В 70-х годах прошлого века наблюдался парад планет , который случается очень редко, поэтому такую возможность облететь сразу все планеты упустить было нельзя.

Планета Юпитер

К Юпитеру были пока запущены исключительно аппараты НАСА. В конце 1980-х - начале 1990-х годов СССР планировали свои миссии, однако из-за распада Союза они так и не были реализованы.

Первыми аппаратами, которые подлетели к Юпитеру были "Пионер-10" и "Пионер-11" , которые приблизились к планете гиганту в 1973-74 годах. В 1979-м году снимки высокого разрешения были сделаны аппаратами "Вояджерами" .

Последним аппаратом, который находился на орбите Юпитера, был аппарат "Галлилео" , миссия которого началась в 1989 , а закончилась в 2003 году . Этот аппарат был первым, который вышел на орбиту планеты, а не просто пролетал мимо. Он помог изучить атмосферу газового гиганта изнутри, его спутники, а также помог наблюдать падение осколков кометы Шумейкерова-Леви 9 , которая врезалась в Юпитер в июле 1994 года .

Космический аппарат "Галилео" (компьютерное изображение)

С помощью аппарата "Галлилео" удалось зафиксировать сильные грозы и молнии в атмосфере Юпитера, которые сильнее земных в тысячу раз! Также аппарат заснял Большое красное пятно Юпитера , которое астрономы заменили еще 300 лет назад . Диаметр этого гигантского шторма по размерам превышает диаметр Земли.

Были также сделаны открытия, связанные со спутниками Юпитера – весьма интересными объектами. Например, "Галлилео" помог установить, что под поверхностью спутника Европы имеется океан жидкой воды , а у спутника Ио есть свое магнитное поле .

Юпитер и его спутники

После завершения миссии "Галлилео" расплавили в верхних слоях атмосферы Юпитера.

Полет к Юпитеру

В 2011 году НАСА запустила к Юпитеру новый аппарат – космическую станцию "Юнону" , которая должна добраться до планеты и выйти на орбиту в 2016 году . Ее целью является помощь в исследовании магнитного поля планеты, а также "Юнона" должна выяснить, имеется ли у Юпитера твердое ядро , или это всего лишь гипотеза.

Космический аппарат "Юнона" доберется до цели только через 3 года

В прошлом году Европейское космическое агентство объявило о намерении подготовить к 2022 году новую европейско-российскую миссию по изучению Юпитера и его спутников Ганимеда, Каллисто и Европы . В планы также входит посадка аппарата на спутник Ганимед в 2030 году .

Планета Сатурн

Впервые к планете Сатурн на близкое расстояние подлетел аппарат "Пионер-11" и произошло это в 1979 году . Через год планету посетил "Вояджер-1" , а еще через год – "Вояджер-2" . Эти три аппарата пролетали мимо Сатурна, но успели сделать множество полезных для исследователей изображений.

Были получены детальные снимки знаменитых колец Сатурна, было обнаружено магнитное поле планеты, а также были замечены мощные штормы в атмосфере.

Сатурн и его спутник Титан

7 лет понадобилось автоматической космической станции "Кассини-Гюйгенс" , чтобы в июле 2007 года выйти на орбиту планеты. Этот аппарат, состоящий из двух элементов, должен был, помимо самого Сатурна, изучить и его крупнейший спутник Титан , что и было успешно выполнено.

Космический аппарат "Кассини-Гюйгенс" (компьютерное изображение)

Спутник Сатурна Титан

Было доказано существование жидкости и атмосферы на спутнике Титан. Ученые выдвинули предположение, что на спутнике вполне могут существовать простейшие формы жизни , впрочем, это еще необходимо доказать.

Фото спутника Сатурна Титан

Сначала планировалось, что миссия "Кассини" будет осуществляться до 2008 года , но позже она несколько раз продлевалась. В ближайшем будущем планируются новые совместные миссии американцев и европейцев к Сатурну и его спутникам Титану и Энцеладу .

Планеты Уран и Нептун

Эти далекие планеты, которые не видны невооруженным глазом, астрономы изучают в основном с Земли с помощью телескопов . Единственный аппарат, который приблизился к ним, был "Вояджер-2" , который, посетив Сатурн, направился к Урану и Нептуну.

Сначала "Вояджер-2" пролетел мимо Урана в 1986 году и сделал фотографии вблизи. Уран оказался совсем невыразительным: на нем не были замечены штормы или облачные полосы, которые есть у других планет-гигантов.

Аппарат "Вояджер-2", пролетающий мимо Урана (компьютерное изображение)

С помощью космического аппарата "Вояджер-2" удалось обнаружить массу деталей, включая кольца Урана, новые спутники . Все что нам сегодня известно об этой планете, известно благодаря "Вояджеру-2" , который на огромной скорости пронесся мимо Урана и сделал несколько снимков.

Аппарат "Вояджер-2", пролетающий мимо Нептуна (компьютерное изображение)

В 1989 году "Вояджер-2" добрался до Нептуна, сделав фотографии планеты и его спутника. Тогда же подтвердилось, что у планеты имеется магнитное поле и Большое темное пятно , которое представляет собой устойчивый шторм. Также у Нептуна были обнаружены слабые кольца и новые спутники.

Новые аппараты к Урану планируются запустить в 2020-х годах , однако точные даты еще не называются. НАСА намерена послать к Урану не только орбитальный аппарат, но и атмосферный зонд.

Космический аппарат "Urane Orbiter", направляющийся к Урану (компьютерное изображение)

Планета Плутон

В прошлом планета, а сегодня карликовая планета Плутон – один из самых далеких объектов Солнечной системы, что затрудняет его изучение. Пролетая мимо остальных далеких планет, ни у "Вояджера-1" , ни у "Вояджера-2" не было возможности посетить Плутон, поэтому все наши знания об этом объекте мы получили благодаря телескопам .

Космический аппарат "Новые горизонты" (компьютерное изображение)

До конца 20-го столетия астрономы не особенно интересовались Плутоном, а все силы бросили на исследования более близких планет. Из-за удаленности планеты требовались большие затраты, особенно для того, чтобы потенциальный аппарат мог подпитываться энергией, находясь вдали от Солнца.

Наконец, только в начале 2006 года успешно стартовал космический аппарат НАСА "Новые горизонты" . Он еще в пути: планируется, что в августе 2014 года он окажется рядом с Нептуном, а до системы Плутона доберется лишь в июле 2015 года .

Старт ракеты с космическим аппаратом "Новые горизонты" с мыса Канаверал, Флорида, США, 2006 год

К сожалению, современные технологии не позволят пока аппарату выйти на орбиту Плутона и снизить скорость, поэтому он просто пройдет мимо карликовой планеты . В течение полугода у исследователей будет возможность изучить данные, которые они получат с помощью аппарата "Новые горизонты" .

Межпланетные космические аппараты «Венера»

«Венера» — наименование советских межпланетных космических аппаратов, запускаемых к планете Венера начиная с 1961 года. Аппараты, помимо научной аппаратуры, имеют комплект бортовой аппаратуры, включающий системы ориентации, энергопитания от солнечных батарей, корректирующую тормозную двигательную установку, радиосистему дальней связи и измерения орбиты и другое.

Космический аппарат «Венера-1» запущен 12.2.1961; масса 643,5 кг. 19-20 мая 1961 года прошел на расстоянии ~100 тыс. км от Венеры и вышел на орбиту искусственного спутника Солнца с высотой в перигелии 106 млн. км, с высотой в афелии 151 млн. км.

Космический аппарат «Венера-2» запущен 12.11.1965 с целью сближения с Венерой; масса 963 кг. Аппарат имел отсек с фототелевизионной системой и комплекс научной аппаратуры для изучения космического пространства. 27.2.1966 «Венера-2» прошел на расстоянии 24 тыс. км от поверхности Венеры и вышел на орбиту искусственного спутника Солнца с высотой в перигелии ~107 млн. км, с высотой в афелии ~179 млн. км.

Космический аппарат «Венера-3» запущен 16.11.1965 с целью достижения поверхности планеты Венера; масса 960 кг. Космический аппарат имел спускаемый аппарат в виде шара диаметром 0,9 м с теплозащитным покрытием. Посадка на поверхность планеты была предусмотрена с помощью парашютной системы. В спускаемом аппарате находились радиосистема, научная аппаратура, источники питания, В полете было проведено 63 сеанса радиосвязи, осуществлена коррекция траектории, обеспечившая попадание космического аппарата на планету. 1.3.1966 космический аппарат достиг поверхности Венеры, осуществив первый в мире перелет на другую планету.

Космический аппарат «Венера-4» запущен 12.6.1967; масса 1106 кг (масса спускаемого аппарата 383 кг). В полете проведено 114 сеансов радиосвязи с передачей научной информации. На расстоянии 12 млн. км от Земли осуществлена коррекция траектории для попадания на планету. 18.10.1967, пройдя расстояние ~350 млн. км, аппарат вошел со 2-й космической скоростью в атмосферу Венеры и от него отделился спускаемый аппарат (диаметр ~1 м), оснащенный 2 радиопередатчиками дециметрового диапазона, телеметрической системой, научной аппаратурой, радиовысотомером, системой терморегулирования, источниками электропитания. После аэродинамического торможения аппарата скорость снизилась с 10,7 км/с до 300 м/с, затем была введена в действие парашютная система; приборы в течение 1,5 ч спуска на парашюте на ночной стороне планеты измеряли давление, плотность, температуру и химический состав атмосферы Венеры. Космический аппарат впервые осуществил плавный спуск в атмосфере другой планеты. Получены непосредственные данные о характеристиках атмосферы Венеры в интервале давлений 0,05-1,8 МПа.

«Венера-5» и «Венера-6» запущены соответственно 5 и 10 января 1969 года; масса аппаратов по 1130 кг. Аппараты снабжены упрочненными спускаемыми аппаратами массой 405 кг с расширенным составом научной и измерительной аппаратуры для продолжения исследований межпланетной среды и атмосферы Венеры. В полете проводились регулярные сеансы радиосвязи (73 сеанса — с «Венерой-5», 63 сеанса — с «Венерой-6») и прием научной информации (на частоте 922,763 МГц). После выполнения предусмотренной коррекции траектории на расстоянии 15,5-15,7 млн. км от Земли космические корабли достигли Венеры 16 и 17 мая 1969 года; спускаемые аппараты с научной аппаратурой отделились от космических аппаратов, и в результате аэродинамического торможения в атмосфере планеты их скорость снизилась с 11,17 км/с до 210 м/с; затем были приведены в действие парашютные системы и спускаемые аппараты совершили плавный спуск в атмосфере в течение 51-53 мин на ночной стороне планеты. Совместный полет космических аппаратов позволил получить большой объем информации, включая уточненные данные об атмосфере Венеры в интервале давлений 0,05-2,7 МПа, т. е. до более глубоких слоев атмосферы, чем при полете «Венеры-4».

Космический аппарат «Венера-7» запущен 17.8.1970. Масса 1180 кг (масса спускаемого аппарата ~500 кг). На трассе полета были проведены две коррекции траектории, обеспечившие попадание на планету. 15.12.1970, пройдя ~330 млн. км, космический аппарат достиг Венеры; спускаемый аппарат, рассчитанный на давление 18 МПа и температуру 530 °С, совершил спуск на парашюте на поверхность Венеры. Радиосигналы на участке спуска принимались в течение 35 мин, с поверхности — в течение 22 мин 58 с. В спускаемом аппарате находились радиосистема, научная аппаратура, источники питания. В месте посадки «Венеры-7» температура поверхности составила (475±20)°С, давление (9±1,5) МПа.

Космический аппарат «Венера-8» запущен 27.3.1972; масса 1184 кг (масса спускаемого аппарата 495 кг). В полете было проведено 86 сеансов радиосвязи, осуществлена коррекция траектории. 22.7.1972, пройдя более 300 млн. км, аппарат достиг Венеры. Впервые вход в атмосферу и посадка спускаемого аппарата осуществлялись на освещенную Солнцем сторону планеты. Научная аппаратура спускаемого аппарата предназначалась для решения задач: исследования атмосферы (измерения температуры и давления); измерения освещенности в атмосфере и у поверхности планеты; определения скорости ветра на различных уровнях в атмосфере; определения содержания аммиака в атмосфере; измерения перегрузок, возникающих на участке аэродинамического торможения; определения физических характеристик поверхностного слоя и характера поверхностных пород в месте посадки. Работа бортовых систем спускаемого аппарата продолжалась на участке парашютирования ~1 ч и на поверхности 50 мин 11 с. Параметры атмосферы на дневной и ночной сторонах оказались близкими; в месте посадки «Венеры-8» температура составила (470±8) °С, давление (9±0,15) МПа.

«Венера-9» и «Венера-10» — космические аппараты нового типа. «Венера-9» запущен 8.6.1975, «Венера-10» — 14.6.1975. Масса аппаратов 4936 и 5033 кг (масса каждого спускаемого аппарата с теплозащитным корпусом 1560 кг). «Венера-9» и «Венера-10» включают в себя космический и спускаемый аппарат. Основной силовой элемент космического аппарата — блок баков, на нижнем днище которых закреплены ракетные двигатели, на верхнем — приборный отсек, выполненный в форме тора. В верхней части космического аппарата находится переходник для крепления спускаемого аппарата. В приборном отсеке размещены системы управления, терморегулирования и другое. Спускаемый аппарат имеет прочный корпус сферической формы (рассчитан на внешнее давление 10 МПа), покрытый внешней и внутренней теплоизоляцией. В верхней части к спускаемому аппарату крепится аэродинамическое тормозное устройство, в нижней — торовое посадочное устройство. В спускаемом аппарате установлены приборы радиокомплекса, оптико- механическое ТВ устройство, аккумулятор, блоки автоматики, средства терморегулирования, научные приборы. Спускаемый аппарат помещен внутри теплозащитного корпуса сферической формы (диаметр 2,4 м), защищающего его от высоких температур на всем участке торможения. В полете с «Венеры-9» и «Венеры-10» было проведено по две коррекции траектории. За двое суток до подлета к планете от космических аппаратов были отделены спускаемые аппараты, которые совершили мягкую посадку (22 и 25 октября 1975 года) на невидимую в это время с Земли освещенную сторону Венеры. После отделения спускаемых аппаратов космические аппараты были переведены на пролетные траектории, а затем выведены на орбиты искусственных спутников планеты. Для передачи научной информации была реализована необходимая баллистическая схема, обеспечившая требуемое пространственное взаимное положение космических и спускаемых аппаратов. Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой космический аппарат, ставший к этому времени искусственным спутником Венеры, и ретранслировалась на Землю. Спускаемый аппарат вошел в атмосферу планеты под углом 20-23°.

После аэродинамического торможения осуществлялся спуск на парашютах в течение 20 мин (для проведения исследования облачного слоя), затем был сброшен парашют и осуществлен быстрый спуск. Спускаемый аппарат оснащен комплексом научной аппаратуры, включающим панорамный телефотометр для изучения оптических свойств и получения изображения поверхности в месте посадки; фотометр для измерения световых потоков в зеленых, желтых и красных лучах и в двух участках инфракрасных лучей; фотометр для измерения яркости атмосферы в инфракрасном спектре и определения химического состава атмосферы методом спектрального анализа; датчики давления и температуры; акселерометры для измерения перегрузок на участке входа в атмосферу; масс- спектрометр для измерения химического состава атмосферы на высоте 63-34 км; анемометр для определения скорости ветра на поверхности планеты; гамма- спектрометр для определения содержания естественных радиоактивных элементов в венерианских породах; радиационный плотномер для определения плотности грунта в поверхностном слое планеты.

«Венера-11» и «Венера-12» (модификация космического аппарата «Венера-9») запущены соответственно 9 и 14 сентября 1978 года; масса 4450 и 4461 кг (масса спускаемых аппаратов с теплозащитным корпусом 1600 и 1612 кг). Конструктивно «Венера-11» и «Венера-12» аналогичны «Венере-9» и «Венере-10». В полете с «Венеры-11» и «Венеры-12» было проведено по две коррекции. За двое суток до подлета к планете от космических аппаратов были отделены спускаемые аппараты, совершившие мягкую посадку 21.12.1978 («Венера-12») и 25.12.1978 («Венера-11») на расстоянии 800 км один от другого. После отделения спускаемых аппаратов космические аппараты были переведены на пролетные траектории и стали обращаться вокруг Солнца. Для передачи научной информации была реализована баллистическая схема, обеспечившая требуемое пространственное взаимное положение космических и спускаемых аппаратов. Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой космический аппарат, затем ретранслировалась на Землю. Спускаемый аппарат вошел в атмосферу планеты под углом ~20°. После аэродинамического торможения осуществлялся спуск на парашюте в течение 10 мин (для проведения исследования облачного слоя), затем был сброшен парашют и осуществлен быстрый спуск на поверхность. Спускаемый аппарат оснащен комплексом научной аппаратуры: масс- спектрометром и газовым хроматографом для проведения тонкого химического анализа атмосферы, нефелометром и рентгенофлюоресцентным анализатором для определения химического состава аэрозолей, измерителем характеристик солнечного излучения, измерителем электрической активности в атмосфере, датчиками давления и температуры, акселерометрами для измерения перегрузок.

На космических аппаратах «Венера-11» и «Венера-12» наряду с советской аппаратурой для исследования корпускулярного, гамма- и рентгеновского излучения Солнца и Галактики была установлена также французская аппаратура для проведения экспериментов по изучению характера солнечного ветра, гамма-излучения Солнца, гамма-всплесков космического происхождения, регистрации дискретных источников гамма-излучения с высокой разрешающей способностью путем совместной работы с искусственным спутником Земли «Прогноз-7», имеющим аналогичную аппаратуру. Научная аппаратура на космическом аппарате «Венера-11» и «Венера-12» проводила регистрацию данных на трассе полета Земля — Венера и после пролета планеты Венера.
Космические аппараты «Венера-13» и «Венера-14» выведены на орбиту соответственно 30.10.1981 и 4.11.1981. По конструкции и назначению аналогичны аппаратам «Венера-11» и «Венера-12». В программу полета входят также исследования характеристик солнечного ветра, космических лучей и межпланетной плазмы. На аппарате наряду с советской научной аппаратурой установлены приборы, созданные во Франции и Австрии. Спускаемые аппараты космических аппаратов «Венера-13» и «Венера-14» по конструкции аналогичны «Венере-9» и «Венере-10»; их масса составляет 4363 и 4363,5 кг соответственно. Масса спускаемого аппарата с теплозащитным кожухом 1645 кг, масса посадочного аппарата 760 кг. В полете были проведены 2 коррекции. Мягкая посадка на Венеру совершена 1 и 5 марта 1982 года соответственно. Аппараты после отделения спускаемых аппаратов переведены на пролетную траекторию и вышли на гелиоцентрическую орбиту. На спускаемом аппарате установлена аппаратура, аналогичная аппаратуре «Венера-9» и «Венера-10». Дополнительно (в отличие от аппаратов «Венера-9» и «Венера-10») получены цветные панорамы места посадки, а с помощью грунтозаборного устройства взяты пробы грунта внутрь спускаемого аппарата и проведен его химический анализ.

Космические аппараты «Венера-15» и «Венера-16» выведены на орбиту 2 и 7 июня 1983 года. Их масса 5250 и 5300 кг соответственно. Предназначены для исследования Венеры с орбиты искусственного спутника Венеры. Выведены на эту орбиту 10 и 14 октября 1983 года. Запуски осуществлялись ракетой-носителем «Молния» («Венера-1» — «Венера-8»), ракетой-носителем «Протон» с дополнительной 4-й ступенью («Венера-9» — «Венера-16»).