Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Меркурий - планета ближайшая к Солнцу

Космические исследователи Меркурия

История "Mariner-10"

     Первым космическим аппаратом, который достиг первой планеты от Солнца, стал "Маринер-10". В 1974 г американский космический аппарат пролетел вблизи Меркурия и передал на Землю изображения его поверхности. О поверхности ближайшей к Солнцу планеты ничего не было известно до его полета. Маринер - 10 был запущен 3 ноября 1973 г. Вес научной аппаратуры составлял около 80 кг. Сначало аппарат был направлен к Венере, в поле тяготения которой получил гравитационный разгон и, изменив траекторию, 29 марта 1974 г. подлетел к Меркурию. Снимки Меркурия Маринер-10 передавал в течении трех пролетов с интервалом в шесть месяцев. Эти снимки показали удивительное сходство рельефа Меркурия с ближайшей соседкой Земли - Луной. Как оказалось, вся его поверхность покрыта множеством кратеров разных размеров.

Космический аппарат Маринер - 10
Изображение космического аппарата "Маринер-10"
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ MARINER-10

     Ученых несколько разочаровало то, что атмосферы на Меркурии обнаружено не было. Найдены следы аргона, неона, гелия и водорода, но столь незначительные, что можно говорить лишь о вакууме с такой степенью разрежения, которую на Земле не умеют еще получать.
     Во время первого пролета, проходившего на высоте 705 км, были обнаружены ударная волна плазмы и магнитное поле вблизи Меркурия. Удалось уточнить значение радиуса планеты. 21 сентября 1974 г. на довольно большом расстоянии (более 48 тыс. км) был осуществлен второй пролет около Меркурия. Датчики температуры позволили установить, что в течении дня, продолжительность которого составляет 88 земных суток температура поверхности планеты поднимается до 510 градусов Цельсия, а ночью опускается до -210. С помощью радиометра был определен тепловой поток, излучаемый поверхностью; на фоне нагретых участков, состоящиз из рыхлых пород, выявлены более холодные, представляющие собой скальные породы.
     Во время третьего пролета около Меркурия, происходившего 16 марта 1975 г. на наименьшем расстоянии - 318 км, было подтверждено, что обнаруженное магнитное поле действительно принадлежит планете. Его напряженность составляет около 1% от напряженность земного магнитного поля. 3 тыс. фотографий, полученных на этом сеансе, имели разрешение до 50 м. Поскольку три сеанса фотографирования охватывали западное полушарие планеты, восточное осталось неисследованым. В настоящее время разрабатываются проекты новых полетов космических станций к Меркурию, которые позволят изучить и его восточное полушарие.

Грядущие вестники - "MESSENGER" и "БепиКоломбо"

     "MESSENGER": в августе 2004 г состоялся старт второй в истории автоматической станции, направленной к Меркурию, - "Мессенджер" (Поверхность, Космическое Окружение, Геохимия и Зондирование Меркурия - MESSENGER)- NASA (с небольшой задержкой). После запуска станция должна дважды пролететь вблизи Венеры (24 октября 2006 и 5 июня 2007), гравитационное поле которой искривит траекторию так, чтобы станция точно вышла к Меркурию. Исследования намечено провести в две фазы: сначало ознакомительные - с пролетной траектории при трех встречах с планетой (14 января 2008, 6 октября 2008, 29 сентября 2009), а затем (с 18 марта 2011) детальные - с орбиты искусственного спутника Меркурия, работа на которой будет происходить в течении одного земного года.

Космический аппарат Мессенджер
Изображение космического аппарата "Messenger"
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ MESSENGER

     При пролете около Меркурия в 2008 году должна быть заснята восточная половина неизученного полушария планеты, а год спустя - западная. Таким образом, впервые будет получена глобальная фотокарта этой планеты, и уже одного этого было бы достаточно, чтобы сделать данный пролет вполне успешным, однако программа работы "Мессенджера" гораздо более обширна. Во время двух запланированных пролетов гравитационное поле планеты будет "притормаживать" станцию, чтобы при последней встрече она смогла бы перейти на орбиту искусственного спутника Меркурия с минимальным удалением от планеты на 200 км и максимальным на - 15200 км. Орбита будет расположена под углом около 80 градусов к экватору планеты. Низкий участок разместится над ее северным полушарием, что позволит подробно изучить как крупнейшую на планете равнину Жары, так и предполагаемые холодные ловушки в кратерах близ Северного полюса, в которые не попадает свет Солнца и где предполагается наличие льда.
     Во время работы станции на орбите вокруг планеты планируется за первые 6 месяцев выполнить подробную съемку всей ее поверхности в различных диапазонах спектра, включая цветные изображения местности, определение химического и минералогического составов пород поверхности, измерение содержания летучих элементов в приповерхностном слое для nоисков мест концентрации льда. В последующие б месяцев будут выполняться очень детальные исследования отдельных объектов местности, наиболее важных для понимания истории геологического развития планеты. Такие объекты будут отобраны по результатам глобальной съемки, выполненной на первом этапе. Также лазерным высотомером будут проводиться измерения высот деталей поверхности для получения обзорных топографических карт. Магнитометр, расположенный вдалеке от станции на шесте длиной 3,6 м (чтобы избежать помех от приборов), произведет определение характеристик магнитного поля планеты и возможных магнитных аномалий на самом Меркурии.
     "БЕПИКОЛОМБО": принять эстафету у «Мессенджера» и начать в 2019 году изучение Меркурия с помощью сразу двух станций призван совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) - «БепиКоломбо». 3десь изыскательские работы планируется вести с помощью одновременно двух искусственных спутников, а также посадочного аппарата. В планируемом полете плоскости орбит обоих спутников пройдут через полюса планеты, что позволит охватить наблюдениями всю поверхность Меркурия. Основной спутник в виде невысокой призмы массой 360 кг будет двигаться по слабовытянутой орбите, то приближаясь к планете до 400 км, то удаляясь от нее на 1 500 км.
     На этом спутнике будет размещен целый комплекс приборов: 2 телекамеры для обзорной и детальной съемки поверхности, 4 спектрометра для изучения хи-диапазонах (инфракрасном, ультрафиолетовом, гамма, рентгеновском), а также нейтронный спектрометр, предназначенный для обнаружения воды и льда. Кроме того, основной спутник будет снабжен лазерным высотомером, с помощью которого должна быть впервые составлена карта высот поверхности всей планеты, а также телескопом - для поиска потенциально опасных для столкновения с Землей астероидов, которые заходят во внутренние районы Солнечной системы, пересекая земную орбиту. Вспомогательный спутник в виде плоского цилиндра массой 165 кг, называемый магнитосферным, планируется вывести на сильно вытянутую орбиту с минимальным расстоянием от Меркурия 400 км и максимальным - 12 000 км. Работая в паре с основным спутником, он будет производить измерения параметров удаленных областей магнитного поля планеты, в то время как основной займется наблюдением магнитосферы вблизи Меркурия. Такие совместные измерения позволят построить объемную картину магнитосферы и ее изменений во времени при взаимодействии с меняющими свою интенсивность потоками заряженных частиц солнечного ветра. На вспомогательном спутнике также будет установлена телекамера для съемки поверхности Меркурия.
     Магнитосферный спутник создается в Японии, а основной разрабатывается учеными европейских стран. В проектировании посадочного аппарата участвуют Научно-исследовательский центр имени Г.Н. Бабакина при НПО имени С.А. Лавочкина, а также фирмы Германии и Франции. Запуск «БепиКоломбо» планируется произвести в 2013 году. В связи с этим рассматриваются два варианта: либо единый запуск всех аппаратов ракетой «Ариан-5» с космодрома Куру во Французской Гвиане (Южная Америка), либо - два отдельных пуска с космодрома Байконур в Казахстане российскими ракетами «Союз-Фрегат» (на одной - основной спутник, на другой - посадочный аппарат и магнитосферный спутник). Предполагается, что перелет к Меркурию будет длиться 6 лет, за которые аппарат должен пролететь сравнительно близко от Луны и Венеры, гравитационное воздействие которых «скорректирует» его траекторию, придав направление и скорость, необходимые для достижения ближайших окрестностей Меркурия в 2019 году.
     Как уже было сказано, исследования со спутников планируется проводить в течение одного земного года. Что же касается посадочного блока, то он сможет проработать очень недолгое время - сильный нагрев, которому он должен подвергнуться на поверхности планеты, неизбежно приведет к выходу из строя его радиоэлектронных устройств. Во время межпланетного перелета небольшой посадочный аппарат дискообразной формы (диаметр 90 см, масса 44 кг) будет находиться «на спине» у магнитосферного спутника. После их разделения вблизи Меркурия посадочный аппарат будет выведен на орбиту искусственного спутника с высотой 10 км над поверхностью планеты.

Космический аппарат БепиКоломбо
Изображение космического аппарата "БепиКоломбо"
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ БЕПИКОЛОМБО

     Другой маневр переведет его на траекторию снижения. Когда до поверхности Меркурия останется 120 м, скорость посадочного блока должна уменьшиться до нуля. В этот момент он начнет свободное падение на планету, в ходе которого произойдет наполнение сжатым воздухом пластиковых мешков - они укроют аппарат со всех сторон и смягчат его удар о поверхность Меркурия, которой он коснется со скоростью 30 м/с (108 км/ч).
     Чтобы уменьшить негативное воздействие солнечного тепла и радиации, посадку на Меркурий планируется произвести в полярной области на ночной стороне, невдалеке от линии раздела темной и освещенной частей планеты, с таким расчетом, чтобы примерно через 7 земных дней аппарат «увидел» рассвет и поднимающееся над горизонтом Солнце. Для того чтобы бортовая телекамера смогла получить изображения местности, планируется снабдить посадочный блок своего рода прожектором. С помощью двух спектрометров будет определено, какие химические элементы и минералы содержатся в точке посадки. А небольшой зонд, прозванный «кротом», проникнет вглубь, чтобы провести измерения механических и тепловых характеристик грунта. Сейсмометром попытаются зарегистрировать возможные «меркуретрясения», которые, кстати, весьма вероятны. Также планируется, что с посадочного аппарата на поверхность сойдет миниатюрный планетоход - для исследования свойств грунта на прилегающей территории. Несмотря на грандиозность планов, детальное изучение Меркурия только начинается. И то, что земляне намерены потратить на это множество сил и средств, отнюдь не случайно. Меркурий - единственное небесное тело, внутреннее строение которого столь сходно с земным, поэтому для сравнительной планетологии интерес он представляет исключительный. Возможно, исследования этой далекой планеты позволят пролить свет на загадки, таящиеся в биографии нашей Земли.


КА "Маринер - 10"

    "Маринер -10" - пока единственные космический аппарат, исследовавший Меркурий. Сведения, полученные им 30 лет назад, до сих пор остаются наилучшим источником информации об этой планете. Полет этого космического аппарата считается исключительно успешным. На сведениях, полученных им в ходе полета, основаны все современные карты Меркурия и подавляющее большинство данных о его физических характеристиках. Сообщив о Меркурии всю возможную информацию, "Маринер - 10" исчерпал ресурс жизнедеятельности, но и возможно до сих пор продолжает безмолвно двигаться по прежней траектории, встречаясь с Меркурием каждые 176 земных дней - точно через два оборота планеты вокруг своей оси. Из-за такой синхронности движения он всегда пролетает над одним и тем же районом планеты, освещенным Солнцем, точно под тем же углом, как и во время своего первого пролета.

Очки антифары.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru