Астероиды - космические лилипуты
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Астероиды и Кометы
Лилипуты
Зонд NEAR
Страница: Миссия "NEAR", Астероид Матильда, Астероид Эрос (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4), Посадка (Part #1, Part #2);
Малые тела Солнечной системы

NEAR Shoemaker: Эрос становится ближе...

    3 марта 2000 года, после спуска на орбиту высотой вокруг Эроса 200 км, АМС NEAR начала главный этап исследований астероида. В течение марта КА фотографировал Эрос для составления глобальной карты поверхности, выполнял измерения лазерным высотомером для составления его топографической модели, уточнял параметры гравитационного и искал признаки магнитного полей. Бортовой прибор XGRS выполнил первые прямые измерения элементного состава поверхности Эроса.

Астероид Эрос
Седло Эроса. Северо-восточный край седла на Эросе. 3 марта 2000 года, высота орбиты 200 км. Разрешение снимка 20 метров на пиксель.
АСТЕРОИД ЭРОС

    Весь март аппарат проработал штатно. Беспокойство управленцам принесла только бортовая мультиспектральная камера MSI. 13 марта в 03:52 UTC из-за программной ошибки она была отключена (до 19:30 UTC 14 марта). Анализ показал, что виновно в этом программное обеспечение (ПО) цифрового блока обработки информации камеры MSI. 23 марта на борт загрузили новое ПО. Несмотря на это, в последних числах марта камера вновь несколько раз дала сбои и требовала перезагрузки. Теперь выяснили, что проблемы были вызваны ошибкой, проникшей в уже исправленное ПО. Очередная «заплатка» была загружена на борт 30 марта.

Астероид Эрос
Северо полярный регион Эроса. 11 марта 2000 г., орбита 206 км, область на снимке 10 км в поперечнике. Регион сильнократерированный, слева захвачена часть седла астероида. Область гораздо меньше изрыта кратерами, это указывает на ее относительную молодость.
АСТЕРОИД ЭРОС

АСТЕРОИД ЭРОС
    14 марта исполнился месяц, как NEAR находился на орбите вокруг Эроса. В этот день представители NASA заявили о переименовании аппарата в «NEAR имени американского планетолога Юджина Шумейкера» – короче, «NEAR-Шумейкер». Шумейкер погиб в автокатастрофе в 1997 г. в Австралии, где занимался исследованиями метеоритных кратеров. Ему принадлежит открытие кометы Шумейкеров-Леви, упавшей на Юпитер в 1994 г. Часть праха Юджина Шумейкера находилась на борту АМС Lunar Prospector, столкнувшейся с поверхностью Луны в 1999 г.
АСТЕРОИД ЭРОС

    Параллельно с поиском причин неполадок специалисты работали над исследованием возможности изменения работы аппарата в режиме защиты от сбоев. А именно, они искали способ не выключать бортовые научные приборы при сбоях на борту в том случае, если приход энергии от Солнца достаточен для их работы. 22 марта на борт загрузили обновленное для этой цели ПО. А 3 апреля около 02:00 UTC аппарат выдал первый импульс тяги длительностью 36 сек, предназначенный для перевода аппарата с 200-километровой круговой орбиты на орбиту 200x100 км.
    Напомним, на борту NEAR в конце февраля были включены все научные приборы: мультиспектральная камера MSI, лазерный дальномер NLR, гамма-спектрометр XGRS, магнитометр, спектрограф ближнего ИК-диапазона. О результатах, полученных в марте некоторыми приборами, пойдет речь.

Снимки Эроса: игра света и тени

    Наиболее изученными по снимкам камерой MSI к концу февраля были восточное и западное «полушария» астероида.
    Почти на всех этих фотографиях ученые заметили, что по крайней мере освещенная Солнцем поверхность астероида покрыта большим количеством кратеров. Многие участки поверхности Эроса покрыты бороздами, похожими на увиденные на астероиде Гаспра и на Фобосе.

Астероид Эрос
Проблески в тенях Эроса. На мозаике показано затененное седло Эроса от 3 марта 2000 года. С орбиты в 204 км и разрешением в 20 метров на пиксель. Самые крупные кратеры на снимке 4-5 км в диаметре. Поскольку Солнце в этот момент светило достаточно низко по отношению к этим кратерам, то даже небольшие топографические особенности отбрасывают длинные тени. Это позволило рассмотреть несколько каменных глыб на стенках кратера размером от 50 до 100 метров в диаметре.
АСТЕРОИД ЭРОС

    Снимки, полученные после 2 марта с разрешением до 20 м, только усилили впечатления от увиденного в феврале. Поверхность Эроса оказалась покрыта большим числом кратеров и изборождена от края до края рытвинами, тянущимися преимущественно с востока на запад. Большая часть поверхности астероида покрыта кратерами диаметром менее 100 м. По словам специалистов, таких кратеров на Эросе очень много, и чем детальнее снимки, тем большее их количество «проступает».
    Очертания кратеров сглажены и нечетки. Ученые полагают, что это характерно для процесса разрушения крупных старых кратеров ударами большого количества малых метеоритов. Поскольку невозможно подсчитать число кратеров, ученые пока затрудняются в определении возраста Эроса. Поразило ученых и огромное количество камней на поверхности Эроса. Размеры многих из них составляют до 50 м в поперечнике. Необычно также то, что камни очень сильно рассеяны по поверхности Эроса – значительно сильнее, чем на других исследованных космических телах.

АСТЕРОИД ЭРОС
    Что значит «полушарие» для «картофелины», какой является Эрос? Для определения любой точки на поверхности астероида используются обычные сферические полярные координаты – долгота, широта, радиус. Но как ученые выбрали нулевой меридиан и нулевую широту? Для этого по снимкам они определили ось вращения астероида. Затем нашли направление на «северный полюс» и сам северный полюс как линию пересечения оси вращения с поверхностью Эроса. По определению, с северного полюса вращение астероида должно осуществляться против часовой стрелки. Теперь экватор. Плоскость его должна быть перпендикулярна оси вращения. Определив его, следующим шагом специалисты нашли нулевой меридиан. Для этого на Эросе был выбран кратер, относительно которого при движении вдоль экватора по ходу вращения осуществляется движение «на восток», в обратную сторону – «на запад». Правда, тут есть небольшая путаница. Для планетологов-геофизиков отсутствует понятие «запад», поскольку они пользуются только восточными долготами (от 0 до 360° по вращению). В то же время картографы и геологи пользуются только западными долготами (от 0 до 360° в направлении против вращения).
АСТЕРОИД ЭРОС

    Еще одна особенность кратеров на Эросе: стенки многих из них имеют местами различную поверхностную яркость. В то время как верхняя их часть более светлая, на дне видны темные включения. На исследованных ранее астероидах такого не наблюдали. Пока специалисты не могут назвать, откуда такая разница. Возможно, на дне кратеров лежит материал иной текстуры, чем на склонах. Например, это могут быть скопления крупных камней, скатившихся вниз под действием силы притяжения. А может быть, это проступает оголенное ударом метеорита ядро астероида. В дальнейшем более детальные снимки и наблюдения, проведенные с использованием других приборов, должны прояснить картину.

Первые измерения лазерным высотометром

    К середине марта было проведено около 16000 замеров бортовым высотомером NLR. По данным, полученным с него, специалисты установили средний радиус Эроса в 9.1 км, максимальный – в 18.6 км. Похоже, наибольшим радиусом астероид обладает в направлении юга. Минимальный радиус, который удалось замерить, оказался равным 5 км. Правда, результаты измерений, по словам Марии Зубек (Maria Zubek, специалист по NLR), можно считать лишь предварительными. Во-первых, NLR не рассчитан на работу с такого расстояния, во-вторых, специалисты пока не имеют однородного распределения точек замеров по поверхности астероида. Более подробная информация будет получена после перехода на 50-километровую орбиту. Тогда же ученые будут комбинировать данные о топографии, полученные с NLR, и карту гравитационного поля для определения внутреннего строения Эроса.

Астероид Эрос
Предполагаемый и реальный спектры с прибора NIS
АСТЕРОИД ЭРОС

Гамма-спектрометр ловит отражение Солнца

    Гамма-спектрометр, как и NLR, рассчитан на использование с орбиты высотой до 50 км. Тем не менее, ученые включили его в конце февраля на высоте около 300 км. Они надеялись на солнечные вспышки. Дело в том, что солнечное излучение после вспышки, достигнув поверхности астероида, могло, по расчетам, вызвать ядерные реакции, которые, в свою очередь, могли инициировать вторичное гамма-излучение. При достаточно сильной вспышке вторичное излучение могло быть измерено бортовым гамма-спектрометром. По его спектру ученые надеялись уже в марте определить элементный состав поверхности хотя бы в глобальном масштабе. И им повезло.

Астероид Эрос
Морфология поверхности астероида Эрос. Снимок от 10 марта 2000 года, орбита 206 км, область 10 км в поперечнике.
АСТЕРОИД ЭРОС

Астероид Эрос
Валуны, валуна, валуны. Юго-западная часть седла Эроса. 6 марта 2000 года, орбита 201 км. Многие валуны на снимке 50 метров в диаметре. Считается, что валуны - это куски породы выброшенные на поверхность во время образования кратеров.
АСТЕРОИД ЭРОС

Астероид Эрос
И снова седло Эроса. 22 марта 2000 года, орбита 208 км.
АСТЕРОИД ЭРОС

    2 марта в 08:30 UTC на Солнце произошла вспышка. По словам Джейкоба Тромбки (Jacob Trombka, Центр космических полетов имени Годдарда), в течение 600 сек спектрометр регистрировал вторичное излучение от поверхности Эроса. В спектре ученые обнаружили линии магния, алюминия, кремния, кальция, железа. К сожалению, из-за неблагоприятного угла наблюдения Эроса прибором не удалось оценить количественное содержание этих элементов. Впрочем, как и у высотомера, основная работа спектрометра начнется на орбите высотой 50 км. Тогда ученые смогут определить элементный состав Эроса с разрешением 2 км.

Необходимо понижение высоты орбиты

    С использованием магнитометра NEAR ученые пытались найти признаки магнитного поля Эроса. Их пока нет. Правда, чувствительность прибора – 1 μТ, а величиной такого порядка обладает магнитное поле Земли на высоте нескольких сотен километров. Вряд ли Эрос обладает магнитным полем такой же мощности, как и у Земли. Поэтому ответить на вопрос, есть ли у Эроса собственное магнитное поле, можно только после понижения высоты орбиты NEAR.

Номинальная орбита

    11 апреля в 21:10 UTC NEAR выполнил маневр OCM-4, после которого аппарат перешел с эллиптической орбиты 100х200 км спутника Эроса на околокруговую орбиту высотой 100 км. (Кстати, высоту орбиты отсчитывают относительно поверхности сферы радиусом примерно 8.5 км. Объем сферы равен объему Эроса.)

Астероид Эрос
Орбита 100 км от центра астероида. Изображения с этой орбиты используются для создания глобальной карты освещенной части Эроса. Снимок от 17 апреля 2000 года.
АСТЕРОИД ЭРОС

    Через 11 дней, 22 апреля в 17:30 UTC, КА был переведен на орбиту 100х50 км (коррекция OCM-5), а 30 апреля в 16:15 UTC коррекция OCM-6 перевела аппарат на околокруговую орбиту высотой 50 км. Шестой маневр стал самым значительным из всех проведенных до этого на орбите астероида; длительность импульса составила около 2 мин 20 сек (для сравнения, длительность OCM-4 составила около 5 сек). После отработки OCM-6 плоскость орбиты КА стала почти перпендикулярна плоскости экватора. Теперь орбитальная скорость движения аппарата составляет 3 м/с, период обращения вокруг Эроса равен приблизительно 120 мин.

Астероид Эрос
Это один из первых снимков поверхности Эроса, выполненных с низкой орбиты. Он сделан 1 мая с высоты 53 км. В области размером 1.8 км можно заметить большое количество кратеров и камней на поверхности астероида в виде точек, имеющих размеры до 8 м. Большой камень в верхнем правом углу имеет в поперечнике 45 м.
АСТЕРОИД ЭРОС

Астероид Эрос
Горизонт Эроса и наиболее характерные черты поверхности: кратеры, края которых скруглены эрозией (от ударов мелких метеоритов и оседания пыли), вариация яркости материала на стенках кратеров и россыпь камней размером от 8 до 100 м. Снимок сделан 2 мая 2000 г. с высоты 52 км и показывает участок шириной 1.8 км.
АСТЕРОИД ЭРОС

    10, 17, 24 и 31 мая с помощью бортовой ДУ был «сброшен момент» маховиков системы ориентации. Обычно сброс момента совмещают с коррекцией, но в мае коррекций не было.

Астероид Эрос
Одна из интересных особенностей рельефа на поверхности Эроса – эта горная гряда, опоясывающая почти все северное «полушарие» астероида. На снимке, сделанном 20 мая, показана область размером 1.4 км при разрешении 4 м. Эта часть гряды имеет ширину до 250 м. Огромное число перекрывающих друг друга кратеров указывает на большой возраст поверхности.
АСТЕРОИД ЭРОС

    31 мая исполнился месяц с тех пор, как американская АМС NEAR вышла на круговую 50-километровую орбиту искусственного спутника астероида 433 Эрос. С этой орбиты аппарат выполняет детальные исследования профиля и состава поверхности астероида с использованием всех бортовых научных приборов. Одновременно они продолжают вести поиск магнитного поля астероида, уточнять его массу и скорость собственного вращения.

Приборы отключались по очереди

    К сожалению, май оказался трудным месяцем для специалистов группы управления. Основная часть проблем была связана с научной аппаратурой на борту КА. Так, 30 апреля в 13:22 UTC почти на 11 часов отключилась мультиспектральная камера MSI. На этот период учеными не было запланировано научных съемок, но не удалось провести и наблюдения для оптической навигации, запланированные через 1.5 и 4.5 часа после коррекции OCM-6. Кроме того, 2 мая в 09:02:08 UTC по превышению тока отключился лазерный дальномер NLR. В этот же день во время очередного сеанса связи в 13:36:04 прибор был вновь включен и в 17:32:35 возобновил измерения. Специалисты увеличили с 2 до 3 сек допустимое время перегрузки по току, чтобы избежать таких отключений в будущем. 13 мая первые неприятности появились у ИК-спектрометра NIS. Анализ телеметрии показал, что проблема связана с превышением допустимого тока в преобразователе, питающем прибор. Спектрометр был отключен.

Астероид Эрос
Группы скал. Многие кратеры на поверхности Эроса обладают яркими узорами на их стенках. Снимок от 16 мая 2000 года, сделанный с орбиты в 50 км, показывает типичный пример такого узора с высоким пространственным разрешением.
АСТЕРОИД ЭРОС

    Наконец, 25 мая в 18:10:19 UTC автоматически отключился гамма-спектрометр XGRS. На следующий день в 19:16:09 он был включен на 1 мин для приема телеметрии. Анализ показал, что прибор исправен, и 27 мая в 17:05:51 его включили вновь. После необходимой подготовки 28 мая нормальная работа XGRS возобновилась.
Автор: С.КАРПЕНКО, "НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"
http://www.auto-magnitola.ru это ресурс автозвука и автомагнитол с собственным сервис центром.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru