MESSENGER

MESSENGER (англ. MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging — апарат для дослідження поверхні, навколишнього середовища, геохімії Меркурія і його зондування[1][2][3]) — американський космічний зонд для дослідження Меркурія. Вартість експедиції склала 446 мільйонів американських доларів[2].

Емблема місії

Messenger запущений в космос 3 серпня 2004 з космодрому на мисі Канаверал за допомогою ракети-носія Delta II. Щоб вийти на орбіту найближчої до Сонця планети зонд здійснив складні маневри, включаючи один оберт навколо Землі, два навколо Венери, 15 обертів навколо Сонця і три навколо Меркурія. На орбіту Меркурія апарат вийшов 18 березня 2011. В ході своєї місії Messenger отримав першу детальну карту поверхні Меркурія, а дослідження його кратерів демонструють неоднорідну внутрішню будову планети. Також апарат вивчив високоенергетичні часточки від Сонця, в потоці яких перебуває планета. Протягом своєї місії апарат подолав відстань, що перевищила 7,9 мільярдів кілометрів.

Розробка та створення

Проект космічного зонда було розроблено Національним аерокосмічним агентством США (NASA) під керівництвом Шона Соломона (англ. Sean Solomon)[2][3][4]. Станція була створена в лабораторії прикладної фізики університету Джонса Гопкінса під керівництвом директора НАСА Майкла Ґріффіна[4][5]. Керівником проекту було призначено професора Шона Соломона[2][3][6].

У місії зонда, крім картографування поверхні планети, було 7 наукових завдань[2][6][7]:

  • з'ясувати причини високої густини планети;
  • дізнатися про геологічну історію планети;
  • визначити структуру ядра планети;
  • вивчити природу магнітного поля;
  • встановити природу незвичайних, схожих на кригу, утворень на полюсах;
  • вивчити природу екзосфери планети;
  • перевірити теорію, згідно з якою Меркурій стискається в міру охолодження свого ядра.
Схема апарата (перед)
Схема апарата (зад)
Збирання «Мессенджера»
«Мессенджер» і третя
ступень ракети Delta II
Схема ракети-носія Delta II

Вага «Мессенджера» становила 1093 кг, з яких більше половини займало паливо: тетраоксид діазоту й гідразин, а також гелій для створення тиску[8]. Корпус апарату розміром 1,42 × 1,85 × 1,27 м виготовлено з композиту, що містить вуглецеве волокно. На борту «Мессенджера» встановлено 7 одиниць наукової апаратури: дворежимна фотокамера MDIS (англ. Mercury Dual Imaging System) для дослідження ландшафту Меркурія​​, спектрометр нейтронів гамма- і рентгенівських променів, спектрометр частинок і плазми EPPS (англ. Energetic Particle and Plasma Spectrometer), спектрометр для дослідження складу атмосфери й поверхні планети MASCS (англ. Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer), магнітометр і лазерний висотомір[4][6][8][9]. Для обробки даних, що надходять з приладів, на борту «Мессенджера» встановлено два процесори: основний (25 МГц) і запасний (10 МГц)[10]. Для захисту космічного апарату від сонячного випромінювання його корпус було вкрито особливим керамічним екраном, здатним витримати температуру 450 °C[4][10].

Вивчення Меркурія повинно сприяти пізнанню процесу формування Землі, а також глибшому розумінню процесів взаємодії нашої планети з Сонцем[1][6].

Хронологія функціонування

3 серпня 2004 року після добової затримки, яка була пов'язана з негодою, «Мессенджер» було запущено з космодрому ВПС США «Мис Канаверал» ракетою-носієм Delta-2 7925H-9.5[4][7][11]. Оскільки політ до Меркурія по прямій неможливий, «Мессенджер» мав зробити кілька гравітаційних маневрів[4][6]. Перше зближення з Меркурієм планувалося через 4 роки після запуску апарата[4].

У серпні 2005 року «Мессенджер» зблизився із Землею для гравітаційного маневру. 2006 й 2007 року він здійснив ще два гравітаційних маневри поблизу Венери, під час другого він передав на Землю серію знімків і встановив зв'язок зі штучним супутником Венери «Венера-експрес» задля планової перевірки працездатності апарата. 14 січня та 6 жовтня 2008 року «Мессенджер» двічі наблизився до Меркурія[2][3][12]. Під час другого зближення було встановлено рекорд точності проходження запланованою траєкторією: апарат пролетів на відстані 200 км від поверхні планети, а похибка становила всього 600 м[13].

З 17 березня 2013 року розпочалася 2 продовжена місія до березня 2015 року.[14] Зараз (2014 рік) MESSENGER має низьку орбіту, що поступово зменшується і потребує підняття орбіти, щоб уникнути удару з поверхнею. Він має палива ще на два включення: 24 жовтня і 21 січня.[15]

Старт ракети-носія
Дельта II
Схема траєкторії
польоту апарата (англ.)
Знімок Венери,
зроблений Месенджером
Месенджер на орбіті
Меркурія (графіка)
Знімок Меркурія,
зроблений Месенджером

Під час перших двох зближень було складено практично повну карту поверхні Меркурія. Виявилося, що раніше невивчена поверхня планети менше поцяткована кратерами[9]. Крім того, за допомогою «Мессенджера» було відкрито унікальні утворення на поверхні планети, зокрема систему грабенів Pantheon Fossae на дні велетенського кратера Caloris Planitia[9]. У липні 2008 року вчені оприлюднили деякі подробиці своїх досліджень. З'ясувалося, що в екзосфері планети наявна вода. Після обробки докладних фотографій кратерів висловлювалися припущення, що водяний лід може бути виявлено й на поверхні планети[12][16]. Детальні знімки зубчастих урвищ — ескарпів, що з'явилися на Меркурії під час охолодження розплавленого ядра планети, довели, що планета стискалася[2][16]. На дні деяких кратерів було знайдено сліди лави, що свідчили про вулканічну активність планети[9][12]. Було досліджено магнітосферу планети, проте її природу так і не було встановлено[9][12]. 30 вересня 2009 року «Мессенджер» зробив третє заплановане[4][6][9] зближення з поверхнею Меркурія[17]. 17 березня 2011 року, після 6,5 років польоту, почав гальмування, яке тривало 15 хвилин, і космічний апарат було успішно виведено на орбіту планети[18][19]. У цей час апарат перебував на відстані 46 млн км від Сонця й 155 млн км від Землі, від часу запуску до Меркурія зонд здолав шлях близько 7,9 млрд км.

17 березня 2012 після передачі понад 100 000 фотографій «Мессенджер» успішно завершив основну річну місію і продовжив роботу за планом додаткової місії до березня 2013[20].

Раніше «Мессенджера» до Меркурія наближався лише один космічний апарат — американський космічний зонд «Марінер-10» (англ. Mariner 10), який 1973 року зробив перші докладні знімки поверхні планети (близько 45% поверхні), підтвердив масу планети, наявність слабкої атмосфери й магнітного поля[7].

Місія MESSENGER завершила свою роботу 30 квітня 2015, коли апарат на швидкості 3,91 кілометра на секунду впав на поверхню Меркурія. Приблизні координати падіння апарата: 54 градуси північної широти і 210 градусів східної довготи. Зіткнення сталося на боці планети, недоступному для спостереженню з Землі. Основною причиною завершення місії є вичерпання запасів палива станцією. В результаті падіння апарату на північній півкулі планети утворився кратер діаметром приблизно 16 метрів. Такий розрахунковий результат було отримано після вивчення динаміки зіткнення космічного апарата масою 513 кілограмів, поперечні розміри якого дорівнюють приблизно трьом метрам[джерело?].

Див. також

Примітки
  1. Frank D. Roylance (17 березня 2011 року). Messenger successfully goes into orbit around planet Mercury. The Baltimore Sun. (англ.)
  2. Mercury Orbit Insertion & Station Keeping. офіційний сайт експедиції MESSENGER. 18 березня 2011 року. Архів оригіналу за 3 грудня 2013. Процитовано 30 листопада 2013. (англ.)
  3. MESSENGER Flyby of Mercury. з офіційного сайту експедиції MESSENGER. 30 вересня 2009 року. Архів оригіналу за 6 травня 2010. Процитовано 30 листопада 2013. (англ.)
  4. Anne Minard (7 жовтня 2008 року). Mercury Flyby Reveals Bright Craters, Long Rays. National Geographic News. (англ.)
  5. Messenger Sets Record For Accuracy Of Planetary Flyby. Space Daily. 13 жовтня 2008 року. (англ.)
  6. Stefano S. Coledan (4 серпня 2008 року). Messenger Spacecraft Begins Journey To Mercury. Нью-Йорк Таймс. (англ.)
  7. Emily Lakdawalla (3 липня 2008 року). MESSENGER Scientists «Astonished» to Find Water in Mercury's Thin Atmosphere. The Planetary Society. (англ.)
  8. Михаил Карпов (15 січня 2008 року). Космический аппарат Messenger: что внутри?. Компьюлента. Архів оригіналу за 3 грудня 2013. Процитовано 30 листопада 2013.(рос.)
  9. Артём Тунцов (31 січня 2008 року). За Меркурием хвост. Газета.Ru. (рос.)
  10. Warren E. Leary (14 січня 2008 року). Spacecraft Zipping Past Mercury. The New York Times. (англ.)
  11. Kenneth Chang (8 січня 2008 року). Flyby of Mercury Answers Some Old Questions. The New York Times. (англ.)
  12. Tariq Malik (16 серпня 2004 року). Is Mercury the Incredible Shrinking Planet? MESSENGER Spacecraft May Find Out. Space.com. (англ.)
  13. NASA Sending A MESSENGER To Mercury. ScienceDaily. 26 липня 2004 року. (англ.)
  14. MESSENGER Surpasses 200,000 Orbital Images of Mercury. JHU – APL. 6 лютого 2014. Архів оригіналу за 15 квітня 2014. Процитовано 14 квітня 2014.
  15. From Mercury orbit, MESSENGER watches a lunar eclipse. Planetary Society. 10 жовтня 2014.
  16. Лисов И. (30 квітня 2005 року). Майкл Гриффин — новый администратор NASA. Новости космонавтики (№ 6, 2005). Архів оригіналу за 3 грудня 2013. Процитовано 30 листопада 2013. (рос.)
  17. Awaiting the Big Push. Johns Hopkins University. 4 червня 2004 року. Архів оригіналу за 3 грудня 2013. Процитовано 30 листопада 2013. (англ.)
  18. MESSENGER Mission. офіційний сайт експедиції MESSENGER NASA. (англ.)
  19. The Mission. офіційний сайт експедиції MESSENGER. Архів оригіналу за 15 жовтня 2013. Процитовано 30 листопада 2013. (англ.)
  20. MESSENGER Provides New Look at Mercury's Landscape, Metallic Core, and Polar Shadows. Press release — Johns Hopkins University. 21 березня 2012 року. Архів оригіналу за 13 травня 2013. Процитовано 29 серпня 2012. (англ.)

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.