Служу человечеству. Какие потери и приобретения были у флота космических исследователей в 2018-м

Возможно, в сравнительно недалеком будущем на Марсе появится человеческое поселение, а Луна станет популярным туристическим направлением, но пока открывать тайны космоса приходится по старинке: при помощи беспилотных исследовательских аппаратов. В 2018-м их флот существенно увеличился. Новые механические "разведчики" полетели к Солнцу и Луне, устремили свой взгляд за пределы нашей планетной системы и отправились за образцами на астероиды. Впрочем, и без потерь в составе также не обошлось.

Тайны Солнца и планет

Помните миф об Икаре – юном греке, который подлетел слишком близко к солнцу, из-за чего и погиб? Теперь NASA решило повторить подвиг молодого человека, только без печального результата. В августе американское аэрокосмическое агентство запустило зонд Parker Solar Probe, которому предстоит подойти к нашему светилу на рекордно близкое расстояние и не просто пережить это путешествие, но и помочь ученым больше узнать о Солнце.

"Гелиофизики более 60 лет ждали, чтобы подобная миссия стала возможной, - говорит Никола Фокс, директор отделения гелиофизики в NASA. – Тайны Солнца, которые мы хотим узнать, скрываются в короне".

Parker Solar Probe позволит человечеству подобраться к Солнцу ближе, чем когда-либо – NASA

Почему температура короны (внешний слой атмосферы звезды) в 300 раз выше, чем у видимой поверхности, и как разгоняется солнечный ветер? Зонд будет помогать с ответами на эти и другие вопросы в течение следующих семи лет. За это время Parker пройдет 24 сближения с Солнцем, разовьет скорость свыше 690 000 км/ч и подойдет к звезде на расстояние примерно в 6,1 миллиона километров – это рекордные показатели для летательных аппаратов, когда-либо созданных руками человека.

Первое сближение Parker Solar Probe совершил в конце октября-начале ноября, и часть собранных им данных уже была отправлена на Землю. Передача будет завершена целиком только в апреле 2019-го. Тогда зонд пойдет на второе сближение.

А пока ученые NASA пытаются дотянуться до Солнца, их коллег из Китая больше занимает другое небесное светило – Луна. В декабре местное космическое агентство CNSA отправило к земному спутнику автоматическую межпланетную станцию Chang'e 4 ("Чанъэ-4"). В начале января китайский исследовательский аппарат первым в истории совершит посадку на обратной стороне Луны.

Китай может стать первой космической державой, добравшейся до обратной стороны Луны, если посадка "Чанъэ" пройдет успешно – CASC

В рамках миссии Chang'e 4 изучит ударный кратер Карман. Ученые полагают, что столкновение, которое привело к формированию этой огромной дыры в поверхности спутника, затронуло не только кору, но даже мантию, а значит, здесь можно найти образцы породы, отличные от тех, что находятся на поверхности Луны.

Кроме того, при помощи Chang'e 4 ученые планируют выяснить, как развиваются растения в условиях слабой лунной гравитации – знание, которое определенно пригодится, когда человечество созреет для постройки базы на спутнике Земли. Для этого на борту исследовательского аппарата прибудет капсула с замкнутой экосистемой, содержащая семена картофеля и горчицы.

И если новому "Чанъэ" посадка только предстоит, то другой спускаемый аппарат уже успешно получил новую прописку. На Марсе. Речь идет об исследовательском зонде InSight, который в конце ноября успешно опустился на поверхность Красной планеты, став первым за минувшие 6 лет аппаратом, совершившим здесь посадку.

Человеческой колонии на Марсе пока нет, но планета потихоньку наполняется нашей техникой – NASA/JPL-Caltech

NASA, отправившее аппарат, возложило на него немало задач. InSight предстоит изучить теплопроводность и сейсмическую активность планеты, а также колебания ее орбиты, происходящие под действием гравитации Солнца и естественных спутников, Фобоса и Деймоса. Но пока он только обустраивается и исправно шлет фотографии на Землю.

Наблюдения за Марсом продолжаются не один год. Даже сейчас на орбите планеты находится несколько исследовательских аппаратов и еще парочка работает на поверхности. А вот Меркурию – другому довольно близкому соседу – внимания уделялось не так много. Последняя миссия под названием MESSENGER завершилась еще 3 года назад, и с тех пор с малого расстояния к планете не присматривались.

В этом году европейское (ESA) и японское (JAXA) космические агентства решили исправить ситуацию. В октябре они отправили к Меркурию сразу два исследовательских зонда в рамках миссии BepiColombo. Один предназначен для исследования поверхности планеты, второй – для изучения магнитного поля и магнитосферы.

Пока у Меркурия нет действующих исследовательских аппаратов, но в следующем 10-летии появится сразу два – ESA

Впрочем, ждать результатов их работы придется долго, поскольку на рабочие орбиты они выйдут лишь к 2025 году. Почему так долго? Конечно, добраться до Меркурия можно гораздо быстрее, но поскольку планета находится слишком близко к Солнцу, исследовательские аппараты могут оказаться в лапах его гравитации. Поэтому перед прибытием на место транспортный модуль миссии, несущий оба зонда, совершит ряд гравитационных маневров у Земли, Венеры и Меркурия. Исследовательская программа рассчитана на 2 года, но по истечении срока она может быть и продлена.

Время осматривать камни

Не стоит думать, что ученых интересуют только звезды и планеты. Не меньший интерес представляют и астероиды, которые нередко называют "капсулами времени". На Земле тот строительный материал, из которого была образована Солнечная система, существенно изменился за годы эволюции планеты. Но на астероидах он может присутствовать в первозданном виде, а значит, они способны пролить свет на то, какой была наша планетная система 4,5 миллиарда лет назад. В 2018-м году его поисками занялись сразу два исследовательских аппарата.

Первым оказался зонд "Хаябуса-2", запущенный японским космическим агентством JAXA еще в 2014-м году. В июне он прибыл к месту назначения – астероиду Рюгу. За минувшие месяцы он успел прислать с места работы ряд снимков, и даже видеоролик. По предварительным планам зонд пробудет у астероида до конца следующего года и соберет образцы как с поверхности небесного тела, так и из-под нее. Для этого он выстрелит по Рюгу снарядом, а материал возьмет из образовавшегося кратера. Доставить полученные образцы на Землю " Хаябуса-2" должен к концу 2020-го.

"Хаябуса-2" прибыл к Рюгу не совсем с миром – JAXA

Его американский коллега по имени OSIRIS-REx провозится дольше. Зонд, запущенный NASA в 2016-м, прибыл к астероиду Бенну только в начале декабря, но уже помог совершить любопытное открытие. С его помощью на небесном теле были обнаружены гидроксилы (молекулы со связанными атомами кислорода и водорода). Это значит, что в свое время, возможно, когда Бенну был частью более крупного объекта, он взаимодействовал с водой.

OSIRIS-REx протягивает руку астероиду Бенну – NASA Goddard Space Flight Center

Работа OSIRIS-REx только началась. Он будет вращаться вокруг Бенну еще 2 года, а в 2020-м решится протянуть к астероиду свою роботизированную руку и взять пробы пыли и камня. Совсем немного – около 60 грамм. Ждать их получения ученым придется довольно долго. Капсула с образцами должна попасть на Землю только к 2023-му.

Выглянуть из дома

Все перечисленные аппараты помогут ученым больше узнать о Солнечной системе, но TESS смотрит гораздо дальше. Эта аббревиатура, напоминающая женское имя, означает Transiting Exoplanet Survey Satellite, но сокращенный вариант кажется более звучным. TESS – новый космический телескоп NASA, предназначенный для поиска экзопланет транзитным методом.

В апреле он был выведен на земную орбиту и минимум следующие 2 года проведет в поисках миров за пределами Солнечной системы. При этом слишком далеко TESS заглядывать не будет. Цели нового "охотника за экзопланетами" находятся в пределах 30-300 световых лет от нас – не такое уж большое расстояние в космических масштабах. Телескоп поможет присмотреться к 200 000 звезд, вокруг которых вращаются тысячи планет. По расчетам ученых, примерно 300 из них могут быть не более чем в два раза больше Земли или сопоставимы с ней по размеру.

В отличие от Kepler новый телескоп TESS будет присматриваться к более близким звездам – NASA Goddard Space Flight Center

TESS находится в строю сравнительно недолго, но уже нашел первых кандидатов на звание экзопланет, и не будет преувеличением сказать, что в грядущем году мы не раз услышим о подобных открытиях.

TESS пришел на смену другому аналогичному аппарату под названием Kepler. Космический телескоп помогал искать миры за пределами Солнечной системы почти 10 лет, хотя изначально его миссия была рассчитана только на 3,5 года. За это время с его помощью было открыто более 2600 подтвержденных экзопланет.

Прежде чем проект Kepler был запущен в работу, NASA четырежды отклоняло его – NASA/Wendy Stenzel/Daniel Rutter

Kepler помог ученым узнать, что вселенная полна самых разнообразных миров, не имеющих аналогов в нашей собственной системе. Но главное, он позволил предположить, что до 50% звезд могут иметь планеты размером с Землю, удаленные от своего светила на такое расстояние, чтобы там могла существовать жидкая вода. А это основная предпосылка для зарождения жизни в известном нам виде.

Однако функционировать вечно Kepler не мог. К октябрю у него полностью закончилось топливо, необходимое телескопу, чтобы разворачиваться к Земле для передачи данных. Так что NASA отключило аппарат. Однако в этом году флот космических исследователей лишился не только Kepler.

Потери в строю

Почти в то же время топливо закончилось и у межпланетной станции Dwan, которая была запущена еще в 2007-м. Все это время космический аппарат занимался изучением Цереры и Весты – двух крупнейших объектов главного пояса астероидов Солнечной системы.

Пускай миссия Dawn была не столь глобальной, как у Kepler, но и она принесла любопытные результаты. При помощи зонда ученые узнали, что на Церере могут присутствовать органические молекулы. Эти и другие находки заинтриговали исследователей, и возможно, в будущем к карликовой планете будет отправлена новая миссия.

Поэтому NASA не стало направлять Dawn на самоубийственное столкновение с Церерой, а решило оставить зонд на ее орбите. На аппарате могли сохраниться микробы и химические соединения земного происхождения, и если они попадут на поверхность карликовой планеты, то могут спутать результаты будущих исследований.

Dawn на орбите Цереры, где он проведет минимум следующие 20 лет – NASA/JPL-Caltech

2018-й может стать последним годом и для марсохода Opportunity. Умелый охотник за водой, марсианский марафонец и вообще исследователь-старожил в этом году столкнулся с обстоятельствами непреодолимой силы. Летом на Красной планете разыгралась масштабная пылевая буря, окутавшая Красную планету. Она практически закрыла Opportunity Солнце, тем самым перекрыв доступ к источнику питания батарей марсохода, что грозит аппарату выходом из строя.

Ровер перестал выходить на связь еще в июне. К началу осени, когда буря на Марсе начала утихать, у NASA появилась надежда связаться с ним, но пока этого так и не произошло. Официально американское агентство еще не поставило крест на Opportunity – сигнала от него будут ждать еще, как минимум, на протяжении января 2019-го. Но после столь продолжительного молчания NASA скорее надеется, чем рассчитывает связаться с ровером.

Одну пылевую бурю Opportunity пережил, но вторая может его добить – NASA

Если Opportunity в итоге попадет в список потерь, то его более молодой "коллега" Curiosity окажется единственным подвижным аппаратом на Марсе. По крайней мере до 2021-го года, когда на Красную планету должен прибыть новый марсоход NASA.