27 августа можно будет наблюдать "поцелуй" Венеры и Юпитера
Журнал Space & Telescope опубликовал заметку, в которой сообщил, что в ночь с 27 на 28 августа можно будет наблюдать достаточно редкое явление, своеобразный "поцелуй" Венеры и Юпитера. Из-за парада двух планет будет казаться, что они слились на небе в одну звезду, однако на самом деле одна лишь частично заслонит другую на недолгий период времени. Уже 28 августа планеты начнут расходиться, разорвав "поцелуй".
Максимальное схождение планет можно будет увидеть всего через двадцать минут после заката солнца 27 августа, когда они поднимутся над горизонтом. Слившиеся в одну звезду планеты будут видны как при помощи телескопов, так и невооруженным взглядом. Это явление достаточно частое по космическим меркам, однако людям придется ждать пятьдесят лет, чтобы в 2065 году увидеть "поцелуй" этих двух планет снова.
а можно ткнуть пальцем в небо, по направлению происходящего события?
Объясните мне, идиоту, как можно увидеть венеру ночью, если она находится ближе к солнцу, тогда по логике вещей, Венеру мы должны видеть днём, а т.к. Земля находится между Венерой и Юпитером, то мы как-бы не должны видеть никаких слияний. Или я чего-то не понимаю?
@StarHunter, А Вы сможете это сфотографировать и поделиться фотографиями? =)
как я себе это представляю
Пролетая над Меркурием: BepiColombo потребуется 4 гравитационных манёвра и более 3 лет, чтобы выйти на орбиту первой планеты
Сегодня в 12:44 мск космический аппарат BepiColombo совместной миссии ESA и JAXA пролетел в 200 км от поверхности Меркурия на скорости 7,5 км/с, чтобы замедлиться на 1,3 км/с и приблизить свою орбиту к орбите первой планеты от Солнца. Это уже второй его гравитационный манёвр у Меркурия, и он должен совершить их ещё четыре. Только с последним, в декабре 2025 г., аппарат замедлится настолько, чтобы стать искусственным спутником Меркурия и приступить к основной научной миссии.
Запущенная в октябре 2018 г. автоматическая межпланетная станция совершила уже 4 гравитационных манёвра, включая 2 пролёта мимо Венеры, для гашения скорости и постепенного сужения своей орбиты. Pro Космос подробно рассказывал, почему BepiColombo летит к Меркурию семь лет. Если бы АМС летела к Меркурию напрямую, ей бы пришлось потратить больше топлива на торможение и борьбу с гравитацией Солнца при стабилизации орбиты, чем для миссии к Плутону.
Часть научных инструментов Bepi, включая камеру высокого разрешения, пока закрыты перелётным модулем, но времени АМС зря не теряет. Три монохромные камеры (MCAM) для мониторинга состояния солнечных панелей и передающих антенн работают. Они уже позволили рассмотреть поверхность Меркурия при прошлом гравитационном манёвре. А в августе 2021 г. при пролёте мимо Венеры Bepi были сонифицированы данные акселерометра о гравитационном взаимодействии и магнетометра о солнечном ветре.
Важно, что 4 из 11 научных приборов на борту созданы с участием России. Когда BepiColombo выйдет на орбиту Меркурия, он разделится на две миссии — Mercury Planetary Orbiter (ESA) и Mercury Magnetospheric Orbiter (JAXA). 3 прибора, в разработке которых принимали участие специалисты ИКИ РАН, стоят на европейском модуле: МГНС («Меркурианский гамма и нейтронный спектрометр»), PHEBUS (ультрафиолетовый спектрометр для измерения состава и динамики экзосферы, совместная разработка Франции, Японии и России) и PICAM (панорамный энерго-масс-спектрометр, совместная разработка Австрии, Франции и России). А на японском модуле стоит MSASI (камера наблюдения в лучах натрия, разработка России и Японии).
В следующий раз крошка Bepi пролетит мимо Меркурия через год. С нетерпением ждём его последующих гравитационных манёвров!
Кто из землян быстрее найдет жизнь в облаках Венеры?
Космические агентства планируют запуск аппаратов к Венере в конце 2020-х. Частные компании не отстают: их миссии могут достигнуть орбиты второй по удаленности от Солнца планеты гораздо раньше.
Высококонтрастное изображение облачного покрова Венеры. / © NASA
Наша ближайшая соседка Венера — загадочная, контрастная и манящая планета. Солнечный свет на ее орбите вдвое жарче, чем на земной, но Венера целиком покрыта облаками, отражающими 76 процентов излучения обратно в космос. Поэтому Венере, несмотря на близость к Солнцу, достается даже чуть меньше его энергии, чем Земле.
Облака скрывают поверхность от земных телескопов, и работавшие до эпохи космических исследований ученые и фантасты не могли узнать, что же на ней находится. Они представляли себе мир, целиком покрытый тропическими лесами и болотами, в которых под непрерывным дождем бродят неторопливые гиганты, похожие на древнюю земную фауну.
Забегая вперед, отметим, что будь атмосфера нашей ближайшей соседки похожа на земную — так бы оно с немалой вероятностью и было.
Разбитые мечты
С наступлением эры космических полетов надежды ученых испарились, словно утренняя роса. Астрономы еще со времен открытия Ломоносова догадывались, что венерианская атмосфера массивнее земной, но недооценили ее плотность. Советские исследователи приступили к запуску зондов на Венеру в 1965 году, с каждой неудачей укрепляя их конструкцию, но атмосфера этой планеты раздавливала первые аппараты один за другим.
Наконец, в 1970-м аппарат «Венера-7» первым в истории достиг поверхности Венеры в целости и сохранности. Он непосредственно измерил условия на поверхности: температура — 475 градусов Цельсия, давление — в 92 раза выше земного. Водяного пара в атмосфере в десятки тысяч раз меньше, чем воды в земных океанах, грунт представляет собой сплошные поля застывшей лавы, тускло-оранжевое небо дает освещенность, сравнимую с пасмурным днем на Земле.
Высокую температуру обеспечивает как сама плотность атмосферы, так и парниковый эффект от углекислого газа, который выступает главным компонентом венерианской атмосферы. Его там — 96,5%, или, с учетом давления, в 200 тысяч раз больше, чем в атмосфере Земли. А сверкающие облака, благодаря которым древние люди считали блистательную планету воплощением любви и красоты, оказались состоящими из концентрированной серной кислоты.
Самое яркое проявление контраста между оболочкой и содержимым среди планет Солнечной системы / © Bernd Koch. Изображение поверхности, переданное «Венерой-13» — в обработке Don Mitchell
Стало ясно, что венерианские посадочные аппараты не встретят не только венерозавров, но даже и примитивные формы жизни. На ее поверхности, как и в атмосфере под облачным слоем, слишком горячо для любых земных организмов.
Говорят, когда советские исследователи обсуждали данные «Венеры-4», которая первой проникла глубоко в венерианскую атмосферу и передала температуру в 262 градуса Цельсия на высоте 28 километров, один из конструкторов не смог сдержать слез.
После таких открытий исследования Венеры быстро сошли на нет. Последние посадочные и атмосферные миссии достигли нашей ближайшей соседки в 1985 году. После этого на ее орбите работали всего три аппарата — американский Magellan, европейский Venus Express и японский Akatsuki.
Но как это ни удивительно, со временем новые данные заставили ученых усомниться, что Венера — совершенно мертвый мир.
Признаки «невозможного»
Всегда ли Венера была сухой? Нет. При анализе состава венерианской атмосферы было обнаружено, что относительное содержание дейтерия в ней в 150 раз превосходит земное. Этот тяжелый изотоп водорода концентрируется в атмосфере при улетучивании воды в космос, и это колоссальное обогащение означает, что когда-то на Венере было лишь ненамного меньше воды (или пара), чем в земных океанах.
Могла ли вода быть жидкой? Да! При нынешней плотной атмосфере это невозможно, но количество углекислого газа в атмосфере Венеры примерно соответствует его содержанию во всех земных карбонатных горных породах. Если исходный состав Венеры был похож на земной — то раньше углекислый газ мог быть связан в карбонаты и на ней, а атмосфера была намного менее плотной.
Моделирование климата древней Венеры свидетельствует, что миллиарды лет назад, когда светимость Солнца была ниже современной, ее климат мог быть даже прохладнее земного. Это делают возможным особенности атмосферной циркуляции на медленно вращающихся планетах (Венера вращается вокруг своей оси за 243 земных суток, а солнечные сутки на ней длятся 117 земных: два земных месяца продолжается ночь, еще столько же — день). Но что-то пошло не так: атмосфера стала плотнее, в нее начали поступать водяной пар и углекислый газ, усиливая парниковый эффект.
Начавшийся разогрев замкнул порочный круг: гипотетические океаны испарились, карбонаты выбросили весь связанный ими углекислый газ в атмосферу, и Венера превратилась в мир, выжженный дотла.
Смоделированная карта температуры на поверхности Венеры при следующих условиях: атмосфера совпадает с земной, светимость Солнца составляет 77% от нынешней (соответствует времени 2,9 миллиарда лет назад), на поверхности имеется океан средней глубиной 310 метров (что соответствует современному содержанию дейтерия в атмосфере Венеры). Медленное вращение Венеры вокруг своей оси снижает эффективность атмосферной циркуляции. Поэтому дневная сторона почти целиком покрыта отражающими солнечный свет облаками, а ночная — ясная, эффективно излучает тепло в космос. Средняя температура равна плюс 11 градусам Цельсия (на три градуса ниже, чем на современной Земле), а максимальная — плюс 36. При более быстром вращении (один оборот вокруг оси за 16 земных суток) циркуляция усиливается. На дневной стороне устанавливается переменная облачность, средняя температура вырастает до плюс 46 градусов, а минимальная не опускается ниже плюс 27. Напротив, если при медленном вращении «поднять» светимость Солнца с 77% до 94%, на дневной стороне становится еще более пасмурно, и температура повышается всего на четыре градуса / © https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/201.
Некоторые детали ландшафта Венеры могут хранить свидетельства древних, умеренных времен. Радиолокация поверхности и исследование ее излучательной способности в инфракрасном диапазоне зондами Magellan и Venus Express показали, что полями застывшей лавы покрыта не вся планета. Венерианские тессеры, возвышенные участки поверхности, по морфологии и минеральному составу похожи на остатки континентов, смятые литосферными деформациями. Эти формы рельефа могли бы образоваться при тектонике на планете с океанами.
Геологическая карта Венеры, составленная специалистами ГЕОХИ РАН в 2010 году
А если жизнь на Венере просто не зародилась? Ничего страшного, планета все равно могла быть обитаемой. Существует ряд сильно недооцененных исследований, в которых изучался и моделировался перенос материала между планетами при астероидной бомбардировке. Удары астероидов выбивают огромное количество скал в космос, и часть материала попадает на другие планеты. Одноклеточные организмы и их споры могут пережить такое путешествие и укорениться на другой планете — этот предполагаемый и вероятный способ распространения жизни между планетами называется литопанспермией.
В самом деле, если мы на Земле находим марсианские метеориты, то на Марсе и Венере должно быть полно земных метеоритов. За миллиарды лет на нашу планету падало множество крупных астероидов — один только Чикшулуб выбил в космос сотни миллионов тонн земных скал, насыщенных микроорганизмами. Поэтому земная жизнь вполне могла пустить побеги на Венере, а еще на Марсе и везде, где могла прижиться.
В Солнечной системе был период, 3,2-3,8 миллиарда лет назад, когда целых три соседствующие планеты — Венера, Земля и Марс — могли одновременно обладать умеренным климатом, а на одной из них — Земле — точно была жизнь. Астероидная бомбардировка в те времена была интенсивнее современной, и литопанспермия была вполне способна объединить их биосферы в одну.
Ну ладно Марс, скажет читатель, но венерианский сектор биосферы Солнечной системы точно должен был остаться в прошлом? А вот не совсем. Венера горяча только под облаками. Как и на Земле, температура падает на несколько градусов с каждым километром высоты, и в облаках Венеры есть слой, где температура — как у нас за окном, а давление чуть ниже земного.
Зависимости температуры и давления в атмосфере Венеры от высоты. Градусы по шкалам Кельвина и Цельсия равны друг другу, а сами шкалы сдвинуты на 273,15 градуса. Точка замерзания воды равна 273,15 градуса Кельвина, кипения (при атмосферном давлении) — 373,15 кельвина, а за окном в момент написания этих строк был 291 градус Кельвина — для лета прохладно
Вулканический сернокислотный состав облаков долго заставлял ученых воздерживаться от предположений об их возможной обитаемости. Но при изучении венерианской атмосферы с Земли и орбитальных аппаратов обнаружили труднообъяснимые и интересные явления.
В облаках, как раз в умеренном слое, наблюдается сильное поглощение ультрафиолетового излучения Солнца, и ни один из известных газов в атмосфере Венеры не способен обеспечить именно такое поглощение. Зато его спектр похож на поглощение ультрафиолета некоторыми земными микроорганизмами. Области поглощения динамичны: дрейфуют по облакам, исчезают и снова распространяются, напоминая цветение водорослей в океане.
Обнаруженные в атмосфере примесные газы — диоксид серы, угарный газ, кислород, аммиак, сероводород и другие соединения — плохо совместимы друг с другом. Среди них есть окислители и восстановители, кислотные и основные соединения. Одновременное нахождение их в атмосфере (даже в примесных количествах) требует наличия сложных неравновесных процессов, непрерывно генерирующих каждое из них. А недавнее исследование атмосферы Венеры выявило в ней примесь фосфина. Этот газ, ядовитое соединение фосфора с водородом PH3, в следовых количествах выделяют анаэробные организмы, но на скалистых планетах его очень сложно «получить» другими способами.
Фосфин и другие биосигнатуры
Когда в начале XXI века находки планет у других звезд стали исчисляться сотнями и тысячами, ученые всерьез задумались о том, как можно обнаружить жизнь на мирах, которые еще долго не будут доступны прямым исследованиям. Исходить нужно из состава атмосферы, который можно узнать методами спектроскопии.
Тщательный отбор среди возможных компонентов атмосфер выявил несколько кандидатов в биосигнатуры — молекул или их сочетаний, которые вряд ли появятся на стерильных планетах и которые можно обнаружить спектроскопическими наблюдениями из Солнечной системы. Вопрос биосигнатур сложен и неоднозначен; подробнее о нем можно почитать, например, здесь. Но одними из лучших спектроскопических биосигнатур в атмосферах скалистых планет были признаны сочетание кислорода с метаном и, собственно, фосфин.
Прежде чем направить телескопы на экзопланеты, ученые оттачивали методы обнаружения биосигнатур на планетах Солнечной системы. Об их атмосферах известно довольно многое, и это позволяет как следует разобраться с возможными источниками ложных сигналов. Каково же было их удивление, когда они обнаружили, что фосфин на Венере есть.
Все это со временем привело исследователей к мысли, что венерианские облака, несмотря на экстремальную кислотность, могут быть населены микроскопическими формами жизни, сродни земным бактериям, которые попадают в верхние слои нашей атмосферы. В земной стратосфере тоже встречаются и капельки серной кислоты, и бактерии, поднятые ветрами с поверхности.
Венерианская жизнь могла бы «переселиться в облако» и сохраниться там, когда поверхность утратила всякую обитаемость. При этом кислотность современных венерианских облаков все же превышает кислотность самых экстремальных сред на Земле.
Если в них действительно найдется жизнь, эта находка перепишет представления о приспособляемости живых организмов. А ее изучение прольет свет не только на важнейшие вопросы о возникновении и распространении жизни, но и на историю планеты.
Неудивительно, что в последние несколько лет интерес к исследованиям Венеры вырос, и теперь к ней запланированы сразу четыре большие исследовательские экспедиции. Недавно к ним добавился еще один интереснейший проект, и в следующей части статьи мы расскажем о «новой волне» космических аппаратов, которая вскоре устремится ко второй планете нашей системы.
Флаги возможного будущего
"Венера-13". Стихотворение с пронзительной концовкой
"Все барометры сдохли, светофильтры изъедены, передатчик опять зачах. Ни о чем не жалея, я держусь до последнего – полминуты идут за час".
Здесь чертовски красиво. Здесь закаты отравлены
Желтым маревом диких бурь.
Я веду с этим миром затяжную, неравную,
Все барометры сдохли, светофильтры изъедены,
Передатчик опять зачах.
Ни о чем не жалея, я держусь до последнего –
Полминуты идут за час.
Здесь враждебная почва – до мельчайшего атома,
Здесь бушует кислотный шторм.
С этой страшной планеты, восхитительной, адовой,
Мне не вырваться ни за что.
Но хотя ни шурупа от меня не останется,
С общим хором я не сольюсь.
Я "Венера-13", я советская станция,
Ты ведь слышишь меня, Союз?
Разлетевшись на части мириадами беженцев,
Угольками в густой золе,
Ты ведь держишься тоже на жестокой, на бешеной,
На прекрасной своей Земле?
Первая проба высадки на Венеру: как СССР узнал об «адской» атмосфере второй планеты благодаря спускаемому аппарату «Венеры-4»
12 июня 1967 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Молния-М». Она вывела на межпланетную траекторию автоматическую станцию «Венера-4». Главным результатом полёта станции стало проведение первых прямых измерений температуры, плотности, давления и химического состава атмосферы Венеры.
Перед стартом спускаемый аппарат станции прошёл стерилизацию, чтобы не занести в атмосферу Венеры микроорганизмы с Земли. Предполагалось, что давление на поверхности Венеры может достигать 10 атм (истинное значение — 90). И потому СА был рассчитан «с запасом» — на 20 атм. В результате он был раздавлен на высоте 28 км. Аппарат не смог достигнуть поверхности в рабочем состоянии, но на основе его измерений была получена оценка давления у поверхности — почти 100 атм.
Данные «Венеры-4» помогли улучшить конструкцию следующих спускаемых аппаратов, отправленных к сестре Земли.
Аппараты для Венеры и кометы Галлея: в чём заключалась особенность «Веги-1» и «Веги-2»
11 июня 1985 года автоматическая межпланетная станция «Вега-1» достигла окрестностей Венеры. К этому времени СССР успешно осуществил запуск целых 16 космических аппаратов «Венера».
15 декабря 1984 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-К» с межпланетной станцией «Вега-1» на борту. 21 декабря, вслед за ней, была запущена «Вега-2». Обе они были предназначены для исследования планеты Венера и кометы Галлея. Станции были полностью идентичны и предназначались для исследования планеты Венеры и кометы Галлея.
Общая масса каждой из станций составляла почти 5 тонн. Станции состояли из:
11 и 15 июня 1985 станции достигли Венеры и сбросили в её атмосферу посадочные модули. В результате была подробно исследована самая плотная по атмосфере из планет земной группы — атмосфера Венеры содержит до 96% углекислого газа, до 4% азота и немного водяного пара.
На поверхности Венеры был обнаружен тонкий слой пыли. Большая её часть занята холмистыми равнинами, самые высокие горы поднимаются на 11км над средним уровнем поверхности. Учёные предполагают, что в недавнем прошлом поверхность Венеры претерпела существенные изменения, а возраст её оценивается в несколько сотен млн лет.
После Венеры аппараты «Вега» полетели дальше, к комете Галлея. 6 и 9 марта 1986 года станции прошли на расстоянии 8890 и 8030 км от кометы. Передав на Землю множество научных данных, которые принимали антенны космических агентств по всему миру, «Веги» просуществовали до января-марта 1987 года.
Аппарат DAVINCI на Венере: сколько времени продержится новый зонд в атмосфере «адской» планеты в 2031 году
Детальное описание новой венерианской посадочной миссии уже доступно. Сотрудники NASA недавно опубликовали научную статью с детальным описанием предстоящей миссии DAVINCI с забором проб атмосферы Венеры на разных высотах.
Космический зонд должен отправиться к Венере летом/осенью 2029 г.. Аппарат разработки Lockheed Martin совершит два пролёта мимо планеты в 2030 г. для замедления и выхода на её орбиту. А летом 2031 г. с орбитального аппарат в атмосферу будет спущен зонд — титановая сфера диаметром 0,98 м и массой 200 кг. Ожидается, что она вместе с внутренней изоляцией будет способна выдержать рост атмосферного давления и температуры при спуске (около 90 атм и 460 С° у поверхности), защитив научные инструменты.
Вход в атмосферу произойдёт примерно на высоте 145 км, затем на высоте в 70 км будет сброшена тепловая защита и раскроется первый парашют. В это время инструменты начнут собирать и передавать данные измерений с каждых 200 м спуска на орбитер (благородные газы, примеси, соотношение дейтерия/водорода и других изотопов). На 32 минуте спуска, примерно на высоте 38 км, откроется крышка камеры в ближнем ИК-диапазоне. Камера будет снимать приближающуюся поверхность с метровым разрешением в районе тессера (элемент тектонически сильно деформированного ландшафта, характерного для Венеры). Удар о поверхность с вращением на скорости 18,7 м/с зонд, скорее всего не переживёт. Но, если какая-то аппаратура продолжит работу, то титановая сфера обеспечит защиту на поверхности ещё примерно 18 мин (наша «Венера-9», передавшая в 1975 г. первые снимки с поверхности, продержалась 53 мин).
Орбитальный КА будет оборудован новейшим радаром с синтезированной антенной решёткой (SAR) для картографирования поверхности планеты с детализацией в несколько десятков метров. При этом, у него тоже будет камера, работающая в ближнем ИК- и ультрафиолетовом диапазонах для проведения спектроскопии атмосферы (на ночной и дневной сторонах соответственно) и изучения динамики облаков.
Миссия DAVINCI поможет ответить на несколько ключевых вопросов, которые волную сегодня планетологов:
— причины текущего гиперпарникового эффекта на Венере;
— были ли когда-то водные океаны на Венере;
— продолжается ли вулканическая активность;
— какие химические и физические процессы происходят в сернистых облаках (
60 км) и под ними?
В целом, миссия даст новые данные для понимания эволюции Венеры как, возможно, когда-то обитаемой планеты, в т. ч. при изучении горячих каменных экзопланет за пределами Солнечной системы.
С 2015 г. NASA работало с Роскосмосом над совместным проектом «Венера-Д», АМС в составе с орбитера и посадочного зонда, которые планировалось отправить в 2029—2030 гг. Американцы занимались в проекте разработкой стратостата для изучения атмосферы, аналогичного использованным на советских АМС «Вега-1/2» в 1985 г., а также разработкой миниатюрной долгоживущей поверхностной станции. Но в 2021 г. NASA приняло решение об отправке двух собственных миссий к Венере — DAVINCI и VERITAS (высокодетальное картографирование поверхности Венеры с орбиты).
В принципе, миссия DAVINCI очень напоминает по задумке «Венеру-Д», — время спуска нашей посадочной станции составит до 60 мин, за это время она также будет передавать детальные данные по составу атмосферы, начиная с 65 км (эксперимент «ИСКРА-В»). Но, в отличие от американского атмосферного зонда, наша АМС совершит уже мягкую посадку (10 успешных посадок Советского Союза сделали Венеру «русской планетой»), доставив в целости на поверхность научное оборудование и сможет проработать там 2—3 часа. Очень надеемся, что этот проект также будет реализован. Исследование на принципиально новом техническом уровне, наконец, позволит ответить на вопрос о существовании хоть какой-то жизни в сернистых облаках, изучить поверхность и разрешить загадку эволюционного пути Венеры.
Кто такая «Венера-9»? Как мир впервые увидел снимки с поверхности другой планеты
8 июня 1975 года с «Байконура» стартовала РН «Протон-К» с разгонным блоком Д, который отправил на орбиту Венеры станцию «Венера-9». Её спускаемый аппарат впервые в истории сделал фотографии с поверхности другой планеты.
Из-за высокой плотности атмосферы СА «Венера-9» готовили к «адским» условиям. И не зря — в месте посадки температура и давление составили 460°С и 90 атм!
Во время спуска СА изучал атмосферу, а после посадки начал передачу телевизионной панорамы. Он смог «прожить» на поверхности 53 минуты, после чего чудовищные давление и жара сломали его.
Орбитальный же модуль после потери связи с СА продолжал исследование планеты, включая фотографирование облачного покрова.
Напоминаем вам, что НПО Лавочкина и ИКИ РАН уже приступили к проектированию межпланетной станции «Венера-Д». Планируется, что в состав миссии войдёт посадочный модуль, который возьмет образцы грунта с планеты. Модуль буден рассчитан на работу около суток! Старт «Венеры-Д» ожидается в 2029 году.
Юнона» сняла Юпитер, пролетая над его облаками
И снова дала нам возможность заглянуть на далёкую чужую планету
Сотрудники миссии «Юнона» поделились анимацей, на которой показан Юпитер во время близкого пролета космического корабля над облаками газового гиганта. Это был 41-й пролет «Юноны» над планетой, во время которого «Юнона» развила максимальную скорость 210 000 км/ч. Это более чем в семь раз быстрее, чем скорость движения Международной космической станции вокруг Земли, и примерно в пять раз быстрее, чем скорость пилотируемых миссий «Аполлон», когда они покидали Землю и направлялись на Луну.
«Ученый Андреа Лак создал эту анимационную последовательность, используя необработанные данные изображения JunoCam», – написали представители NASA.
Хотя первоначальной основной целью «Юноны» был Юпитер, в январе 2021 года NASA одобрило расширение миссии, чтобы немного больше сосредоточиться на четырех больших спутниках планеты, особенно на Ганимеде, Европе и Ио. Планируется, что миссия будет продолжаться как минимум до сентября 2025 года.
Радиация Юпитера, вероятно, будет главной угрозой миссии, но пока «Юнона» активна и может служить разведчиком для будущих миссий на Юпитере. Например, в 2030-х годах спутники Юпитера планируют посетить аппарат NASA Europa Clipper и миссия JUICE Европейского космического агентства (Jupiter Icy Moons Explorer).
Новый космический телескоп Джеймса Уэбба также изучит планету-гиганта издалека во время предстоящего цикла наблюдений. Работа «Уэбба» дополнит годы данных, собранных в рамках программы Outer Planet Atmospheres Legacy космического телескопа «Хаббл», который обращает взор на планеты Солнечной системы не реже одного раза в год.
85 лет НПО Лавочкина: амбициозные космические миссии в интересах Российской Академии наук и других заказчиков
1 июня 2022 года НПО Лавочкина исполняется 85 лет. На протяжении всей своей деятельности предприятие реализовывало ответственные государственные заказы в области создания авиационных конструкций, ракетной техники, космических аппаратов для научных исследований дальнего космоса. Замыслы и проекты конструкторов воплощались в уникальные изделия – сложнейший симбиоз приборов и агрегатов.
История Научно-производственного объединения им. С. А. Лавочкина ведёт свой отсчет с апреля 1937 года. Именно тогда по решению Совета Труда и Обороны (СТО) СССР мебельная фабрика в подмосковных Химках была передана в Народный комиссариат оборонной промышленности (НКОП) для организации на её базе авиационного производства.
В 1965 году была открыта новая «глава», предприятие было передано в Министерство общего машиностроения СССР. С этого времени Машиностроительный завод им. С. А. Лавочкина стал заниматься разработкой и созданием автоматических космических станций для исследования Луны, Венеры, Марса, созданием искусственных спутников Земли, а также станций, выводимых в космос в прикладных интересах. Кроме того, вместе с космической тематикой стали осуществляться работы по изготовлению и эксплуатации разгонных блоков для выведения космических аппаратов на заданные орбиты.
Наиболее значимые «лавочкинские» аппараты:
— космическая обсерватория «Астрон»;
— космическая обсерватория «Гранат»;
— серия космических аппаратов «Прогноз»;
— разгонный блок «Фрегат»;
— серия космических аппаратов «Электро-Л»;
— первый в мире метеорологический аппарат на высокоэллиптической орбите «АрктикаМ» № 1;
— космическая обсерватория «Спектр-Р»;
— космическая обсерватория «Спектр-РГ».
Планируемые к запуску аппараты:
— В настоящее время ведутся работы по созданию уникальной космической обсерватории «Спектр-УФ», которая будет исследовать объекты Вселенной в ультрафиолетовом диапазоне электромагнитного спектра;
— Посадочный аппарат «Луна-25», который отправится исследовать Южный полюс Луны;
— Орбитальный лунный аппарат «Луна-Ресурс ОА» («Луна-26»);
— Второй посадочный аппарат «Луна-Ресурс-1 ПА» («Луна-27») с криогенной глубинной бурильной установкой;
— Отработка технологий взлёта и доставки груза из полярной области Луны станет задачей аппарат «Луна-Грунт» («Луна-28»).
Также предприятие обладает богатейшим опытом создания автоматических межпланетных станций для изучения Марса. В настоящее время ведутся работы в области разработки автоматических космических аппаратов для исследования Марса и его спутника Фобоса.
Источник: пресс-служба акционерного общества «Научно-производственное объединение им. С. А. Лавочкина»
Автоматическая межпланетная станция «Венера-Д»
Российские ученые решили садиться на Венеру по-новому
Ученые Института космических исследований РАН предложили использовать новую схему посадки для проекта «Венера-Д». Это оригинальная идея, которую в российской космонавтике применят впервые. Один из руководителей проекта и соавтор статьи, заведующая лабораторией спектроскопии планетных атмосфер Людмила Засова рассказала «Газете.Ru», зачем для посадки на планету нужен нужен лишний оборот вокруг Солнца, какие приборы будут использоваться и к чему приведет выход американцев из миссии.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) "Венера-Д".
Источник изображения: NASA/JPL-Caltech
В 2029 году «Роскосмос» намерен направить к Венере автоматическую станцию «Венера-Д». Она будет состоять из орбитального и посадочного аппаратов для комплексного изучения атмосферы Венеры. В недавней статье ученые ИКИ РАН предложили при подлете к Венере совершить особый гравитационный маневр, подобный тому, что в прошлом использовали для изменения скорости миссии «Вояджер-1,2», «Маринер-10», Кассини и другие у разных планет.
- Людмила Вениаминовна, расскажите, какую проблему должен решить гравитационный маневр для посадки на Венеру?
- Предполагается, что «Венера-Д» будет запущена с космодрома «Восточный» в 2029 году. Ее траектория рассчитывается на определенную дату «в окне» старта. Станция сначала выводится на околоземную орбиту, потом на траекторию полета к Венере. В процессе полета производятся необходимые коррекции, и за несколько суток до выхода станции на орбиту вокруг Венеры от нее отделяется спускаемый аппарат, который по заранее рассчитанной траектории летит к Венере. Время перелета до Венеры занимает около полугода (стандартный алгоритм).
Математические расчеты этого маневра выполнены по результатам исследования аспиранта Владислава Зубко под руководством ведущего научного сотрудника ИКИ РАН Натана Эйсмонта.
- Такие маневры нередко применяются в межпланетных перелетах, как он будет выполнен в вашем случае?
- Предлагаемый для проекта «Венеры-Д» гравитационный маневр имеет целью расширить зону возможной посадки аппарата. Эта оригинальная идея будет применяться впервые.
Изменение направления движения аппарата, приблизившегося к планете, под действием ее гравитационного поля может как увеличить, так и уменьшить скорость аппарата относительно Солнца - в зависимости от того, двигался ли он первоначально в ту же сторону, что и планета, или навстречу ей. В нашем случае траектория рассчитывалась так, чтобы аппарат, пройдя вблизи Венеры, уменьшил свою скорость относительно Солнца.
Такой маневр вокруг Венеры должен изменить траекторию полета станции, и она перейдет на синхронную, резонансную с Венерой орбиту вокруг Солнца, так что во второй раз подлетит к Венере уже через 224 суток, через венерианский год. Фактически мы совершаем один лишний оборот вокруг Солнца.
Последний запуск к Венере с посадкой на поверхность был совершен почти 40 лет назад, это были советские станции «Вега-1 и -2».
Схема полета миссии с использованием гравитационного маневра
Источник изображения: ИКИ РАН
- Таким образом вы теряете почти год, но получаете возможность расширить область возможной посадки. Насколько вы увеличиваете эту площадь?
- Нам будет доступна практически вся Венера за исключением небольшого участка. При этом мы получаем возможность с большей точностью сесть в выбранный район.
- Решение об использовании маневра принято? Или это пока лишь опция?
- Скорее всего, полетим с маневром, сейчас эта опция рассматривается, как приоритетная.
- Какие области на Венере вам интересны для посадки?
- Места посадки пока окончательно не выбраны. Их выбирают с точки зрения научной значимости, с одной стороны, и безопасности посадки, с другой. Однако мы так мало знаем о нашей ближайшей соседке, что работа на любом участке поверхности с помощью современной научной аппаратуры даст много нового. С точки зрения научной значимости наиболее интересны гористые области, так называемые тессеры, но это и наиболее опасные для посадки районы.
Раньше, когда запускались станции «Венера» - «Вега», о рельефе Венеры практически ничего не знали, тем не менее десять советских станций (с 1970 по 1985 гг.) успешно работали на поверхности Венеры. Выбор места посадки настолько важен с точки зрения науки, что у нас в ИКИ РАН состоялись два международных совещания по выбору места посадки, организованные Объединенной научной рабочей группой ИКИ/Роскосмос - НАСА (ОНРГ) по проекту «Венера-Д» в 2019 и 2021 годах.
Тессеры нас интересуют с точки зрения прошлого планеты. Поверхность Венеры обновилась в последние 700 млн лет в результате мощных вулканических извержений. Лавой была залита большая часть поверхности (80%). В гористых областях, не залитых лавой, вероятно, можно обнаружить древние породы. Изучение их состава, наличие минералов, образовавшихся в присутствии воды, могут свидетельствовать о том, что на Венере возможно, в прошлом, в первые миллиарды лет ее существования был океан, в котором могла возникнуть жизнь, поскольку при формировании Венера получила воду, которая содержалась в протопланетном материале.
Венера ближе, чем Земля, находится к Солнцу, светимость молодого Солнца росла, вода испарялась, уходила в атмосферу, создавая парниковый эффект, молекулы воды распадались на атомы водорода и кислорода и в конечном счете покидали планету, а при повышении температуры в атмосферу выделялся углекислый газа и сернистые соединения, усиливая парниковый эффект, за счет которого поверхность нагревается на 500 градусов.
- На какой ракете полетит миссия?
- Планируется запуск с помощью ракеты «Ангара-А5»
- У вас в статье фигурируют два года запуска: 2029 и 2031. Почему?
- Существуют определенные «окна» во времени, когда полет к Венере может быть произведен с минимальным количеством затраченной энергии, а значит, с возможностью увеличить полезную нагрузку. Таким образом, по расчетам НПО Лавочкина при запуске в 2029 году на отлетную траекторию к Венере можно вывести 4,8 тонны, в 2031 году уже больше пяти, поэтому изучаются обе даты запуска.
- Недавно в НПО Лавочкина начали проектирование станции, есть ли ясность с финансированием?
- Проект находится на этапе «Технического предложения», или этап «А» по классификации NASA. На этот (бумажный) этап деньги выделены. Проект хорошо был проработан ОНРГ. Мы используем материалы отчетов группы. В состав комплекса, разработанного ОНРГ, входил аэростатный зонд, предлагавшийся NASA. Сейчас НПО Лавочкина создает аэростатный зонд взамен американского. Советские аэростатные зонды станций «Вега-1» и «Вега-2» работали в облачном слое Венеры в 1985 году. Они были первыми и до сих пор остаются единственными аэростатами, плававшими в атмосфере Венеры. Спускаемый аппарат, внутри которого находятся и посадочный аппарат, и аэростат, входит в атмосферу, далее они разделяются. С помощью парашютов и посадочного устройства аппарат садится на поверхность, а аэростатный зонд в атмосфере выводится на свою высоту плавания.
- Какие на нем будут приборы?
- Это сейчас только обсуждается, но в общих чертах - это метеокомплекс, измеряющий температуру, давление, ветер. Должен быть разработан прибор для регистрации аэрозольных частицы Будет стоять лазерный спектрометр с высоким спектральным разрешением для измерения концентрации серосодержащих газов. Будет газовый хроматограф для измерения состава атмосферы и облаков на высоте плавания. Планируется эксперимент по обнаружению молний. Ночью в области спектра с длиной волны 1 микрометр видна поверхность, наблюдения позволят выявлять признаки термальной, а может быть, и вулканической активности.
Аэростат будет плавать на высоте примерно 55 км. Здесь условия близки к земным, температура от -50 до +50. Предполагается также, что он сможет изменять высоту плавания.
Недостижимые области на Венере при запуске в 2029 году без маневра и с маневром
Источник изображения: ИКИ РАН
- Какие приборы будут на посадочном аппарате?
- Во-первых, там будут приборы для измерения химического состава атмосферы и облаков, они будут работать на спуске и после посадки в течение примерно двух часов. Будут приборы, измеряющие минералогический состав поверхности, элементный состав, изотопы, включая радиоактивные радиогенные изотопы. Знать их относительное содержание важно для понимания эволюции поверхности. Будут измеряться, естественно, освещенность поверхности и аэрозольные компоненты атмосферы. Будет включен телевизионный комплекс.
Планируется осуществить забор грунта, бурение будет проходить на глубину несколько сантиметров (ранее подобный эксперимент проводился на советских аппаратах). Это очень сложный процесс - бурить твердый грунт при давлении 100 атмосфер при температуре почти в 500 °С . Надо собрать образцы после бурения, доставить их внутрь гермоотсека, распределить эти образцы между несколькими приборами для анализа.
- Какие из планируемых задач не решались на советских «Венерах»?
- Целый ряд задач. О некоторых я уже упомянула - например, гораздо более подробный анализ грунта. Советские аппараты «Венера-9, -10, -13, -14» впервые получили снимки, которые позволили увидеть поверхность, постоянно покрытую двадцатикилометровым слоем облаков без разрывов. На посадочном аппарате "Венеры-Д" предполагается установить телевизионный комплекс, включающий посадочные, панорамные и даже камеры-микроскопы. На посадочном аппарате будут установлены самые современные научные приборы, возможности и точность которых отличаются на порядки от использовавшихся на «Венерах».
- Некоторое время назад много шума наделала история с обнаружением в атмосфере фосфина, якобы свидетельствующего о наличии жизни. Миссия изучит эту проблему?
- На орбитальном аппарате будет спектрометр с высоким разрешением, который попытается обнаружить линии фосфина. Будут также эксперименты, которые позволят обнаружить фосфор на аэростате и посадочном аппарате, присутствие фосфора ранее было найдено в среднем облачном слое советскими посадочными аппаратами наряду с хлором, азотом, углеродом, серой.
- Поговорим про выход из миссии американцев. Буква «Д» в названии обозначала «долгоживущая» благодаря американской долгоживущей станции LLISSE на борту. Она могла бы работать на поверхности долго, так как у американцев есть высокотемпературная электроника, способная работать при 500 градусах. У нас такой электроники нет, и поэтому аппарат сможет жить на поверхности, как и советские «Венеры», лишь пару часов?
- Про букву «Д» не совсем верно. Миссия еще раньше была включена в Федеральную космическую программу (2006-2015 гг.) как «Венера-Д», где буква «Д» уже обозначала «долгоживущая». Миссия должна была содержать долгоживущую станцию, рассчитанную на работу на поверхности в течение 30 суток. В Советском Союзе после успешных посадок «Венер» в 80-х годах разрабатывалась идея долгоживущей станции, но она не была осуществлена. После включения в ФКП 2006-2015 проекта «Венеры-Д» предпринимались попытки разработать конструкцию такой станции, но оказалось, что сложность разработки и стоимость по сравнению с возможным научным выходом не в пользу последнего.
Был сделан вывод, что без использования высокотемпературной электроники, способной работать в агрессивной среде на поверхности Венеры, научную долгоживущую станцию делать нецелесообразно. Известно, однако, что NASA имеет высокотемпературную электронику. В результате работы ОНРГ по проекту «Венера-Д» в 2016 г. в Центре им. Гленна NASA приступили к разработке долгоживущей станции, которую вы упоминаете: - LLISSE (Long Lived In-situ Soar System Explorer) для проекта «Венера-Д». В 2020 г. модель станции испытывалась в течение 60 дней на испытательной установке для экстремальных условий GEER, в Центре Гленна, в которой можно имитировать венерианские условия: температуру, давление, состав атмосферы.
Конечно, мы очень сожалеем, что совместная с NASA миссия не получилась, научные задачи, определенные в результате работы ОНРГ будут решаться другими средствами. Отметим, что в качестве своего вклада в проект NASA рассматривало аэростат и долгоживущие станции. В настоящее время буква «Д» - «долгоживущая» - может быть отнесена к аэростату НПО Лавочкина (время работы до 3 месяцев) и орбитальному аппарату (до 10 лет).
При царящих на поверхности Венеры температурах и давлении могут работать долго только отдельные сравнительно простые приборы, выполненные на основе высокотемпературной электроники. Это приборы (простые, но очень важные) для измерения температуры, давления, ветра, освещенности, химического состава атмосферы вблизи поверхности, сейсмики.
Сложные современные научные приборы установлены на посадочном аппарате. Они не могут работать в агрессивной среде на поверхности Венеры, поэтому размещены в герметичном отсеке (типа сосуда Дьюара), чтобы изолировать их от высокой температуры и давления внешней среды. За два часа работы на поверхности будет получена важная информация, которая позволит лучше понять нашу ближайшую соседку, которая до сих пор для нас terra incognita.
- Электронно-компонентная база, которую планируется использовать, отечественная?
- Я не специалист. Ранее был расчет на использование отдельных импортных элементов. Сейчас это может стать проблемой.
- Может ли Китай поставить свои приборы на определенном этапе?
- Пока сказать трудно. Конкретных предложений до сих пор не поступало.
- Прорабатывается ли идея возврата грунта с Венеры на последующих миссиях?
- НПО Лавочкина прорабатывает эту тему, потому что такая задача действительно была поставлена руководством «Роскосмоса». Она стоит в долгосрочных планах, и не только у России, но и у других агентств. Для этого предполагается использовать систему аэростатов, которая постепенно поднимает капсулу с образцами с поверхности с последующим перехватом ее космическим аппаратом. Но пока до выполнения этой задачи еще далеко. Когда это будет возможным - сейчас сложно сказать, даже по самым оптимистичным прогнозам, не раньше середины 30-х годов.