Исследование Меркурия
Исследование Меркурия играет незначительную роль в космических интересах мира. Это наименее исследованная внутренняя планета . [1] По состоянию на 2015 год миссии Mariner 10 и MESSENGER были единственными миссиями, которые проводили тщательные наблюдения за Меркурием . MESSENGER совершил три пролета . Прежде чем выйти на орбиту вокруг Меркурия, [2] Третья миссия к Меркурию, BepiColombo , совместная миссия Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) и Европейского космического агентства , будет включать в себя два зонда . MESSENGER и BepiColombo предназначены для сбора дополнительных данных, которые помогут ученым понять многие загадки, открытые в ходе пролетов Mariner 10 .
По сравнению с другими планетами Меркурий труден для исследования. Скорость, необходимая для достижения этого объекта, относительно высока, а его близость к Солнцу затрудняет вывод космического корабля на стабильную орбиту вокруг него. [3] MESSENGER стал первым зондом, вышедшим на орбиту Меркурия.
Интерес к Меркурию
[ редактировать ]очень сложно Лишь немногие миссии были нацелены на Меркурий, поскольку вывести спутник на орбиту вокруг планеты . Меркурий вращается вокруг Солнца очень быстро (от 24,25 миль в секунду (39,03 км/с) до 30 миль в секунду (48 км/с)), поэтому космический корабль должен двигаться очень быстро, чтобы достичь его. притяжения Солнца Непосредственная близость Меркурия к Солнцу означает, что космические корабли ускоряются еще сильнее за счет гравитационного , что требует значительных затрат топлива для замедления при выходе на орбиту . [4] Отсутствие у Меркурия какой-либо существенной атмосферы [5] создает дополнительные проблемы, поскольку исключает аэродинамическое торможение . Таким образом, десантная миссия будет иметь еще более высокие требования к топливу. [6]
Миссии
[ редактировать ]Прошлые миссии
[ редактировать ]Маринер 10
[ редактировать ]«Маринер-10» — НАСА зонд , основной целью которого было наблюдение за атмосферой, поверхностью и физическими характеристиками Меркурия и Венеры . Это была недорогая миссия, стоимость которой составила менее долларов . 98 миллионов [7] «Маринер-10» был запущен в 00:45 по восточному стандартному времени 3 ноября 1973 года с мыса Канаверал . [8] Поскольку Меркурий находится так близко к Солнцу, было слишком сложно включить в маршрут орбиту вокруг Меркурия, поэтому «Маринер-10» вращался вокруг Солнца. Чтобы достичь пункта назначения, спутник был ускорен гравитационным полем Венеры. Затем 29 марта 1974 года он прошел недалеко от Меркурия, направляясь к Солнцу. Это было первое наблюдение Меркурия с близкого расстояния. После встречи «Маринер-10» находился на орбите вокруг Солнца так, что на каждую из своих орбит Меркурий совершал два, и космический корабль и планета могли снова встретиться. Это позволило зонду пройти мимо Меркурия еще два раза, прежде чем завершить миссию; эти встречи были произведены 21 сентября 1974 г. и 16 марта 1975 г. Однако, поскольку во время каждого пролета освещалась одна и та же сторона Меркурия, по завершении миссии «Маринер-10» сфотографировал только примерно 45 процентов его поверхности. [9] Миссия завершилась, когда 24 марта 1975 года у зонда закончился газ для управления ориентацией . Поскольку космический корабль больше не мог управляться без азотных двигателей, на зонд была отправлена команда отключить его передатчик. [10]
В ходе тщательных наблюдений были собраны два важных набора данных. Зонд обнаружил магнитное поле Меркурия , которое очень похоже на земное. Это стало неожиданностью для учёных, ведь Меркурий очень медленно вращается вокруг своей оси. Во-вторых, были предоставлены визуальные данные, которые показали большое количество кратеров на поверхности планеты. [11] Визуальные данные также позволили ученым определить, что Меркурий «не претерпел значительных изменений коры ». [12] Это также добавило тайны магнитному полю, поскольку ранее считалось, что магнитные поля вызваны эффектом расплавленного динамо, но, поскольку изменений в земной коре было мало, это подорвало эту идею. Визуальные данные также позволили ученым изучить состав и возраст планеты. [13]
МЕССЕНДЖЕР
[ редактировать ]
МЕССЕНДЖЕР · Меркурий
MESSENGER (поверхность Меркурия, космическая среда, геохимия и дальность) — орбитальный зонд НАСА, изучающий Меркурий. Он был запущен с мыса Канаверал 3 августа 2004 года после однодневной задержки из-за плохой погоды. [14] [15] Зонду потребовалось около шести с половиной лет, прежде чем он вышел на орбиту Меркурия. Чтобы скорректировать скорость спутника, он предпринял несколько гравитационных облетов Земли, Венеры и Меркурия. Он прошел мимо Земли в феврале 2005 года, а затем мимо Венеры в октябре 2006 года. [2] и в октябре 2007 года. Кроме того, зонд совершил три пролета Меркурия: один в январе 2008 года, один в октябре 2008 года и один в сентябре 2009 года, прежде чем выйти на орбиту в 2011 году. Во время этих облетов Меркурия было собрано достаточно данных, чтобы получить изображения Меркурия. более 95% ее поверхности.
MESSENGER использовал химическую двухтопливную систему как для достижения Меркурия, так и для выхода на орбиту. [16] Запланированный вывод «Мессенджера » на орбиту успешно состоялся 18 марта 2011 года. Миссию планировалось завершить где-то в 2012 году, когда было подсчитано, что топлива для поддержания орбиты зонда уже не будет достаточно. [17] Основная миссия была завершена 17 марта 2012 года, собрав около 100 000 изображений. [18] 6 марта 2013 года MESSENGER выполнил 100% картографирование Меркурия и завершил свою первую годовую расширенную миссию 17 марта 2013 года. [19] Зонд продолжал собирать научные данные до 30 апреля 2015 года, когда на разрушающейся орбите зонду позволили врезаться в поверхность Меркурия. [20] [21]
Миссия MESSENGER была разработана для изучения характеристик и окружающей среды Меркурия с орбиты. В частности, научными целями миссии были: [22] [23]
- охарактеризовать химический состав поверхности Меркурия.
- изучать геологическую историю.
- выяснить природу магнитного поля Меркурия ( магнитосферы ).
- определить размер и состояние ядра .
- определить запасы летучих веществ на полюсах.
- изучить природу экзосферы Меркурия .
Текущие миссии
[ редактировать ]БепиКоломбо
[ редактировать ]В эту миссию к Меркурию будут включены два спутника: Планетарный орбитальный аппарат Меркурия (MPO) и Мио (Магнитосферный орбитальный аппарат Меркурия, MMO). У каждого орбитального аппарата есть определенная цель: MPO — получать изображения на нескольких длинах волн для составления карты поверхности и состава экзосферы Меркурия, а Mio — изучать магнитосферу . Европейское космическое агентство и Японское агентство аэрокосмических исследований работают совместно с BepiColombo , и оба предоставили один из двух орбитальных аппаратов. ЕКА предоставило MPO, а JAXA предоставило Mio. [3] Миссия BepiColombo попытается собрать достаточно информации, чтобы ответить на следующие вопросы:
- Что мы можем узнать от Меркурия о составе солнечной туманности и формировании планетной системы ?
- Почему нормированная плотность Меркурия заметно выше, чем у всех других планет земной группы, а также у Луны ?
- Ядро Меркурия жидкое или твердое?
- Является ли Меркурий сегодня тектонически активным?
- Почему такая маленькая планета обладает собственным магнитным полем, а Венера, Марс и Луна его не имеют?
- Почему спектроскопические наблюдения не обнаруживают присутствия железа , хотя этот элемент предположительно является основным компонентом Меркурия?
- Содержат ли постоянно затененные кратеры полярных регионов серу или водяной лед?
- Каковы механизмы производства экзосферы ?
- в отсутствие ионосферы Как магнитное поле взаимодействует с солнечным ветром ?
- Характеризуется ли намагниченная среда Меркурия чертами, напоминающими полярные сияния , радиационные пояса и магнитосферные суббури, наблюдаемые на Земле?
- Поскольку смещение перигелия Меркурия объяснялось искривлением пространства-времени , можем ли мы воспользоваться близостью Солнца для проверки общей теории относительности с повышенной точностью? [3]
Подобно Mariner 10 и MESSENGER , BepiColombo будет использовать гравитационные рогатки с Венеры и Земли. BepiColombo будет использовать солнечную электрическую двигательную установку (ионные двигатели), а затем также использовать аналогичные маневры на Луне, Венере и Меркурии. Эти методы замедлят орбитальные аппараты по мере их приближения к Меркурию. Крайне важно избегать использования топлива для замедления орбитальных аппаратов по мере их приближения к Солнцу, чтобы минимизировать гравитационное влияние Солнца. [2]
Миссия BepiColombo была одобрена в ноябре 2009 года. [24] и успешно запущен 20 октября 2018 года. Планируется, что он выйдет на орбиту Меркурия в декабре 2025 года. Его основная миссия продлится до мая 2027 года с возможным продлением до мая 2028 года. [25]
Предлагаемые миссии
[ редактировать ]Меркурий-П
[ редактировать ]«Меркурий-П» (Меркурий-П) — предлагаемый полет к Меркурию Российского космического агентства. В настоящее время [ когда? ] предполагаемая дата запуска - 2031 год. Планируется, что это будет спускаемый аппарат. [ нужна ссылка ]
Посадочный модуль «Меркурий»
[ редактировать ]В августе 2020 года Лаборатория прикладной физики предложила посадочный модуль «Меркурий» НАСА для программы «Новые рубежи» . Он будет запущен в марте 2035 года и приземлится в апреле 2045 года. [26]
Отмененные миссии
[ редактировать ]Меркурий наблюдатель
[ редактировать ]Mercury Observer был отмененным предложением в программе Planetary Observer .
Сравнение MESSENGER и BepiColombo
[ редактировать ]BepiColombo был разработан, чтобы дополнить выводы MESSENGER , и оснащен гораздо большим количеством измерительного оборудования, чем MESSENGER, для получения более широкого диапазона данных. Орбиты BepiColombo и MESSENGER существенно различаются. [16]
Миссия BepiColombo включает два спутника, запущенных вместе: Планетарный орбитальный аппарат Меркурия (MPO) и Mio (Магнитосферный орбитальный аппарат Меркурия, MMO). MPO будет иметь круговую орбиту намного ближе к Меркурию. Причина такой орбиты в том, что MPO будет измерять состав поверхности и экзосферы, а близкая орбита повысит качество данных. С другой стороны, Mio (MMO) и MESSENGER использовали в основном эллиптические орбиты . Это связано с стабильностью орбиты и меньшим количеством топлива, необходимого для выхода и поддержания орбиты. [27] Другой причиной разной орбиты Мио и MESSENGER было предоставление дополнительных данных. Данные двух объединенных спутников обеспечат более точные измерения. [16]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ JHU/APL (2006). MESSENGER: Поверхность ртути, космическая среда, геохимия и дальность. Получено 27 января 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с Манселл Кирк-редактор (6 ноября 2006 г.). НАСА: Исследование Солнечной системы: миссии на Меркурий. Архивировано 29 сентября 2006 года в Wayback Machine . Проверено 27 января 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с ЕКА (2007). БепиКоломбо . Проверено 1 февраля 2007 г.
- ^ Лей, Вилли (июль 1968 г.). «Межпланетная связь» . Довожу до вашего сведения. Галактическая научная фантастика . стр. 116–124.
- ^ Манселл Кирк-редактор (6 ноября 2006 г.). НАСА: Исследование Солнечной системы: Планета Меркурий. Архивировано 29 сентября 2006 года в Wayback Machine . Проверено 27 января 2007 г.
- ^ «Критические решения по космическому видению» .
- ^ Ширли, 2003 г.
- ^ Данн, Джеймс А. (1978). Путешествие Маринера-10: Миссия к Венере и Меркурию (НАСА SP-424). Типография правительства США. п. 45. АСИН B000C19QHA.
- ^ Микс, Лукас Джон (2009). Жизнь в космосе: астробиология для всех . Кембридж, Массачусетс Лондон, Англия: Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-674-03321-4 .
- ^ Мюррей, Брюс; Берджесс, Эрик (1977). Полет на Меркурий . Нью-Йорк: Издательство Колумбийского университета . п. 138 . ISBN 9780231039963 .
- ^ Данн, 1978, с. 74
- ^ Данн, 1978, с. 101
- ^ Данн, 1978, с. 103
- ^ Малик, Т. (2004). Запуск Mercury MESSENGER отложен . Проверено 18 июля 2015 г.
- ^ Новости NBC (2004). НАСА запускает космический корабль к Меркурию . Проверено 18 июля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с МакНатт, Ральф Л.; Соломон, Шон К.; Грар, Режан; Новара, Мауро; Мукаи, Тосифуми (2004). «Международная программа исследования Меркурия: синергия MESSENGER и Бепи Коломбо ». Достижения в космических исследованиях . 33 (12): 2126–2132. дои : 10.1016/S0273-1177(03)00439-3 .
- ^ Планетарное общество (2007) Космические темы: MESSENGER. Архивировано 23 апреля 2012 г. в Wayback Machine . Проверено 11 сентября 2010 г.
- ^ «MESSENGER предлагает новый взгляд на ландшафт Меркурия, металлическое ядро и полярные тени» (пресс-релиз). Университет Джонса Хопкинса . 21 марта 2012. Архивировано из оригинала 13 мая 2013 года . Проверено 22 марта 2012 г.
- ^ «MESSENGER завершает свою первую расширенную миссию на Меркурии» . ДЖУ – АПЛ. 17 марта 2013. Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Проверено 8 июля 2013 г.
- ^ Ву, Брайан (3 апреля 2014 г.). «НАСА намерено продлить миссию Меркурия еще на месяц» . APL Университета Джонса Хопкинса . Наука Таймс . Проверено 4 апреля 2015 г.
- ^ «Операции MESSENGER в Mercury Extended» . APL Университета Джонса Хопкинса . Космос Арт. 3 апреля 2014 года. Архивировано из оригинала 4 апреля 2015 года . Проверено 4 апреля 2015 г.
- ^ "МЕСЕНДЖЕР - Описание миссии" . НАСА . Проверено 8 июля 2013 г.
- ^ «Программа Дискавери: МЕССЕНДЖЕР» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 июня 2013 года . Проверено 8 июля 2013 г.
- ^ «Обзор BepiColombo» . Европейское космическое агентство . 5 сентября 2016 г. Проверено 13 марта 2017 г.
- ^ «БепиКоломбо: информационный бюллетень» . Европейское космическое агентство. 1 сентября 2019 года . Проверено 9 марта 2020 г.
- ^ «Меркурий посадочный модуль» . Космос @ APL . 8 августа 2020 г. Проверено 20 апреля 2024 г.
- ^ Мукаи, Т.; Ямакава, Х.; Хаякава, Х.; Касаба, Ю.; Огава, Х. (2006). «Современное состояние магнитосферного орбитального аппарата Бепи Коломбо / Меркурий». Достижения в космических исследованиях . 38 (4): 578–582. дои : 10.1016/j.asr.2005.09.038 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Маринер 10
- МЕССЕНДЖЕР Зонд
- Ширли, Донна Л. (август 2003 г.). Миссия « Маринера -10» к Венере и Меркурию. Acta Astronautica , август 2003 г., Vol. 53, вып. 4–10, с375, 11с; (АН 11471527).
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
