История космических программ. Как идет исследование дальнего космоса?

Во-первых, дальний космос исследуют методами астрономии. В оптическом спектре — при помощи телескопов. Радиотелескопы изучают источники электромагнитных колебаний в радиодиапазоне. Гамма-телескопы исследуют жесткие излучения. Правда, большая часть гамма-телескопов размещена в ближнем космосе, ибо поверхность Земли надежно защищена от внешних гамма-всплесков. Благодаря разным видам телескопов мы обладаем некоторой информацией об объектах, находящихся от нас на расстояниях в миллионы световых лет.

Во-вторых, для изучения дальнего космоса производятся запуски автоматических станций. Рассмотрим такие исследования более подробно.

В исследованиях околоземного пространства, Луны или Венеры СССР принимал огромное участие. А вот с дальним космосом пальму первенства надежно держат США.

В течение 1960-х годов для исследования Солнца и околосолнечного пространства в США было запущено несколько станций «Пионер» (5,6,7,8,9). Одна из станций этой серии передавала данные вплоть до 2000 года.

Запущенные в середине 1970-х годов два аппарата серии Helios обследовали околосолнечное пространство, подлетая к Солнцу на расстояние вплоть до 40 млн. км.

Меркурий

К Меркурию были направлены две экспедиции — «Маринер-10» (3 ноября 1973) и «Мессенджер» (3 августа 2004). Проводили картографию Меркурия. Измерили температуру на поверхности, среднюю дневную и среднюю ночную (от -190 градусов Цельсия до +500 градусов).

В настоящее время выполняется полет по программе «БелиКоломбо», совместно ЕС и Япония. Аппарат был запущен в 2018 году, в настоящее время производит обследование Венеры и Меркурия, на орбиту Меркурия он должен выйти в ноябре 2026 года.

Марс

К Марсу было запущено множество АМС. 24 исследовательских запуска считаются неудачными. Полностью удачных запусков по программе исследований Марса в СССР не было. Было пять частично удачных запусков, проведенных в начале 1970-х и в 1988 году. Было проведено три мягких посадки на Марс, при подлете и во время спуска станции передавали информацию о составе атмосферы Марса и сделали большое количество снимков планеты. Увы, либо вскоре после посадки, либо перед ней все станции выходили из строя. Был даже слух о том, что это просто марсиане не дают нам за ними подглядывать.

Однако целый ряд экспедиций США на Марс были удачными. В ходе этих экспедиций проводились съемки поверхности планеты, были доставлены марсоходы, передававшие информацию оттуда, был исследован марсианский грунт. Китай в 2020 году тоже отправил на Марс свой марсоход, который перемещался по планете и передавал с нее информацию целый год.

Отдельно стоят экспедиции к газовым гигантам Солнечной системы — Юпитеру и Сатурну.

Юпитер

Сначала «Пионеры» и «Вояджеры», пролетая вблизи планет-гигантов, сделали первые относительно близкие снимки поверхности этих планет и их спутников (1972, 1973, 1977 годы).

В 1989 году зонд «Галилео» стал первым искусственным спутником Юпитера. Он сделал 14 тыс. изображений планеты, н сбросил в ее атмосферу исследовательский зонд, от которого получал информацию об атмосфере газового гиганта — всего отправил в Центр Управления более 30 гигабайт информации.

Сейчас в системе Юпитера работают три АМС — «Юнона», Jupiter Icy Moon Explorer и Europa Clipper. Они обследуют сам Юпитер и его спутники — Ганимед и Европу.

Сатурн

Пролетавшие мимо планеты «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2» производили съемку Сатурна и ряда его спутников (большая часть — снимки Титана).

АМС «Кассини-Гюйгенс» (США/ЕС/Италия) была запущена 15 октября 1997 года. В 2004 году она достигла цели своего исследования (по дороге фотографировала Юпитер и его спутники). В ходе исследований у Сатурна были обнаружены 4 новых спутника, была обследована «щель Кассини» в кольцах Сатурна. Также был проведен спуск АМС «Гюйгенс» на поверхность Титана, в ходе которого открыты озера на поверхности спутника (размерами от километра до сотен километров), проведен анализ газового состава атмосферы и скорость ветра на ней, сделано множество снимков поверхности Титана высокого разрешения.

В настоящее время ЕС и США планируют экспедиции для исследования Энцелада и продолжения исследований Титана: туда собираются послать мультикоптер, чтобы он летал и исследовал атмосферу планеты.

Кроме этого запускались АМС для исследований малых планет, астероидов и комет.

Какие АМС находятся сейчас на самом большом расстоянии от Солнца?

• «Вояджер-1» — на расстоянии 152 а.е. Он был запущен в 1977 году. При пролете возле Юпитера и Сатурна совершил гравитационный маневр для ускорения, достиг скорости около 16 км/сек. До сих пор передает на Землю информацию. Это первый аппарат, запущенный с Земли и покинувший пределы Солнечной системы.
• «Вояджер-2» и «Пионер-10» — на расстоянии около 127 а.е. «Вояджер-2» был запущен в 1977 году. Пролетел мимо Юпитера, Сатурна, Нептуна и Урана, засняв эти планеты и проведя ряд исследований пространства возле них и по всей траектории полета. «Пионер-10» был запущен в 1973 году, облетел Юпитер и Сатурн. Связь с ним была потеряна в 2003 году.
• «Пионер-11» был запущен в апреле 1973 года, в 2021 году находился на расстоянии 105 а.е. Облетел Юпитер и Сатурн.
• «Новые горизонты» был запущен в январе 2006 года. Пролетая Юпитер, произвел гравитационный маневр для увеличения скорости и достиг примерно 23 км/сек. Исследовал Плутон и объекты пояса Койпера.

Исследования большого космоса продолжаются…