Первая межпланетная станция

Советский проект Вега осуществлял исследование Венеры и кометы Галлея в 1986. Проектирование аппаратов Вега-1 и Вега-2 было основано на результатах предыдущих полетах к Венере (Венера-9, Венера-10). Аппараты Вега-1 и Вега-2 были запущены 15 декабря и 21 декабря, 1984, соответственно. При достижении Венеры в июне 1985, каждый КА развертывал модуль спуска к Венере массой 1500 кг, и основной модуль для исследований кометы Галлея в марте 1986. Каждый модуль спуска разделялся на две части, посадочную ступень и ступень, которая вводилась в атмосферу Венеры 11 июня и 15 июня, соответственно. Работа атмосферного модуля Вега-1 продолжалась 56 минуты, а Вега-2 — 46.5 часов. Обе посадочных ступени достигли поверхности Венеры и возвратили ценные данные относительно атмосферы Венеры и состава грунта.

После успешного исследования атмосферы и грунта Венеры посадочной ступенью, родительский КА начал сближение с кометой Галлея. И Vega, 1 и 2 были stablized космический корабль с тремя осями. Космический корабль был оборудован двойным (дублированным) экраном амортизатора для защиты пыли от кометы. Vega 1 прибыл сначала, при возврате изображений, начинающих 4 марта, 1986, и эти изображения использовались, чтобы помогать указать точно наступающий близкий пролет Гиотто кометы. Ранние изображения из Vega, который показал две ярких области на комете, которые были первоначально interpretted как двойное ядро. Яркие области позже закончились бы, чтобы быть двумя испусканием реактивных двигателей(струй) из кометы. Изображения также показали ядро, чтобы быть темными, и инфракрасные данные спектрометра измерили температуру ядра 300 к 400КБ, намного более тепло чем ожидаемый для ледяного корпуса(тела). Заключение было то, что комета имела тонкий слой на поверхности, покрывающей льдистый корпус(тело). Изображения Vega также показали ядро, чтобы быть приблизительно длиной 14 км с периодом(точкой) вращения(циклического сдвига) приблизительно 53 часа. Спектрометр массы пыли обнаружил материал, подобный составу carbonaceous chondrites метеориты и также обнаружил clathrate лед. Vega 1 сделал самый близкий подход к комете 6 марта при расстоянии 8,890 км. Vega 2 был только три дня позади твина для Кометы Halley столкновение. Vega 2 прилетел ближе к ядру кометы при расстоянии 8,030 км 9 марта, 1986. Это возвратило подобные данные, но возвратило изображения с лучшей ясностью из-за более близкого подхода.

КА

Вега-1

Вега-2

Миссия

Посадка на Венеру,

исследование кометы Галлея

Посадка на Венеру,

исследование кометы Галлея

Дата старта

15 декабря 1984 г.

21 декабря 1984 г.

РН

Протон

Протон

Масса КА

4920 кг.

4920 кг.

Ключевые даты

Jun 11, 1985 — Venus Encounter

Mar 6, 1986 — Comet Halley Flyby

Jun 15, 1985 — Venus Encounter

Mar 9, 1986 — Comet Halley Flyby

Конец миссии

1986

1986

60 лет назад была запущена первая в мире космическая станция «Луна-1»

Пять интересных фактов о первом в истории «Луннике».

2. «Луна-1» промахнулась: пролетела мимо Луны на расстоянии 6000 километров, вышла на гелиоцентрическую орбиту. И стала спутником Солнца. Никаких технических неполадок в системе станции не было обнаружено. Как считают ученые, «пролет» получился из-за того, что в циклограмму полета закралась ошибка.

3. На выполнении бортовых экспериментов наземная ошибка не сказалась. При полете «Луны-1» впервые была достигнута вторая космическая скорость. Ученые получили от «Луны-1» важнейшие научные данные. Поэтому специалисты охарактеризовали полет как рекордный и «частично успешный».

4. Научные результаты «Луны-1» оказались бесценными. Так, впервые был зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли, при помощи ионных ловушек и счетчиков частиц были осуществлены первые прямые измерения параметров солнечного ветра.

5. Полет «Луны-1» можно было наблюдать визуально. 3 января на расстоянии в 119500 км от Земли специальное устройство, установленное на последней ступени ракеты (а она мчалась почти по той же траектории, что и отделившаяся от нее станция), выпустило облако паров натрия — примерно один килограмм. Впервые была создана «искусственная комета». Рассеиваясь в вакууме, облако светилось оранжевым светом в течение нескольких минут и наблюдалось с Земли, как слабая звезда 6-й величины.

02.01.2017 10:38

ИСТОРИЯ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА. 1959 ГОД – ЗАПУСК ПЕРВОЙ МЕЖПЛАНЕТНОЙ СТАНЦИИ

2 января 2017 года исполняется 58 лет старту первой межпланетной станции – «Луна-1».

«Луна-1» — советская автоматическая межпланетная станция (АМС), была предназначена для изучения Луны и космического пространства. Несмотря на то, что станция на Луну не попала, «Луна-1» стала первым в мире космическим аппаратом, достигшим второй космической скорости (11 км/с), преодолевшим притяжение Земли и ставшим искусственным спутником Солнца.

Пуск ракеты-носителя «Восток-Л», которая вывела на траекторию полёта к Луне АМС «Луна-1», был осуществлен 2 января 1959 года. Это была траектория сближения, без использования старта с орбиты. Станция также имела названия «Луна-1D» и «Мечта».

Для достижения второй космической скорости ракета-носитель была снабжена третьей ступенью (блок «Е»), с двигателем РД0105, созданным на предприятии «Конструкторского бюро химавтоматики» (Воронеж).

Через сутки, 3 января в 3 часа 56 минут и 20 секунд, на расстоянии 119 500 км от Земли «Луна-1» «превратилась» в искусственную комету, выпустив из специального контейнера натриевое облако. Эту искусственную комету видели люди во многих странах. А в 6 часов 4 января 1959 года станция прошла наиболее близкую к Луне (5-6 тысяч километров) точку своей траектории.

Как уже было сказано, АМС не достигла Луны. Причина, по которой станция не добралась до поверхности Луны, связана с ошибкой, закравшейся в циклограмму полёта: при команде на отсечку двигателя третьей ступени, которая выдавалась с Земли, не было учтено время прохождения сигнала от командного пункта до станции. Но миссия «Луны-1» позволила понять и отработать технологию полета к естественному спутнику Земли для последующих космических аппаратов. Уже 14 сентября 1959 года в 00:02:24 станция «Луна-2» впервые в мире достигла поверхности Луны в районе Моря Дождей вблизи кратеров Аристилл, Архимед и Автолик.

Среди выдающихся научных результатов, полученных в ходе полёта «Луны-1», можно отметить следующие:

  • при помощи бортового магнитометра впервые был зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли;
  • при помощи ионных ловушек и счётчиков частиц были осуществлены первые прямые измерения параметров солнечного ветра;
  • было установлено отсутствие у Луны значительного магнитного поля.

Над каким регионом пролетит опасный астероид в апреле 2020 года

Согласно данным некоторых средств массовой информации, к нашей планете направляется астероид и сближаться с Землей он будет уже в конце текущего месяца. При этом достоверность этих данных и степень опасности могут подтвердить исключительно ученые в области астрофизики. К примеру, представители NASA довольно часто замечают небесные тела, которые проходят крайне близко к орбите нашей планеты, однако никакой угрозы они при этом не несут. Попробуем разобраться о ситуации с данным астероидом более подробно.

«Комета» пролетит 29.04.2020 года

Согласно официальным данным, этот астероид именуют 1998 OR2 или 52768. Впервые его обнаружили представители программы NEAT двадцать четвертого июля 1998 года. Астрономы этой программы занимались отслеживанием околоземных астероидов и являлись сотрудниками NASA. Интересно, что данный астероид также запечатлен на фотографиях в 1987 и 1996 году, до момента его «открытия».

Этот астероид относят к так называемой группе Амура. В данной группе классифицируют околоземных астероидов, орбиты которых полностью размещены снаружи орбиты нашей планеты. Группу назвали в честь одного из наиболее ярких представителей, а именно астероида Амур, который открыли в далеком 1932 году. Для того чтобы полностью совершить оборот вокруг Солнца, астероиду 1998 OR2 необходимо 1344 дней или около трех лет и восьми месяцев.

Размеры данного астероида примерно можно сравнить с небольшой горой. Согласно информации представителей Minor Planet Center, диаметр данного небесного тела более двух километров, однако в NASA предполагают, что его диаметр может достигать свыше четырех километров.

Сообщается, что данный астероид является крупнейшим из небесных тел, которые будут пролетать рядом с нашей планетой. При этом он не будет наиболее большим астероидом, который сближался с Землей. Дело в том, что он меньше небесного тела 3122 Florence, диаметр которого почти девять километров. Интересно, что в последний раз этот астероид приближался к нашей планете не так давно, а именно в сентябре три года назад. В следующий раз он будет приближаться к Земле в сентябре 2057 года

Чем может быть опасна «комета» для Земли: точка зрения ученых

Астрономы переживают о данном сближении в основном ввиду больших габаритов данного небесного тела. Более того, особо их заставляет переживать траектория полета данного объекта.

Сообщается, что на протяжении последнего года комета дважды кардинальным образом изменила свою траекторию и при этом сумела преодолеть большие участки в космическом пространстве на протяжении относительно короткого временного промежутка.

Если траектория ее движения будет изменена в сторону нашей планеты, то многих ожидает серьезное потрясение. В случае если этот космический объект проникнет в гравитационное поле Земли, то столкновения избежать не удастся и при падении комета не сгорит в слоях атмосферы.

Астрономы уверяют, что при падении данная комета приведет к потрясениям во всем мире и, соответственно, к массовым жертвам и разрушениям.

При текущей ситуации с пандемией коронавирусной инфекции мировые лидирующие страны не смогут справиться с последствиями от падения данного небесного тела.

На каком расстоянии пролетит астероид и можно ли его увидеть?

Согласно нормам, установленных в NASA, безопасным расстоянием от нашей планеты при пролетающих мимо астероидах считается 7,4 миллиона километров. При этом астероид 1998 OR2 будет пролетать от нашей планеты на расстоянии приблизительно шести миллионов километров. Таким образом, он несет потенциальную опасность для жителей Земли, однако эта опасность лишь потенциальна, ведь пока даже представители NASA не внесли вероятность столкновения астероида с планетой в список вероятных опасностей. Иными словами, данное небесное тело фактически является безобидным.

В случае если у вас дома есть любительский телескоп, вы можете посмотреть в него и увидеть данный астероид, поскольку он действительно большого размера. В телескопе он будет напоминать медленно плывущую звезду. По мнению астрономов, для наблюдения за этим небесным телом необходимо наличие шестидюймового или восьмидюймового телескопа.

Для граждан, которые хотели бы понаблюдать за таким астероидом, но не имеют телескопов, представители итальянской организации Virtual Telescope Project планируют провести онлайн-трансляцию по наблюдению за данным небесным телом. Дело в том, что в следующий раз его можно будет увидеть лишь в 2079 году.

Автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2»

В 1985-1986 гг. представилась уникальная возможность снарядить экспедицию, совмещающую полет к комете Галлея с облетом планеты Венера, и вывести космические аппараты на траекторию полета к комете Галлея в результате гравитационного маневра в поле тяготения Венеры.
В то же время, решение каждой из намеченных исследовательских задач, будь то комплекс вопросов, связанных с десантированием СА на поверхность Венеры, внедрением АЗ в её атмосферу или пролетное сближение ПрА с ядром кометы Галлея, требовало выполнения определенных условий и ограничений по баллистике, зачастую противоречащих друг другу при их совокупном рассмотрении.
Так, существовал ряд ограничений по скорости и углу входа СА (вместе с доставляемыми им аэростатным зондом A3) в атмосферу Венеры. Кроме того, предъявлялись определенные требования к району посадки.
Необходимость слежения наземными радиоинтерферометрическими станциями за трассой АЗ в атмосфере планеты и приема передаваемой с него на Землю научной информации потребовала, чтобы аэростатный зонд вместе с СА входил в атмосферу на видимой части диска Венеры, и A3 оставался на ней в течение всего времени дрейфа. Необходимость обеспечения одно-, двухсуточного плавания A3 потребовала, чтобы точка входа была как можно дальше от подсолнечного меридиана, где из-за неблагоприятных условий A3 может прекратить свое существование.
В связи с тем, что спускаемый аппарат может передавать значительный объем информации на Землю только через ретранслятор и эта роль возложена на пролетный аппарат, к его траектории предъявляются самые противоречивые требования: с одной стороны, он должен направить СА (не имеющий возможности самоуправляться во время автономного полета в космосе) в атмосферу Венеры с заданными условиями входа, с другой — сам он не должен входить в атмосферу, так как ему предстоит выполнить другие исследовательские задачи, связанные с полетом к комете Галлея. Более того, в процессе спуска СА и его работы на венерианской поверхности ПрА необходимо совершенно определенным образом двигаться в зоне связи со спускаемым аппаратом. Но при этом условии ПрА не выходит на траекторию, обеспечивающую встречу с кометой, и поэтому возникает необходимость проведения дополнительного активного маневра после пролета Венеры.
Дополнительные ограничения связаны с необходимостью одновременного управления полетом двух КА.
Выбор траекторий осуществлен по комплексному критерию, позволяющему найти компромиссное решение
Большой объем задач, возложенных на экспедицию, потребовал дополнительных резервов массы для научной аппаратуры. Это, в свою очередь, переросло в требование минимальных энергетических затрат на выведение и все последующие маневры: коррекции при полете от Земли до Венеры, маневрирование ПрА в околопланетной области, коррекции на участке полета от Венеры до встречи с кометой Галлея.
Последние коррекции имеют особое значение. Это вызвано тем, что полет осуществляется к небесному телу, параметры движения которого в момент старта КА еще не известны с требуемой точностью, хотя проделана огромная подготовительная работа. Так, в США проведена обработка более 800 измерений, сделанных в 1910, 1835, 1759 гг., и создана теория движения кометы Галлея. Аналогичная работа, проведена и в СССР. Наблюдения кометы Галлея в 1982 г. показали достаточно хорошее согласование разработанных теорий с данными ее движения, но уточнения координат кометы по наземным наблюдениям продолжатся yжe в ходе полета космических аппаратов. В основе — обработка наблюдений кометы в 1984/1986 гг. в сравнении с наблюдениями 1910, 1835, 1759 и 1682 гг. Предварительно намечены три коррекции, и по результатам анализа полученных уточнений принимается решение о проведении каждой из них.
С учетом всех этих требований разработана следующая схема полета КА «Вега».
Последовательность и характер операций, выполняемых на этапе выведения КА на трассу перелета Земля – Венера, идентичен примененным ранее при запусках межпланетных аппаратов. Подробное описание этого этапа в разделе Космические аппараты серии 4В.
Параметры опорной круговой орбиты ИСЗ: наклонение – 51,5°, период обращения – 87,6 мин. Старт с этой орбиты в направлении Венеры – спустя 1,3 часа пассивного полета по ней.
Этап перелета к Венере длится почти полгода.
На большей части участка межпланетной траектории Земля — Венера аппарат осуществляет полет, ориентируясь с помощью солнечного датчика панелями солнечных батарей на Солнце. Положение двух других осей не контролируется. В запланированные моменты времени перед проведением коррекций или для некоторых научных исследований включается звездный датчик, и аппарат на время до нескольких часов переходит в режим 3-х осной ориентации. На рассматриваемом участке проводятся траекторные измерения дальности и доплеровской скорости и на основе их анализа проводятся две коррекции с включением двигательной установки: через 7÷10 суток после старта и за 10÷15 суток до подлёта к планете. Цель этих коррекций – наведение КА таким образом, чтобы обеспечить вход СА в атмосферу Венеры с требуемыми параметрами.
За 7 ÷ 10 суток до подлета к Венере КА переходит в режим постоянной 3-х осной ориентации, при которой остронаправленная антенна, наводится на Землю, а продольная ось аппарата (ось X) перпендикулярна плоскости Солнце — КА — Земля. Этот режим сохраняется и дальше, вплоть до подлета к комете.
Вблизи планеты, после того как завершено наведение, за двое суток до входа, СА и ПрА разделяются, и ПрА осуществляет маневр увода на пролетную траекторию для со-здания наилучших условий ретрансляции сигналов с СА.
Одновременно ПрА излучает сигналы на волне 18 см, выполняя функции репера, относительно которого по интерферометрическим измерениям определяются координаты A3.
Схема спуска СА «Вега» аналогична реализованным в экспедициях КА «Венера-11÷-14». В атмосфере проводятся следующие исследования: измерение температуры, давления, скорости ветра и содержания Н20, исследование поглощения и рассеяния света, регистрация и анализ количественного содержания элементарных газов, газовых соединений и некоторых изотопов. На поверхности проводятся исследования химического состава грунта, изучения содержания радиоактивных элементов.
Основное отличие – осуществляемые в процессе спуска отделение и ввод в действие аэростатного зонда.
Операции ввода АЗ начинаются с момента отделения верхней полусферы теплозащитной оболочки СА, в которую помещен зонд, на парашюте увода. Следующая операция — сброс зонда — осуществляется через 32 секунды, после увода верхней полусферы. Производится отделение крышки парашютного контейнера A3, и на 40-й секунде вводится в действие первый каскад аэростатной парашютной системы — стабилизирующий парашют площадью 1,5м2. На нем зонд совершает автономный спуск до момента срабатывания порогового устройства датчиков или программно-временного устройства. Через 180 секунд стабилизирующий парашют, отделяясь, вводит в действие основной парашют ввода аэростата (ПВА) площадью 35 м2.
Парашют ввода аэростата обеспечивает торможение A3 до условий, допустимых для ввода оболочки аэростата. Через 3 минуты производится резка аэростатного контейнера. Контейнер, имеющий форму тора, разрезается по наружному и внутреннему диаметрам. Нижний полутор, играющий роль балласта, падая вниз, вытягивает гондолу, подвеску и оболочку аэростата.
После успокоения системы по команде временного устройства (через 200 секунд после ввода основного парашюта) открывается пироклапан наполнения оболочки аэростата подъемным газом (гелием). По окончании процесса наполнения (через 430 секунд) осуществляется резка и герметизация трубопровода наполнения вблизи верхнего полюса оболочки, и ПВА с системой наполнения отделяется от A3.
По команде порогового устройства датчиков давления (Р=0,9 атм) или температуры (Т=60°С) сбрасывается балласт. Аэростатный зонд тормозится силой лобового сопротивления и аэростатической силой. Скорость спуска становится равной нулю в точке максимального погружения, затем начинается подъем аэростата на высоту равновесия (~53 ÷55 км). Аэростат находится в тепловом равновесии с окружающей средой и под воздействием ветра осуществляет дрейф к терминатору и переход на дневную сторону планеты.
Совершая полностью автономный полет и производя метеорологические измерения с помощью приборов метеокомплекса, размещенных в гондоле, A3 периодически передает полученную информацию на Землю на волне 18 см (система VLBI).
Радиосигналы этого же диапазона используются для проведения дифференциальных интерферометрических измерений, имеющих целью определение текущих координат A3. В этих измерениях задействуются как советские, так и зарубежные станции слежения.
Расчётное время существования АЗ ~ 2 суток.
Исследовательский зонд другого вида – посадочный аппарат (ПА) – выполняет в то же время научную программу, являющуюся продолжением аналогичных программ предшествующих экспедиций и связанную как с изучением венерианской атмосферы (в процессе спуска), так и изучением состава и свойств поверхностного грунта (в месте посадки). Информация с него ретранслируется на Землю через пролётный аппарат.
Отличие этой части экспедиционной схемы от ей предшествующих — посадка ПА на ночную сторону Венеры и, соответственно, пролёт ретранслятора (ПрА) также над ночной стороной планеты.
После завершения операций у Венеры и формирования достаточно протяженной мерной базы для послепролетного уточнения траекторных параметров ПрА, используемых для определения координат A3, через 2÷4 недели после пролета Венеры траектория ПрА корректируется и начинается полет по орбите, обеспечивающей в номинальном случае встречу с кометой Галлея.
Кроме этой коррекции, как уже отмечалось выше, запланировано проведение еще двух коррекций: в середине перелета и за 2÷4 недели до подлета к комете, обеспечивая пролёт КА на расстоянии ~ 10 тыс. км от ядра кометы.
Выбор номинальных значений корректируемых параметров для последней коррекции ограничивается требованиями обеспечения «живучести» КА, наведения комплекса научных приборов, установленного на специально разработанной автоматической стабилизированной платформе (АСП-Г) выносного типа, на комету и проведения телевизионной съемки при пролете вблизи ее ядра. Важнейшие из этих требований связаны с конструктивными особенностями самого КА и АСП-Г, которая совместно с телевизионной системой (ТВС) выполняет автономное слежение за кометой. Слежение осуществляется разворотами по двум углам — разворотом в плоскости орбиты ПрА (β) и разворотом в плоскости, перпендикулярной плоскости орбиты (α). Таким образом, для всей трубки возможных траекторий с заданной вероятностью должны выполняться следующие условия:
КА «Вега-1» и «Вега-2» пролетают на расстоянии порядка 6 тыс. км (аппараты пролетают на расстоянии 8890 и 8030 км от ядра кометы соответственно) от ядра кометы со стороны, освещенной Солнцем;
изменение углов α и β находится в допустимом диапазоне, определяемом с учетом погрешности установки концевых выключателей, зоны их срабатывания и бликов элементов конструкции КА;
максимальная угловая скорость слежения АСП-Г по каждому каналу не должна превышать 45 угл. мин/с, а максимальное угловое ускорение — 0,025 град/с2.
После проведения последней коррекции АСП-Г разворачивается в рабочее положение, и производятся проверки и калибровка установленной на ней аппаратуры и, в первую очередь, телевизионной системы (ТВС). Отдельные проверки возможны также и при нахождении АСП-Г в транспортном положении.
За двое (14 млн. км), одни (7 млн. км) сутки и в момент встречи с кометой проводятся соответственно I-й, 2-й и 3-й сеансы научных исследований кометы.
В ходе полета около кометы АСП-Г, используя телевизионную камеру в качестве датчика кометы и бортовой процессор с алгоритмом уточнения движения центра масс кометы Галлея и отдельных параметров движения ПрА вокруг центра масс, осуществляет автоматическое слежение за кометой и обеспечивает этим точное наведение всех установленных на АСП-Г научных приборов на ее ядро.
Точность измеренных с близкого расстояния координат кометы примерно на два порядка выше точности этих координат, полученных по обработке наземных наблюдений.
При штатной работе бортовых систем на отлёте намечено проведение еще двух сеансов научных исследований кометы: через одни (7 млн. км) и двое (14 млн. км) суток после максимального сближения с ее ядром.