Космос для не космонавтов

В ноябре 1980 года систему Сатурна достиг аппарат «Вояджер-1». Через девять месяцев Сатурна достиг и «Вояджер-2». Именно он отправил на Землю фотографии гораздо бóльшего разрешения, чем его предшественники. Благодаря этой экспедиции удалось открыть пять новых спутников и выяснить, что кольца Сатурна состоят из маленьких колечек.

В июле 2004 года к Сатурну приблизился аппарат «Кассини-Гюйгенс». Он провёл на орбите 6 лет и все это время фотографировал Сатурн и его спутники. Во время экспедиции аппарат высаживал зонд на поверхность самого крупного спутника Титана, откуда удалось сделать первые фотографии с поверхности. Позже этот аппарат подтвердил существование на Титане озера из жидкого метана. За 6 лет «Кассини-Гюйгенс» обнаружил ещё четыре спутника и доказал присутствие воды в гейзерах на спутнике Энцеладе. Благодаря этим исследованиям астрономы получили тысячи хороших снимков системы Сатурна.

Следующей миссией к Сатурну, вероятно, станет изучение Титана в рамках совместного проекта NASA и Европейского космического агентства. Ожидается, что это будет изучение недр самых больших спутников Сатурна. Дата запуска экспедиции до сих пор неизвестна.

Плутон

Эту планету изучали лишь одним КА – «Новые горизонты». При этом цель миссии заключалась далеко не только в фотографировании Плутона.

Плутон и Харон. Составное фото из двух кадров

Меркурий

Ещё одна планета, к которой человечество практически прикоснулось. Аппарат BepiColombo, в рамках совместной миссии Европейского и Японского космических агентств, успешно совершил второй гравитационный манёвр около исследуемого им Меркурия (июнь 2022 года). Во время манёвра в ближайшей точке к поверхности Меркурия BepiColombo находился на расстоянии всего 200 км.

Снимок был сделан камерой транспортного модуля корабля, когда он находился в 920 км от поверхности. На нём хорошо видны различные кратеры, включая многоуровневый кратер диаметром 200 км, разломы, холмы, впадины и лавовые поля. При этом камеры транспортного модуля, обеспечивающие чёрно-белые снимки, предназначены для наблюдения за отдельными элементами зонда во время полёта. Например, на этом фото видны штанга магнитометра и часть антенны.

На орбиту планеты после ещё 7 гравитационных манёвров аппарат выйдет в 2025 году. Он разделится на два орбитальных зонда под управлением ESA и JAXA.

Астероиды и кометы

Поначалу аппараты подлетали к ядрам комет. Разглядели их, многое поняли. В 2005 году американский аппарат Deep Impact сбросил ударник на комету Темпеля 1, который сфотографировал поверхность на подлёте. Был произведён взрыв (тепловой – от собственной кинетической энергии), и основной аппарат пролетел сквозь выброшенное вещество, проводя химический анализ.

Впервые образец астероидного вещества (астероид Итокава) получили японцы.

Зонд «Хаябуса-2». В его составе был робот для изучения астероида, но он пролетел мимо из-за неточных расчётов и малой силы тяжести самого астероида. Основной аппарат, можно сказать, пылесосом, не садясь, произвёл забор грунта.

Зонд «Розетта» стал первым аппаратом, который вышел на орбиту кометы (Чурумова – Герасименко). В составе КА находился небольшой посадочный аппарат. На каждой из трёх его лап имелся «шуруп», который должен был ввернуться в поверхность кометы и закрепить аппарат.

Перед этим в момент касания должны были сработать два гарпунных ружья. Затем тросы должны были подтянуть аппарат к поверхности, и уже после этого он закреплялся бы лапами. К сожалению, из-за десятилетнего полёта не сработали пороховые заряды гарпунов. Под действием радиации порох потерял свои свойства. Аппарат ударился о поверхность, отлетел на километр, ещё полтора часа опускался, затем ещё несколько раз отскакивал, пока не закатился в щель под скалой.

В итоге орбитальный аппарат сфотографировал спускаемый, который лежит на боку, зажатый скалой. 30 сентября 2016 года материнский аппарат в момент касания перестал работать. Решение прекратить исследование было принято ввиду того, что комета, а значит, и аппарат удалялись от Солнца, и энергии уже не хватало. Скорость касания была всего 1 м/с.

За пределами Солнечной системы

Наиболее дешёвый способ покинуть Солнечную систему – разогнаться за счёт гравитации планет, сближаясь с ними, использовать их как буксиры и постепенно наращивать скорость около каждой. Для этого нужна определённая конфигурация планет – по спирали – чтобы, расставаясь с очередной планетой, лететь к следующей. Из-за медлительности самых далеких из них – Урана и Нептуна – такая конфигурация возникает редко, примерно раз в 170 лет. Последний раз Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун выстроились в спираль в 1970-е годы.

Американские учёные воспользовались этим построением и отправили за пределы Солнечной системы космические аппараты: «Пионер-10» (стартовал 3 марта 1972 года), «Пионер-11» (стартовал 6 апреля 1973 года), «Вояджер-2» (стартовал 20 августа 1977 года) и «Вояджер-1» (стартовал 5 сентября 1977 года).