Автоматична междупланетна станция на НАСА Pioneer 10. Космическа програма Pioneer

На 22 януари 2003 г. НАСА изпрати последната успешна заявка до Pioneer 10, безпилотен космически кораб, предназначен да изучава Юпитер. На следващия ден беше получен отговорът: в една посока съобщението отиде 13 часа. С голяма степен на вероятност по време на отговора Pioneer 10 беше на 12 милиарда километра от Земята и се втурна към звездата Алдебаран. Днес "RG" говори за устройства, изстреляни от човечеството и изгубени в дълбините на космоса.

"Пионер-10"

Устройството е пуснато в САЩ на 2 март 1972 г. В допълнение към основната задача, която той блестящо изпълни, като направи първите снимки на Юпитер, Pioneer-10 имаше по-глобална мисия.

В случай на възможен контакт с извънземен разум, на борда е имало позлатен алуминиев диск, съдържащ символична информация за човек, Земята и нейното местоположение, както и рисунка на мъж и жена. По едно време НАСА беше залята от критики към рисунката: хората бяха изобразени голи и агенцията беше обвинена, че харчи пари на данъкоплатците, за да изпрати „безобразие“ в космоса.

Последният път, когато Pioneer 10 осъществи контакт, беше на 23 януари 2003 г., по това време сондата се приближаваше до границата на слънчевата система, насочвайки се към звездата Алдебаран, която ще достигне след 2 милиона години.

Дълбоко въздействие

Deep Impact може да се преведе като "Сблъсък с бездната". Всъщност задачата на този космически кораб беше обявена в заглавието - за първи път в историята той трябваше да пусне изследователска сонда върху кометите Tempel 1 и 103P / Hartley.

Подобно на предишния кораб, Deep Impact, или по-скоро сондата, изстреляна от него, се справи със задачата на 100 процента, като изпрати уникални снимки от повърхностите на кометите, както и извърши много химически анализи и експерименти с тяхното вещество.

Последната комуникационна сесия се проведе на 8 август 2013 г., учените предполагат, че връзката е прекъсната поради загуба на ориентация на апарата в пространството, причинена от неизправност в компютърната програма на сондата. Устройството не реагира на последвалите многобройни опити за възстановяване на комуникацията.

"Зонд-1"

"Зонд-1" е първият съветски космически кораб от серия, предназначена за изследване на космическото пространство и тестване на оборудване, което може да се използва в бъдеще за полети в дълбокия космос.

Устройството е изстреляно на 2 април 1964 г., пряката задача на сондата е да проверява бордовите системи и да събира научна информация за най-краткия маршрут на полета до Венера. С негова помощ за първи път в света е тествана система за самоориентация на космически кораб в космоса.

Връзката със Зонд-1 е загубена на 14 май 1964 г. на разстояние 14 милиона километра от Земята. Според учените на 14 юли 1964 г. Зонд-1 извършва неконтролирано облитане на Венера на разстояние около 100 хиляди километра от нея и продължава да се движи около Слънцето.

"Пионер-6"

Друг апарат, за разлика от по-малкия си брат Pioneer 10, имаше по-скромна цел - изследване на слънчева плазма, микрометеоритни потоци, космически лъчи, магнитни смущения, слънчев вятър и физика на частиците. Изстрелването се състоя на 16 декември 1965 г., а още през 1973 г. апаратът изследва кометата Kohoutek и предава данни за опашката й - за средата на 70-те години на миналия век резултатът беше наистина триумфален.

Pioneer 6 все още е регистриран от НАСА като "оперативен". Например през декември 2000 г. беше проведена успешна комуникационна сесия с него в чест на 35-ата годишнина от стартирането му. Вярно е, че оттогава всички опити за връзка завършиха с неуспех.

"Фобос-2"

Фобос-2 е съветска автоматична междупланетна станция, предназначена за изследване на повърхността на Марс и неговия спътник Фобос, за изследване на Слънцето в рентгенови, ултравиолетови и видими диапазони, за изследване на характеристиките на междупланетните ударни вълни и определяне на състава на Слънчев вятър.

Изстрелването е извършено на 12 юли 1988 г. от космодрума Байконур. Дизайнът и оборудването на устройството бяха наистина напреднали: радари, телескопи, сонди за изследване на кацането.

По време на приближаването на сондата към спътника на Марс наземните станции получиха много слаб сигнал от кораба, който по-късно изчезна напълно. Няколко часа по-късно устройството се опита да се свърже, но не беше възможно да дешифрира сигнала му, най-вероятно това се дължи на факта, че Фобос-2 не беше стабилизиран и се въртеше произволно в орбита. Последният сигнал от кораба е получен на 27 март 1989 г.

Специалисти от НАСА успяха да установят причината за мистериозното забавяне на космическите сонди "Пионер 10" и "Пионер 11", което дори беше приписано на действието на неизвестни закони на физиката. Оказа се, че този процес е свързан с техническите характеристики на самите превозни средства, чието оборудване генерира електрически и топлинни ефекти, които създават реактивна тяга.

Pioneer 10 стана първият космически кораб, който достигна космическа скорост три и засне планетата Юпитер. Пуснат е на вода на 2 март 1972 г. Върху корпуса на устройството е монтирана анодизирана плоча от устойчива алуминиева сплав, която изобразява послание към потенциални извънземни цивилизации: неутрална водородна молекула, две човешки фигури на фона на очертанията на самолет, диаграма на слънчевата система и т.н.

През 1973 г. сондата прекоси астероидния пояс и прелетя на разстояние 132 хиляди километра от облаците на Юпитер, благодарение на което бяха получени данни за състава на атмосферата на планетата, нейната маса, параметрите на магнитното поле и други характеристики, включително плътност на четирите най-големи спътника на Юпитер.

През 1976 г. космическата станция пресича орбитата на Сатурн, през 1979 г. - орбитата на Уран, а през април 1983 г. - Плутон. На 13 юни 1983 г. космическият кораб прелетя за първи път през орбитата на най-отдалечената от Слънцето планета Нептун. Мисията Pioneer 10 официално приключи на 31 март 1997 г., но устройството продължи да предава данни. През февруари 2012 г. корабът започна да се отдалечава от Слънцето със скорост от около 12,046 километра в секунда, което е напълно достатъчно, за да навлезе в междузвездното пространство.

На свой ред Pioneer 11 е изстрелян на 6 април 1973 г. Той се различаваше от "близнака" само по наличието на индукционен магнитометър за измерване на интензивни магнитни полета в близост до планетите. През декември 1974 г. той прелетя на разстояние 40 хиляди километра от ръба на облаците на Юпитер и предаде на Земята подробни изображения на планетата. През септември 1979 г. сондата премина на разстояние около 20 хиляди километра от облачната повърхност на Сатурн, направи различни измервания и предаде на Земята снимки на планетата и нейния спътник Титан. След приключване на изследователската мисия сондата напусна Слънчевата система и сега трябва да е на път към съзвездието Щит. През 1995 г. контактът с устройството е загубен. Известно е, че през февруари 2012 г. той се е отдалечавал от Слънцето със скорост 11,391 километра в секунда.

Аномалията е открита още през 1998 г., когато и двете сонди са били на 13 милиарда километра от Слънцето. Тогава изследователите на НАСА забелязаха, че скоростта им започна да се забавя с ускорение от 0,9 нанометра в секунда на квадрат. След преминаване на орбитата на Плутон сондите започнаха да се отклоняват от зададената траектория. Експертите стигнаха до извода, че това не може да се дължи на влиянието на слънчевата гравитация.

Известните закони на физиката не дават отговор на въпроса за причините за случващото се - дори се предполага, че това явление противоречи на общата теория на относителността на Айнщайн. Може би сателитите са засегнати от "тъмна материя"! Говорим за кривината на пространството, което всъщност означава преход в друго измерение! Така че любителите на научната фантастика се зарадваха, след като получиха много храна за размисъл.

Специалистите обаче си спомниха, че нещо подобно вече е било наблюдавано в началото на 80-те години на миналия век, когато някаква неизвестна сила започна да "дърпа" устройствата обратно към Слънцето. Вярно е, че тогава беше намерено обяснение: казват, че цялата работа е в остатъците от горивото, излязло от резервоарите по време на полета покрай Сатурн. Сега обаче в резервоарите на Пионерите няма и капка гориво и въпреки това скоростта им продължава да намалява.

През 2004 г. учените започнаха да събират архивна информация относно "Пионерите" и друга подобна техника. Използвани са не само компютърни данни, но и хартиени носители, както и магнетофонни записи. Както се оказа, "аномалията" се наблюдава само в "Пионерите". Например сондата Вояджър не показа никакво забавяне ...

В крайна сметка причината за странността беше разкрита. Оказа се, че електрическият ток на научните инструменти и топлинните генератори на борда на превозните средства създава много слаба реактивна тяга, която е почти невъзможно да се забележи при нормални условия.

От първите практически полети на ракети в космоса над 3 хиляди обекта за различни цели са доставени извън Земята и само 5 устройства са изпратени далеч отвъд Слънчевата система. Става дума за легендарните сонди, направили на времето си уникални открития в областта на астрономията. Превозни средства: Voyager 1 и 2, Pioneer 10 и 11, New Horizons. Те успяха да ни покажат във всеки детайл световете на една ръка разстояние, които преди ни изглеждаха като малки блещукащи точки в небето. Помним много добре титаничната работа, която са свършили в миналото, но в по-голямата си част не сме наясно къде са тези устройства днес и всъщност някои от тях все още функционират и предават данни.

Пионер-10

Тази сонда напълно оправдава името си "Пионер". Изстрелян през далечната 1972 г., той беше първият в много отношения, но най-важното му постижение беше преодоляването на силата на гравитацията, дължаща се на маневрата y.

Pioneer 10 беше първият космически кораб, който отиде в междузвездното пространство, носейки на борда си първото "материално" съобщение до извънземни цивилизации.

Днес (зимата на 2017 г.) Pioneer 10 е на разстояние 115 AU. д. от Земята. Още в средата на 90-те години космическата агенция НАСА загуби целия контрол над устройството, но сигналът за отговор за активното състояние на бордовия компютър Pioneer продължи да се открива на Земята до лятото на 2003 г.

Смята се, че дори и сега корабът има слабо компютърно захранване и работещ предавател, но силата на сигнала на радиостанцията не е достатъчна, за да може дори най-голямата антена на Земята да го „чуе“. Просто казано, батериите на Pioneer-10 просто са се изтощили.

Пионер-11

Следващият апарат от същата серия беше изпратен да изследва планетата, нейните пръстени и спътници. Корабът предаде много снимки не само на Сатурн, но и на Юпитер, транзит за неговия полет. След това Pioneer 11 беше изхвърлен в открития космос от силите на "гравитационната прашка" на гигантските планети.

Pioneer 11 сега е на разстояние 105 AU. д. от Земята. Последният успешен радиообмен със сондата беше извършен през 1995 г., но поради факта, че предавателната антена на Pioneer 11 в крайна сметка загуби точната си ориентация спрямо Земята, по-нататъшното предаване на сигнала стана невъзможно. Подобно на Pioneer 10, Pioneer 11 най-вероятно работи и продължава да предава слаб сигнал (отчет за работата на бордовия компютър) покрай Земята и извън Слънчевата система.

Вояджър 1

Най-отдалеченият обект с изкуствен произход от нашата планета. В момента Voyager 1 е на разстояние 142 AU. д. от Земята. Устройството все още има пряка връзка със Земята, но част от оборудването на кораба се повреди по време на 38-годишния полет, възможно е мощни сблъсъци на сондата с космически прах да са резултат от това.

Вояджър 1 беше толкова далеч от Слънцето, че ако имаше възможност да погледне назад, нашето родно светило изглеждаше като ярка звезда, която практически не нагряваше устройството. Вояджър 1 вече е в почти пълна тъмнина, температурата навън се доближава до температурата на радиационния фон и в момента е не повече от 12 Келвина. Въпреки че Вояджър 1 формално напусна известната ни слънчева система, той все още се влияе от гравитацията на Слънцето, тоест устройството може да „срещне“ обекти, обикалящи около Слънцето. Но микроскопичната материя около Вояджър 1 вече има малко общо с нашата система и е част от междузвездната среда - продукт на други звезди и газови и прахови облаци.

Вояджър 2

Вероятно най-успешната космическа сонда, изпратена от човека за изследване на Слънчевата система. Вояджър посети 4 планети наведнъж, откри много нови обекти и излетя от Слънчевата система с голяма скорост.

Voyager 2 вече е на разстояние 120 AU. д. от Земята. Оборудването му е напълно работоспособно, но е в режим на намалена консумация на енергия на бордовите реактори. Приблизително веднъж годишно се прави комуникационна сесия с устройството. Вояджър 2 продължава да отговаря на всяка команда със закъснение на сигнала от повече от 23 часа. Очаква се, докато сегашното ниво на поколение бъде критично изчерпано, и двата Voyagers ще могат да поддържат връзка със Земята за около 10 години.

Пионер-10

Пионер-11

Вояджър 1

Вояджър 2

"Пионер" (Pioneer) - серия от автоматични космически станции, разработени последователно от ВВС на САЩ, американската армия и космическата агенция на НАСА. Това са 19 различни космически кораба, изстреляни от Земята между 1958 и 1978 г., за да изследват Луната, Слънцето, Юпитер, Сатурн и Венера.

Всички експедиции на автоматичните станции "Пионер" бяха извършени под мотото на фундаменталните изследвания. Отначало науката беше на второ място, по-важно беше да се тестват космическите технологии на практика, защото през 1958 г. астронавтиката беше едва на етапа на своето зараждане.

Целта на изследването на автоматичните станции "Пионер 0" - "Пионер 4", както и "Пионер А" - "Пионер D" беше Луната, "Пионер 5" беше използван за извършване на пробна междупланетна експедиция, космически кораб " Pioneer 6" - "Pioneer 9 "и Pioneer E" са предназначени да изследват Слънцето, станциите Pioneer 10 и Pioneer 11 са предназначени да проникнат във външната част на Слънчевата система (до планетите гиганти Юпитер и Сатурн), а Pioneer -Венера 1 и Пионер -Венера 2" бяха изпратени на Венера.

Започнете Програма Pioneerбеше положен от ВВС на САЩ: те проектираха три 38-килограмови космически кораба. Първоначалната цел беше преминаването на превозни средства близо до Луната. Всички те вече бяха оборудвани с оптични системи.

Pioneer 0, заедно с ракетата Thor-Able, експлодират на 17 август 1958 г., 77 секунди след изстрелването.

Pioneer 1 е изстрелян на 11 октомври 1958 г. Въпреки това, поради преждевременното спиране на втората степен на ракетата носител Thor-Able, тя достигна само максималната височина от 113 854 км (което е около една трета от разстоянието от Земята до Луната) и изгоря в земната повърхност. атмосфера след 43 часа полет. На 8 ноември 1958 г., поради повреда на третата степен на ракетата-носител Tor-Able, космическият кораб Pioneer 2 успя да се отдалечи от Земята само на 1500 км и след това също изгоря в земната атмосфера.

След това американската армия пое управлението. Сред учените, включени в програмата, беше Вернер фон Браун. Две космически станции, построени под негово ръководство, тежаха само 6 кг и бяха оборудвани с радиационни детектори като научен експеримент.

На 6 декември 1958 г., поради преждевременното спиране на първата степен на ракетата носител Juno-II, Pioneer 3 достига само максимална надморска височина от 102 230 km и след това, подобно на Pioneer 1, изгаря в земната атмосфера след 38 часа полет.

В крайна сметка на 4 март 1959 г. САЩ постигнаха решителен пробив: ракетата Juno II успешно изстреля космическия кораб Pioneer 4, който прелетя на разстояние 60 000 км от Луната. След това той напусна зоната на земното притегляне и стана първият американски космически кораб, навлязъл в междупланетното пространство. Съединените щати обаче закъсняха: съветската автоматична станция Луна-1 вече беше извършила същата мисия на 4 януари 1959 г., тоест 2 месеца по-рано от Пионер 4.

За да не изостава от Съветския съюз в космическата надпревара, през 1959 г. американската космическа агенция НАСА подготви изстрелването на 4 лунни орбитални спътника с обща маса около 170 кг. Изстрелването на тези 4 космически кораба на НАСА беше неуспешно и фактът на повредата беше скрит от обществеността. В това отношение имената на тези мъртви автоматични станции, фигуриращи в документите, са противоречиви и спорни:

"Пионер А", иначе "Пионер П-1" (често изобщо не се споменава в документите!), Експлодира на 24 септември 1959 г. заедно с ракетата-носител Atlas-Able по време на предстартовия тест на ракетния двигател.

Pioneer B, иначе Pioneer P-3, се разбива на 26 ноември 1959 г., 45 секунди след изстрелването поради повреда на носовия обтекател на ракетата Atlas-Able.

Pioneer C, известен още като Pioneer P-30, експлодира заедно с ракета носител Atlas-Able на 25 септември 1960 г.

Pioneer D, известен още като Pioneer P-31, експлодира заедно с ракета Atlas-Able на 15 декември 1960 г.

През 1960 г. НАСА също тества прототип на междупланетна космическа станция. И въпреки че имаше на разположение един единствен екземпляр с тегло 43 кг, всичко мина добре:

Pioneer 5 е изстрелян на 11 март 1960 г. с помощта на ракета носител Thor-Able. В същото време беше възможно да се поддържа редовен контакт с него до 30 април 1960 г., а след това периодично се получаваха сигнали от него до 24 юни 1960 г., но целта на експеримента беше постигната.

След това програмата Pioneer беше временно спряна във връзка с изпълнението на лунната програма Ranger и програмата Mariner (програма за изследване на Венера и Марс). Работата по създаването на нови космически кораби Pioneer е възобновена едва през 1965 г. В същото време целта им беше да изследват междупланетното пространство, в рамките на което трябваше да се създаде мрежа от автоматични междупланетни станции за изследване на Слънцето.

Pioneer E беше изстрелян на 27 август 1969 г., но бустерът Delta избухна малко след изстрелването и космическата станция беше унищожена.

Останалите устройства обаче работеха задоволително. Извършените с тяхна помощ експерименти включват измерване на частици космически прах, различни лъчи и магнитни полета. В същото време междупланетната станция Pioneer 7 е използвана още през 1986 г. за наблюдение на Халеевата комета от разстояние 12 милиона километра.

НАСА беше първата, която загуби контакт с Pioneer 9. Това се случи на 18 май 1983 г. Останалите 3 космически кораба са работили до средата на 90-те години. Комуникацията с Pioneer 7 е прекъсната на 31 март 1995 г., с Pioneer 8 на 22 август 1996 г. Комуникацията с Pioneer 6 също беше частично прекъсната след 1995 г. За последен път връзка с него е установена на 8 декември 2000 г. - 35 години след изстрелването. Това е абсолютен рекорд за експлоатационен живот.

През 70-те години бяха пуснати последните 4 автоматични станции Pioneer. Pioneer 10 и Pioneer 11 са проектирани да изследват Юпитер и Сатурн, както и астероидния пояс; апарат "Пионер-Венера" - за изследване на Венера. Тези експедиции бяха успешни:

и накрая "Пионер-Венера 2" - 8 август 1978 г. с помощта на същата ракета "Атлас-Кентавър".