Отиди на
Форум "Наука"
SAlexandrov

Нова поредица: забравените космически мисии

Recommended Posts

Забравените мисии: Пайъниър Винъс и първото американско кацане на Венера

pioneer-venus-global.jpg

Ултравиолетова снимка на Венера, заснета от мисията "Пайъниър Винъс 1" на 26-ти февруари 1979-та година. Photo credits : NASA

24 февруари 2020 г. 16:55 ч.

Светослав Александров. През 2020-та година започвам нов амбициозен проект на страниците на КОСМОС БГ. Повечето хора познават историята на космонавтиката бегло - те се сещат за полета на Гагарин, за кацането на Армстронг и Олдрин на Луната, за съветските луноходи и спускаеми апарати на Венера, за американските марсоходи или за космическия телескоп "Хъбъл". Същевременно има твърде много космически експедиции, които са завършили с успех и са направили важни открития, но са известни единствено на тесните специалисти - не и на широката общественост. Първият проект, който ще разгледам, е "Пайъниър Винъс" - в хода му са реализирани двете най-успешни мисии на НАСА до Венера. 

Преди да ви разкажа за "Пайъниър Винъс", ще направя една важна вметка - как е уместно да изписваме имената на американските космически мисии? Трябва ли да се превеждат на български или е нужно да се съхрани оригиналното название и звучене? За съжаление у нас няма единен стандарт за това - едни мисии се изписват по един начин, а други - по друг. И досега сме приели пилотираната лунна програма на НАСА да я наричаме "Аполо", а не "Аполон". Но пък мисиите "Пайъниър" често пъти са превеждани у нас като "Пионер", а "Пайъниър Винъс" - като "Пионер Венера". Макар че лично аз предпочитам английските имена да имат свой превод на български език, ще следвам традицията, залегнала от "Аполо" - т.е. да не ги превеждам. 

Независимо от това дали казваме "Пайъниър Винъс" или "Пионер Венера", останах изненадан как този проект е напълно непознат в България. Не ми ли вярвате? Просто напишете двете имена в Интернет търсачките и ще разберете колко малко резултати излизат на български език (макар че в рускоезичния нет има доста подробна информация). По една или други причина българите масово знаят, че съветски мисии са кацали на Венера, но остават изненадани да научат, че е имало успешно американско кацане, дори и да е вярно, че само съветските спускаеми апарати са заснемали снимки от венерианската повърхност. 

Проектът "Пайъниър Винъс" е одобрен за изпълнение от НАСА през 1974-та година. Конструирани са две мисии - "Пайъниър Винъс 1", която е орбитална, и "Пайъниър Винъс 2", целяща директно изучаване на атмосферата посредством няколко сонди. Орбиталният апарат е изстрелян на 20-ти май 1978-ма година, а атмосферният изследовател - на 8-ми август 1978-ма. И двете експедиции са изпратени към Венера чрез ракета-носител "Атлас-Центавър". 

"Пайъниър Винъс 1" влиза в елиптична орбита около Венера на 4-ти декември 1978-ма. Така американците успяват да въведат изкуствен спътник около планетата близо три години след СССР. Но това, което отличава американската мисия е, че тя е екипирана с радар, който е по-мощен от тези на съветските мисии - съответно първа успява да направи подробна топографска карта на Венера. Картографирана е около 90% от венерианската повърхност с резолюция от около 10 километра. Мисията открива, че Венера е почти идеално кълбо, за разлика от Земята, която притежава сериозна изпъкнатина в екваториалната област. 

pioneer-venus-map.jpg

Карта на Венера, изготвена с помощта на данни от радара на "Пайъниър Винъс 1". Credit : NASA

Радарните данни, изпратени от "Пайъниър Винъс 1", са с високо качество, но учените копнеят за радарни изображения с още по-висока разделителна способност. През 1983-та година, когато най-новото поколение съветски автоматични междупланетни станции "Венера 15" и "Венера 16" влизат в полярна орбита около Венера, те са екипирани с модерен синтетичен апертурен радар. В рамките на осеммесечна работа "Венера 15" и "Венера 16" картографират една четвърт от повърхността на планетата с резолюция 1-2 километра. Паралелно американците работят по още по-мощната мисия "Магелан", оборудвана с радар с резолюция от 120 метра. Тази последна роботизирана експедиция на НАСА до Венера е изстреляна през 1989-та година и работи до 1994-та, като постига забележителен успех. Но това е история, която следва да бъде описана в по-нататъшна статия... 

Що се касае до мисията "Пайъниър Винъс 1", тя работи успешно чак до 1992-ра - цели 14 години в орбита около Венера. И до днес този рекорд на САЩ за орбитален апарат около най-близката до нас планета остава ненадминат. 

pioneer-venus-parachute.jpg

На илюстрацията: главната атмосферна сонда на "Пайъниър Винъс 2" разгръща парашута си. Credit : NASA

"Пайъниър Винъс 2", атмосферната мисия на НАСА, се състои от кораб-майка, голяма сонда (с диаметър 150 сантиметра) и три по-малки сонди (всяка от които е с диаметър 76 сантиметра). Атмосферните сонди са с формата на конус и нито една от тях не е предвидена да оцелее след достигането на повърхността. Ето защо е изненадващо, че една от сондите успява да кацне и работи в продължение на повече от час в горещите венериански условия. До ден днешен това е единственото успешно кацане на САЩ на Венера. 

Освобождаването на голямата атмосферна сонда е проведено на 16-ти ноември 1978-ма, а трите по-малки сонди (с имена "Север", "Ден", "Нощ") се отделят от кораба-майка четири дни по-късно. Първа в атмосферата влиза голямата сонда, която разгръща успешно парашутите си и предава научни данни до самото съприкосновение с повърхността. Трите по-малки сонди не са оборудвани с парашут и е изумително, че тази, която оцелява след кацането, е една от тях - т.нар. сонда "Ден". Тя прави интересно научно откритие - бордовият нефелометър установява, че след кацането се е вдигнал прах, който се е застоял във въздуха в продължение на няколко минути, преди частичките отново да паднат върху грунта. 

Благодарение на комбинираните данни от всички микросонди са направени следните важни открития: в атмосферата на височина между 10 и 50 километра почти не се наблюдава конвекция. След проникването през слой от мъгла, намиращ се на височина около 30 километра, атмосферните условия в по-долните слоеве са ясни. Освен това всички сонди успяват да измерят почти еднакви температури през последните 50 километра от спускането (в порядъка между 448-459 °C), независимо че регионите за спускане са отдалечени едно от друго на хиляди километри. Но може би най-същественото е, че посредством изучаването на изотопите на азота е установено, че венерианската атмосфера е произлязла по различен път в сравнение със земната. 

Като цяло данните, събрани от "Пайъниър Винъс", са в съгласие с тези, изпратени от съветските мисии "Венера". Книгата Robotic exploration of the Solar System на Паоло Уливи и Дейвид Харлан разказва, че както американските, така и съветските експедиции са успели да открият слоя от мъгла на височина 30 километра и да констатират яснотата на атмосферата под него. Това доказва, че американският проект "Пайъниър Винъс" има огромен принос към изучаването на Венера. 

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3208-2020-forgotten-missions-part-1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Забравените мисии: Хитен и японското покоряване на Луната

hitten-mosaic.jpg

Компилация от снимки, заснети от японската лунна мисия "Хитен" през 1993 г. Photo credit : JAXA/Ted Stryk

26 февруари 2020 г. 18:55 ч.

Светослав Александров. Знаете ли коя е първата държава, достигнала Луната? Иска ли питане - това е СССР, още през далечната 1959 г., когато автоматичната станция "Луна 2" извършва твърдо кацане върху лунната повърхност. Знаете ли коя е втората държава, осъществила лунен полет? Естествено - това е САЩ, като първата успешна американска мисия е "Рейнджър 7" през 1964 г., а няколко години по-късно астронавти на НАСА стъпват върху естествения ни спътник. 

А знаете ли коя е третата държава, достигнала Луната? Това е въпрос, който би затруднил мнозина. А верният отговор е Япония! Днес продължавам с поредицата от статии "Забравените мисии", като ще ви разкажа за японската мисия "Хитен". 

В първата статия от поредицата ви разказах за Пайъниър Винъс и дебютното американско кацане на Венера, споделяйки учудването си как в българоезичното уеб пространство почти няма информация за този проект. За "Хитен" пък съвсем няма, следователно е време да запълним и тази информационна дупка. 

Историята на японското постижение започва през 80-те години на миналия век, и то в САЩ. Тогава математикът Едуард Белбруно от Пристънския университет умува дали е възможно да се измисли някакъв алтернативен метод за изпращането на космически кораби към Луната и планетите. Класическият подход е ясен  - той включва Хохманова трансферна орбита около Земята и "захващаща" маневра в близост до крайната цел. Подходът е доста добър, благодарение на него американците успяват да изпратят хора до Луната през 60-те и 70-те години, но за изпълнението на захващащата маневра е необходима голяма промяна в скоростта, или delta-v. В сферата на космическото корабостроене това означава необходимост от много гориво, съответно тежък космически кораб, който да носи всичкото това гориво. 

Белбруно си блъска главата върху идеята космическият кораб да извърши маневра на т.нар. "балистично захващане" - пристигане около Луната по специална траектория, която ще позволи влизане в лунната орбита без никакво delta-v. За тестването на концепцията се предвижда строеж на малък апарат, който трябва да бъде качен в товарния отсек на космическата совалка и извозен до ниска околоземна орбита. Апаратът не притежава мощни двигатели за изпълнението на класическите маневри, вместо това малки двигателчета следва да го изтласкат бавно и полека към т.нар. "слабата граница на стабилност" - там той ще бъде захванат директно от гравитацията на Луната в нейната орбита. Процедурата е доста бавна (отнема месеци, даже години) и когато Белбруно я предлага на колегите си от НАСА, те никак не са очаровани. Очакваната реакция е следната: Вече сме били на Луната, при това за три дни, кому е нужно да се влачим толкова време? 

И така идеята за американска мисия, летяща до Луната по новия метод, не се осъществява - но Белбруно получава неочакван шанс да изпробва математическата си теория на практика. 

 hiten-hagoromo.jpg

На илюстрацията: японският космически апарат "Хитен" с прикачения в горната му част микроспътник "Хагоромо". Photo credit : JAXA

Японската космическа мисия "Хитен" е изстреляна на 24 януари 1990 г. от космическия център Кагошима с ракета "Mu-3SII-5". Космическият апарат е доста скромен - той се състои от 143-килограмов кораб-майка и 12-килограмов дъщерен микроспътник "Хагоромо". Единственият научен инструмент се намира на борда на майчиния отсек и представлява брояч на прахови частици. Но колкото и да е проста мисията, това е първото отправяне на човешки апарат към Луната след 16-годишно прекъсване (източник: НАСА). Последният апарат, изпратен към Луната от епохата на ранната лунна надпревара, е съветската мисия "Луна 24" през 1976 г. и след това както САЩ, така и СССР зарязват естествения ни спътник. Изстрелването на "Хитен" маркира началото на вълната от нови лунни мисии, която продължава и до ден днешен. Както вече споменах в началото на статията, това е и първата лунна мисия на държава, различна от САЩ и СССР. Първоначалните планове предвиждат само "Хагоромо" да влезе в окололунна орбита, а корабът-майка "Хитен" да остане да обикаля около Земята. 

За съжаление Япония се сблъсква с проблем - на 19-ти март 1990 г. "Хитен" се сближава с Луната на разстояние 16 500 километра и макар че освобождава успешно микроспътника "Хагоромо", радиокомуникацията между него и кораба-майка неочаквано прекъсва. Запалването на двигателите на "Хагоромо" е наблюдавано оптично и досега се предполага, че микроспътникът е навлязал благополучно в окололунна орбита, но без радиокомуникация това няма как да се потвърди със сигурност.

Ето какво разказва Едуард Белбруно след като се стига до неприятния развой - японците са силно разочаровани и копнеят да имат своя собствена мисия около Луната, затова желаят да намерят начин самият кораб-майка "Хитен" да достигне окололунна орбита. Поради това японските специалисти се обръщат към единствената западна агенция със сериозен опит в изучаването на Луната - НАСА. Работата е поверена на аерокосмическия инженер Джеймс Милър. Той започва да умува как да докара "Хитен" в окололунна орбита, но работата удря на камък - горивото на борда е малко, корабът-майка не е предназначен да лети до Луната и достигането на естествения спътник няма как да стане по класическия метод. Милър няма никаква идея как да постъпи, но вече е чул за някой си специалист, който е измислил нестандартна методика за достигането на Луната. Този специалист естествено е Белбруно и Милър най-сетне търси помощ от него, чак след като всичко останало пропада. 

Двамата разработват план, който сработва - след дълго криволичене около Земята, "Хитен" пристига в орбита около Луната през 1991 г. Мисията продължава успешно чак до 1993 г., когато космческият апарат пада върху лунната повърхност. Така Япония се превръща в третата държава след САЩ и СССР, чиято техника достига до повърхността на естествения ни спътник! 

Освен единствения научен прибор на борда (брояча на прахови частици), "Хитен" е оборудван със съвсем скромна камера. Получените изображения (които са показани в началото на статията) са със слабо качество, дори много по-слабо от това на ранните американски мисии "Рейнджър" от 60-те години. Но японците винаги са възприемали тази дебютна лунна експедиция само като технологичен демонстратор, без да трябва да изпълнява някакви амбициозни цели. И въпреки това е придобит ценен опит, който впоследствие намира важно приложение в космонавтиката. Още докато е в околоземна орбита "Хитен" изпробва метода "еърбрейкинг", благодарение на който космически апарат може да променя орбиталните си параметри чрез триенето в горните слоеве на атмосферата. Години по-късно методът ще започне да се прилага редовно при осъществяването на следващото поколение изследователски мисии до Марс и Венера. 

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3210-2020-forgotten-missions-part-2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Забравените мисии: Халеевата армада

giotto-comet.jpg

Снимка на Халеевата комета, заснета от европейската мисия "Джото". Photo credit : ESA/MPS

8 юни 2020 г. 22:15 ч.

Светослав Александров. В днешната статия на страниците на блога ще продължа с една интересна поредица, която започнах през февруари. Поредицата е озаглавена "Забравените мисии" и в нея ще ви разказвам любопитни факти за роботизирани или пилотирани експедиции, които навремето са били много известни и успешни, но днес почти не се сещаме за тях. 

В първата статия от поредицата представих историята на "Пайъниър Винъс" и американското кацане на Венера. Във втората описах японския проект "Хитен" - това е първата мисия на държава, различна от САЩ и СССР, която достига Луната. Днес съм ви подготвил материал за петте мисии, известни под названието "Халеева армада" и реализирани по време на навлизането на Халеевата комета във вътрешната Слънчева система през 1986-та година. Донякъде причината тези мисии днес да са забравени се дължи на факта, че иначе известната Халеева комета може да се наблюдава от Земята само веднъж на 75-76 години. Като човек, роден в края на същата тази 1986-та, съм прецакан - ако искам да видя кометата с очите си, трябва да доживея до заветните 75 години и това да е наградата на живота ми. 

Но много хора на зряла възраст си спомнят за появата на Халеевата комета на небето през 86-та. А тогава космическата епоха е вече дошла и за пръв път кометата бива посетена от човешки апарати, т.е. не разчитаме само на наземни наблюдения. България също участва в един от проектите. Това е повод за гордост. 

hello-halley-comet.jpg 

Ако човек е късметлия, той може да види Халеевата комета максимум два пъти през живота си - като дете и като възрастен

Петте мисии, които са посетили Халеевата комета и са част от т.н. "Халеевата армада" са "Суисеи", "Сакигаке" (на Япония), "Джото" (на Европейската космическа агенция), "Вега 1" и "Вега 2" (на СССР с участието на Франция, Австрия, Унгария, ГДР, ФРГ, Чехословакия, Полша и България). 

Това е един от малкото велики проекти в космонавтиката, в които САЩ почти не участва. Американската мисия "Спартан 203", която трябва да изучава Халеевата комета, е качена на борда на совалката "Чалънджър" през януари 1986-та година ... и тогава настъпва трагедията. Совалката експлодира 73 секунди след изстрелването, а седмината астронавти на борда загиват - Франсиз Скоби, Майкъл Смит, Елисън Онизука, Джудит Резник, Роналд Макниър, Криста Макълиф и Грегъри Джарвис. Катастрофата довежда до сериозни забавяния в полетите на САЩ. Следващата совалкова мисия, която трябва да излети на 6-ти март и да изведе в орбита обсерваторията "Астро-1" за наблюдения на Халеевата комета, е отменена. Все пак Щатите успяват да пригодят някои стари мисии за изучаване на кометата като "Пайнъниър 7" (намираща се в хелиоцентрична орбита) и "Пайъниър Винъс" (работеща около Венера). 

Според първоначалните планове САЩ също така трябва да конструират съвместно с Европейската космическа агенция (ЕКА) мисията "Джото", но поради съкращения на бюджета американците се отказват. След отказа ЕКА прави може би най-смелата стъпка в цялата своя история - агенцията решава да реализира мисията самостоятелно. В крайна сметка това е уникална възможност - ако европейците пропуснат да изучат Халеевата комета, следващият път, когато тя ще се приближи към Земята, ще е след цели 75 години. Забележително е как ЕКА се мобилизира, създава "Джото" в рамките на съвсем кратък срок и мисията е изстреляна посредством европейската ракета "Ариана 1" на 2 юли 1985-та година. Това е първата роботизирана експедиция, изстреляна от европейските държави отвъд пределите на околоземната орбита, в междупланетното пространство!

На 14-ти март 1986 г. "Джото" се сближава с Халеевата комета на разстояние само от 596 километра. Изненадващо за учените, мисията оцелява след сблъсъците с изхвърлените от кометата частици. Вследствие на един от ударите е унищожена камерата, но не и преди тя да успее да заснеме кометарното ядро. Снимките са изпратени благополучно към Земята, а най-добрата от тях е показана в началото на статията. 

Японските мисии "Суисеи" и "Сакигаке" също заемат важна част от историята на космонавтиката. "Сакигаке" на японски език означава "пионер" и представлява не просто първата междупланетна мисия на Япония, но и първата мисия на държава, различна от САЩ и СССР, която навлиза в междупланетното пространство. Стартът е осъществен на 8 януари 1985 г. посредством ракетата "M-3SII-1" (ракетите "M-3SII" са били твърдогоривни, за нуждите на околоземни мисии са били тристепени, а за междупланетни полети се е добавяла допълнителна четвърта степен). Полетът демонстрира успешно работоспособността на носителя и процедурите по въвеждането на мисията на траектория, която я отвежда отвъд околоземната орбита. Тази роботизирана експедиция се възприема от японските специалисти като демонстрационна и не е оборудвана с камера, съответно не е в състояние да заснеме Халеевата комета. На борда й все пак има някои скромни инструменти - магнитометър и детектори за изучаване на слънчевата плазма и вятър. Направени са успешно изследвания на характеристиките на слънчевата плазма в околностите на Халеевата комета. Най-голямото сближение между кометата и "Сакигаке" възлиза на около 7 милиона километра и се случва на 11 март 1986-та.

suisei-coma.png

Ултравиолетова снимка на комата на Халеевата комета, заснета на 28-ми февруари 1986 г. от мисията "Суисеи". Credit : JAXA

Изстреляната на 18-ти август 1985 г. посредством ракетата "M-3SII-2" мисия "Суисеи" е много по-амбициозна от "Сакигаке" - тя притежава прибор, позволяващ заснемането на Халеевата комета в ултравиолетовата област на електромагнитния спектър. Към момента на най-голямото сближение, на 8 март 1986-та, разстоянието между "Суисеи" и кометата възлиза на 150 000 километра. "Суисеи" успява да заснеме множество ултравиолетови изображения на водородната кома (като това, представено по-горе) и установява наличието на вода, въглероден окис и въглероден двуокис

vega-2-halley.jpg

Снимка на Халеевата комета, заснета от мисията "Вега 2". Photo : USSR Space Program

Названието на съветския проект "ВеГа" е съчетание от имената "Венера" и "Галлей" (руското име на Халеевата комета), тъй като двете мисии "Вега 1" и "Вега 2" изпълняват комплексна изследователска дейност по изучаването както на Венера, така и на Халеевата комета. Научният ръководител на проекта е академик Роалд Сагдеев, който управлява проекта в рамките на програмата Интеркосмос (източник: Дон Митчел, mentallandscape.com/V_Vega.htm). Благодарение на това проектът е реализиран посредством широко международно участие, включително и на специалисти от България. Българските изследователи са участвали в изготвянето на мощен триканален спектрометър съвместно с колеги от СССР и Франция. 

Всеки един от двата космически апарата е съставен от основен полетен модул (на който е монтиран и приборът с българско участие) и спускаем апарат за кацане на Венера заедно с аеростатна сонда. Мисиите са изстреляни на 15-ти и 21-ви декември 1984 г. посредством руски ракети "Протон". Шест месеца след старта "Вега 1" и "Вега 2" доближават Венера. На 9-ти и 13-ти юни 1985 г. се отделят двата спускаеми апарата, които на 11-ти и 15-ти юни освобождават аеростатните платформи и модулите за меко кацане. Схемата на спускане е следната:

landing-scheme.jpg

 

За съжаление инструментите на модула за кацане на "Вега 1" се включват инцидентно още докато той е във въздуха и поради това програмата му за изучаване на повърхността е провалена. Спускаемият модул на "Вега 2" обаче извършва успешно кацане в региона Афродита, докато там е нощ, и той работи безпроблемно в продължение на 56 минути. Изпратените на Земята данни потвърждават, че скалите на мястото на спускане са анортозит и троктолит. Измерената температура е 463 °C. 

Много e интересна работата на аеростатите - до ден днешен "Вега 1" и "Вега 2" са единствените мисии в историята на космонавтиката, изучили посредством балони атмосферата на планета, различна от Земята. Инженерите на конструкторското бюро Лавочкин са изготвили балоните от материал, импрегниран с тефлон - достатъчно издръжлив за венерианските условия. Както балонът на "Вега 1", така и този на "Вега 2" оцеляват повече от 46 часа преди да се пръснат. На височина от около 50 километра над венерианската повърхност температурите и налягането са сходни с тези на Земята, въпреки че ветровете духат с ураганна скорост и облаците са от сярна киселина. Направените измервания от научните прибори свидетелстват, че на Венера има неустановени от предходни мисии движения на въздушните маси по вертикала. 

След изпълняването на венерианската си научна програма, основните полетни модули на "Вега 1" и "Вега 2" продължават своя път към Халеевата комета. На 11-ти юни "Вега 1" преминава на 8 890 километра от ядрото на кометата, а на 15-ти юни "Вега 2" извършва облитане на разстояние 8 030 километра. Получените изображения показват, че повърхността на ядрото е тъмна, като от него изригват поне пет струи от прах и газ. Изследванията на Халеевата комета посредством спектрометрите (вкл. този, изготвен с българско участие) доказват, че нейният състав е сходен с този на въглеродните хондрити (вид метеорити). Това е в подкрепа на хипотезата, че кометите, също както и астероидите, са производни на първичния материал от ранната Слънчева система. 

Халеевата комета е напуснала отдавна вътрешната Слънчева система и ако сме живи ще я видим чак през 2061-ва година. Това не означава, че науката за изучаването на кометите е приключила. През последните години станахме свидетели на множество космически триумфи. През 2006 г. мисията на САЩ "Стардъст" се завърна на Земята с проби от кометата Уайлд 2. Година по-рано "Дийп Импект", отново американска роботизирава експедиция, взриви детонатор на повърхността на 9P/Темпъл. Но кулминацията на кометарните изследвания настъпи през 2014 г., когато спускаемият апарат "Филе", компонент на мисията "Розета" на Европейската космическа агенция, извърши меко кацане на повърхността на Чурюмов-Герасименко. 

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3407-2020-forgotten-missions-part-3

Share this post


Link to post
Share on other sites

Забравените мисии: Голямата обсерватория Гранат

granat-ilustraciq.jpg

Космическата обсерватория "Гранат". Илюстрация : ИКИ-РАН

2 юли 2020 г. 17:10 ч.

Светослав Александров. Малцина знаят, но един от най-големите и безспорни успехи на руската космонавтика е свързан със създаването на големи космически телескопи. При това не говорим само за постижения по съветско време, а и за съвременни мисии като "Спектр-Р" и "Спектр-РГ". За съжаление малко от хората имат реална представа за успехите на космическите държави - и това до голяма степен се дължи на незнание или пропаганда, която раздухва информация според това, което е угодно на политическия наратив. Да, има области, в които руската космонавтика безспорно заслужава уважение - но поради геополитически причини хората обръщат повече внимание на корабите "Союз" или ракетните двигатели "РД-180", които имат по-скоро приложна стойност, отколкото научно-изследователска. Защо почти нищо не се споменава за големите руски космически телескопи - за "Астрон", "Гранат" и "Спектр"-ите? Защо масово космическата астрономия се свързва с телескопа "Хъбъл"? Вярно, "Хъбъл" е безспорен успех на САЩ, но това съвсем не е единственият космически телескоп. 

Продължавам с четвъртата статия от поредицата "Забравените мисии". В предходните публикации бяха разгледани американското кацане на Венера в рамките на проекта "Пайъниър Винъс", японската мисия до Луната "Хитен" и голямата армада мисии до Халеевата комета. Време е да насоча вниманието ви към гигантската съветска космическа обсерватория "Гранат". 

Обсерваторията "Гранат" е изстреляна на 1 декември 1989 г. от космодрума Байконур посредством космическа ракета "Протон-К" с горна степен "Блок Д". Това е една от последните грандиозни мисии на съветската космическа програма, изстреляна непосредствено преди разпадането на СССР. Обсерваторията е базирана на стандартизираната платформа от по-ранните роботизирани експедиции от серията "Венера" и "Вега". Диаметърът ѝ е 2.5 метра, дължината - 4 метра, общото тегло - 4 тона, от които 2.3 се падат на научните инструменти (източник: Skyrocket.de).

Научните прибори са разработени през 80-те години от СССР, Франция, Дания и България (източник: ИКИ-РАН). Те са общо седем на брой: 

Sigma: това е френски гамалъчев телескоп с енергетически диапазон 35–1300 keV. Той е най-големият инструмент на борда на обсерваторията с общо тегло около 1 тон.

АРТ-П: руски рентгенов телескоп, разработен от ИКИ РАН, с енергетически диапазон за снимане 4-60 keV и за спектрометричен анализ 4-100 keV.

АРТ-С: руски рентгенов спектрометър, отново разработен от ИКИ РАН, с енергетически диапазон 3-100 keV.

PHEBUS: френски прибор с два детектора за изучаване на гама-лъчевите избухвания. 

WATCH: датски прибор с четири детектора за изучаване на цялото небе в рентгеновия диапазон.

КОНУС-Б: приборът се състои от седем руски детектора за изучаване на фотони в енергетическия дипазон от 10 kеV до 8 MеV, монтирани на различни части на космическия апарат.

Слънчоглед: Български бързовъртящ се рентгенов телескоп. 

След изстрелването на 1 декември 1989 г., "Гранат" е въведена в силно издължена орбита с перигей от 2 000 километра и апогей от 200 000 километра. По-късно перигеят е повдигнат на 20 000 километра. Обсерваторията прави една обиколка около Земята за четири дни, от които три са работни и през тях се провеждат астрономически наблюдения. За огромно съжаление "Гранат" още от самото начало на мисията е поразена от технически проблеми, вследствие на които два от научните прибори не сработват - и един от тях е българският Слънчоглед. Другият е руският рентгенов спектрометър АРТ-С. КОНУС-Б също работи за изключително кратко време - от 11 декември 1989 г. до 20 февруари 1990 г., през което установява 60 слънчеви изригвания и 19 гама избухвания. 

SIGMA-galactic-center.jpg

Изображение на центъра на Млечния път, изготвено след осемгодишни наблюдения на телескопа Sigma в диапазона 35-75 keV. Фото: ИКИ-РАН

По време на първите четири години от работата на "Гранат", обсерваторията провежда подробни спектроскопски изследвания и заснема детайлни снимки на центъра на нашата галактика Млечен път. През септември 1994 г. привършват запасите от гориво за контрол на ориентацията и "Гранат" е въведена в сканиращ режим, в рамките на който тя наблюдава небето пасивно, без да бъде насочвана към конкретни обекти. Това продължава до 27 ноември 1998 г., когато мисията е преустановена окончателно.

art-p.gif

Изображение на центъра на нашата галактика, получено от руския телескоп "АРТ-П". Фото: ИКИ-РАН

Проектът "Гранат" се сблъсква с по-сериозни проблеми от недостига на гориво и повредите, засягащи част от научните инструменти. През 1991 г. СССР се разпада и вследствие на това възникват две големи трудности. Първата е, че след разпадането центърът за управление на територията на Крим се оказва част от Украйна - съответно възникват пречки от политически и административен характер. Втората трудност е далеч по-сериозна: постсъветска Русия не разполага с пари, за да поддържа работата на обсерваторията. Затова Франция, която е най-големият партньор на СССР по време на реализацията на "Гранат", поема инициативата в свои ръце и директно финансира проекта. 

В книгата "Руски космически сонди: научни открития и бъдещи мисии", авторите Браян Харви и Олга Закутняя разкриват подробности относно последната година от съществуването на "Гранат". През 1998 г. на борда на обсерваторията е останал само един функциониращ предавател - и той прегрява след 20 минути работа. Това налага екипа да го изключва, докато се охлади, след което да го включва отново - и така, докато протича свалянето на данни.

В крайна сметка "Гранат" е проект, създаден в СССР и носи много от недостатъците на стария режим. Някои западни анализатори незаслужено отписват мисията като разочароваща или даже провалена. Това не е така - научният принос е сериозен, като благодарение на данните от "Гранат" са написани повече от 400 научни статии.

granat-map.jpg

Карта на небесната сфера, получена от телескопа Sigma на обсерваторията "Гранат" в хода на една година работа в сканиращ режим. Фото: ИКИ-РАН

Ето как протича научната програма: в началото на своята работа обсерваторията е насочена към центъра на нашата галактика, намиращ се на 25 000 светлинни години от Земята. Особено голямо внимание е обърнато на обекта Стрелец А. Там учените очакват да открият мощна черна дупка, но не успяват, въпреки че се откроява радиоизточник на около 300 светлинни години разстояние от галактическия център. В периода 1990-1991 г. "Гранат" изучава Сийфъртови галактики, квазари и звездни купове. Обсерваторията също така проучва последиците от избухването на свръхновата SN 1987A в Големия Магеланов облак. След 1991 г. усилията са насочени към изучаването на кандидатите за черни дупки и благодарение на наблюденията учените подобряват своите модели за акреционните дискове. През август 1992 г. "Гранат" открива първите си микроквазари в нашата галактика. През по-късните години "Гранат" прави над 2 000 часа наблюдения на галактическия център, където са изучени множество известни рентгенови източници и са открити около 20 нови, неустановени дотогава кандидати за черни дупки и неутронни звезди.

Приносът на "Гранат" е безспорен, а хубавото е, че въпреки трудните времена за руснаците, космическите телескопи не залязоха с краха на СССР. В периода между 2011 и 2019 г. в орбита около Земята работеше обсерваторията "Спектр-Р", а от миналата година до ден днешен в точката на Лагранж "Л2" на системата Земя-Слънце продължава да функционира най-новата руско-немска обсерватория "Спектр-РГ". Да, руската космонавтика изпадна в дълбока криза през последните години и вече няма руски мисии до Луната и Марс. Но астрофизичната програма на страната изглежда ще продължи и занапред. 

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3451-2020-zabraveni-misii-granat

Share this post


Link to post
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...