Автоматична міжпланетна станція
Автомати́чна міжплане́тна ста́нція — безпілотний космічний апарат, призначений для польоту в міжпланетному космічному просторі з метою дослідження будови та властивостей Всесвіту.
Зміст
Історична довідка
Дослідження Всесвіту за допомогою космічних апаратів почалося 04.10.1957, коли в СРСР запустили перший штучний супутник Землі.
Усього до березня 2016 запущено 226 автоматичних міжпланетних станцій: до Меркурія — 2, до Венери — 33, до Місяця — 97, до Марса — 46, до Юпітера — 9, до Сатурна — 4, до Урана — 1, до Нептуна — 1, до Плутона — 1, до Церери — 1, до астероїдів і комет — 24.
Складні технології автоматичної міжпланетної станції опанували лише кілька країн — СРСР/РФ, США, Європа (Європейське космічне агентство ESA / Ізраїльське космічне агентство ISA), Японія, Китай, Індія. До Марса й комет відправляли автоматичні міжпланетні станції тільки перші чотири із зазначених країн, до Венери — тільки перші три, до астероїдів — лише США, Європа та Японія, а до Меркурія та інших планет — США та Європа.
Автоматичні міжпланетні станції різних країн
СРСР
Перші штучні супутники мали на меті дослідження Землі, які неможливо виконати з її поверхні. Для виведення супутника на орбіту навколо Землі йому потрібно надати першу космічну швидкість — близько 8 км/с, тобто пріоритетне завдання космічних досліджень — це створення багатоступінчастих ракетних комплексів, здатних розігнати космічний апарат до необхідної швидкості. Набутий досвід ракетобудування дав змогу вже в січні 1959 досягнути другої космічної швидкості — 11,2 км/с й спрямувати в бік Місяця автоматичну міжпланетну станцію «Луна-1», чим було започатковано радянську програму автоматичних досліджень Місяця, яка тривала до 1976 і складалася з 25-ти успішних польотів. Упродовж них сфотографовано невидимий бік Місяця, видобуто й доправлено на Землю зразки місячного ґрунту, визначено гравітаційні та магнітні властивості Місяця тощо.
Для виконання програми досліджень було застосовано два спускних планетоходи — «Луноход-1» і «Луноход-2». Під час створення планетоходів розв’язано низку технічних проблем щодо енергетичного забезпечення, системи пересування поверхнею, компонування дослідницької апаратури тощо. Основну складність під час керування планетоходом створювало запізнювання сигналу — загальне запізнювання між командою та її виконанням сягало, залежно від рельєфу, 24 с.
Усі подальші дослідження більш віддалених космічних об’єктів виконуються за допомогою автоматичних міжпланетних станцій, що діють автономно завдяки закладеному в них програмному забезпеченню й отримують команди лише час від часу. У такий спосіб виконано програми «Марс» (1960–1973, сьома автоматична міжпланетна станція ) і «Венера» (1965–1985, п'ятнадцята автоматична міжпланетна станція ).
США
Одночасно з СРСР у США розроблена й успішно виконується розгалужена програма дослідження Всесвіту, розпочата 01.02.1958 запуском штучного супутника Землі «Експлорер-1» (англ. «Explorer-1»). З того часу й дотепер проведено багато дослідницьких програм, що охоплюють практично всю навколосонячну систему. Поміж них — «Піонер» (англ. «Pioneer») і «Марінер» (англ. «Mariner») (1958–1973, шістнадцята автоматична міжпланетна станція у напрямку Місяця, Марса, Венери), «Вояджер» (англ. «Voyager») (1977 запущено дві автоматичні міжпланетні станції у напрямку околиць Сонячної системи; останні дані одержано 2007); «Вікінг» (англ. «Viking») (1975 запущено дві автоматичні міжпланетні станції у напрямку Марса; 1976 — м’яка посадка на Марс і робота до 1982); «Соджорнер» (англ. «Sojourner»), «Спіріт» (англ. «Spirit»),«К'юріосіті» (англ. «Curiosity») (1997–2016, дослідження Марса за допомогою марсоходів, що рухались на різних ділянках його поверхні); «Нью Горизонз» (англ. «New Horizons») (2006 запущено автоматичну міжпланетну станцію у напрямку Юпітера; 2007 — пролетіла повз Юпітер, 2015 — досягла Плутона).
Європа
Активні космічні дослідження виконує Європейське космічне агентство. Поміж його досягнень: автоматична міжпланетна станція «Кассіні» (італ. «Cassini») (1997 спрямована в бік Сатурна, 2005 досягла супутника Сатурна Титана, опустила на його поверхню зонд «Гюйгенс» (англ. «Huygens») і стала штучним супутником Сатурна); «Росетта-Філи» (англ. «Rosetta-Philae») (запущена 2004, 2014 здійснила м’яку посадку на поверхню комети Чурюмова-Герасименко й передала зображення з місця посадки).
Японія
Найвищим досягненням Агентства аерокосмічних досліджень Японії (англ. JAXA, абревіатура від Japan Aerospace Exploration Agency) станом на 2017 є доправлення ґрунту астероїда Ітокава на Землю. 2003 у напрямку астероїда запущено автоматичну міжпланетну станцію "Хаябуса"(яп. はやぶさ, англ. «Hayabusa»), яка за допомогою спускного зонду взяла пробу ґрунту і попри відмову частини обладнання успішно доправила її на Землю.
Китай
У жовтні 2007 був запущений перший китайський штучний супутник Місяця, а у грудні 2013 здійснена посадка на Місяць станції з місяцеходом. 08.12.2018 з аеродрому Сичан було запущено автоматичну міжпланетну станцію «Чан-е-4» (кит. 嫦娥四, англ. Chang'e-4), посадковий модуль якої 03.01.2019 здійснив м'яку посадку на зворотньому боці Місяця. Програма включає вивчення мінерального складу і будови місячної поверхні, а також проведення низькочастотного радіоастрономічного спостереження. Вчені мають намір створити в апараті замкнуту екосистему.
Автоматичні міжпланетні станції - телескопи
Окремим напрямом космічних досліджень є розміщення телескопів різних довжин випромінення поза межами земної атмосфери, що дає змогу реєструвати випромінення в діапазонах, для яких земна атмосфера є непрозорою. Без впливу атмосфери роздільна здатність телескопа в 7–10 разів більша, ніж у аналогічного телескопа, розташованого на Землі. Першим таким телескопом став «Габбл» (англ. Hubble, названий на честь Е. Габбла), запущений на навколоземну орбіту в 1990. Напрямок його візування можна змінювати за командами із Землі. Телескоп доправлено на орбіту космічним кораблем "Спейс Шаттл" (англ. «Space Shuttle»), його неодноразово ремонтували й модернізували команди астронавтів.
Автоматична міжпланетна станція «Кеплер» (англ. «Kepler»), запущена 2009, є телескопом, що обертається навколо Сонця. Він націлений на ділянку неба вздовж дотичної до нашого рукава Галактики у напрямку її центра. Телескоп безперервно відстежує цю ділянку, знаходить екзопланети за змінами інтенсивності світла зірок.
Наступним кроком у розвитку цього напряму досліджень став запуск 2013 телескопа «Гайя» (англ. Gaia, абревіатура від Global Astrometric Interferometer for Astrophysics), завдяки якому складено тривимірну карту частини нашої Галактики із зазначенням координат, напрямків руху й спектрального класу близько мільярда зірок. До того ж, використання телескопа дасть змогу відкрити близько 10000 екзопланет, а також астероїдів і комет у Сонячній системі.
Космічні технології в Україні
Участь України у використанні космічних технологій обмежується постачанням на міжнародний ринок ракет-носіїв, розроблених КБ «Південне», які виробляє завод «Південмаш» у м. Дніпрі. Ці ракети застосовують у низці країн для виведення на орбіту супутників зв’язку. Наприклад, участь у програмі «Морський старт» — виготовлення ракети-носія «Зеніт-3SL», у програмі «Циклон-4» — виготовлення ракети-носія «Циклон-4», у програмі «Таурус-2» — виготовлення першого ступеня ракети-носія «Таурус-2».
Література
- Кемурджиан А. Л. и др. Планетоходы. Москва : Машиностроение, 1993. 400 с.
- Гущин В. Н. Основы устройства и конструирования космических аппаратов. Москва : Машиностроение, 2003. 272 с.
- Новиков В. Н. Введение в ракетно-космическую технику. Москва : МАИ-Принт, 2010. 218 с.
- Chronology of Lunar and Planetary Exploration // NASA. URL : https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/chronology.html
Автор ВУЕ
Покликання на цю статтю: Редакція ВУЕ Автоматична міжпланетна станція // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Автоматична міжпланетна станція (дата звернення: 27.04.2024).
