Информация о научных исследованиях планет солнечной системы: Новые научные исследования планет Солнечной системы – информация для сообщения кратко (4 класс, окружающий мир)

Карты внеземных территорий. К 60-летию полёта в космос Юрия Гагарина

• Главная
• События
• Афиша
• Выставки

Российская государственная библиотека, Дом Пашкова, читальный зал отдела картографических изданий

с 12 апреля по 19 июня 2021 года

по читательскому билету

12 апреля 1961 года с Байконура стартовал космический корабль «Восток-1» с первым лётчиком-космонавтом СССР на борту — Юрием Алексеевичем Гагариным. Корабль вышел на околоземную орбиту, сделал виток вокруг Земли и совершил посадку в заданный район. Этот день стал началом новой эры в истории человечества — эры покорения космического пространства.

Фото: Мария Говтвань, РГБ

С 12 апреля до 19 июня в отделе картографических изданий проходила выставка «Карты внеземных территорий», на которой можно было проследить эволюцию изучения небесного пространства от первых шагов учёных древности и Средневековья до последних научных исследований наших дней.

В историю развития человеческой цивилизации вошли учёные, пытавшиеся постичь устройство Вселенной. Модели геоцентрической системы мироустройства по Птолемею и гелиоцентрической системы по Копернику изображены на страницах представленного на выставке «Нового атласа, или Собрания карт всех частей Земного Шара» (Санкт-Петербург, 1792). Изображение геоцентрической системы по Тихо Браге включено в атлас Андреаса Целлария «Harmonia Macrocosmica», изданного в Амстердаме в 1660 году (экспонируется переиздание — Кёльн, 2006).

• Переиздание Атласа Андреаса Целлария «Harmonia Macrocosmica», изданного в Амстердаме в 1660 году. Кёльн, 2006. Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• jpg»>Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• 
  Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ

С древнейших времён люди вели наблюдения за небесными светилами. Строение звёздного неба, изучение появляющихся на небе созвездий помогало определять стороны света, создавать солнечные календари. Одна из крупных средневековых обсерваторий — обсерватория Улугбека — располагалась в окрестностях Самарканда. Звёздный каталог, составленный Улугбеком в XV веке, поместил в свой труд «Атлас Звёздного неба» польский астроном Ян Гевелий (Гданьск, 1690). В экспозицию выставки было включено переиздание этого атласа (Ташкент, 1968). Изображения зодиакальных созвездий Северного и Южного полушария можно было увидеть на картах немецкого картографа Иоганна Хомана (Нюрнберг, 1742).

Дальнейшее развитие астрономии в России было представлено изданиями XIX века: карта «Стереографическое изображение звёздного неба на санкт-петербургском горизонте» (Санкт-Петербург, 1852), «Звёздный атлас для небесных наблюдений» Якова Мессера (Санкт-Петербург, 1901) и другими.

• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• jpg»>Новый атлас, или Собрание карт всех частей Земного Шара». Санкт-Петербург, 1792. Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Глобус Луны. Фото: Мария Говтвань, РГБ

Во второй половине XX века, в эру освоения человечеством космического пространства, появилась новая возможность дальнейшего изучения земной поверхности и других планет Солнечной системы. Снимки поверхности Земли из космоса, космофотокарты отдельных природных объектов также включены в экспозицию выставки.

Фотографии, полученные с автоматической межпланетной станции «Луна-3» в 1959 году, легли в основу «Атласа обратной стороны Луны» (Москва, 1960). Так появилось и стало активно развиваться новое направление астрономии — картографирование внеземных территорий. Территории, расположенные далеко за пределами Земли, описываются по тем же законам земной географии: составляются обзорные, геоморфологические, гипсометрические и другие виды карт поверхности планет земной группы, составляются атласы, изготавливаются глобусы.

• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• Фото: Мария Говтвань, РГБ
• jpg»>Фото: Мария Говтвань, РГБ

Большой вклад в картографирование внеземных территорий вносят учёные Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга МГУ имени М. В. Ломоносова и Московского государственного университета геодезии и картографии. Сотрудники комплексной лаборатории исследования внеземных территорий подготовили и издали представленный на выставке «Атлас Фобоса», редактором которого является лётчик-космонавт СССР, учёный Виктор Петрович Савиных. Атлас, карты и трёхмерное изображение Фобоса составлены на основе данных, полученных с космических аппаратов. Глобус Меркурия также создан коллективом комплексной лаборатории.

Транспарентная карта зодиакального созвездия. Штутгарт. Вторая половина XIX века. Фото: Мария Говтвань, РГБ

На выставке была представлена разнообразная коллекция иностранных изданий по астрономии: атласы галактик, Солнечной системы, планет земной группы, звёздного неба. Особый интерес представляло немецкое издание транспарентных (просвечивающихся насквозь) карт зодиакальных созвездий, изготовленных в Штутгарте во второй половине XIX века.

Экспозиция была дополнена почтовыми марками, посвящёнными полёту Юрия Алексеевича Гагарина, и открытками с изображениями картин, нарисованных лётчиком-космонавтом СССР Алексеем Архиповичем Леоновым и художником Андреем Константиновичем Соколовым.

Марки, посвящённые полёту Гагарина. Фото: Мария Говтвань, РГБ

В. Н. Ткачев, В. В. Захаренко, К. Ю. Милостная СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ WEB-КАТАЛОГ РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕЙ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ НА ПЛАНЕТАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ Статьи наших авторов

The Strategies of Modern Science Development: Proceedings of the II International  scientific–practical conference 4-5 June 2013. — Yelm, WA, USA: Science Book Publishing House, 2013. — Section «Information Technology». — Р. 3-7.

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ WEB—КАТАЛОГ РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕЙ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ
НА ПЛАНЕТАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
В. Н. Ткачев^1,2, В.В. Захаренко², К.Ю. Милостная^2
1Харьковский национальный университет радиоэлектроники, г. Харьков, Украина, vitalii.tkachov@kture.kharkov.ua;
²Радиоастрономический институт Национальной академии наук Украины, г. Харьков, Украина milostnaya@rian.kharkov.ua

Качественные изображения молний за пределами планеты Земля были получены в августе 2009 г. на планете Сатурн. Это явление было зарегистрировано космическим аппаратом Кассини во время шторма, который продолжался с января по октябрь и был самой долгой грозой в Солнечной системе. Однако первые наблюдения проводились еще в 2004 г. [1].

Когда стало известно, что на Сатурне начался очередной шторм, в 2006 году были проведены наблюдения Сатурна на украинском декаметровом телескопе УТР-2, самом крупным и наиболее совершенным в мире инструментом декаметрового диапазона длин волн, с целью регистрации молний. Первый успех дал надежду на продолжительные интенсивные исследования [1, 2].

Данные 2007 года, полученные на УТР-2, показали, что наблюдения (в первую очередь благодаря специфической приемной аппаратуре) обладают рядом преимуществ для наблюдений молний на Сатурне. Кроме того, с 2011 года целями наблюдений на УТР-2 стали планеты Уран и Венера [1, 2].

В 2013 году, когда результатов наблюдений накопилось более 2 тыс., было принято решение о разработке систематизирующего каталога данных о молниях. Важно отметить, что подобных каталогов ранее не было.

WEB-формат каталога был выбран исходя из требований мобильности, простоты и удобства.

Web-сайт каталога реализован в виде динамического web-сервиса. В его работе используются php- и js- скрипты, MySQL-база данных, FTP-сервер. В перспективе – разработка специализированного модуля автоматического добавления информации без участия человека. Предполагается, что в этом случае достаточно будет поставить задачу системе управления радиотелескопом о наблюдении в нужное время и в нужном месте, а результаты будут автоматически добавляться в каталог, или ждать принятия решения оператором.

Система хранения данных (файла заголовка, файла данных и изображения) реализована в виде распределенного FTP-сервера, который находиться на вычислительном кластере РИ НАНУ [3]. Сами записи об объектах хранятся в базах данных на сервере баз данных.

Важно отметить, что УТР-2 – единственный наземный радиотелескоп, который может фиксировать подобные объекты, поэтому планируется организовать на базе каталога и системы управления телескопом информационно-аналитическую систему. Это позволит другим исследователям (из заграницы) принимать участие в совместных научных исследованиях и наблюдениях молний на планетах Солнечной системы, и, возможно, экзопланетах.

На web-сайте каталога (рис. 1) также содержится информация об самом каталоге, поисковый механизм по каталогу, инструменты преобразования григорианского в юлианский день, статистика по планетам, публикации рабочей группы и контакты.

Таблица вывода информации по объектам содержит такие столбцы:

— название планеты;
— заголовок файла данных наблюдения и регистрации объекта;
— юлианский день;
— временное разрешение;
— полоса частот, в которой проводились наюблюдения;
— ссылка на файл данных наблюдений и его размер;
— тип и режим работы приемника-регистратора;
— визуализированный результат наблюдения;
— дата добавления данных в каталог.

Схема организации работы системы «Каталог EDC» приведена на рис. 2. На ней отображены основные запросы и ответы, происходящие внутри системы на данном этапе.

Структура каталога на FTP-сервере строится на основе ключа, который является юлианским днем. Относительно него данные сортируются на сервере хранения данных.

Рисунок 1 – Web-страница каталога

Рисунок 2 – Схема организации системы «Каталог EDC»

Таким образом, первый в мире каталог молний на планетах Солнечной системы реализован и используется. Адрес в сети Интернет: http://rian.kharkov.ua/decameter/EDC.

Литература

1. A.A. Konovalenko, N.N. Kalinichenko, H.O. Rucker, A. Lecacheux, G. Fischer, P. Zarka, V.V. Zakharenko, K.Y. Mylostna et al. Earliest recorded ground-based decameter wavelength observations of Saturn’s lightning during the giant E-storm detected by Cassini spacecraft in early 2006. // Icarus — 2013 — Vol. 224 -№ 1. — P. 14–23

2. Zakharenko V., Mylostna K. , Fischer G., Konovalenko A., Zarka P., Grie?meier J.-M., Ryabov B., Vavriv D., Ryabov V., Rucker H., Ravier P., Sidorchuk M., Cecconi B., Coffre A., Denis L., Fabrice C., Kozhyn R., Mukha D., Pallier L., Schneider J., Shevchenko V., Vinogradov V., Weber R., Nikolaenko V.S. Identification of Saturn Lightnings Recoeded by the UTR-2 Radio Telescope and Cassini Spacecraft// Radiofizika i Radioastronomia.-2010. — Vol.15, No 4. –c.361-368.

3. Tkachov V.M., Kulishenko S. F. The use of grid technology in the processing of radio astronomy data / Proceedings of the 16th International Youth Forum «Radio electronics and youth in the XXI Century» (Section «Modern information systems and technology in the management of enterprises and organizations»), 17-19 April, 2012. – Kharkiv: KhNURE. – P. 122-123.

The specialized web-catalog of observations of thunderstorm activity
on planets of the solar system
B. N. Tkachev^1,2, V. V. Zaharenko², K. Y. Мilostnaya^2
1 Kharkov National University of Radio Electronics, Kharkiv, Ukraine,
vitalii.tkachov @ kture.kharkov.ua;
² Institute of Radio Astronomy of the National Academy of Sciences
of Ukraine, Kharkov, Ukraine [email protected]

 Qualitative  images of lightning outside the Earth were received in August 2009 on the planet Saturn. This phenomenon has been registered by the Cassini spacecraft during the storm, which lasted from January to October and was the longest storm in the solar system. However, the first observations were made as early as 2004 [1].

When it became known that the next storm began on Saturn in 2006, the observations were made on Saturn Decameter Ukrainian UTR-2 telescope, the largest and most advanced tool in the world decameter wavelength range, in order to record lightning. The first success has given a hope for the prolonged intensive research [1, 2].

2007 data obtained from the UTR-2, showed that the observations (primarily due to the specific receiving equipment) have a number of advantages for the observations of lightning on Saturn. In addition, since 2011 the goals of observations at UTR-2 are Uranus and Venus [1, 2].

In 2013, when the results of the observations have accumulated more than 2 million, it was decided to develop a systematizing the data directory of lightning. It is important to note that these directories have not been done before.

WEB-catalog format was chosen based on the requirements of mobility, simplicity and convenience. Web-site directory is implemented as a dynamic web-service. Php- an js-​​scripts, MySQL-database, FTP-server are used in its work. The development of a specialized module to automatically add information without human intervention is in the long term. It is assumed that in this case it will be enough to put a task management system radio telescope on the observation at the right time and the right place, and the results will be automatically added to the catalog, or wait for a decision by the operator.

The data storage system (the header file, the data file and images) is implemented as a distributed FTP-server, which is located on a compute cluster of RI National Academy of Sciences. [3] Recordings are stored on objects in the database on the database server.

It is important to note that the UTR-2 is the only terrestrial radio telescope that can capture such objects, it is going to be organized a control system of information-analytical system on the basis of the catalog and telescope. This will allow other researchers (from abroad) to take part in joint scientific studies and observations of lightning on the planets of the solar system, and possibly extrasolar planets.

The web-site catalog (Fig. 1) also provides information on the directory itself, the search mechanism in the catalog, conversion tools in the Gregorian Julian Day, the statistics on the planets, the publication of the working groups and contacts.

Output table contains information on objects such columns:

— The name of the planet;
— The file header data monitoring and recording facility;
— Julian Day;
— Temporal resolution;
— The frequency, where the observations were conducted;
— A reference to the file observational data and its size;
— The type and mode of operation of the receiver-recorder;
— Visualize the results of observation;
— Date data is added to the catalog.

The organization of work of the «Catalogue of EDC» is shown in Fig. 2. It displays basic requests and responses that occur in the system at this stage.

The directory structure on the FTP-server is based on the key, which is the Julian day. Regarding his data is sorted on the server storage.

 Thus, the world’s first directory of lightning on the planets of the solar system is being implemented and used. Internet Address: http://rian.kharkov.ua/decameter/EDC.

1. A.A. Konovalenko, N.N. Kalinichenko, H.O. Rucker, A. Lecacheux, G. Fischer, P. Zarka, V.V. Zakharenko, K.Y. Mylostna et al. Earliest recorded ground-based decameter wavelength observations of Saturn’s lightning during the giant E-storm detected by Cassini spacecraft in early 2006. // Icarus — 2013 — Vol. 224 -№ 1. — P. 14–23

2. Zakharenko V., Mylostna K., Fischer G., Konovalenko A., Zarka P., Grie?meier J.-M., Ryabov B., Vavriv D., Ryabov V., Rucker H., Ravier P., Sidorchuk M., Cecconi B., Coffre A., Denis L. , Fabrice C., Kozhyn R., Mukha D., Pallier L., Schneider J., Shevchenko V., Vinogradov V., Weber R., Nikolaenko V.S. Identification of Saturn Lightnings Recoeded by the UTR-2 Radio Telescope and Cassini Spacecraft// Radiofizika i Radioastronomia.-2010. — Vol.15, No 4. –c.361-368.

3. Tkachov V.M., Kulishenko S. F. The use of grid technology in the processing of radio astronomy data / Proceedings of the 16th International Youth Forum «Radio electronics and youth in the XXI Century» (Section «Modern information systems and technology in the management of enterprises and organizations»), 17-19 April, 2012. – Kharkiv: KhNURE. – P. 122-123.

АМС Солнечной системы. Часть 2. К Юпитеру и дальше…

Автор: Кулькова Светлана

27.05.2011 08:08

Интересное

Теги:

• Cassini
• ESA
• Juno
• NASA
• New Horizons
• Voyager
• АМС
• Плутон
• Сатурн
• Юпитер

На планетах, расположенных за пределами пояса астероидов, побывало очень мало земных автоматических станций. Это связано с большими энергозатратами по доставке аппаратов к желаемой цели исследований, а также некоторыми техническими сложностями работы аппаратов в жесткой радиационной среде. Поэтому эти исследования могли осуществить только хорошо финансируемые космические агентства. В период с 1973 года NASA послало к внешним планетам нашей Солнечной системы 8 аппаратов. Именно NASA сейчас главенствует в беспилотных миссиях за пределами пояса астероидов.

Парад планет в конце 70-х прошлого века создал уникальную возможность облететь все внешние планеты Солнечной системы, кроме Плутона, и руководство NASA решило использовать ее по максимуму. АМС «Вояджеры» посетили Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, передав первые качественные снимки этих газовых гигантов.

ЮПИТЕР

В окрестностях Юпитера были исключительно аппараты NASA. В 1973 и 1974 годах мимо планеты прошли «Пионер-10» и «Пионер-11« (англ. Pioneer 10, Pioneer F и  Pioneer 11, Pioner G). Аппараты передали несколько сот снимков (невысокого разрешения) планеты и галилеевых спутников, впервые измерили основные параметры магнитного поля и магнитосферы Юпитера. Информация, полученная этими двумя аппаратами, позволила астрономам и инженерам создать более совершенные зонды, чтобы улучшить качество и количество данных о Юпитере.

В 1979 году около Юпитера пролетели «Вояджеры« (англ. Voyager). Впервые были получены снимки высокого разрешения планеты и её спутников, были впервые обнаружены кольца Юпитера, получены сведения о химическом составе атмосферы, данные по магнитосфере, температуре верхних слоев облаков. Открыли вулканическую активность Ио и наличие водяного льда на поверхности Европы. В настоящее время аппараты выполняют дополнительную расширинную миссию по определению местонахождения границ солнечной системы, включая пояс Койпера.

Юпитер используют для совершения гравитационного маневра на пути к другим планетам окраины нашей Солнечной системы. Так это было с аппаратами «Улисс» (миссия ESA и NASA для изучения Солнца) в 1992 году и «Новые горизонты» (миссия NASA для изучения Плутона и пояса Койпера) в 2007.

В 1992 году мимо планеты прошёл «Улисс» (англ. Ulysses). Аппарат в рамках дополнительной к его основной миссии (изучение Солнца) провел измерения магнитосферы Юпитера. И воспользовавшись притяжением планеты, совершил гравитационный маневр, выйдя на полярную орбиту солнечную орбиту. В феврале 2004 г. «Улисс» снова пролетал мимо Юпитера, однако на большем расстоянии. Основная его миссия по изучению Солнца была завершена 1 июля 2008 года.

В 1995 году аппарат NASA «Галилео» (англ. Galileo) подошел к Юпитеру. Впервые этот газовый гигант начали исследовать не с пролетной траектории. Это был первый (и пока единственный) аппарат, вышедший на орбиту Юпитера, изучавший планету длительное время и сбросивший в её атмосферу спускаемый зонд.

Спускаемый зонд Probe с «Галилео» входит в атмосферу Юпитера, 1995

Именно «Галилео» на пути к Юпитеру в 1994 году сфотографировал, как комета Шумейкеров — Леви 9 врезается в Юпитер. Благодаря данным «Галилео» были построены более точные модели процессов, происходящих в атмосфере Юпитера. Аппарат зарегистрировал многочисленные грозы с молниями в 1000 раз мощнее земных. Передал множество снимков Большого Красного Пятна — гигантского шторма (размером превышающего диаметр Земли), который наблюдают уже 300 лет.

Было получено множество новых данных и подробные снимки поверхности спутников. Было установлено, что Ио обладает собственным магнитным полем, подтверждена теория о наличии океана жидкой воды под поверхностью Европы, высказаны гипотезы о наличии жидкой воды в недрах Ганимеда и Каллисто. Также были определены необычные характеристики Амальтеи.

Галилео (1995 — 2003)

Аппарат проработал 8 лет до 2003 года, передав гигабайты информации, изображений планеты и его спутников. Предполагалось, что после прибытия к Юпитеру «Галилео» проработает два года, переходя с одной орбиты на другую с целью сближения с каждым из крупных спутников. 21 сентября 2003 года, после 14 лет полёта и 8 лет исследований системы Юпитера, миссия «Галилео» была завершена. Аппарат был послан в атмосферу Юпитера со скоростью около 50 км/с с целью избежать возможности занесения микроорганизмов с Земли на спутники Юпитера. Он расплавился в верхних слоях атмосферы.

Хотя главная антенна «Галилео» не раскрылась, вследствие чего поток данных составил лишь 1% от потенциально возможного, тем не менее, все основные цели миссии были достигнуты.

Кроме того, в 2000 году был поставлен уникальный эксперимент: измерение магнитного поля планеты одновременно с двух точек с «Галилео» и «Кассини«, который пролетал мимо Юпитера, на своем пути к Сатурну. Кстати, «Кассини» сделал ряд самых высококачественных изображений за всю историю наблюдений за Юпитером.

Официальный сайт миссии http://solarsystem.nasa.gov/galileo/

Последний зонд, который на пути к окраине Солнечной системы, заглянул к Юпитеру в феврале 2007 года, стал «Новые Горизонты» (англ. New Horizons) воспользовался возможностью и произвел фотографирование планеты и его спутников с высоким разрешением.

Сейчас идет активная подготовка к запуску в 2011 году для детального изучения Юпитера с полярной орбиты аппарата NASA «Юнона» (англ. Juno, также Jupiter Polar Orbiter). Зонд займется изучением магнитного поля, химического состава атмосферы, составлением карты ветров и проверки гипотезы о наличии у планеты твердого ядра.

Джуно (Юнона), запуск в 2011 году.

Сайт будущей миссии http://www.nasa.gov/mission_pages/juno/main/index.html

САТУРН

Впервые окольцованную планету посетил аппарат NASA «Пионер-11» в 1979 году. Затем в 1980 и 1981 году за ним проследовали «Вояджер-1″ и «Вояджер-2«. У всех трех аппаратов это были однократные пролетные траектории с близкого расстояния, которые позволили получить детальные снимки колец и их состав, обнаружить магнитное поле, и наблюдать штормы в атмосфере газового гиганта.

Очень долгое время с тех пор Сатурн изучали только с телескопа им.Хаббла, пока в июле 2004 года, после 7-летнего «гуляния» по Солнечной системе (аппарату пришлось совершить два гравитационных маневра, используя притяжения планет Венера и Юпитер), на орбиту планеты вышла автоматическая станция «Кассини-Гюйгенс» (англ. Cassini–Huygens), созданная совместно NASA, Европейским космическим агентством (ESA) и Итальянским космическим агентством (ASI), и по настоящее время продолжает иcследовать окрестности Сатурна и его спутников.

Кассини (2004 — 2017)

Аппарат состоит из двух основных элементов: непосредственно орбитальной станции «Кассини» (англ. Cassini orbiter) и спускаемого зонда «Гюйгенс» (англ. Huygens probe), предназначенного для посадки на Титан. 25 декабря 2004 зонд Гюйгенс отделился от главного аппарата. Зонд достиг Титана 14 января 2005 и выполнил успешный спуск в атмосфере спутника. Во время спуска «Гюйгенс» отбирал пробы атмосферы. С помощью внешнего микрофона удалось сделать запись звука ветра. Снимки, сделанные в ходе спуска, показали сложный рельеф со следами действия жидкости.

С помощью орбитальной станции «Кассини» была проверена общая теория относительности (наблюдался частотный сдвиг и задержка радиосигнала, приходящего от аппарата), получены подробные снимки колец Сатурна, включая такие образования в них как «спицы», открыты новые спутники планеты, а также осуществил близкие пролеты рядом с 8 спутниками: Фебой, Мимасом, Дионой, Гипериона, Тефии, Реи, Энцеладом и конечно же Титаном.

Хорошая подборка лучших снимков со спутника «Кассини» http://bigpicture.ru/?p=56918

Особый интерес для ученых представляет Титан — крупный спутник Сатурна, особенность которого заключается в наличии атмосферы, которую зафиксировали в свое время АМС «Вояджеры«. С помощью радарных съемок с «Кассини» на нем были обнаружены озера, заполненые жидкими углеводородами. Исследования Титана позволили выдвинуть гипотезу о наличии на нём простейших форм жизни, в частности, в подземных «водоёмах», где условия могут быть гораздо комфортнее, чем на поверхности.

Первоначально миссия была запланирована до 2008, однако впоследствии продлена до лета 2010. 3 февраля 2010 года было объявлено о дальнейшем продлении программы до 2017 года. Теперь миссия получила новое название «Кассини Солнцестояние» (англ. Cassini Solstice Mission).

Сайт миссии http://saturn.jpl.nasa.gov/index.cfm

Следующую миссию Titan Saturn System Mission (TSSM) планируется произвести только в 2020-х годах. Аппарат TSSM включает в себя один орбитальный и два спускаемых модуля: воздушный шар, который будет летать в небе Титана и посадочный модуль, который должен приводниться на поверхность одного из метановых озёр.

УРАН и НЕПТУН

Первый и пока единственный аппарат, достигший Урана и Нептуна это «Вояджер-2«. Пролетев у Сатурна, «Вояджер-1» отправился за пределы Солнечной системы. Планеты в основном изучают с Земли, в том числе и с орбитального телескопа им.Хаббла.

В 1986 году «Вояджер-2» пролетел Уран и получил снимки планеты с близкого расстояния. На них видна «невыразительная» в видимом спектре планета без облачных полос и атмосферных штормов, характерных для других планет-гигантов. Аппарат провёл изучение структуры и состава атмосферы Урана, обнаружил 11 новых спутников, изучил уникальные погодные условия, вызванные осевым креном в 97.77°, подтвердил и обнаружил систему колец. Также было исследовано строение магнитосферы, и, в особенности, «магнитного хвоста», вызванного поперечным вращением. А также сфотографированы 5 самых крупных спутников. Большинство сведений, известных сегодня об Уране, получены буквально в течение нескольких часов, пока станция находилась поблизости от планеты, пролетая на расстоянии 81 500 км от поверхности облаков со скоростью около 46 000 км/ч (примерно 13 км/с).

Вояджер (1977 — …)

Далее зонд отправился к Нептуну и пролетел вблизи четвертой по величине газовой планеты Солнечной системы в 1989 году, передав на Землю снимки Нептуна и его крупного спутника Тритона. Аппарат подтвердил существование магнитного поля у планеты и провел его измерения. Определил период вращения планеты, и показал активную погодную систему Нептуна, а также наличие Большого темного пятна (устойчивый шторм-антициклон размерами 13 000 х 6600 км), аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Было подтверждено наличие слабых фрагментированных колец и 6 новых спутников.

В настоящее время NASA планирует запуск к Урану аппарата Urane Orbiter в 2020-х годах. В его состав будет входить орбитальный аппарат и атмосферный зонд.

Дат запуска миссий по исследованию Нептуна пока не называются.

ПЛУТОН

Удалённость Плутона и его маленькая масса делают трудными его исследования с помощью космических аппаратов. «Вояджер-1» мог бы посетить Плутон, но предпочтение было отдано пролёту вблизи спутника Сатурна — Титана, в результате траектория полёта оказалась несовместимой с пролётом вблизи Плутона. А у «Вояджера-2″ вообще не было возможности приблизиться к Плутону. Никаких серьёзных попыток исследовать Плутон не предпринималось вплоть до последнего десятилетия XX века. Осуществление полёта неоднократно откладывалось из-за недостатка финансирования, а также задержек с изготовлением плутониевого термоэлектрического генератора электроэнергии. С середины 90-х годов проект успел сменить несколько концепций и названий — Pluto Fast Flyby, Pluto Express и, наконец, New Horizons Pluto-Kuiper Belt Mission.

Миссия NASA «Новые горизонты» (англ. New Horizons) успешно стартовала 19 января 2006 года. В начале 2007 года аппарат совершил гравитационный манёвр вблизи Юпитера, что придало ему дополнительное ускорение. 18 марта 2011 года аппарат пересёк орбиту Урана. В августе 2014 года пройдет орбиту Нептуна. Исследование системы Плутона будет выполняться с пролетной траектории, поскольку возможности современной космонавтики не позволяют аппарату погасить скорость, чтобы выйти на орбиту вокруг Плутона. Максимальное сближение аппарата с Плутоном произойдёт 14 июля 2015 года. Научные наблюдения за Плутоном начнутся за 5 месяцев до этого и продлятся, по крайней мере, в течение месяца с момента прибытия.

Новые Горизонты (2006 — …)

«Новые горизонты» осуществит картографическую съемку, проверит наличие магнитного поля у планеты, изучит состав атмосферы и структуру поверхности Плутона. С помощью радиоспектрометра оценит массу Плутона, Харона и выбранных объектов в поясе Койпера.

Пролетев мимо Плутона, аппарат, возможно, изучит ещё какой-нибудь объект пояса Койпера. После этого аппарат продолжит полет в поясе Койпера и со временем выйдет в межзвездное пространство. Полная миссия рассчитана на 15-17 лет. На борту АМС установлена капсула с частью праха астронома Клайда Томбо, первооткрывателя Плутона.

Официальный сайт миссии http://pluto.jhuapl.edu/

….И ЗА ПРЕДЕЛЫ

За орбитой Плутона на данный момент находятся 4 станции, которые стартовали с Земли с 70-х годов двадцатого века. Выполнив свои основные программы по исследованию газовых гигантов, аппараты взяли курс к границам Солнечной системы.

После 11 лет полета, в 1983 году «Пионер-10» миновал орбиту Плутона и стала первым запущенным с Земли аппаратом, покинувшим пределы Солнечной системы. Официально миссия «Пионера-10» завершилась в 1997 году, однако ученые продолжали обрабатывать идущие с него сигналы. Последний сигнал был получен 23 января 2003 года. Сообщалось, что аппарат направляется в сторону Альдебарана. Если с ним ничего не случится по пути, он достигнет окрестностей звезды через 2 миллиона лет.

АМС «Пионер» (1972 — 2003)

«Пионер-11» после выполнения исследовательской миссии, включавшей в себя пролеты рядом с гигантами Юпитером (1974) и Сатурном (1979), взял курс в направлении созвездия Щит. В 1995 контакт с аппаратом был потерян. По состоянию на конец 1995 года космический аппарат находился на 44.7 а.е. от Солнца.

Страница миссий http://www.nasa.gov/mission_pages/pioneer/

«Вояджеры» стали третьим и четвёртым космическими аппаратами, покинувшими пределы Солнечной системы. Теперь из научных исследований «Вояджеров» на первом месте — изучение переходных областей между солнечной и межзвёздной плазмой. «Вояджер-1» пересёк гелиосферную ударную волну (англ. termination shock) в декабре 2004 года на расстоянии 94 а. е. от Солнца. «Вояджер-2» пересек гелиосферную ударную волну 30 августа 2007 года на расстоянии 84.7 а.е.. Ожидается, что аппараты пересекут гелиопаузу примерно через 10 лет после пересечения гелиосферной ударной волны.

Ученые надеются, что связь с «Вояджерами» удастся поддерживать и после того, как они пересекут гелиопаузу.

Сайт миссии http://voyager.jpl.nasa.gov/

Послания другим цивилизациям на борту «Пионеров» и «Вояджеров»

На борту каждого из четырех аппаратов закрепили «приветственные послания к братьям по разуму»: в виде прямоугольных пластинок из анодированного золотом алюминия (на «Пионерах«) и позолоченных видеодисков (на «Вояджерах«). На всех пластинах помечено положение Солнца в нашей Галактике относительно ближайших пульсаров, а также инструкция по расшифровке послания и данных о человеке, Земле и важнейших научных открытиях.

Вот мы и закончили наше путешествие с межпланетными автоматическими станциями к крупным телам нашей Солнечной системы. В следующий раз рассмотрим космические миссии, которые были направлены на изучение малых объектов, которые бороздят окрестности Солнца — астероидов и комет.

АМС Солнечной системы. Часть 1. Меркурий, Венера, Марс.
АМС Солнечной системы. Часть 3. Ловцы комет и астероидов

АМС Солнечной системы. Часть 4. Исследователи Солнца

АМС Солнечной системы. Часть 5. Покорение Луны

Статья подготовлена по материалам российских и иностранных источников.
Иллюстрации NASA, JPL.

американских ученых-планетологов призывают к миссии по исследованию ледяных гигантов Солнечной системы – Physics World

Ледяной мир Миссия по поиску жизни на спутнике Сатурна Энцеладе признана планетарным научным сообществом США высокоприоритетной задачей (любезно предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения/Институт космических наук)

НАСА также должно отправить зонд к Урану в ближайшее десятилетие как разработать корабль, чтобы увидеть, есть ли жизнь на ледяном спутнике Сатурна Энцеладе во внутреннем океане. Это лишь некоторые из выводов, содержащихся в последнем десятилетнем обзоре планетарных наук и астробиологии. 780-страничный отчет, опубликованный сегодня, определяет приоритетность научных тем и концепций планетарной науки США на предстоящее десятилетие.

Отчет, составленный руководящим комитетом из 19 членов, созванным Национальными академиями наук, инженерии и медицины США, сосредоточен на 12 приоритетных научных вопросах по трем темам. «Происхождение» охватывает такие вопросы, как эволюция протопланетного диска, аккреция во внешней Солнечной системе и происхождение Земли и других тел во внутренней Солнечной системе. «Миры»   посвящены эволюции и взаимодействию между планетами и сопутствующими им телами в Солнечной системе. Между тем, «жизнь» исследует эволюцию жизни на Земле и возможности жизни в других местах.

В отчете приводится список космических зондов, необходимых для изучения этих тем. В миссиях большого класса высший приоритет отдается орбитальному аппарату Uranus Orbiter and Probe (UOP) — многолетней миссии стоимостью 4 миллиарда долларов, предназначенной для получения новых знаний о системе Урана и ледяных гигантах. Уран и Нептун — единственные планеты, которые никогда не изучались с помощью специального орбитального зонда, и UOP совершит несколько облетов Урана и будет содержать зонд для отбора проб атмосферы Урана. В отчете говорится, что запуск в течение следующего десятилетия «возможен на доступных в настоящее время ракетах-носителях».

Вторая по приоритетности миссия большого класса — «Энцелад Орбиландер», которая будет изучать внутренний океан спутника Сатурна и искать признаки жизни. Запущенный в 1997 году космический корабль НАСА «Кассини» обнаружил, что ледяная луна имеет подповерхностный океан, из которого вода выбрасывается в космос. Enceladus Orbilander стоимостью около 5 миллиардов долларов будет проводить орбитальные наблюдения за Энцеладом в течение года, прежде чем приземлиться на Луну, где он проведет два года, изучая шлейф из внутреннего океана.

Этот рекомендуемый портфель миссий, высокоприоритетной исследовательской деятельности и развития технологий приведет к революционным достижениям в области человеческих знаний

Робин Кануп

В отчете также рекомендуется, чтобы НАСА продолжало свою программу исследования Марса, отдавая приоритет Mars Life Explorer в качестве следующей миссии среднего класса. Исследователь будет искать признаки жизни на планете в настоящее время — а не, скажем, древние следы, как это делают предыдущие и текущие миссии — и получить доступ к обитаемости красной планеты. Для программы НАСА «Новые рубежи», которая финансирует миссии стоимостью менее 850 миллионов фунтов стерлингов, в отчете космическому агентству рекомендуется освещать такие темы миссий, как зонд для возврата образцов с Цереры, возврат образцов с поверхности кометы, орбитальный аппарат Титана, а также исследователь Венеры.

Угрозы с высоты

Ближе к Земле. В отчете содержится призыв к НАСА улучшить обнаружение и отслеживание околоземных объектов (NEO) и разработать методы отклонения тех, которые угрожают Земле. Он призывает космическое агентство поддержать разработку и запуск космического аппарата NEO Surveyor, работающего в среднем инфракрасном диапазоне. Вслед за геодезистом, а также при запуске теста на перенаправление двойного астероида, НАСА должно разработать демонстрационную концепцию «быстрого реагирования и краткосрочного предупреждения», которая позволит выполнить пролетную миссию ОСЗ диаметром около 50–100 м — примерно размером с объект, который с высокой вероятностью может нанести ущерб Земле.

Робин Кануп из Юго-Западного научно-исследовательского института, который был сопредседателем руководящего комитета отчета, говорит, что документ излагает «амбициозное, но осуществимое видение» планетарных исследований в ближайшее десятилетие. «Этот рекомендуемый портфель миссий, высокоприоритетной исследовательской деятельности и развития технологий приведет к революционным изменениям в человеческих знаниях и понимании происхождения и эволюции Солнечной системы, а также жизни и обитаемости других тел за пределами Земли», — говорит она. .

Подробнее

Astro2020 Decadal Survey призывает к созданию «великой обсерватории» на смену Хабблу

Отчет представляет собой первое десятилетнее исследование, посвященное изучению разнообразия, справедливости, инклюзивности и доступности в планетарной науке. «Для найма, удержания и развития лучших талантов в обществе требуется сильная система справедливости и подотчетности», — говорится в отчете. Несмотря на утверждения о том, что был достигнут прогресс, особенно в том, что касается роли женщин в этой области, «предстоит проделать еще много работы, в частности, для решения сохраняющихся и вызывающих тревогу проблем базовой представленности по признаку расы/этнической принадлежности».

Для достижения прогресса в отчете рекомендуется, чтобы отдел планетологии НАСА внедрил кодексы поведения для своих миссий, конференций и полевых кампаний. НАСА вместе с другими спонсорами, учреждениями и профессиональными сообществами также должно работать над устранением предвзятости на всех уровнях, например, путем анализа практики и процедур принятия решений, а также взаимодействия с сообществом для разработки инициатив по выявлению и прекращению предвзятости». Это первый отчет, в котором рассматривается состояние профессии», — добавляет Кануп. «Поскольку у нас нет полного участия, мы упускаем великие идеи и великих людей».

Высшие школы планетарных наук

Планетарные исследования в SSEC