«Земля и Вселенная» 2004 №3

1. "Вояджер-1 и -2" ("Voyager-1/2", США). АМС запущены 5 сентября и 20 августа 1977 г. (Земля и Вселенная, 1978, № 2). В ноябре 2003 г. "Вояджер-1" достиг окрестностей Солнечной системы после 26-летнего путешествия: прошел ударную волну взаимодействия межзвездного газа с солнечным ветром, о чем свидетельствуют увеличение в 100 раз концентрации электрически заряженных частиц больших скоростей, движущихся вдоль линий магнитного поля, и замедление движения солнечного ветра. В этом месте образовалась гигантская ударная волна от столкновения межзвездного газа и солнечного ветра, где температура резко возрастает до нескольких десятков тысяч градусов, а скорость потока газа уменьшается с 300-700 км/с до 45 км/с. Данное событие приборы станции фиксировали с августа 2002 г. по февраль 2003 г. Граница ударной волны зависит от солнечной активности; по-видимому, "Вояджер-1" еще не раз побывает в этих необычных и малоизученных областях.

* Продолжение. Начало см.: 1995, № 5; 1996, № 3; 1997, № 4; 1998, № 3; 1999, № 3; 2000, № 4; 2001, № 5; 2003, № 1; 2004, № 1.

Обе станции продолжают удаляться от нас, преодолевая за год более 3 а.е. и передавая информацию. Предполагают, что связь со станциями будет поддерживаться до 2020 г. К началу 2004 г. "Вояджер-1 " пролетел 14.8 млрд. км, от Солнца его отделяют 13.38 млрд. км, от Земли -13.5 млрд. км. Относительно Земли он движется со скоростью 20.97 км/с, а относительно Солнца — 17.23 км/с. Чтобы отправить на КА радиосигнал и получить ответ, требуется более 24 ч. Показатели для "Вояджера-2" на тот же момент: пройденное расстояние — 13.47 млрд. км, удаление от Солнца -10.8 млрд. км, удаление от Земли — 10.57 млрд. км, скорость относительно Земли — 28.57 км/с, скорость относительно Солнца — 15.72 км/с. На то, чтобы установить с ним связь, требуется 19 ч 34 мин 30 с. Обе АМС покидают Солнечную систему под углом 35° к северу и 48° к югу от плоскости эклиптики.

2. "Улисс" ("Ulysses", ESA — NASA). АМС запущена 7 октября 1990 г. Зонд работает уже 14 лет и завершает второй виток на полярной околосолнечной орбите, перпендикулярной плоскости эклиптики. Находясь сейчас в афелии, он исследует Солнце и околосолнечное пространство. Все научные приборы работают нормально. Работа станции продлена до 2008 г.; таким образом, она сможет наблюдать полный 11-летний цикл солнечной активности.

Японская межпланетная станция "Нодзоми". Она пролетела 14 декабря 2003 г. на расстоянии около 900 км от Марса, но не вышла на его орбиту, а продолжила полет на гелиоцентрической орбите. Рисунок ISAS.

В конце января — середине марта 2004 г. "Улисс" пролетел вблизи Юпитера со скоростью 32.09 км/с (относительно Солнца — 9.13 км/с). 4 февраля 2004 г. АМС сблизилась с ним на расстояние 120 млн. км. В ходе 50-суточного облета изучались магнитосфера Юпитера и воздействие солнечного ветра на атмосферу планеты-гиганта. 20 февраля станция пересекла плоскость эклиптики и направилась к Южному полюсу Солнца, повторное исследование которого проведет в конце 2007 г. Перигелий она прошла дважды — 12 марта 1995 г. и 23 мая 2001 г. Причем станция пролетела 27 ноября 2000 г. на широте 80.1° у Южного полюса, а 13 октября 2001 г. — над Северным полюсом, когда наблюдался максимум нынешнего, 11-летнего цикла солнечной активности. Параметры орбиты АМС: расстояние от Солнца 1.343 х 5.404 а.е., наклонение 79.23° и период обращения 6.2 года.

3. "Марс Глобэл Сервейер" ("Mars Global Surveyor", США). АМС запущена 7 ноября 1996 г. Продолжается картографирование поверхности Марса с орбиты высотой 372 х 427 км, наклонением 92.9° и периодом обращения 117 мин. Основная программа исследований Марса завершилась в январе 2001 г., до мая 2004 г. АМС работала по дополнительной программе и вместе с "Марс Одиссей" ретранслировала информацию во время посадки двух марсоходов в январе 2004 г. Станция ведет наблюдения поверхности и сезонных изменений уже третий марсианский год (то есть 2061 сут). В дополнительную программу входит повторное изучение отдельных районов в то же время года, но марсианский год (687 сут) спустя. Получены десятки тысяч снимков с разрешением до 2 м и миллионы спектров элементного состава пород, измерен рельеф поверхности с помощью лазерного высотомера. Продолжаются геологические и минералогические исследования. Программа полета станции продлена до 2008 г.

4. "Кассини-Гюйгенс" ("Cassini-Huygens", NASA — ESA). АМС запущена 15 октября 1997 г. Станция приближается к Сатурну, в систему которого она войдет 1 июля 2004 г., а затем должна выйти на орбиту его искусственного спутника (ИСС). Все 12 научных приборов в рабочем состоянии. АМС при подлете к системе Сатурна выполнит комплекс экспериментов и фотосъемку. По новому плану полета станция совершит три пролета около Титана — 26 октября, 13 и 25 декабря 2004 г., после чего 14 января 2005 г. посадочный зонд "Гюйгенс" (ESA) выполнит спуск на поверхность спутника. Программа исследований системы Сатурна с орбиты ИСС рассчитана до 2008 г.

5. "Нодзоми" ("Nozomi", Япония). АМС запущена 3 июля 1998 г. Еще в 1999 г. она должна была выйти на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ), но осуществить задуманное не позволили технические неполадки. После неудачного маневра 20 декабря 1998 г. она дважды (21 декабря 2002 г. и 19 июня 2003 г.) совершала пролеты около Земли, чтобы после пертурбационных маневров перейти на траекторию полета к Марсу. В самый последний момент удача отвернулась от японских специалистов: из-за отказа двигателей коррекции полета в начале января 2004 г. станция не смогла выйти на ареоцентрическую орбиту для исследований Марса (напомним, на станции установлено 14 приборов).

9 декабря 2003 г. представители японского космического агентства (NASDA) объявили о фактическом завершении миссии. Это первая попытка Японии запустить марсианскую межпланетную станцию. Марс вообще достаточно коварная планета: за все время его исследований в СССР/России и США запущено более 30 АМС, из которых лишь 12 смогли полностью или частично выполнить свою задачу.

14 декабря 2003 г. "Нодзоми" (надежда) пролетела на расстоянии около 900 км от Красной планеты и продолжила полет на гелиоцентрической орбите между Землей и Марсом с параметрами: перигелий — 168.8 млн. км, афелий — 219.15 млн. км, наклонение — 0.42° и период обращения — 521.3 сут. Связь со станцией некоторое время еще будет поддерживаться.

6. "Стардаст" ("Stardust", США). АМС запущена 7 февраля 1999 г. Проведено два включения двигательной установки аппарата 31 декабря 2003 г. и 1 января 2004 г., чтобы как можно точнее вывести его в место встречи с кометой 81 P/Wild-2 (Вильда-2) — цель программы полета.

Комету Вильда-2 обнаружил 6 января 1978 г. швейцарский астроном Пауль Вильд из Астрономического института Бернского университета при ее пролете около Земли (1.21 а.е.). Лучшие условия для наблюдений были при сближении кометы Вильда-2 с нашей планетой на расстояние 0.85 а.е. в марте 1997 г., в то время блеск ее составлял 10^m, то есть она была недоступной для невооруженного глаза. Почему выбрали для изучения именно эту комету? Во-первых, удобство формирования перелетной траектории полета АМС, во-вторых, уникальность кометы. Она находилась довольно далеко от Солнца (афелий 24.7 а.е.), поэтому в ней сохранилось древнее вещество: материал не успел испариться. Как предполагают, она пролетела вблизи Солнца только 5 раз, тогда как, например, комета Галлея -более 100 раз. До 1974 г. комета была долгопериодической и обращалась между Юпитером и Ураном, но в сентябре 1974 г. ее орбита изменилась из-за пролета вблизи Юпитера (в 0.006 а.е.), поэтому теперь она оказалась внутри орбиты Марса и период ее обращения уменьшился до 6.17 года. Параметры орбиты кометы Вильда-2: перигелий — 1.48 а.е., афелий — 5.25 а.е., наклонение к плоскости эклиптики — 3.3° и эксцентриситет — 0.56.

Встреча с кометой произошла 2 января 2004 г. в 19 ч 22 мин 20 с*, когда аппарат от поверхности ее ядра отделяли 230 км. Сигнал об этом был получен в Центре управления полетом Лаборатории реактивного движения (JPL, Пасадена) в 19 ч 44 мин. Как и планировалось, сделано около 72 фотографий ядра кометы с различных расстояний. Диаметр ядра — около 5 км, плотность его вещества — 0.5 г/см³. Скорость кометной пыли во время сближения АМС с комой в шесть раз превысила скорость пули при выстреле из винтовки. Частицы хрупкого кометного материала попала в ловушку с аэрогелем (один из трех приборов АМС "Стардаст") — самым легким из известных твердых веществ, не разрушившись и не повредив данное устройство. Найти эти крошечные частицы можно по оставленным в аэрогеле трекам, превышающим размеры частиц в 200 раз. Анализ собранного вещества (общей массой около 1 мг) произведут после его доставки на Землю в возвращаемой капсуле 15 января 2006 г.

* Здесь и далее время дано по Гринвичу.

7. "Марс Одиссей" ("Mars Odyssey", США). АМС запущена 7 апреля 2001 г. Станция продолжает выполнять запланированные исследования с солнечно-синхронной орбиты высотой 385 х 401 км, наклонением 93.1° и периодом обращения 118 мин. Программа исследований рассчитана до 5 августа 2004 г. К настоящему времени получены следующие результаты: гамма-спектрометр сделал более 200 тыс. спектров элементов грунта; тепловой спектрометр в видимом и ИК-диапазонах — около 500 снимков участков поверхности с разрешением до 16 м; один из датчиков измеряет радиационную обстановку. В июне 2003 г. — январе 2004 г. "Марс Одиссей" выполнил съемку районов посадки европейского спускаемого аппарата "Бигль-2" и двух американских марсоходов, а также пытался зафиксировать сигналы с "Бигль-2". С начала 2004 г. он ретрансилирует поступающие данные от марсоходов на Землю.

8. "Хаябуса" ("Науаbusa", или "Muses-C", Япония). АМС запущена 9 мая 2003 г.

Схема полета АМС "Стардаст" (февраль 1999г. — январь 2006г.). Станция пролетела 2 января 2004 г. около кометы Вильда-2 со скоростью 6.1 км/с на расстоянии от Земли 1.9 а.е., от Солнца — 2.6 а.е. Рисунок JPL/NASA.

Станция для доставки образцов грунта с ближайшего к Земле астероида 1998 SF36 группы Аполлона продолжает полет по близкой к земной гелиоцентрической орбите с параметрами: афелий — 1.1 а.е., перигелий — 0.9 а.е., наклонение — 1.5°, период обращения — около 1.2 года. На АМС массой 530 кг установлены 5 приборов, грунтозаборное устройство и посадочный зонд "Минерва". 20 мая 2004 г. выполнен гравитационный маневр около Земли, чтобы выйти на траекторию сближения с астероидом. Программа предусматривает: в июне 2005 г. подлет к астероиду и выход на его орбиту, исследование астероида с 20 сентября 2005 г. по 10 января 2006 г., обратный полет к Земле, в июне 2007 г. возвращаемая капсула с образцами вещества астероида выполнит посадку на нашу планету.

Американская станция "Стардаст" 2 января 2004 г. исследовала комету Вильда-2, преодолев около 7.85 млрд. км за 5 лет путешествия: а) КА удалось проникнуть сквозь кому и сфотографировать ее ядро (рисунок NASA); б) снимок ледяного ядра кометы с расстояния 500 км; видны следы ее разрушения — многочисленные трещины, кратеры и холмистая поверхность. Фото NASA.

9. "Марс Экспресс", ("Mars Express", ESA). АМС стартовала 2 июня 2003 г., а 7 декабря 2003 г., преодолев более 400 млн. км, достигла окрестностей Марса и передала в 20 ч 23 мин первый снимок планеты с расстояния 5.5 млн. км от нее. 16 декабря проведена коррекция полета для точного попадания спускаемого аппарата "Beagle-2" (напомним, на "Бигль-2" массой 65 кг установлены 6 научных приборов и буровая установка для изучения минерального состава и физико-механических свойств грунта, определения наличия воды и органических веществ) на выбранную посадочную площадку поверхности Марса. 19 декабря в 8 ч 31 мин "Бигль-2" отделился от АМС и начал автономный полет (подтверждение факта отделения поступило в 11 ч 00 мин). 21 декабря проведена коррекция траектории полета АМС. Маневр осуществлен в целях повышения точности вывода межпланетной станции на ареоцентрическую орбиту. Тормозной двигатель включен 25 декабря в 2 ч 47 мин, проработал 37 мин и вывел "Марс Экспресс" на переходную орбиту ИСМ с параметрами: высота 280 х 190 100 км, период обращения 83 ч 27 мин и наклонение 7.6°. Чуть раньше, в 2 ч 45 мин, "Бигль-2" вошел в марсианскую атмосферу. В тот же день "Марс Глобэл Сервейер" сделал снимок области Isidis Planitia (равнина Исиды) с координатами центра изображения 10.7° с.ш. и 270° з.д., куда опустился в 2 ч 54 мин посадочный модуль "Бигль-2". В 5 ч 30 мин "Марс Одиссей" начал поиски сигнала от него, с 6 ч 30 мин до 7 ч должна была передаваться информация с "Бигля-2" на Землю. Однако аппарат молчал. Попытки установить контакт с "Бигль-2" с помощью самых мощных радиотелескопов и американского ИСМ "Марс Одиссей" предпринимались до начала февраля 2004 г., но безуспешно. Официально о потере зонда ESA объявило 12 февраля. Высказываются две основные версии: посадочная скорость была недостаточно снижена за счет тормозных парашютов и амортизаторов с инертным газом, в результате аппарат мог разбиться; зонд сел в глубокий кратер, и этим объясняется невозможность установления с ним связи.

29 декабря 2003 г. и 4 января 2004 г. АМС "Марс Экспресс" включала тормозной двигатель на 4-5 мин, скорректировала начальную орбиту: максимальная высота уменьшилась с 19 х 104 до 4 х 104 км. 7 и 11 января проведены еще две коррекции. Маневры осуществлены, чтобы снизить высоту в апоцентре до 11 тыс. км и перейти на околополярную орбиту. Станция вышла на рабочую орбиту ИСМ: высота 258 х 10 560 км, период обращения 7.5 ч и наклонение 88.3°. Вслед за этим начались исследования Красной планеты. Напомним, что на АМС (в орбитальном отсеке) установлено 7 научных приборов массой 113 кг: три фотокамеры (в том числе сверхвысокого разрешения -2.3 м) картографируют рельеф поверхности и залегание минералов с разрешением 100 м; три спектрометра исследуют параметры атмосферы, минеральный состав грунта, ищут лед и наблюдают глобальную атмосферную циркуляцию; анализатор плазмы и нейтральных атомов регистрирует взаимодействие солнечного ветра с атмосферой, измеряет характеристики плазмы и энергичных частиц вблизи планеты. Орбитальный аппарат должен проводить исследования в области метеорологии, геологии и геохимии в течение двух марсианских лет (около 1300 сут) — до июля 2007 г.

Британский спускаемый аппарат "Бигль-2". 25 января 2004 он, вероятно, разбился при посадке на поверхность Марсе. Рисунок ESA.

10. "МЭР-1 и -2' ("MER-1/2", США). Марсоходы запущены 10 июня и 25 июня 2003 г. После 7-мес путешествия в межпланетном пространстве (он преодолел 500 млн. км) 4 января 2004 г. в 4 ч 35 мин 17 с первый из двух марсоходов "Spirit" (дух) удачно произвел мягкую посадку на Марс внутри кратера Гусева на Ma'adim Vallis (долина Маадим) в точке с координатами 14.93° ю.ш. и 175.4° в.д. Приблизительно за 1 ч до посадки станция сориентировалась теплозащитным лобовым экраном в сторону полета. Спускаемый аппарат отделился от перелетной ступени за 21 мин до посадки и вошел в атмосферу на высоте 128 км под углом 11.5° к горизонту при скорости 5.4 км/с. Примерно 4 мин шло интенсивное торможение в атмосфере Марса, в результате чего скорость упала до 130 м/с, аппарат снизился до высоты 8.6 км. Примерно за 1 мин 53 с до посадки на высоте 7.4 км (из-за пылевой бури на 1.6 км ниже запланированной) раскрылся парашют диаметром 15 м. Спустя 20 с был сброшен лобовой экран, еще через 10 с посадочная ступень опустилась на тросе на 20 м от

Район Vallis Marineris (долина Маринера). Снимок, сделанный 29 января 2004 г., охватывает область примерно в 65 км. Большой каньон на Марсе — Долина Маринера — в 4 раза длиннее и в 5 раз глубже похожего образования в штате Аризона (США), он изобилует горными хребтами и долинами. Это первое фото, полученное ИСМ "Марс Экспресс" и обработанное компьютером. Фото ESA.

хвостового обтекателя. За 8 с до запланированного времени посадки на высоте 284 м от порохового аккумулятора давления были надуты посадочные амортизаторы, а через 2 с выдан тормозной импульс — тремя двигателями мягкой посадки на хвостовом обтекателе для гашения вертикальной скорости и одним двигателем бокового сноса для компенсации горизонтального движения. Включение тормозных двигателей произошло на высоте 130 м над поверхностью, а отстрел парашюта — на высоте 8.5 м, что на 3 м ниже, чем рассчитывали. В результате этой операции аппарат завис на высоте 10-15 м. Как и предполагалось, упав на поверхность Марса, зонд стал подскакивать, как мячик, всего зафиксировано 28 подскоков. Полностью аппарат остановился через 57 с после первого касания. Через 66 мин после посадки произошло сдутие амортизаторов, с 96-й и 187-й мин раскрывались лепестки посадочного устройства, затем развернулись панели солнечных батарей, выполнена фотосъемка двумя навигационными стереокамерами, заняла рабочее положение остронаправленная антенна, поднялась мачта с панорамной камерой. 4 января в 16 ч 33 мин проведена первая съемка панорамы места посадки. После этого марсоход переведен из полетного положения в рабочее и сделана съемка окружающей местности: 7 января получено цветное изображение, а 8 января — стереоскопическое. По этим снимкам выбраны цели для изучения, к первой из которых марсоход отправился позже запланированного. 8 декабря "Спирит" не смог съехать на поверхность по технической причине: ему помешали не до конца сдувшиеся надувные тормозные амортизаторы. Специалисты NASA развернули аппарат на 115°, чтобы он мог спуститься по другому трапу. 15 января в 8 ч 21 мин он сошел на поверхность, преодолев первые 25 см. NASA место посадки назвало «мемориальная станция "Колумбия"» (Columbia Memorial Station) в память о погибших 1 февраля 2003 г. астронавтах КК "Колумбия" (Земля и Вселенная, 2003, №№ 2, 5). В их честь на вершине остронаправленной антенны установлена табличка в форме диска, на которой выгравированы эмблема программы STS-107, имена астронавтов и флаг США. Три холма в нескольких километрах от места посадки "Спирит" названы в честь астронавтов В. Гриссома, Э. Уайта и Р. Чаффи, погибших на мысе Канаверал во время тренировок при подготовке к полету на КК "Аполлон" в январе 1967 г.

Первая поездка "Спирит" была короткой — всего 78 с, за которые марсоход преодолел расстояние в 3 м. 20 января он достиг первого объекта исследования — это пирамидальный камень, названный Adirondack (см. стр. 1

Место посадки марсохода "Спирит" в кратере Гусев в долине Маадим (отмечено стрелкой). Снимок района (61.6 х 26.5 км) с координатами 14° ю.ш. и 174.8°в.д. сделан 27 июня 2003 г. ИСМ "Марс Одиссей". Фото NASA.

Часть первой цветной панорамы, переданной марсоходом "Спирит" 20 января 2004 г. на 16-й сол. Мозаика из 225 снимков с высоким разрешением, в северном направлении — котловина кратера Гусев, простирающаяся до горизонта. Отчетливо видны скалы, разрушаемые ветром. Фото NASA.

На этой платформе со сдутыми после посадки амортизаторами шириной около 2 м был укреплен при перелете на Марс марсоход "Спирит". Слева — трап, по которому марсоход съехал. Аппарату потребовалось менее 2 мин для преодоления 3 м от посадочного модуля до поверхности. Марсоход запечатлел «мемориальную станцию "Колумбия"» и дно кратера Гусев в 11-й сол своего пребывания на Марсе. На заднем плане видны холмы высотой от 50 до 100 м — предполагаемые цели его исследования. Снимок, сделанный 15 января 2004 г., ориентирован на северо-восток. Фото NASA.

Второй марсоход, "Оппотьюнити", 25 января 2004 г. в 5 ч 05 мин 37 с удачно совершил мягкую посадку на равнине Terra Meridiani (земля Меридиана) в точке с координатами 1.98° ю.ш. и 5.53° з.д., на противоположной стороне Марса. Сценарий спуска и посадочных операций аналогичен "Спириту". В тот же день аппарат передал первую панораму поверхности. Он опустился в небольшой кратер метеоритного происхождения диаметром около 20 м, высота стенки — 1.8 м. NASA район посадки марсохода в память об астронавтах, погибших 28 января 1986 г. в катастрофе корабля "Челленджер", назвало «мемориальная станция "Челленджер"» (Challenger Memorial Station). 31 января в 11 ч 04 мин "Оппотьюнити" сошел с посадочной платформы и начал путешествие; ему не составило особого труда преодолеть склоны кратера, где он сел. К 10 февраля он прошел первые 3 м, передал панорамы и снимки высокого разрешения.

Первый снимок земли Меридиана, сделанный 26 января 2004 г. марсоходом "Оппотьюнити". Она отличается от места посадки "Спирита " наличием осадочных пород и сыпучего грунта. Видны сдувшиеся оболочки посадочных амортизаторов и радиоантенна марсохода. Фото NASA.

Запланировано 28 экспериментов. Оба самоходных аппарата массой по 179 кг, оснащенные 6 научными приборами и манипулятором для взятия проб грунта, реализуют программу "MER" (марсианские исследовательские роверы), они рассчитаны на 90 марсианских суток. Средний солнечный день, сол, на 37 мин длиннее земных суток. Задачи экспедиции: поиск и описание различных типов пород и грунта, их пространственное распределение и состав; изучение районов, Размещение научного и служебного оборудования на лунной АМС "СМАРТ-1": 1 — ИК-спектрометр SIR, 2 — солнечные датчики, 3 — датчики SPEDE, 4 — ПЗС-камера AMIE для цветной съемки, 5 — рентгеновский спектрометр D-CIXS, 6 — радиоантенна, 7 — датчики EPDP, 8 — бак с топливом для микродвигателей, 9 — звездные датчики, 10 — механизм поворота панелей солнечных батарей, 11 — антенна системы связи, 12 — система управления ЭРДУ, 13 — микродвигатели, 14 — ЭРДУ с механизмом поворота. Рисунок ESA.

11. "СМАРТ-1" ("SMART-1", ESA). 27 сентября 2003 г. в 23 ч 14 мин с площадки ELA-3 космодрома Куру во Французской Гвиане стартовыми командами компании Arianespace осуществлен пуск ракеты-носителя "Ariane-5G"(V162/L516) c двyмя телекоммуникационными спутниками и лунной АМС "SMART-1" (№ 043C), принадлежащей Европейскому космическому агентству.

"SMART-1" (Small Missions for Advanced Research and Technology — малые программы для перспективных исследований технологий) — экспериментальный КА, первая европейская станция для исследований Луны с орбиты ИСЛ. Станция изготовлена специалистами Отделения космических систем Шведской космической корпорации Swedish Space Corporaion, в ее создании участвовали более 15 фирм из 6 европейских стран. Габариты зонда — 1.57 х 1.15 х 1.04 м, размах солнечных батарей мощностью 1.9 кВт -14 м, стартовая масса — 367 кг (в том числе 82 кг ксенона). В служебном модуле размещены: бортовой компьютер с запоминающим устройством объемом 4 Гбит, системы связи (передача данных со скоростью 2.06 и 66 кбит/с), энергопитания (аккумуляторная батарея), стабилизации и ориентации (3 солнечных и 2 звездных датчика, 5 датчиков угловой скорости, 4 маховика и 8 микродвигателей тягой по 1 Н).

На станции установлено 6 приборов массой 19 кг, разработанные специалистами Англии, Германии, Италии, Финляндии и Швейцарии. Миниатюрная ПЗС-камера AMIE производит с разрешением около 40 м цветную съемку Луны (в первую очередь плохо освещенных полярных областей, где возможны запасы льда) и астероидов. ИК-спектрометр SIR в диапазоне 0.93-2.4 мкм (256 каналов) и пространственным разрешением до 300 м будет картографировать минеральный состав лунного грунта, искать лед и углекислоту в приполярных кратерах, где температура не превышает 100 К. Видовой рентгеновский спектрометр D-CIXS (0.5-10 кэВ) займется поисками магния, алюминия и кремния на Луне, изучением магнитосферы Земли и комет. Спектрометрические наблюдения Солнца (0.8-20 кэВ) проведет рентгеновский солнечный монитор XSM. Около солнечной электрической ракетной двигательной установки (ЭРДУ) размещены датчики EPDP, измеряющие энергию ионов и плотность тока двигателя. Дополнительно контролируют его работу, а также изучают взаимодействие солнечного ветра с Луной два датчика SPEDE на штангах длиной 0.6 м. В эксперименте RSIS будет измерено приращение скорости аппарата и лунной либрации. Научный руководитель программы — Б. Фоинг (ESA), ее стоимость -110 млн. евро. Программа по отработке новых технологий на "СМАРТ-1" близка к американской АМС "Deep Space-1" (запущена 24 октября 1998 г., завершила работу 18 декабря 2001 г.) и японской "Хаябуса" ("Muses-C"). Планируется прежде всего испытать ЭРДУ французской компании Snecma Moteurs. Ее характеристики: тяга — до 73 мН (7 гс), удельный импульс — 16.4 км/с, мощность — 1.35 кВт, расход топлива (ксенона) — 4.2мг/с. Хотя тяга ЭРДУ незначительна (сравнима с давлением почтовой марки на ладонь), но из-за длительной работы суммарный прирост скорости аппарата достигает 3 км/с. В полете испытаны также литий-ионная аккумуляторная батарея, аппаратура автономной навигации, высокоскоростной связи (в том числе лазерной) и управления. В течение 15 месяцев зонд будет двигаться по околоземной орбите, постепенно увеличивая перигей и апогей;

Схема полета к Луне европейской станции "CMAPT-1". С октября 2003 г. по декабрь 2004 г АМС находится на околоземной орбите, с помощью ЭРДУ увеличивая ее высоту. После трех облетов Луны в декабре 2004 г. — феврале 2005 г. планируют ее выход в точку либрации L1, а в середине 2005 г. — перевод на селеноцентрическую орбиту для исследований. Рисунок ESA.

при этом около 80 сут почти постоянно должен работать электроракетный двигатель. 8 декабря 2003 г. "СМАРТ-1" совершил более 160 оборотов вокруг Земли, параметры его орбиты: высота — 13 390 х 49 369 км, наклонение — 6.82°, период обращения - 15.36 ч. К 23 декабря ионный двигатель проработал непрерывно более 1350 ч, израсходовав 13 кг ксенона. Зафиксированы сбои в работе двигателя, связанные с повышенной солнечной активностью. Изменен и график движения зонда к Луне: увеличивалась высота в перигее, чтобы уменьшить в будущем пребывание аппарата в земной тени, на что он не рассчитан. С 23 декабря 2003 г. до 2 января 2004 г. ионный двигатель аппарата проработал без отключения более 240 ч. По состоянию на 20 января в общей сложности он работал около 1600 ч, израсходовав 26 кг ксенона, что позволило увеличить скорость на 1.15 км/с. АМС выполнила более 190 витков, выйдя из области радиационных поясов; параметры орбиты составляли: минимальное расстояние от центра Земли -20 364 км, максимальное расстояние от центра Земли — 61 034 км, наклонение орбиты — 6.87°; период обращения — 22.7 ч. Полет проходит нормально, бортовое оборудование работает хорошо.

По плану к концу февраля 2004 г. апогей АМС возрос до 69 тыс. км, затем его поднимут до 200 тыс. км, при этом перигей будет увеличиваться от воздействия гравитационного поля Луны. В декабре 2004 г. — феврале 2005 г. "СМАРТ-1" должен выполнить три облета Луны на расстоянии 2 х 10⁴ — 6 х 10⁴ км, таким образом околоземная орбита достигнет 1.3 х 10⁴ — 4 х х10⁴ км. В марте 2005 г. станция пройдет вблизи точки либрации L1 в 5 х 10⁴— 6 х 10⁴ км от Луны. В середине 2005 г. она должна быть выведена на селеноцентрическую орбиту высотой 3 х 10²-10³ км, после чего начнет изучать Луну и фотографировать ее поверхность. Планируется, что аппарат будет работать 2.5 года.

"СИРТФ ("SIRTF", США) запущен 25 августа 2003 г. с космодрома Канаверал ракетой-носителем "Delta-2" в 5 ч 35 мин 39 с (см. стр. 4 обложки). РН вывела аппарат на переходную околоземную орбиту высотой 276 х 190 700 км, наклонением — 3.17° и периодом обращения 84 ч 35.9 мин. КА, медленно удаляясь от Земли постепенно переходит на орбиту искусственного спутника Солнца. К 15 сентября 2003 г. аппарат вышел на рабочую гелиоцентрическую орбиту, близкую к земной, приступив к наблюдениям. К 2005 г. "СИРТФ" выйдет на орбиту с параметрами: высота — 1.001 х 1.024 а.е., наклонение — 1.13°, период обращения — 372.2 сут.

Астрофизическая космическая обсерватория "SIRTF" (Space Infrared Telescope Facility — космический инфракрасный телескоп) — последняя из запущенных больших обсерваторий NASA. Напомним, что до этого выведены на орбиту: оптическая КТХ ("HST", старт 24 апреля 1990 г.), гамма-лучей им. Комптона ("CGRO", 5 апреля 1991 г.) и рентгеновская им. Чандрасекара ("Чандра", или "СХО", 23 июля 1999 г.). "СИРТФ" работает в инфракрасном диапазоне (1-200 мкм), изучает межзвездные пылевые облака, протопланетные диски вокруг молодых звезд, активные галактики и их ядра, протогалактики, объекты Солнечной системы (астероиды, кометы, планеты и спутники), а также займется поисками коричневых карликов и "темной массы" во Вселенной.

Аппарат диаметром 2.1 м, длиной 4.45 м и массой 857 кг (из них масса научной аппаратуры — 340 кг) состоит из трех отсеков — криогенного телескопа, служебного модуля, солнечной батареи с солнцезащитным экраном. В верхней части КА на служебном модуле установлен криогенный бак с 360 л жидкого гелия, над ним расположена охлаждаемая гелием камера с научными приборами (многозональный видовой фотометр, ИК-спектрометр, ИК-матричная камера) и телескопом Ричи — Кретьена с эффективной апертурой 0.85 м диапазона 3-180 мкм (наводится на цель не хуже 5" и удерживается с погрешностью 0.3"). Инфракрасная матричная камера снимает объекты в четырех каналах, каждый из которых охватывает область 5.12 х 5.12'. ИК-спектрограф проводит спектроскопические наблюдения в четырех диапазонах — от 5.3 до 37 мкм. Видовой фотометр занимается съемкой и спектроскопией в трех каналах: 24, 50-100 и 160 мкм с полем зрения 5.3 х 5.3'. Телескоп массой 50 кг заключен в цилиндрическую оболочку, служащую одновременно защитой от пыли и тепла. Он установлен на криостате с жидким гелием, который его охлаждает до 1.4 К (главное зеркало — до 5.5 К). В нижней части КА (в служебном модуле) размещены системы ориентации и управления, связи, терморегулирования, хранения, обработки и передачи информации. Бортовой компьютер (объем оперативной памяти 25 Мбайт) записывает информацию емкостью до 8 Гбит, передает ее на Землю со скоростью до 2.2 Мбит/с. "СИРТФ" оснащен системой ориентации со звездной коррекцией и трехосной системой стабилизации с четырьмя гиродинами и двумя комплектами по 6 микродвигателей в каждом для разгрузки гиродинов. Система

Американская инфракрасная космическая обсерватория "СИРТФ": а) расположение научных приборов (синим цвет отмечено научное оборудование, красным — служебные системы): 1 — телескоп, 2 — корпус телескопа, 3 — нижний клапан сброса гелия, 4 — звездные датчики, 5 — ферма крепления бака гелия со служебным модулем, 6 — блоки электронных систем и гироскопы, 7 — клапан выхода холодного газа, 8 — остронаправленная антенна, 9 — две приемно-передающие антенны, 10 — служебный модуль, 11 — защитный кожух, 12 — теплозащитный экран, 13 — панель солнечной батареи; б) астрофизическая обсерватория перед стартом. Рисунок и фото JPL/NASA. ориентации может изменить пространственное положение КА на 1' за 20 с или на 1° за 100 с. Панель солнечных батарей (длина — 3.3 м, ширина — 0.72 м, мощность — 427 Вт) системы энергопитания с солнцезащитным экраном укреплена сбоку корпуса телескопа и служебного модуля. Изготовила и испытала КА американская компания Lockheed Martin Space Systems, а телескоп — фирма Ball Aerospace. Научный руководитель — доктор М. Вернер. Предполагается, что обсерватория "СИРТФ" будет работать 10 лет. Стоимость проекта — 1.17 млрд долларов.

С.А.ГЕРАСЮТИН
По материалам NASA, JPL, ESA
Astrium, ISAS, NASDA
Центра космических полетов
им. Р. Годдарда (шт. Мэриленд)
информационных агентств
интернет-сайтов "Астронет"
и "Space News", журналов
"Spaceflight" и "Новости
космонавтики" за 2003-04 гг.

* Продолжение. Начало см.: 1996, № 3; 1997, № 2; 2000, № 4; 2001, № 5; 2002, № 1; 2003, № 1; 2004, № 1.

На стр. 1 обложки: Adirondack — камень из скальных пород раз­мером около 30 см на Марсе. Он расположен в нескольких мет­рах от места посадки американ­ского марсохода "Спирит". Сни­мок сделан 21 января 2004 г. Фото NASA (к ст. С.А. Герасютина). На стр. 4 обложки: Астрофизи­ческая космическая обсервато­рия "SIRTF" на гелиоцентриче­ской орбите, близкой к земной. Цель программы — изучение раз­личных объектов Вселенной в инфракрасной области спектра. Рисунок JPL/NASA (к ст. С.А. Ге­расютина).