«Земля и Вселенная» 2005 №2, с. 58-69

* Продолжение. Начало см.: 1995, № 5; 1996, № 3; 1997, № 4; 1998, № 3; 1999, № 3; 2000, № 4; 2001, № 5; 2003, № 1; 2004, №№ 1, 3, 4, 6; 2005, № 1.
© Герасютин С.А.

1. "Вояджер-1 и -2" ("Voyager-1/2", США). АМС запущены 5 сентября и 20 августа 1977 г. (Земля и Вселенная, 1978, № 2). Обе станции продолжают удаляться от Земли, преодолевая за год более 3 а.е. и передавая информацию. "Вояджер-1 и -2" к началу 2005 г. пролетели соответственно: 15.42 и 14.53 млрд. км, от Земли их отделяют 13.62 и 11.21 млрд. км. Относительно Земли они движутся со скоростью 20.97 и 28.57 км/с, а относительно Солнца — 17.23 и 15.72 км/с. Предполагают, что связь со станциями будет поддерживаться до 2020 г.

2. "Улисс" ("Ulysses", ESA -NASA). АМС запущена 7 октября 1990 г. В конце 2007 г. она завершит второй виток на полярной гелиоцентрической орбите (перпендикулярна плоскости эклиптики), приблизившись к Южному полюсу Солнца. Все научные приборы работают нормально — исследуется Солнце и околосолнечное пространство. Работа АМС продлена до начала 2008 г., чтобы она смогла наблюдать 11-летний цикл солнечной активности. Параметры орбиты "Улисс": 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 и дополнительная программы исследований Марса завершились в мае 2004 г., полет АМС продлен до 2008 г. Станция ведет наблюдения поверхности и атмосферы, продолжаются геологические и минералогические исследования. Например, на снимке 8 августа 2004 г. Южной полярной области запечатлен "Город Инка" — часть горного образования необычной округлой формы с цепочкой прямолинейных хребтов. В 1972 г. такое название присвоено после получения АМС "Маринер-9" снимков этого района из-за похожих на разрушенные постройки симметричных образований. Здесь расположены дюны в древнем ударном кратере, занесенном поздними слоями грунта.

4. "Кассини-Гюйгенс" ("Cassini-Huygens", NASA -ESA). АМС запущена 15 октября 1997 г. Вышла на орбиту искусственного спутника Сатурна 1 июля 2004 г., преодолев 3.5 млрд. км. Чтобы не повредить научные приборы и уменьшить риск при торможении около планеты, "Кассини" пролетела между кольцами G и F (первоначально планировалось сделать этот опасный маневр через деление Кассини, отсюда и название АМС); защитным экраном от ударов частиц служила остронаправленная радиоантенна. Пересекая кольца, радиоспектрометр за 5 мин зафиксировал более 100 тыс. попаданий пылевых частиц при максимуме соударений 680 ударов в секунду. Первый виток "Кассини" выполнила по орбите: апоцентр — 82 тыс. км, перицентр — 10.3 млн. км, период обращения — 83 сут.

"Кассини" сделала несколько открытий. Например, кольца "напевают" неприятную мелодию, излучая радиочастотные импульсы длительностью 1-3 с. В них найдены однородные объекты размером с футбольное поле — самые маленькие тела. Пока неизвестно — это цельные обломки или скопление мельчайших частиц. Измерены температура и скорость ветра верхней атмосферы Южного полушария Сатурна: в тропосфере температура неизменна, а в стратосфере растет в направлении к полюсу; скорость ветра максимальна вблизи экватора — 380 м/с. Получены снимки магнитосферы, обнаружен новый радиационный пояс, простирающийся от вершины облаков до внутреннего края кольца D.

"Город Инка" на Марсе. Фрагмент большой круговой структуры горных хребтов диаметром 86 км (отмечен стрелкой), находящихся на Южном плато (Planum Australe; координаты 67°з.д. и 82° ю.ш.). Снимок сделан 8 августа 2004 г. АМС "Марс Глобэл Сервейер". Фото NASA.

АМС сфотографировала все известные к моменту съемки 35 спутников Сатурна и его кольца. Снимок южной приполярной области Сатурна выполнен 18 октября с расстояния 3.9 млн. км. Замечено, что Прометей перекачивает к себе вещество из кольца F; кроме воздействия на него, образуются динамичные извилистые петли и волны плотности; слабый шлейф вещества тянется от кольца к спутнику. Недавно самым маленьким из лун Сатурна был Пан (диаметр 20 км), позже открыто еще 16 спутников диаметром 5-30 км. Снимок Мимаса получен 7 ноября с расстояния 3.7 млн. км; спутник расположен над широкой тенью кольца В, хотя вращается далеко за пределами кольца F. На нем замечен кратер Гершель диаметром 100 км с центральным пиком. На Дионе есть светлые полосы (снимки 27 октября и декабря 2004 г.); она состоит из водяного льда и скальных пород. 28 октября и 23 ноября "Кассини" сфотографировала ледяную Тефию, на ней обнаружен огромный ударный кратер, занимающий почти целое полушарие. Кадры запечатлели обращающиеся вокруг Сатурна впереди и позади Тефии маленькие Телесто и Каллипсо. 24 октября 2004 г. и в январе 2005 г. сделаны снимки Реи, на краю диска которой замечен яркий блик — один из кратеров. 2 июля 2004 г. "Кассини" пролетела на расстоянии 339 тыс. км у Южного полюса Титана, а 26 октября впервые сблизилась с ним на расстояние 1200 км. Получены 500 снимков в оптическом, ИК— и радиодиапазонах.

Участок поверхности Титана. На радиолокационном изображении видны различные геологические структуры: светлые — гористые области, темные — впадины или плато. Размер изображения — 250 х 150 км, разрешение — 300м. ("Кассини", 26 октября 2004 г.) Фото NASA — ESA.

К концу 2004 г. передано 40 тыс. снимков и более 15 тыс. блоков данных видового спектрометра. Программа полета АМС рассчитана на 4 года, в течение которых она выполнит 74 витка вокруг планеты. Запланированы 45 облетов Титана, 8 пролетов на близком расстоянии и 30 дальних (менее чем 100 тыс. км) около других спутников — Энцелада, Фебы, Гипериона, Дионы, Реи и Япета.

Ядро кометы Вильда-2 (слева) и карта с наименованием деталей поверхности (справа). Снимок передан АМС "Стардаст" 2 января 2004 г. Фото NASA.

Цепочка Тракт на Марсе (координаты 24.1° с.ш. и 118.3° з.д.). Цепочки хребтов сформированы вулканами, после остывания лавы и при быстром испарении льда произошли разрушительные процессы, появились котлованы. Снимок сделан 19 ноября 2004 г. АМС "Марс Одиссей". Размеры снимка 55.3 х 28.3 км, разрешение — 19 м. Фото NASA.

5. "Стардаст" ("Stardust", США). АМС запущена 7 февраля 1999 г. Продолжается обработка данных исследований кометы Вильда-2 (81P/Wild-2) после пролета АМС на расстоянии 236 км около ее ядра 2 января 2004 г. Ледяная поверхность кометы удивила ученых сложностью рельефа: она испещрена горами и крутыми утесами высотой более 100 м, кратерами, впадинами и трещинами глубиной до 150 м. Похоже, что не оправдывается предположение о сходстве ядер комет с загрязненным пылью пушистым снежком темного цвета. Ученые под руководством доктора Д. Броунли из Университета штата Вашингтон (Сиэтл) на основе фотографий предложили названия деталей ядра. Например, некоторые кратеры обладают углублениями в центре, в то время как другие имеют плоское дно. Один из крупных кратеров, Left Foot (Левая нога), диаметром 1 км занимает пятую часть поверхности кометы. Другая неожиданность — большая активность кометы и изобилие газовых струй (джетов) с глыбами льда (более 24), выстреливающих частицами ядра со скоростью сотни километров в час. "Стардаст" пролетела через три огромные по высоте и мощности струи, бомбардировавшие станцию с частотой миллион частиц в секунду. В ловушку с аэрогелем удалось собрать частицы кометного вещества общей массой около 1 мг.

АМС отправилась в обратный путь к Земле. 17 октября 2005 г. состоится заключительный маневр, через 28 сут рассчитают параметры входа в атмосферу; разделение АМС и капсулы пройдет за 4 ч до входа в атмосферу, и через 1 ч станция выполнит маневр, в результате которого она станет удаляться от Земли. Капсула со скоростью 6.4 км/с войдет в атмосферу под углом 8.2° и совершит двойное погружение в атмосферу для торможения; на высоте 3 км войдет в действие парашютная система. По плану, капсула совершит мягкую посадку 15 января 2006 г. в пустынной области штата Юта (США), т.е. через 2534 сут после старта. Привезенные образцы подвергнутся анализу в планетной лаборатории Космического центра им. Л. Джонсона NASA (штат Хьюстон).

6. "Марс Одиссей" ("Mars Odyssey", США). АМС запущена 7 апреля 2001 г. Продолжаются запланированные исследования с солнечно-синхронной орбиты высотой 385 х 401 км, наклонением 93.1° и периодом обращения 118 мин. К началу 2005 г. АМС совершила более 12 тыс. витков, выполнив основную программу, но работа продлена до сентября 2006 г., а возможно, и до 2008 г. Получено около 230 Гбит данных, это вдвое превышает запланированный объем. По данным российского гамма-спектрометра HEND установлено, что в грунте Марса водяной лед присутствует везде, а в близких к экватору районах уходит на глубину. В южных полярных областях сублимация льда из грунта сильнее, чем в северных, поэтому там постоянно существует сухой лед. Масса углекислого льда в Южной шапке почти в два раза больше, чем в Северной. Станция передала десятки тысяч снимков. Например, 30 августа 2004 г. сделана фотография области борозды Цербера с выраженными вулканическими структурами. Другой снимок выполнен в ночное время в ИК-диапазоне (24 ноября 2004 г.) — это безымянный канал, расположенный около Тирренской патеры, недалеко от вулканического комплекса; он сформирован действием водных потоков.

7. "Хаябуса" ("Hayabusa", или "Muses-C", Япония). АМС запущена 9 мая 2003 г. Станция для доставки образцов грунта с ближайшего к Земле астероида 1998 SF36 группы Аполлона продолжает полет по гелиоцентрической орбите с параметрами: афелий — 1.1 а.е., перигелий — 0.9 а.е., наклонение -1.5°, период обращения — около 1.2 года. Программой "Сокол" (так переводится название АМС) предусматриваются: в июне 2005 г. подлет к астероиду и выход на его орбиту, с 20 сентября 2005 г. по 10 января 2006 г. — исследование астероида, после чего капсула с образцами вещества астероида совершит обратный полет и в июне 2007 г. должна приземлиться.

8. "Марс Экспресс" ("Mars Express", ESA). АМС стартовала 2 июня 2003 г., а 25 декабря вышла на орбиту искусственного спутника Марса и с конца января 2004 г. начала исследовать планету. Рабочая орбита станции: высота 259 х 11560 км, наклонение 86.6°, период обращения 7.5 ч. Программа работы рассчитана до июля 2007 г. Исследования ведутся в области метеорологии, геологии и геохимии. В сутки передается до 5 Гбит информации. Ведется съемка полос шириной 50 км с разрешением до 10 м. В полярных шапках зарегистрировано 15% водяного льда и 85% твердой углекислоты, в атмосфере — метан. Построен полный профиль плотности и температуры атмосферы на высотах 10-150 км, началось составление карты распространения в атмосфере водяного пара и озона. С 31 августа до 1 октября 2004 г. из-за соединения планеты с Солнцем связи с "Марс Экспресс" не было, но аппаратура продолжала работать.

Восточная часть марсианского ударного кратера Гюйгенс (Ниуgens) диаметром 450 км в области Тирренская земля (координаты 14° ю.ш. и 61° в.д.), разрешение снимка — 70 м. Стенки кратера сильно разрушены водными потоками (внизу), видны многочисленные русла рек (в центре). Снимок сделан АМС "Марс Экспресс" в июне 2004 г. Фото NASA.

К началу 2005 г. станция провела большой комплекс исследований, передала сотни цветных и стереоскопических снимков. Например, 26 мая 2004 г. получены фотографии западной части каньонов Ио и Титона. Они входят в гигантскую систему каньонов глубиной до 5.5 км, образовавшихся в результате ряда геологических процессов — тектонических сдвигов, вулканической активности, движения ледников, водной и ветровой эрозии. Еще несколько изображений сделаны в июне — декабре 2004 г. Это ударный кратер Гюйгенс диаметром 450 км, расположенный в горной местности на юге Марса; сформирован 3.8 млрд. лет назад. Южная часть огромной системы каньонов долины Маринера — цепочка Копрат, представляющая собой цепь впадин глубиной до 8 км. В них могли быть когда-то вода или лед. 12 ноября 2004 г. с расстояния 300 км получены наиболее детальные фотографии обращенной к Марсу стороны Фобоса с разрешением до 7 м. Зафиксировано небольшое ускорение его движения. Наиболее интересная особенность рельефа поверхности — сеть углублений, расположенных примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Снимки помогут ученым установить происхождение ударных кратеров, уточнить данные о форме, топографии и орбитальных параметрах Фобоса.

Каньон Титона (Tithonium Chasma, координаты 7° ю.ш. и 269°в.д.). На его дне шириной 30 км и глубиной 4 км обнаружена темная порода. Видны впадина и разрушенный кратер Аудеманс диаметром 120 км (в центре внизу). Снимок сделан 26 мая 2004 г. на 442-м витке АМС "Марс Экспресс" с разрешением 52 м (а), после компьютерной обработки получено его стереоизображение (б). Фото NASA.

9. "МЭР-1 и -2" ("MER-1/2", США). Марсоходы запущены 10 июня и 25 июня 2003 г.; 4 января "Спирит" ("Spirit") и 25 января 2004 г. "Оппотьюнити" ("Opportunity") совершили мягкую посадку на Марс.

В начале августа 2004 г. марсоход "Оппотьюнити" подъехал к кратеру Эндуранс (выносливость) для изучения дугообразных песчаных дюн, а затем отправился для детальных исследований к камню необычной формы с сетью трещин Wopmay диаметром 1 м, расположенному на внутренних склонах утеса Бёрнса. Слои грунта имеют различия в химическом составе, содержат серу и магний, указывающие на присутствие водных растворов. Чем дольше проводится изучение этого района, тем больше получено свидетельств о существовании в прошлом на Марсе жидкой воды. Область кратера Эндуранс была когда-то влажной, затем она высохла, разрушилась и на ее месте образовалось широкое плоскогорье. 10 ноября "Оппотьюнити" сумел выйти из кратера, преодолев песчаный склон. Ему помог в этом загадочный прирост получаемой от солнечных батарей энергии — с них исчезает осевшая пыль, теперь батареи работают на полную мощность. В сентябре-октябре "Спирит" поднялся выше, на холмы Колумбии, пройдя здесь более 3 км; возникли новые проблемы с системой управления — в начале октября отказал привод поворота колес, но затем неожиданно ход восстановился и впоследствии аппарат успешно преодолел несколько метров. Дефект вновь проявился 13 октября, однако больше не влиял на маневренность "Спирита", поскольку разработаны новые приемы его управления. В декабре 2004 г. обнаружились проблемы в работе штанги робота-манипулятора.

Склон кратера Эндуранс (Endurance). Видны его разрушенные структуры (на втором плане), а вблизи — дугообразные песчаные дюны (слева) и камень необычной формы с сетью трещин Wopmay (справа). Снимок получен марсоходом "Оппотьюнити" 7 октября 2004 г. Фото NASA.

Оба марсохода хорошо пережили марсианскую зиму. Они в три раза перевыполнили программу — прошли по 5 км более чем за 300 суток. До конца 2004 г. марсоходы продолжали работать, но уже не так стабильно, как прежде.

10. "СМАРТ-1" ("SMART-1", ESA). АМС запущена 27 сентября 2003 г. Более года АМС делала витки вокруг Земли, периодически включая ионный двигатель. 15 ноября 2004 г. ее захватило гравитационное поле Луны, и АМС перешла на окололунную орбиту. Первый виток вокруг Луны завершился 19 ноября. По расчетам, выход на заданную полярную орбиту — конец февраля 2005 г. Затем АМС включит рентгеновский спектрометр и начнет составлять карту распределения химических элементов в поверхностном слое Луны. Предстоит провести съемку равнинной области "Пик вечного света", всегда освещаемой Солнцем; она находится вблизи Южного полюса. Специалисты полагают, что эта область хорошо подойдет для постройки будущей обитаемой лунной базы. "СМАРТ-1" также займется поиском водяного льда в глубоких кратерах. И если найдет, то эту воду, возможно, лунные колонисты будут использовать для питья и производства кислорода. В марте 2005 г. АМС пройдет вблизи точки либрации L1 в 50 тыс. — 60 тыс. км от Луны. В середине 2005 г. она должна быть выведена на селеноцентрическую орбиту высотой 300 км х 10 тыс. км, после чего начнет изучение Луны по запланированной на 2.5 года программе.

11. "Розетта" ("Rosetta", ESA). АМС запущена 2 марта 2004 г. Продолжается полет к комете Чурюмова-Герасименко, исследования которой начнется в январе 2014 г. (Земля и Вселенная, 2004, № 4). Чтобы ее достичь, планируется выполнить 5 гравитационных маневров. Первый состоится 15 ноября 2005 г., когда станция пролетит около Земли.

12. "Мессенджер" ("Messenger", США). АМС запущена 3 августа 2004 г. (Земля и Вселенная, 2004, № 6). Миссия "Мессенджер" (посланник, Mercury Surface, Space Environment and Geochemisty, Rangir — поверхность Меркурия, исследование окружающего пространства и геохимии, измерение дальности) призвана изучать Меркурий с орбиты его искусственного спутника. Первоначально ее запуск намечался на 10 марта 2004 г., достижение Меркурия — на апрель 2009 г.

Американская АМС "Мессенджер"для исследования с орбиты искусственного спутника Меркурия. Рисунок NASA.

Станция размерами 1.42 х 1.85 х 1.27 м изготовлена из композиционного графитового материала. Во избежание перегрева одна из обращенных к Солнцу сторон покрыта защитным экраном (размером 2.5 х 2 м) из стекловолокна, а корпус укутан многослойной теплоизоляцией. Для отвода тепла также предусмотрены радиаторы охлаждения. Стартовая масса АМС — 1100 кг, из них масса топлива — 600 кг. Система энергоснабжения состоит из двух поворотных панелей солнечных батарей размером 1.5 х 1.65 м, способных вырабатывать более 2 кВт электроэнергии (на орбите Меркурия — 640 Вт). Чтобы панели не перегревались, 67% их площади покрыты оптическими рефлекторами. Двигательная установка состоит из маршевого двигателя тягой 68 кГс, 16 микродвигателей управления и 12 — контроля ориентации. Система связи из 6 радиоантенн обеспечивает передачу со скоростью до 104 кбит/с данных на Землю и прием данных со скоростью до 500 бит/с. Ориентация в пространстве производится с помощью 2 звездных датчиков, а также 4 гироскопов и 4 акселерометров. Компьютер аппарата имеет запас памяти до 1 Гб.

Траектория полета "Мессенджера" к Меркурию. Рисунок NASA.

На станции установлено 7 приборов массой 52.2 кг, разработанных специалистами лаборатории прикладной физики Университета Дж. Гопкинса (APL), Центром космических полетов им. Р. Годдарда, Университетами штатов Мичиган и Колорадо. Двухрежимная камера на ПЗС-матрице с полем обзора 10.5° работает в диапазоне 400-1100 нм; предназначена для топографической съемки и детального исследования ландшафта Меркурия. Рентгеновский спектрометр служит для определения элементного состава поверхностного слоя планеты с разрешением 200-1000 нм. Гамма-спектрометр и нейтронный спектрометр предназначен для регистрации нейтронов и гамма-лучей с целью картографирования химического состава. Спектрометр энергичных частиц и плазмы изучает состав и распределение энергии заряженных частиц в магнитосфере планеты. Спектрометр УФ— и видимого диапазонов определяет состав атмосферы и поверхности. Лазерный высотомер проводит высокоточную картографическую съемку поверхности. Трехкомпонентный магнитометр на штанге длиной 3.6 м регистрирует магнитное поле Меркурия, его структуру и динамику. На орбите Меркурия предполагается провести радиоэксперимент для измерения гравитационного поля и размеров ядра. Предусматриваются определение массы и состояния ядра, напряженности и структуры магнитного поля, поиск залежей льда и серы в полярных кратерах, изучение тектонической активности и взаимодействия магнитного поля с солнечным ветром. Научным руководителем проекта назначен доктор Ш. Соломон из Института Карнеги в Вашингтоне.

24 августа 2004 г. АМС выполнила первую коррекцию траектории полета (запланированы еще 6 маневров). За время полета к Меркурию она преодолеет 7.9 млрд. км и сделает 15 витков вокруг Солнца. 1 августа 2005 г. станция пролетит на расстоянии 2866 км от Земли. Затем дважды пройдет вблизи Венеры — 24 октября 2006 г. на расстоянии 3612 км, 6 июня 2007 г. — 300 км. Спустя полгода выполнит маневры на высоте 200 км от Меркурия — 15 января, 6 октября 2008 г. и 30 сентября 2009 г. Четвертый раз она пролетит около планеты 18 марта 2011 г., проведя тормозной импульс. "Мессенджер" выйдет на орбиту с параметрами: высота 200 х 15193 км, наклонение 80°, период обращения 720 мин. Программа научных исследовании рассчитана на 4 меркурианских года (352 земных суток) — примерно до конца 2012 г.

II. ЗАПУСКИ НАУЧНЫХ СПУТНИКОВ*

* Продолжение. Начало см.: 1996, № 3; 1997, № 2; 2000, № 4; 2001, № 5; 2002, № 1; 2003, № 1; 2004, №№ 1, з.
** Здесь и далее время дано по Гринвичу.

1. "Гравити Проуб-Б" ("Gravity Probe-B", США) стартовал 20 апреля 2004 г. с космодрома Канаверал с помощью ракеты-носителя "Delta-2" в 16 ч 57 мин 23 с**. КА вышел на околоземную полярную орбиту высотой 634 х 652 км, наклонением 90° и периодом обращения 97.6 мин. Цель запуска — проверка некоторых эффектов общей теории относительности А. Эйнштейна. Для этого в 1964 г. разработан проект КА, в 1973 г. NASA стало финансировать программу. 18 июня 1976 г. запущен КА "Гравити Проуб-А" по суборбитальной траектории на высоту 10230 км. На нем с помощью сверхточных водородных мазерных часов по мере удаления от Земли регистрировалось замедление хода часов (на 7 х 10^-10 с). В 1980 г. принято решение о проведении нынешнего орбитального эксперимента. Старт наметили на 1993 г., но его реализация постоянно отодвигалась.

Конструкция КА предусматривает максимально возможную степень компенсации всех гравитационных, атмосферных и магнитных возмущений, воздействующих на научную аппаратуру. Стартовая масса — 3100 кг, длина — 6.43 м, диаметр — 2.64 м. Главная часть КА — сосуд Дьюара (диаметром 2.64 м и длиной 2.74) с 2441 л жидкого гелия, хранящегося при температуре 1.8 К. Чтобы испаряющийся гелий не влиял на полет, его стравливают через 8 пар сопел. Система энергопитания состоит из четырех панелей солнечных батарей мощностью 606 Вт и двух аккумуляторных батарей общей емкостью 70 А·ч.

Внутрь сосуда Дьюара помещены измерительные приборы и 4 гироскопа, представляющие собой кварцевый блок, соединенный для построения ориентации КА на опорную звезду с телескопом. Это телескоп-рефлектор системы Кассегрена с зеркалом из гомогенного плавленого кварца диаметром 142 мм (апертура 139.7 мм), фокусным расстоянием 3.81 м и полем зрения 1°. Сверхпроводящие квантовые интерференционные приборы (магнитометры) жестко связаны с телескопом и измеряют магнитный момент; они способны обнаружить изменение ориентации всего на 10^-3 с! Телескоп улавливает отклонение от опорной звезды с точностью до 0.02". Опорной звездой выбрана одна из звезд Пегаса (5.85^m), которая находится в 300 св. годах от Солнца и лежит в плоскости его орбиты. Аппаратура производит гравиметрические измерения с погрешностью 0.01%. Работа рассчитана на 1.5 года, стоимость проекта — 727 млн. долларов.

2. "Аура" ("AURA", США). 15 июля 2004 г. с космодрома Ванденберг в 10 ч 02 мин РН "Delta-2" запустила ИСЗ "Аура" для контроля за состоянием озонового слоя Земли, загрязнения воздуха, а также для изучения климатических изменений. Спутник вышел на солнечно-синхронную орбиту высотой 669 х 987 км, наклонением 98.2° и периодом обращения 98.36 мин. КА включен в программу "Система наблюдения Земли" (EOS), в рамках которой ранее были запущены спутники "Terra" (1999 г.) и "Aqua" (2002 г.). Разработкой спутника и научных приборов занимался Центр космических полетов им. Р. Годдарда NASA. Стоимость проекта — 785 млн. долларов.

Размеры конструкции — 2.7 х 2.28 х 9.1 м (с раскрытой панелью солнечной батареи — 17.37 м), стартовая масса — 2967 кг, из них 1200 кг — научная аппаратура. Служебные системы спутника находятся на внутренних частях панели силовой конструкции, а приборы — снаружи. Энергопитание осуществляется от солнечной батареи мощностью 4.6 кВт и 24 никель-водородных аккумуляторов. Память компьютера — 100 Гбит. Система ориентации использует силовые гироскопы с магнитной разгрузкой, обеспечивая наведение аппаратуры с точностью до 1". С целью коррекции орбиты используется четыре микродвигателя тягой по 0.45 кГс.

ИСЗ "Гравити Проуб-Б" (США) на орбите. Рисунок NASA.

На КА установлены четыре научных прибора. Инфракрасный радиометр высокого разрешения со сканером, измеряющий температуру и концентрацию газовых примесей и аэрозолей в верхней атмосфере. Работающий в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах микроволновый радиометр (спектрометр) измеряет концентрацию химических соединений, разрушающих озон верхней атмосферы, а также примеси в ледяных облаках и вулканических выбросах. Спектрометр мониторинга озона измеряет отраженное и рассеянное излучение в атмосфере в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. Тропосферный эмиссионный Фурье-спектрометр регистрирует тепловое излучение поверхности Земли и определяет концентрацию в тропосфере озона и других газов. Расчетный срок работы КА "Аура" — 6 лет.

3. "Тань Цэ-1 и -2" ("Tan Се-1/2", КНР) запущены ракетой-носителем "CZ-2C" с китайских космодромов: Сичан — 29 декабря 2003 г. в 3 ч 06 мин и Тайюань — 25 июля 2004 г. в 7 ч 05 мин 18 с соответственно. "Тань Цэ-1" (исследование) вышел на орбиту высотой 505 х 66 970 км, наклонением 28.23° и периодом обращения 1643.3 мин. Высота апогея оказалась больше, чем планировалось, однако это не помешало проведению научных исследований. Параметры орбиты "Тань Цэ-2": высота — 681.7 х х 38279 км, наклонение — 90.1° и период обращения — 695.2 мин. Запуски осуществлены в рамках международной программы по изучению солнечно-земных связей и магнитосферы Земли "Двойная звезда" (Double Star) по соглашению 1980 г. — совместно Китайским национальным космическим агентством (CNSA) и ESA. Оба спутника работают с квартетом европейских научных спутников "Кластер-2", запущенных в июле-августе 2000 г. (Земля и Вселенная, 2001, № 5). Научные задачи программы: исследование магнитопаузы и магнитного хвоста магнитосферы, поиск места возникновения магнитосферных бурь и суббурь, изучение физических процессов в магнитосфере, регистрация временных вариаций в системе токов в магнитном поле Земли. Результаты исследований позволят приблизиться к решению ряда практических задач. В первую очередь, это прогноз состояния магнитосферы (космическая погода) и обеспечения радиационной безопасности во время пилотируемых полетов.

Космические аппараты имеют форму цилиндра диаметром 2.1 м и высотой 1.4 м (вместе со штангами научной аппаратуры — 8.3 м); масса каждого аппарата — 350 кг. В состав научной аппаратуры на первом КА включено 5 приборов ESA и 3 — КНР, на втором — 3 европейских и 5 китайских. На "Тань Цэ-1" установлены детекторы энергичных электронов и протонов, детектор тяжелых ионов, магнитометр, аппаратура

Китайские научные ИСЗ "Тань Цэ-1 и -2", обращающиеся на различных орбитах. Рисунок CNSA.

4. "Свифт" ("Swift", США) стартовал 20 ноября 2004 г. в 16 ч 16 мин с 17-го стартового комплекса ВВС космодрома на мысе Канаверал. Обсерватория выведена на круговую орбиту высотой около 600 км, наклонением 28° и периодом обращения 96 мин. Получила название мелкой птички из семейства стрижей из-за быстроты перемещения в пространстве. "Свифт" должна обнаруживать гамма-вспышки и быстро определять их координаты, регистрировать с хорошим разрешением жесткое гамма-излучение и идентифицировать происхождение событий.

На ИСЗ массой 350 кг и размерами 1.25 х 1.4 х 1.6 м установлено три прибора. Телескоп вспышечной активности

Астрофизическая обсерватория "Свифт" (США). Рисунок NASA.

сможет обнаруживать около 100 вспышек гамма-излучения в год; его второе назначение — полный обзор неба в жестком рентгене. Телескоп следит за вспышками гамма-излучения по всему небу, одновременно каждые 5 мин накапливаются данные для получения рентгеновских карт. По сравнению с обзором неба в 1970-х гг., новая карта рентгеновских источников будет с более высоким (в 20 раз) разрешением. Рентгеновский телескоп будет получать изображения и измерять мощность и спектры источников низких энергий в течение времени послесвечений, следующее за вспышками гамма-излучения, а также определять их точное местоположение. Для понимания физики явлений ультрафиолетовый и оптический телескоп произведет съемку вспышек и получит спектры послесвечений в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Спектры вспышек используются в том числе и для определения расстояния до источника. Можно обнаруживать вспышки в течение 10 с, производить их локализацию, определять их координаты с точностью 0.3-5" для каждого всплеска! За 15 сданные о координатах будут передаваться на Землю в Службу оповещения для раннего наблюдения послесвечений. Спутник за 20-75 с будет автоматически наводиться на область всплеска и вести наблюдения источника во всех доступных его приборам спектральных диапазонах, сразу измеряя их красное смещение. Одновременная работа трех телескопов позволит наблюдать вспышечные явления во всех диапазонах волн. В создании приборов помимо специалистов NASA приняли участие британские и итальянские ученые. Программа рассчитана на 2 года, за которые "Свифт" сможет исследовать более 200 гамма-вспышек (раз в 3 сут). Стоимость проекта — 250 млн. долларов.

По материалам NASA, JPL, ESA, Astrium, ISAS, NASDA, Центра космических полетов им. Р. Годдарда, информагентств, интернет-сайтов "Астронет" и "Space News", журналов "Spaceflight" и "Новости космонавтики" за 2004-2005 гг.

С.А. ГЕРАСЮТИН