16 Июня 2018

Важнейшие миссии в истории NASA

Опубликовал К.В. Кулик

Те открытия, которые связаны с Национальным управлением по управлению и исследованию космического пространства, нельзя не назвать прорывом в истории. Им было организовано десятки крупных исследований и экспедиций, направленных на освоение и изучение космоса. Перечислим наконец самые яркие и действительно совершившие переворот в развитии технологий экспедиции.

WMAP - спутник, установивший возраст Вселенной

Мы не можем получить снимок Вселенной в тот момент, когда она только зарождалась. Этого нельзя сделать помимо вещей очевидных ещё по той простой причине, что в момент того, как она только начинала существовать, вещество, из которого она состояла было настолько горячим, а помимо этого, ещё и плотным, что фотонам невозможно было проникнуть в него. Заглянуть настолько далеко мешали облака из водорода, густо окутывающие Вселенную.  

Данный спутник был запущен для изучения космического микроволнового фона в июне 2001 года, более известного благодаря названию “реликтового излучения”. Для того, чтобы роль данного излучения стала понятна, стоит знать о том, что реликтовое излучение даёт возможность узнать о молодости Вселенной, когда не было звёзд, и их совокупностей. Во время расширения она остывала и становилась постепенно прозрачной для излучения из-за рекомбинации вещества. Свет, который скрывали плотные облака водорода, смог распространиться и вырваться из заключения, открывая нам Вселенную с её самыми различными этапами развития. Данные, которые отображают последовательности изменения космического радиационного фона, были собраны благодаря спутнику WMAP и использованы при создании ими карты точек или пятен СМВ (горячих и холодных). На её основе удалось определить возраст Вселенной. Зонд помог установить тот период, когда температура Вселенной была равномерной. Работа над исследованием этого аспекта стала одной из основополагающих, как и полученные данные.

Викинги

Переломным моментом в освоении иных планет стал 1974 год, когда американцами был высажен зонд на другой планете. До того такая процедура была обречена на провал, а именно потому, что методы транспортировки зондов на место назначения не были надёжными. Не работало как следует парашютирование, а вложение многомиллионных средств в механизмы, используемые для посадки, были пустой тратой. Они разбивались, падая на поверхность планет. Основной проблемой была здесь их скорость, достигавшая в момент приземления нескольких тысяч километров в час.

Проблемой запуска зондов была не только трудность выведения на орбиту запускаемого механизма, но и успешное приземление на месте своей цели. Данная проблема была решена совместными усилиями инженеров  и исследователей, разработавших и запустивших космический аппарат “Викинг”. Аппарат был разработан в паре со своим близнецом - “Викингом-2”. Предназначенный для исследования поверхности планеты Марс аппарат должен был частично опуститься на неё, а частично оставаться на орбите.

Именно благодаря данным исследованиям стало очевидно, что жизни на Марсе не существует. Никакие следы микроорганизмов не были обнаружены.

Friendship 7

Название корабля, отправившего на орбиту лётчика-испытателя Джона Гленна, прочно ассоциируется с космической гонкой США и СССР. Именно тогда одержание верха в столь важной для обеих государств области толкало правительство на финансирование лучших разработок. Середина 60-х была ознаменована соревнованием, представители какой из стран проведут в космосе больше времени. Первенство одерживал СССР, и США стремились яростно наверстать преимущество. Так был запущен космический корабль Friendship 7 с человеком на борту, который пробыл на орбите пять часов. Это произошло 20 февраля 1962 года. Стоит заметить, что Джон Гленн благополучно приземлился обратно недалеко от Бермудских островов. Собранные данные и наблюдения позволили заключить самое важное для космических исследований - человек может находиться на орбите, не теряя функций своего организма.

Пилотируемый корабль Джемини-4

Необходимые данные о том, чего необходимо достигнуть, чтобы находиться на орбите, были получены в результате предыдущего исследования. Набор данных о том, что необходимо для того, чтобы человек мог с лёгкостью и безболезненно для себя покинуть борт корабля и побывать за его пределами, так и на поверхности Луны, подарила научному миру экспедиция Джемини. Программа, ставшая наследницей дела запуска кораблей Mercury, решила задачи иного рода. До того момента США не делали ничего подобного, и в космическое пространство не выходили. Практика в этом деле была чрезвычайно важным занятием перед экспедицией. Продолжавшаяся экспедиция дала возможность двум космонавтам выходить в космос и провести в открытом космосе время общей длительностью около 10 часов. Время полётов вообще в сумме составило около 41 суток. Экипажем Джемини-4 были Эдвард Уайт-второй и Джеймс Макдивитт. Цели миссии были достигнуты и выполнены, однако, космонавтом не удалось правильно рассчитать время посадки, поэтому они промахнулись на 80 километров. Полученные данные были использованы при подготовке программы Аполлон.

STS-1

Размах и успех предыдущих проектов НАСА сподвиг её и на этот проект. Теперь их заинтересовал многоразовый космический аппарат, то есть такой, который не будет разваливаться по частям в космосе и приходить в негодное для дальнейшего использования состояние. Поэтому агентство загорелось идеей шаттла: аппарат, который садится на поверхность подобно самолёту, а взлетает, как ракета. Предназначением такого космического аппарата было выводить на орбиту все необходимые составляющие для исследований: зонды, спутники, экспериментальные установки, а затем возвращаться обратно, предварительно проводя в космосе дни и недели. Было спланировано заранее строительство нескольких шаттлов. Первым из них стал космический корабль “Колумбия”. Первый космический испытательный полёт был осуществлён 12 апреля 1981 года, когда на орбиту был выведен впервые многоразовый летательный аппарат. Системе, названной  Space Shuttle было предназначено обеспечивать связь с Землёй на постоянной основе.

МКС и её роль в международном сотрудничестве

МКС стала настоящим символом международного сотрудничества уже с момента своего запуска. Первый модуль международной станции был отправлен на орбиту в конце 90-х годов прошлого столетия, а уже спустя десять лет она была завершена.

Упоминаемые уже шаттлы НАСА были важным элементом, на который опиралось само строительство непосредственно. Ими выводились на орбиту все необходимые модули, оборудование и сам личный состав астронавтов. Немаловажным элементом было обеспечение доставки производственных частей, изготовляемых по разным уголкам мира, на орбиту. Доставка по месту назначения первых экипажей была осуществлена в 2000-х годах, а её участниками стали астронавты из самых различных стран. Помимо всех важных космических функций международное агенство приложило немало усилий и сделало свой неоспоримый вклад в развитие строительства на Земле. В данный момент Международная космическая станция движется со скоростью свыше 8 километров в секунду, находясь на высоте 350 километров.

Космическая серия “Вояджер”

Зонды этой серии были посланы в межпланетное пространство для исследования планет-гигантов Солнечной системы  в количестве двух экземпляров, которые уже скоро благополучно “отслужат” свой срок. Они исследовали Нептун, Уран, а также Сатрун и Юпитер. Запуск этих двух зондов положил начало грандиозной главе  масштабных исследований НАСА в области данных о планетах-гигантах, начиная с момента запуска в 1977 году. Две автоматические межпланетные станции собрали уникальные факты и данные о далёких неисследованных доселе планетах, позволяя учёным построить более точные предположения и заключения о них. Каждая из них смогла собрать бесценные по своей уникальности факты, к примеру, открыть кольца и спутники известных нам планет, а в 1990 году миссия была окончена, и космические аппараты “Вояджеры” отправились в последний полёт в неизвестную даль. Им удалось подойти к планетам близко, чтобы сделать свои известные снимки, в том числе и знаменитый снимок Земли с расстояния в 6 миллиардов километров. После завершения своей основной миссии “Вояджеры” продолжали держаться на связи с Землёй, и передавать свои данные.

В августе 2007 года “Вояджер-2” достиг зоны ударной волны. Он вошёл в зону гелиопаузы, а его собрат продолжил свои путешествия в пределах родной Солнечной системы, и достиг её пределов в декабре 2010 года. Сейчас, по данным НАСА, “Вояджер-1” находится на пути к тому, чтобы покинуть Солнечную систему, и успешно исследовал гелиопаузу, а таке передал информацию о нахождении в межзвёздной среде. Каждый из аппаратов работает на трёх термоэлектрических генераторах, являющихся радиоизотопными, использующими для работы Плутоний-238. Мощность реакторов упала на 45% в 2012 году, что естественно для периода полураспада плутония, а также из-за того, что термопары были изношены. На борту обеих вояджеров имеется послание к внеземным цивилизациям в виде золотой пластинки, содержащей это обращение в текстовом виде, звуковом, а также в виде рисунка, музыки, записанной на дорожки пластинки, и обращение президента Америки, а также иглы к ним для того, чтобы их можно было воспроизвести. Сейчас “Вояджеры” находятся на рекордном удалении от Земли.

Марсоход “Кьюриосити”

Наиболее передовые, а значит, и дорогие технологии исследования были собраны и отправлены марсоходом “Кьюриосити” для исследования поверхности Марса. Это было сделано для более детального исследования условий жизни на этой планете, подходят ли они для проживания на ней когда-либо микроорганизмов. Исследование поверхности дало понять, что некоторые подтверждения такой гипотезе всё же существуют, однако нельзя это утверждать со 100% точностью.

Марсоход был запущен в своё путешествие в 2011 году, а в 2012 смог приземлиться на Марсе, используя инновацию - приземление на парашюте с последующим отцеплением у самой поверхности, после которого марсоход долетел до неё благодаря ракетным двигателям.

Марсоход представляет собой не что иное, как автономную химическую лабораторию, габаритами превышающую любую из предыдущих, отправленных НАСА для исследований поверхности планет. Было решено, что “Кьюриосити” отправится в кратер Гейла для забора образцов грунта с их последующим изучением. Проект оказался одним из самых недешёвых, и его стоимость составила порядка 2,5 миллиардов долларов США. Эксперименты на планете пока ещё продолжаются.

Космический аппарат “Аполлон-8”

Для НАСА одной из важнейших целей их миссий была успешная высадка человека на Луне. Особенно актуальным этот вопрос был в 60-х годах, когда во время гонки между США и СССР было важным первенство в освоении космоса. На пути к тому, чтобы отправить человека на Луну, был запущен “Аполлон-8”, который смог покинуть орбиту, и обогнуть Луну 10 раз. Затем аппарат построил траекторию пути возвращения домой, и соприкоснулся с Землёй в районе Тихого океана. Если бы была допущена малейшая неточность в расчётах полёта, космический аппарат бы не смог выйти из орбиты Земли верным курсом, и так и остался бы дрейфовать в космическом пространстве. Если бы аппарат начал идти слишком близко, то он бы определённо врезался в Луну.  Миссия была отправлена самым мощным космическим аппаратом в истории - Saturn 5.

Космический аппарат “Аполлон-11”

НАСА посчитало, что данный прорыв в области всех технологий стал величайшим из всех, и с ними трудно не согласиться. Благодаря высадке на Луну, которая была осуществлена в 1969 году, нами было достигнуто новой эпохи в освоении космоса. Это стало самым известным и громким событием не только в истории НАСА, но и для всей мировой истории, существенно изменив мировой порядок относительно космических притязаний. Начало миссии было запланировано на 16 июля 1969 года. В составе миссии было три члена экипажа - Базз Олдрин, Майк Коллинз и Нил Армстронг. Событие транслировалось в прямом эфире, собрав у экранов телевизоров миллионы зрителей. Сам аппарат состоял из двух частей - командного модуля “Колумбия” и лунного модуля “Игл”.

Первый модуль был оставлен на орбите, и отвечал за возвращение на Землю. второй - за посадку на Луну. Спуск представлял опасную интригу, ведь он был очень затруднён усеявшими поверхность Луны камнями.

Опасность миновала, и аппарат “Игл” был успешно посажен в космическую пыль Луны. Миссия заложила успешный фундамент для остальных пяти миссий по исследованию Луны и её орбиты.