Состав почвы Юпитера и сейсмология Марса. Что изучат две ключевые миссии NASA?

О каких миссиях идет речь?

• InSight

InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, ранее называлась Geophysical Monitoring Station — GEMS) — миссия НАСА в рамках программы Discovery по доставке на Марс исследовательского посадочного аппарата с сейсмометром. 

InSight запустили 5 мая 2018 года с базы Ванденберг в 04:05 по времени Тихоокеанского побережья (14:05 мск) при помощи ракеты-носителя Atlas V 401. Сначала станция была выведена на полярную орбиту вокруг Земли, а затем, после включения двигателей, вышла на траекторию полета к Марсу. 

26 ноября 2018 года в 22:53 МСК InSight совершил успешную посадку на поверхность Марса на равнину Элизий и передал первое изображение. 

В течение двух лет InSight будет изучал внутреннюю структуру Марса, регистрируя подземные толчки. Они могут возникать по разным причинам, в частности, в результате падения метеоритов, которые не сгорают в более разреженной марсианской атмосфере. Первые попытки таких исследований проводились с использованием сейсмографов на спускаемых аппаратах «Викинг-1» и «Викинг-2», запущенных к Марсу в 1975 году.

Однако на «Викинге-1» этот прибор не заработал после посадки, а на «Викинге-2» не имел достаточной чувствительности, поскольку был установлен не на марсианской почве, а на спускаемом аппарате. InSight оснащен гораздо более совершенной аппаратурой, которая, как ожидается, будет регистрировать как падения метеоритов, так и глубинные процессы.

Кроме того, на автоматической станции, которая будет оставаться в одной точке на протяжении всего цикла исследований, установлена аппаратура для замера температуры подпочвенных слоев, а также бур длиной шесть метров. На поверхности станции установлены средства радиосигнализации, которые позволят точно замерять параметры движения Марса по орбите.

Научными целями программы InSight являются:

• изучение геологической эволюции планет земной группы Солнечной системы, таких как Марс и Земля, путем изучения внутренней структуры и процессов протекающих в толще марсианского грунта;
• определение размера, состава и агрегатного состояния ядра планеты;
• определение толщины и структуры коры;
• определение состава и структуры мантии;
• определение температуры внутренностей Марса;
• изучение современного уровня тектонической активности и частоты падения метеоритов;
• изучение силы, частоты и географического распределения тектонической активности;
• исследование частоты падения метеоритов.

• Juno, или Юнона

Juno — это автоматическая межпланетная станция НАСА, запущенная 5 августа 2011 года для исследования Юпитера. Это второй проект в рамках программы «Новые рубежи». Выход аппарата на полярную орбиту газового гиганта произошел 5 июля 2016 года.

Целью миссии является изучение гравитационного и магнитного полей планеты, а также проверка гипотезы о наличии у Юпитера твердого ядра. Кроме того, аппарат должен заняться исследованием атмосферы планеты — определением содержания в ней воды и аммиака, а также построением карты ветров, которые могут достигать скорости в 618 км/ч.

Juno стала вторым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг Юпитера, после «Галилео», находившегося на орбите вокруг газового гиганта с 1995 по 2003 год.

Космический аппарат питается от солнечных батарей, что более характерно для аппаратов, работающих около планет земной группы, в то время как в полетах ко внешним планетам чаще всего используют РИТЭГи. Солнечные батареи Juno являются крупнейшими солнечными батареями, использующимися автоматическими межпланетными станциями на данный момент для выработки электроэнергии. Кроме того, три солнечные батареи играют важнейшую роль в стабилизации аппарата.

На начальном этапе проектирования, в 2005 году, планировалось, что стоимость миссии не превысит 700 млн долларов США при условии, что пуск будет осуществлен не позднее 30 июня 2010 года. Однако впоследствии сумма затрат была пересмотрена в большую сторону. В декабре 2008 года было заявлено, что учитывая инфляцию и перенос запуска на август 2011 года, общий бюджет миссии немного превысит 1 млрд долларов.

Что удалось узнать по результатам миссий Juno и InSight?

InSight была рассчитана на изучение поверхности и мантии Марса с помощью высокочувствительного сейсмометра. За время работы, с 2018 года, ученые смогли получить много данных о землетрясениях на Красной планете. Теперь до декабря 2022-го InSight будет и дальше заниматься изучением сейсмической активности на планете.

Космический аппарат Juno и его команда смогли сделать открытия, касающиеся внутреннего строения Юпитера, его магнитного и гравитационного поля. Эту миссию NASA намерена продлить до сентября 2025 года или же до конца работы аппарата, если это произойдет раньше.

Планируется, что за это время миссия сможет расширить область изучения и охватить также систему Юпитера: кольца гиганта Солнечной системы и его спутники — Ганимед, Ио и Европу. «Обе миссии — Juno и InSight — расширили наше представление о Солнечной системе, а также дали почву для множества разнообразных вопросов», — написано на сайте NASA.

Зачем продлевают миссии?

Миссия Juno расширила наши знания о внутренней структуре Юпитера, магнитосфере. Мы узнали, что его атмосферная динамика намного сложнее, чем думали ученые ранее. Продленная до сентября 2025 года или до конца срока службы (в зависимости от того, что наступит раньше). 

Миссия InSight продлена на два года, до декабря 2022 года. В поисках и выявлении землетрясений на Марсе команда миссии собрала данные, ясно демонстрирующие сильную тектоническую активность Красной планеты. 

Продлить научные программы обоих аппаратов агентству рекомендовала независимая группа экспертов, которая пришла к выводу, что и Juno и InSight поставляют уникальные научные данные и способны работать дальше, что дешевле, чем создавать новые аппараты. Программа Juno продлена с формулировкой «до сентября 2025 года или до конца срока службы», так как аппарат подвергается воздействию заряженных частиц из радиационных поясов Юпитера, что создает нагрузку на его электронику.

Что будут изучать Juno и InSight?

Расширенная миссия InSight будет состоять в создании долговременного набора высококачественных сейсмологических данных Марса, сказано в сообщении NASA. Важно отметить, что InSight — это стационарный аппарат, не способный перемещаться по поверхности Красной планеты.

В соответствии с новыми планами, миссия InSight продлена на два года — до декабря 2022-го. Аппарат предназначен для изучения внутренней структуры и процессов, протекающих в толще марсианского грунта. Комплекс научного оборудования включает сейсмометр и зонд для измерения теплового потока под поверхностью планеты.

Ожидается, что за это время сейсмометр и погодные датчики смогут получить большой объем данных о процессах в недрах Марса и сезонных изменений климата, а инструмент HP3 все же сможет развернуть ленту с датчиками температуры в грунте для определения его тепловых свойств.

Миссию Juno продлили до 2025-го (станцию планировали свести с орбиты в 2021 году), аппарат будет изучать не только Юпитер, но и его систему — кольца, а также спутники Ганимед, Ио и Европу.

Читать далее

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Посмотрите на самые красивые снимки «Хаббла». Что увидел телескоп за 30 лет?

Названо растение, которому не страшно изменение климата. Им питается миллиард человек