Міжпланетні космічні станції

МІЖ­ПЛАНЕ́ТНІ КОСМІ́ЧНІ СТА́НЦІЇ — без­пілотні космічні апарати, при­значені для польоту в між­планетному космічному просторі й викона­н­ня певних зав­дань. Складні технології роз­робле­н­ня й запуску між­планет. станцій освоєно в СРСР, РФ, США, Євро­пі (Європ. космічне агентство), Японії, Китаї та Індії. Найві­домішими М. к. с. є апарати серій «Вояджер», «Венера», «Маринер», «Піонер», «Вікінг», «Галілео», «Вега», «Кас­сіні», «Нові горизонти». Донині запущено понад 220 апаратів (включно й з проліт. місіями): найбільше до Марса та Венери, а також до Юпітера, Сатурна, Меркурія, Урана і Нептуна.

1 листопада 1962 до Марса від­правили М. к. с. «Марс-1» (СРСР), але звʼязок з нею було втрачено на під­льоті до планети. Після того СРСР і США, а від 2003 і ЄС провели багато успіш. польотів. М. к. с. «Маринер-4» (США) уперше 15 липня 1965 пролетіла побл. Марса на від­стані 13 200 км. На борту було встановлено 4 детектори для реєстрації частинок низьких енергій; деякі з них показали пере­вище­н­ня від­ліку над фоном, приписаного потоку соняч. протонів. Припустивши, що фронти удар. хвилі соняч. вітру та магнітопаузи в Марса й Землі однакові, магніт. диполь Марса було оцінено при­близно в 5∙10-5 земного. «Маринер-4» був оснащений теле­скопом для реєстрації зарядж. частинок з 3-ма де­текторами електронів з енергією більше 40 КеВ (не було зареєстровано), протонів та α-час­ти­нок з енергією від 1 до 170 МеВ/нуклон (виявлено збільшену концентрацію протонів). При заході косміч. апарата за лімб уперше було проведено екс­перимент з радіозатемне­н­ня, де зареєстровано ослабле­н­ня радіосигналу та зміну його фази, що викори­стали для ви­значе­н­ня атмо­сфер. тиску, радіуса планети та характеристик іоно­­сфери. Отримано 22 зображе­н­ня Марса, що свідчили про подібність структури поверхн. шарів Марса й Місяця. Зна­йдено 70 кратерів діаметром від 5 до 120 км та не виявлено ка­налів. М. к. с. «Маринер-6» та «Маринер-7» пролетіли на мін. від­стані від планети в першій декаді червня та третій декаді серпня 1969. На їхніх бортах було встановлено однакову апаратуру — дві телевіз. камери: ширококутна включилася на під­льоті до Марса та робила знімки через світлофільтри на голубу, зелену та червону ділянки спектра із серед. роз­діл. здатністю при­близно в 24 км; на одному з них на площі в 625 тис. км² було виявлено 156 кратерів різного роз­міру; при макс. зближен­ні включилася друга камера, що вела зйомку лише в жовтих променях з роз­діл. здатністю при­близно в 270 м; на знімках було виявлено кратери діаметром бл. 300 м. Загалом було пере­дано бл. 200 зображень. За допомогою інфрачервоних спектрометрів на ділянку спектра 1,9–14,3 мкм ви­вчали інтенсивність смуги по­глина­н­ня вуглекислого газу при довж. хвилі 2 мкм і пере­пад тиску (висоти) над різними деталями диска (роз­діл. здатність 130×8 км, похибка за вис. 1 км). Інфрачервоні радіометри з полем зору 7° при l=8,2–12,4 мкм та 18–25 мкм були спарені з телевіз. камерами. Ви­значено, що при пере­тині межі пд. поляр. шапки на шир. 61° температура там знизилася до 153 К. М. к. с. «Маринер-9» досягла Марса в листопаді 1971 і вперше стала його штуч. супутником з періодом оберта­н­ня 12 год. 34 хв. і нахилом орбіти до екватора під кутом 64°24ʼ. Це до­зволило вести дослідж. всієї поверх­ні Марса за допомогою камери для пере­дачі великомас­штаб. зображень; Фурʼє-спектрометра на ділянку спектра 5–50 мкм з номінал. роз­діл. здатністю 2,4 см-1; ультрафіолет. спектрометра на ділянку спектра 110–340 нм; апаратури для екс­периментів з радіозатемне­н­ня, результати аналізу яких вказали на великий пере­пад висоти окремих деталей, а граничні значе­н­ня від­повід­али атмо­сфер. тиску 2,8 та 10,3 мбар; інфрачервоних радіометрів, зцентрованих на довж. хвиль 10 та 20 мкм, що давали простор. роз­діл. здатність при­близно в 20 км. М. к. с. «Марс-2» та «Марс-3» досягли Марса від­повід­но 27 листопада й 2 грудня 1971 та стали його штуч. супутниками. Під час під­льоту цих апаратів від них від­окремилися капсули. Капсула «Марса-2» до­ставила на поверх­ню вимпел із зображе­н­ням герба СРСР, а «Марса-3» уперше здійснила мʼяку посадку, після якої упродовж кількох сек. було пере­дано на Землю кілька рядків телевіз. сигналу, а потім звʼязок обі­рвався. На орбітал. станціях цих апаратів було встановлено: телевіз. камеру; інфрачервоний радіометр на інтервал довж. хвиль 8–40 мкм; радіотеле­скоп на довж. хвилі 3,5 см; 4 фотометри, що за допомогою світлофільтрів різної ширини отримували інформацію на довж. хвиль 2 мкм (смуги по­глина­н­ня вуглекислого газу), 1,38 мкм (водяна пара), 690, 560, 490, 420, 370 і 121,5 нм (лінія водню Ла­йман-альфа); магнітометр; іонні пастки та вузьконаправлений електро­стат. аналізатор; радіокомплекс. М. к. с. «Марс-4» у лютому 1974 пролетіла повз планету на від­стані 2200 км та пере­дала зображе­н­ня з прольот. траєкторії. «Марс-5» ви­йшов на орбіту Марса 12 лютого 1974 та став його штуч. супутником. Було ви­брано таку орбіту, щоб апарат проходив вдень над р-ном, куди мали опустити зонди на­ступні дві М. к. с. Першим досягнув планети «Марс-7» 9 березня 1974, але про­йшов на вис. 1300 км над поверх­нею. «Марс-6» на­близився до неї 12 березня та опустив зонд. Він уперше провів на трасі спуску та без­посередньо на поверх­ні екс­перименти з ви­значе­н­ня хім. складу атмо­сфери, атмо­сфер. тиску та температури біля поверх­ні; температур. градієнта; висоти тропопаузи. Окрім наук. апаратури, що була на «Марсі-3», на «Марсі-5» були скануючий телевіз. фотометр і фотометр на смугу озону 260 нм, 2 фотополяриметри на 9 довжин хвиль, спектрометр на ділянку спектра 300–800 нм і лічильник косміч. променів. М. к. с. «Вікінг-1» та «Вікінг-2» (США) ви­йшли на орбіту Марса від­повід­но 19 червня та 7 серпня 1976. Оскільки осн. метою цих місій була мʼяка посадка модулів, що довго працюють, то тривалий час, базуючись уже на інформації, отриманій без­посередньо з їхніх орбітал. станцій, уточнювалося місце посадки. Лише 20 липня та 3 серпня 1976 зонди «Вікінга-1» та «Вікінга-2» здійснили посадку в місцях з координатами: шир. +22,27°, довгота 47,94° та від­повід­но +47,67° і 225,71°. За даними назем. радіолокац. спо­стережень, для кожного апарата вибирали осн. й запасне місце посадки, ви­значали середньоквадратич. нахил (3–6°) нерівностей поверх­ні роз­міром від 1 до 1 тис. довжин хвиль з ефектив. роз­міром 25 м. Остаточ. вибір було зроблено вже в липні 1976 за даними аналізу телевіз. зображень з орбітал. апаратів «Вікінг-1» та «Вікінг-2». Орбітал. модулі були оснащені традиц. обладна­н­ням, а на посадоч. встановлено прилади для оптич. дослідж. довкі­л­ля навколо модулів, спо­стереже­н­ня за Сонцем та супутниками Марса, ви­вче­н­ня сейсміч. активності, намагніч. активності ґрунту, хім. аналізу атмо­сфери та ґрунту, температури, тиску, швидкості та напрямку вітру тощо. Упродовж усієї місії сейсмометр працював бл. 2100 год., але сейсміч. активності не виявив. М. к. с. «Фобос-1» та «Фобос-2» були запущені 7 та 12 липня 1988. Їхнім осн. зав­да­н­ням було здійсне­н­ня мʼякої посадки на супутник Марса Фобос, але під час корекції траєкторії «Фобоса-1» 28 серпня було по­дано помилк. команду, що при­звело до від­ключе­н­ня системи орієнтації, і звʼязок з ним було втрачено. «Фобос-2» успішно досягнув Марса 29 січня 1989 і став його супутником. Після кількох корекцій у березні апарат був пере­ведений на орбіту, синхрон­ну з орбітою Фобоса, але практично на кінц. етапі (вже після провед. зйомок Фобоса) 27 березня звʼязок з цим апаратом також був утрачений, а тому мʼяка посадка не від­булася. М. к. с. «Пасфайндер» 4 липня 1997 здійснила посадку на Марсі в місці з координатами: шир. +19,33°, довгота 33,553°. За допомогою малого марсохода проводили екс­перименти з пере­дачі зображень довкі­л­ля, ви­вче­н­ня хім. складу поверхн. шару (із за­стосува­н­ням спектрометрії α-протонів та рентґенів. променів), атмо­­сферно-метеорол. спо­стережен­ня та технол. екс­перименти. М. к. с. «Марс Глобал Сервей­єр» досягла Марса 11 вересня 1997 та стала його супутником. Апарат був оснащений широко- та вузькокут. камерами, тепл. спектрометром, лазер. дальноміром, радіо­апаратурою, двома магнітометрами, електрон. від­бивачем. М. к. с. «Марс Одіс­сей» досягла Марса 24 жовтня 2001, стала його супутником та опустила зонд у пн. поляр. р-н. Япон. між­планетна станція «Nozomi» («Надія») 2003 на­близилася до Марса, але вийти на його орбіту не змогла, пролетівши на від­стані 1 тис. км від поверх­ні планети. М. к. с. «Марс Екс­прес» (Європ. космічне агентство) досягла Марса 19 грудня 2003, стала його супутником та опустила британ. модуль «Beagle-2» у приекватор. р-н (звʼязок з ним було втрачено). Дві М. к. с. «Ровер для дослідж. Марса» були оснащені марсоходами «Дух» і «Можливість», що 3 та 23 січня 2004 опустилися на протилежні боки планети. У серед. спец. кокона була метал. платформа зі склад. кон­струкцією з 6-ма колесами — по 3 із кожного боку. Так почалася марсіан. одіс­сея двох роботів-всюдиходів, метою яких був пошук води на Марсі. «Орбітал. роз­відник Марса» досягнув планети в березні 2006 і ще кілька місяців гальмував у верх. шарах марсіан. атмо­сфери для пере­ходу на потрібну орбіту. Він мав обладна­н­ня для детал. дослідж. поверх­ні планети у видимих та інфрачервоних променях для пошуку р-нів можливої посадки майбут. екс­педицій, забезпече­н­ня радіозвʼязку між на­ступ. спуск. апаратами та Землею, а також пошук р-нів водної або геотермал. активності, зондува­н­ня ґрунту на глиб. до 1 км для виявле­н­ня рідкої води або шарів льоду за допомогою радіолокатора, проведе­н­ня атмо­­сфер. і клімат. досліджень. 2007 США запустили автомат. станцію «Фенікс», що здійснила посадку на пн. полярну шапку Марса з метою ви­вче­н­ня геол. історії води, а також пошуку зон, сприятливих для роз­витку життя в т. зв. біол. придат. ґрунті — у тій частині поверхн. шару, низ якого прилягає до криж. покрову поляр. шапки. 2009 США від­правили на Марс великий марсохід і супутник для забезпече­н­ня радіозвʼязку із Землею «Марсіан. наук. лабораторія», що досягнув планети 2010, до­ставивши марсохід 3-го поколі­н­ня «Кʼюріосіті» — автономну хім. лаб., що в кілька разів більша і важча поперед. марсоходів. Апарат за кілька місяців про­йшов понад 5 км і провів аналіз марсіан. ґрунтів і компонентів атмо­сфери. 4 листопада 2013 Індія запустила автомат. між­планетну станцію «Мангальян», що при­значена для дослідж. Марса з орбіти штуч. супутника. Для Індії це був перший запуск косміч. апарата до ін. планети. 18 листопада 2013 виведено на орбіту амер. штуч. супутник «MAVEN» («Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN» / «Еволюція атмо­сфери і летких речовин на Марсі») для ви­вче­н­ня сучас. стану та еволюції атмо­сфери Марса, зокрема втрати планетою своєї атмо­сфери.

Досить детально досліджено космічними засобами Венеру; за кількістю запусків М. к. с. на неї по­ступається лише Місяцю (див. «Луна») й Марсу. Уперше полетіла до цієї планети в лютому 1961 «Венера-1» (СРСР), що була обладнана магнітометром, датчиками радіації тощо; про­йшла повз планету на від­стані 100 тис. км; через 7 днів після запуску звʼязок зі станцією було втрачено. Резервна М. к. с. «Маринер-1» (серпень 1962) на­близилася до Венери на від­стань 34 773 км, зареєструвала повільне її оберта­н­ня, високі температуру поверх­ні й тиск, неперерв. хмар. покрив і від­сутність магніт. поля. У квітні 1964 запущено «Зонд-1» (СРСР), що пролетів біля Венери на від­стані 100 тис. км. «Венера-2» (листопад 1965) була оснащена наук. приладами й телевіз. системою; у лютому 1966 пролетіла на від­стані 24 тис. км від планети. Виведена на орбіту в листопаді 1965 «Венера-3» мала на борту систему радіозвʼязку, наук. обладна­н­ня, джерело електро­енергії. Досягнула планети в березні 1966, але спуск. апарат, що повинен був опуститись на її поверх­ню, інформації не пере­дав. «Венера-4» (червень 1967) при­значалася для дослідж. Венери та Марса. У жовтні 1967, уві­йшовши в атмо­сферу Венери, пере­дала дані про тиск, температуру і склад атмо­сфери на вис. 24,96 км, на якій була знищена під дією атмо­сфери. Запущений США у червні 1967 «Маринер-5» пролетів на від­стані 4 тис. км від Венери. Спец. капсула «Венера-5» (5 січня 1969) опустилася в атмо­сферу планети на парашутах і пропрацювала 53 хв., після чого була зруйнована атмо­сферою. Спуск. апарат оснащувався датчиками й приладами для вимірюва­н­ня температури, щільності, освітленості атмо­сфери, її тиску в діапазоні від 0,13 до 40 бар, газо­аналізаторами для ви­значе­н­ня хім. складу. М. к. с. «Венера-6» (січень 1969) була копією «Венери-4» і «Венери-5», тому і її спуск. апарат, фотометр якого зареєстрував освітленість нижчу за порог. значе­н­ня, був зруйнований атмо­сферою. Учені отримали нові дані про структуру потоків плазми (соняч. вітру) побл. Венери. Під час на­ближе­н­ня до планети зареєстровано зміни цих потоків, характерні для області обтіка­н­ня Венери соняч. вітром. Як і очікувалося, фронт зміни потоків плазми спо­стерігався на від­стані бл. 28 тис. км від поверх­ні планети. Раніше станція «Венера-4» опускалася на нічний бік планети, але ближче до термінатора, тому вона пере­тнула цей фронт на від­стані близько 19 тис. км від поверх­ні планети. У серпні 1970 було введено в дію М. к. с. «Венера-7». Спуск. апарат уві­йшов в атмо­­сферу планети 15 грудня того ж року спочатку за допомогою аеродинам. гальмува­н­ня, а потім — на парашутах та досяг поверх­ні планети, пропрацювавши там 23 хв. Були пере­дані дані про склад атмо­сфери, температуру її різних шарів і на поверх­ні, а також про зміну тиску. «Венера-7» була обладнана гамма-спектрометром для ви­значе­н­ня типу поверхн. порід планети, комплектом апаратури для ви­значе­н­ня температури й тиску атмо­­сфери, приладом для вимірюва­н­ня макс. при­скоре­н­ня на ділянці гальмува­н­ня спуск. апарата. У березні 1972 запущено М. к. с. «Венера-8». Через 117 днів було здійснено вхід апарата, що мав систему охолодже­н­ня, в атмо­сферу планети. На вис. 60 км над поверх­нею від­крився парашут діаметром 2,5 м. Уперше від­булася посадка на ден­ний бік планети. На вис. 35–30 км було зафіксовано різке зменше­н­ня освітле­н­ня. У складі апаратури були гамма-спектрометр для ви­значе­н­ня типу поверхн. порід планети, прилади для вимірюва­н­ня вмісту аміаку в атмо­сфері та макс. при­скоре­н­ня на ділянці гальмува­н­ня, фотометр для ви­значе­н­ня освітленості поверх­ні, комплект апаратури для вимірюва­н­ня температури й тиску атмо­сфери. У листопаді 1973 виведено на орбіту «Маринер-10» — один з най­успішніших запусків серії «Маринер». Апарат викори­став силу тяжі­н­ня Венери для роз­гону до своєї кінцевої мети — Меркурія. У червні 1975 стартували М. к. с. «Венера-9» та «Венера-10». Перший апарат здійснив посадку в жовтні 1975 на освітл. боці планети, другий — через 3 дні на від­стані 2200 км від попереднього. Завдяки системі охолодже­н­ня «Венера-9» працював на поверх­ні планети 53 хв. Для посадки викори­стали 3 парашути й метал. подушку. Обидві станції вперше пере­дали на Землю фото­графії довкі­л­ля. Протягом 53 хв. орбітал. модулі обох М. к. с. ретранс­лювали на Землю наук. інформацію з поверх­ні планети. Панорамні зображе­н­ня були кольоровими, пере­важали жовто-оранжеві й зеленуваті кольори предметів на поверх­ні, жовтогаряче небо й хмари. Пояснюється це тим, що синя частина спектра соняч. ви­промінюва­н­ня по­глинається верх. частиною атмо­сфери Венери, тому її поверх­ня й нижня частина атмо­сфери освітлюються не білим, як на Землі, а жовтим світлом. М. к. с. «Піонер-Венера-1», запущений у травні 1978 США, у грудні цього ж року був виведений на низьку орбіту. За допомогою радіолокац. зондува­н­ня вдалося роз­дивитися особливості рельєфу знач. частини поверх­ні Венери; за результатами вимірюва­н­ня висоти поверх­ні було складено карти з великими плато, окремими гірськими масивами й низинами. М. к. с. «Піонер-Венера-2» (8 серпня 1978) скинула один великий (діаметром 1,5 м і масою 316 кг) і 3 малі (діаметром 0,7 м і масою 96,6 кг) спускні апарати на ден­ний і нічний бік, а також у р-н пн. полюса планети. Вони пере­давали інформацію під час спуску, а один з малих апаратів, витримавши удар об поверх­ню, протягом години ретранс­лював на Землю дані з поверх­ні планети. Результати цього екс­перименту під­твердили хім. склад атмо­сфери, а на поверх­ні було виявлено тонкий шар пилу. Вхід в атмо­сферу М. к. с. «Венера-11» (запущено 9 вересня 1978; СРСР) було здійснено в грудні 1978. Посадка тривала годину, швидк. приземле­н­ня складала 7–8 м/сек. Прилади станції зареєстрували електр. роз­ряди в атмо­сфері планети: 25 спалахів блискавки за 1 сек., причому один з роз­катів грому продовжувався 15 хв. Вважають, що виникнен­ню цих роз­рядів сприяє високий вміст сульфат. кислоти в хмарах. Запущена у вересні 1978 «Венера-12» опустилась на від­стані 800 км від «Венери-11» і зареєструвала до 1 тис. спалахів блискавки. 30 жовтня 1981 СРСР вивів на орбіту М. к. с. «Венера-13» та 4 листопада 1981 «Венера-14». Посадка обох від­булася 1 і 5 березня на від­стані 950 км один від одного. Було пере­дано дані про хім. склад порід у місцях посадки, зі­браних за допомогою спец. ґрунтозабір. при­строїв, що поміщали зразки в середину спуск. апарата. На Землі дані для цих порід порівняли з базальтами, що трапляються в глибоковод. западинах земних океанів. У червні 1983 запущені «Венера-15» та «Венера-16». З орбітал. модулів, обладнаних радіолокац. системами, вони пере­давали зображе­н­ня поверх­ні частини пн. пів­кулі планети й дані про висоту рельєфу. У результаті кожного прольоту сильно витягнутими, близькими до поляр., орбітами зареєстровано смугу місцевості шир. 160 км і довж. 8 тис. км. За матеріалами цих зйомок складено атлас поверх­ні Венери, зокрема карти рельєфу, геол. й ін. спец. карти. СРСР 15 і 21 грудня 1984 увів у дію М. к. с. «Венера-15» («Вега-1») і «Венера-16» («Вега-2»), осн. зав­да­н­ням яких було дослідж. комети Гал­лея. Спускні апарати нового типу складалися з посадоч. модуля і аеродинам. зонда. Протягом двох діб зонди дрейфували на вис. бл. 54 км і пере­давали наук. дані. Під час зондува­н­ня атмо­­сфери інфрачервоними проме­нями ви­значали дальність видимості в хмарах. Посадочні апарати при­значалися для дослідж. атмо­сфери й поверх­ні планети. Уперше ці модулі були оснащені ультрафіолет. спектрометрами для ви­значе­н­ня малих складових атмо­сфери, зокрема концентрації водяної пари. Аеро­­статні зонди продрейфували май­же по 9 тис. км кожен, а після виходу на освітл. бік лопнули. Введена в екс­плуатацію в травні 1989 М. к. с. «Маґел­лан» (США) досягла Венери 10 серпня 1990, ви­йшла на низьку полярну орбіту висотою 300 км та працювала там до 12 жовтня 1994, коли звʼязок пере­рвався. Завдяки регуляр. бі­статич. радіолокац. зйомці упродовж кількох років одержали зображе­н­ня рельєфу всієї поверх­ні Венери з простор. роз­діл. здатністю менше 100 м. Виявлено від­сутність тектоніки плит, встановлено, що 85 % поверх­ні вкрито вулкан. потоками, а 15 % — горами; від­значено дуже повіл. процес ерозії; обчислено серед. вік порід поверх­ні — 500 млн р.; складено карти висот поверх­ні Венери й карту електро­провід­ності гірських порід. Протягом остан­ніх 2 р. вимірювали гравітац. аномалії Венери для побудови карти стану її надр. У листопаді 2005 стартував між­планет. зонд «Венера-Екс­прес» (Європ. космічне агентство). Наук. мета екс­педиції — детал. ви­вче­н­ня плазм. середовища Венери та його взаємодія з соняч. вітром. Досліджували поверх­ню планети й динаміку атмо­сфер. процесів на Венері, структуру, хім. склад атмо­сфери, хмар. шар і туман, радіац. баланс, властивості поверх­ні й геологію. Апарат досяг Венери в квітні 2006, і вже у сфері тяжі­н­ня планети було включено двигуни для пере­ходу на орбіту штуч. супутника. Маневруючи протягом 5-ти діб, апарат ви­­йшов на орбіту над полюсами пла­нети з мін. від­дале­н­ням 250 км і макс. — 6600 км від її поверх­ні.

У березні 1972 в США запущено М. к. с. «Піонер-10», що 1973 уперше пере­тнув пояс астероїдів, дослідивши два з них і ви­явивши ближче до Юпітера пиловий пояс. У грудні 1973 апарат пролетів на від­стані 132 тис. км від хмар Юпітера й отримав дані, на основі яких учені зʼясували склад атмо­сфери планети, уточнили її масу, виміряли магнітне поле, а також встановили, що заг. тепл. потік від Юпітера в 2,5 рази пере­вищує енергію, що отримує планета від Сонця. Було уточнено щільність 4-х найбільших супутників Юпітера. «Піонер-11», виведений на орбіту в квітні на­ступ. року, пролетів повз Юпітера в грудні 1974 на від­стані бл. 40 тис. км від хмар і пере­дав детал. знімки планети. «Вояджер-1» (вересень 1977; США) був першим зондом, що зробив докладні знімки супутників Юпітера (а також Сатурна), а «Вояджер-2» (серпень 1977; США) близько пі­ді­йшов до галілеєвих супутників Європа та Ганімед (найбільший супутник у Соняч. системі), що не були дослідж. «Вояджером-1». Пере­дані знімки до­зволили висунути гіпотезу про існува­н­ня рідкого океану під поверх­нею супутника Європа. Обстеже­н­ня Ганімеда показало, що він покритий корою «брудного» льоду, а його поверх­ня значно старша від поверх­ні Європи. Після дослідж. супутників апарат пролетів повз Юпітера. У жовтні 1989 США запустили косміч. апарат «Галілео» — перший і єдиний донині штуч. супутник Юпітера. Він тривалий час ви­вчав планету, скинув у її атмо­сферу спуск. зонд, пере­дав понад 30 гігабайт інформації, зокрема 14 тис. зображень планети та супутників, а також унікал. ві­домості про атмо­сферу Юпітера. М. к. с. «Улісс», виведена на орбіту в жовтні 1990 США і ЄС, при­значалася для дослідж. Сонця й мала додатк. місію — обстеже­н­ня Юпітера. За її допомогою була встановл. дещо ін. геометрія магніто­сфери Юпітера, ніж вважалося раніше. У грудні 2000 М. к. с. «Кас­сіні» (жовтень 1997; США) здійснила маневр у гравітацій. полі Юпітера, на­близившись до планети на мін. від­стань, і зробила низку наук. вимірювань, багато кольор. зображень, найменші видимі деталі поверх­ні мають роз­мір бл. 60 км у поперечнику. Косміч. апарат «Нові горизонти», що був запущений США у січні 2006, у лютому на­ступ. року на­близився до планети на від­стань 2 305 000 км, отримав фото­графії Юпітера та його супутників, зроблені з високою простор. роз­діл. здатністю. Метою М. к. с. «Юнона» (серпень 2011; США) був вихід на полярну орбіту штуч. супутника газового гіганта, ви­вче­н­ня магніт. поля планети, дослідж. її атмо­сфери, зокрема ви­значе­н­ня вмісту в ній води й аміаку, укла­да­н­ня карти вітрів, а також пере­вірка гіпотези про наявність у Юпітера твердого ядра. М. к. с. «Піонер-11» (квітень 1973; США) у вересні 1979 про­йшла на від­стані бл. 20 тис. км від поверх­ні хмар Сатурна, зробивши різні вимірюва­н­ня й пере­давши фото­графії планети та її супутника Титана. «Вояджер-1» зробив детал. знімки супутників планети, а «Вояджер-2» у серпні 1981 максимально на­близився до Сатурна на 101 тис. км; траєкторія зонда про­йшла близько до супутників Сатурна Тефії та Енцелада; апарат пере­дав докладні фото­графії їхньої поверх­ні. У жовтні 1997 США, ЄС та Італія запустили «Кас­сіні-Гюйгенс». 2004 на отриманих зображе­н­нях були зна­йдені нові супутники, яким присвоїли імена Мефона, Пал­лена і Полідевк. У травні 2005 у щілині Кілера був виявлений супутник Дафнія. Він став третім супутником Сатурна (після S/2009S1 і Пана), орбіта якого лежить усередині кілець. На радар. зображе­н­нях, зроблених у липні 2006, були виявлені моря й озера, заповнені рідкими вуглеводнями (метаном або етаном), що роз­ташовані в пн. пів­кулі Титана. Це перший випадок виявле­н­ня озер поза Землею. Їхні роз­міри — від кілометра до сотень кілометрів. Під час спуску в атмо­сфері Титана спуск. апарат «Гюйгенс» від­бирав проби атмо­сфери. Швидк. вітру при цьому (на вис. від 9 до 16 км) складала бл. 26 км/год; за допомогою зовн. мікрофона вдалося зробити запис його звуку. Борт. прилади виявили щільний метан. туман і яруси хмар на вис. 18–19 км, де атмо­сфер. тиск складав бл. 50 тис. Па (380 мм ртут. стовпчика). Зовн. температура на поч. спуску становила -202 °C, а на поверх­ні Титана досягала -179 °C. На знімках зафіксовано склад. рельєф із слідами дії рідини (руслами річок і різким контрастом між світлими і темними ділянками — «берег. лінією»), а також камені округлої форми роз­міром до 15 см, що під­давалися впливу рідини (галька). «Вояджер-2» у січні 1986 максимально зблизилася з Ураном, про-йшовши на від­стані 81,5 тис. км. Апарат пере­дав на Землю тисячі знімків планети, її супутників і кілець. Завдяки цим фото­графіям учені виявили 2 нових кільця і дослідили 9 уже ві­домих. Крім цього, були виявлені 11 нових супутників Урана. На знімках одного з них (Міранди) замість поцятк. кратерами одноманіт. пустелі виявили долини й молоді гірські хребти, що свідчить про дію тектон. і термал. явищ. Отримані «Вояджером-2» зображе­н­ня показали, що на обох полюсах Урана температура однакова, хоча протягом кількох років Сонце освітлювало лише один. Це вказує на існува­н­ня певного механізму пере­дачі тепла з однієї пів­кулі планети до іншої. У середньому температура Урана складає 59 К. М. к. с. «Вояджер-2» у серпні 1989 про­йшла за 48 тис. км від поверх­ні хмар Нептуна. Було отримано унікал. знімки планети та її великого супутника Тритона, на якому виявлено гейзери, що діють. Це від­кри­т­тя було неочікуваним для досить від­даленого від Сонця й холод. супутника. М. к. с. «Маринер-10» (США) стартувала в листопаді 1973 з метою ви­вче­н­ня Венери й Меркурія з проліт. траєкторії. Вона була оснащена двома однак. камерами на видимий та ультрафіолет. діапазони, ультрафіолет. спектрометром, інфрачервоним радіометром, детектором соняч. плазми, комплектом лічильників Гейгера-Мюл­лера для реєстрації зарядж. частинок і двома магнітометрами, винесеними на штанзі довж. 7 м. «Маринер-10» — перший апарат, що викори­став гравітац. маневр, змінивши за допомогою Венери свій перигелій для зближе­н­ня з орбітою Меркурія. Побл. Меркурія М. к. с. пролітала 29 березня (на від­стані 703 км), 21 вересня (48 070 км) 1974 і 16 березня 1975 (327 км). 3 серпня 2004 США запустили М. к. с. «Мес­сенджер», що мала на борту таке обладна­н­ня: дворежимну камеру для топогр. зйомки й детал. дослідж. ландшафту; рент-ґенів. спектрометр, при­значений для ви­значе­н­ня елемент. складу тонкого (до 1 мм) верх. шару поверх­ні Меркурія з простор. роз­діл. здатністю 200–1 тис. км; гамма-спектрометр і нейтрон. спектрометр для реєстрації нейтронів і гамма-променів від елементів на поверх­ні, що зʼявляються під дією косміч. ви­промінюва­н­ня, а також природ. ви­промінюва­н­ня радіо­актив. елементів; спектрометр частинок з високою енергією та плазми для ви­вче­н­ня складу, роз­поділу та енергії зарядж. частинок у магніто­сфері; спектрометр для дослідж. складу атмо­сфери й поверх­ні; лазер. висотомір для високоточ. топогр. зйомки поверх­ні Меркурія; трикомпонент. магнітометр для дослідж. магніт. аномалій на поверх­ні Меркурія та для ви­вче­н­ня структури й динаміки магніт. поля. Меркурій — однин із тих обʼєктів Соняч. системи, якого найважче досягти. Для пере­ходу з нав­колоземного на орбіту навко­ло Меркурія потрібно змінити значну частину орбітал. швидкості Землі, що складає ~30 км/сек. Нині жодний косміч. апарат не здатний для прямого пере­льоту до Меркурія, тому за­стосовують складну стратегію числен. гравітац. маневрів. Так, траєкторія «Мес­сенджера» перед­бачала 6 таких маневрів: 1 серпня 2005 апарат про­йшов на вис. 2866 км від поверх­ні Землі, 24 жовтня 2006 і 5 червня 2007 він двічі пролетів біля Венери; 24 жовтня 2006 зробив гравітац. маневр у полі тяжі­н­ня Венери, про­йшовши на від­стані 3040 км від її поверх­ні зі швидкістю 12,4 км/сек. Цей маневр проводили для системи назем. су­проводже­н­ня практично наосліп, тому що Венера в цей час пере­бувала за Сонцем, звʼязку з апаратом не було, при­ймали лише не модульов. сигнал «Мес­сенджера» і тільки за доплерів. зсувом частоти від­слідковували його промен. швидкість. Однак під час на­ступ. гравітац. маневру 5 червня 2007 в полі тяжі­н­ня Венери умови були вже сприятливішими, тому було виконано велику наук. про­граму спо­стережень цієї планети. 15 січня, 6 жовтня 2008 і 30 вересня 2009 косміч. апарат зробив ще 3 гравітац. маневри біля Меркурія, лише 18 березня 2011 ви­­йшов на високоеліпт. полярну орбіту і став його першим штуч. супутником (мін. від­стань від поверх­ні ≈ 190 км, макс. ≈ 15 тис. км, нахил орбіти до площини екватора 80–82°.

Фотоілюстрації

×

❮ ❯

Завантажити статтю