четверг, 26 февраля 2015 г.

ЦЕРЕРА ДАЛËКАЯ И БЛИЗКАЯ

ПЛАНЫ, ПРОЕКТЫ, ПРЕДПРИЯТИЯ

КА Dawn выходит на орбиту вокруг Цереры

Итак, уже через неделю, 6 марта 2015 года, КА Dawn будет захвачен гравитационным полем Цереры и станет ее первым в истории искусственным спутником. О том, как это будет происходить, рассказывает главный инженер миссии Марк Рэйман (Marc Rayman).

Покинув Весту в сентябре 2012 года и пролетев с тех пор более 1.5 млрд. км, КА Dawn готовится выйти на орбиту вокруг Цереры. В течение 2.5 лет он медленно, но верно разгонялся с помощью своего ионного двигателя, постепенно приближая параметры своей орбиты к параметрам орбиты карликовой планеты. Сейчас они вместе движутся вокруг Солнца со скоростью 17.31 км/сек, при этом скорость космического аппарата относительно Цереры составляет всего 70 метров в секунду. Расстояние между Dawn и Церерой 26 февраля составило 41.09 тыс. км, и оно постепенно увеличивается. 

Да, увеличивается, а не уменьшается, это не оговорка. Из-за того, что все маневры Dawn совершает с помощью очень эффективного, но крайне маломощного ионного двигателя, для выхода на орбиту вокруг Цереры ему приходится совершать настоящий орбитальный танец.



Траектория Dawn относительно Цереры при взгляде со стороны северного полюса. Солнце находится слева и очень далеко, орбитальное движение Цереры происходит снизу вверх.

Итак, Dawn подлетал к Церере со стороны Солнца, поэтому на первых снимках ее диск почти полностью освещен. Темному отрезку OpNav 1 («Оптическая навигация № 1») на рисунке выше соответствует съемка Цереры, проведенная 13 января 2015 года с расстояния ~383 тыс. км. Отрезками OpNav 2 и OpNav 3 показано положение космического аппарата 25 января (расстояние до Цереры – 237 тыс. км) и 3 февраля (146 тыс. км), снимки, полученные в это время, можно посмотреть здесь и здесь.

12 и 19 февраля Dawn провел наблюдения Цереры в рамках этапов сближения RC1 и RC2. В эти моменты он находился на расстоянии 83 и 46 тыс. км от карликовой планеты. Снимки, полученные в эти дни, можно посмотреть здесь и здесь. 23 февраля космический аппарат сблизился с Церерой до расстояния чуть менее 39 тыс. км, и – начал удаляться.

Схема сближения крупным планом.

25 февраля была проведена съемка Цереры в рамках «Оптической навигационной кампании № 4» (OpNav 4), однако полученные снимки еще не публиковались. Теперь Dawn медленно удаляется от Цереры, одновременно используя ее гравитационное поле для дополнительного разгона. 1 марта он проведет съемку с расстояния 49 тыс. км, с этого ракурса карликовая планета будет выглядеть уже не кружком, а достаточно узким серпом (освещено будет только 23% диска планеты). В течение всего марта и начала апреля аппарат будет закладывать длинную петлю над ночным полушарием Цереры. В это время (вплоть до 10 апреля 2015 года) никакой съемки проводиться не будет. 

Ожидается, что на первую обзорную орбиту вокруг Цереры КА Dawn выйдет только в конце апреля. Это будет круговая полярная орбита, удаленная от поверхности Цереры на 13.5 тыс. км. 




Церера во всей красе!

Первая карликовая планета Солнечной системы, которую мы видим в таком высоком качестве! Сейчас зонд NASA Dawn стремительно приближается к Церере и каждый его снимок лучше предыдущего. 7 марта предполагается маневр для выхода на орбиту.

Церера вращается в Главном астероидном поясе между Марсом и Юпитером. Ее диаметр 974 км, масса - около 5% от массы Луны. Когда-то ее считали планетой, потом астероидом, а сейчас выделили в отдельную категорию карликовых планет, вместе с Плутоном, и еще несколькими собратьями, летающими еще дальше Плутона.

Совсем недавно мы могли судить о ее облике только благодаря снимкам телескопа NASA Hubble, которые были весьма посредственны:


Церера - единственный объект в астероидном поясе, который имеет форму близкую к сфере. Т.е. Она одна оказалась достаточно массивна, чтобы ее недра обрели пластичность и перегруппировались под действием силы гидростатического равновесия. Те же силы в невесомости превращают каплю воды в сферу.

Церера в сравнении с другими телами Главного астероидного пояса.
Иллюстрация: planetary.org

Эта карликовая планета находится примерно на границе т.н. "снеговой линии" - условной границы в Солнечной системе, за которой водяной лед не испаряется под воздействием прямых солнечных лучей. Поверхность Цереры покрыта тонким слоем темного каменистого реголита, но сама кора карликовой планеты состоит из водяного льда.

В прошлом году, наблюдения инфракрасного телескопа Herschel позволили обнаружить две точки на разных полушариях Цереры, откуда выделяется водяной пар.


Самый интригующий объект на Церере, который рассмотрели всего пару месяцев назад - это неожиданно яркое пятно в центре одного из кратеров. Свежая съемка показала, что там пятна даже два. Сейчас пока сложно сказать, что это такое. Очевидных версии две: очень свежий метеоритный кратер или криовулкан.


Если окажется, что это криовулкан, это будет настоящей сенсацией. Пока криовулканы, т.е. вулканы извергающиеся водой или льдом, найдены только на Титане. Еще есть криогейзеры на Энцеладе, и спорадические фонтаны пробиваются через ледяную кору Европы. Но все это спутники, и их внутренний нагрев происходит под действием приливных сил от гравитационного воздействия планет-гигантов.

Если у Цереры найдется свой источник тепла, то это пошатнет многие модели формирования планет, а сам вулкан окажется самым заманчивым объектом исследования в Солнечной системе. Ведь тогда карликовая планета окажется ближайшим к Земле космическим телом, с жидкой водой под поверхностью.

Собственно, на месте Роскосмоса, я бы уже сейчас чертил посадочный аппарат для изучения Цереры Это стало бы самой самой интересной миссией в Солнечной системе, на момент реализации. Разумеется, если не откладывать ее на 10-15-20 лет, как у нас [было?] принято.

В любом случае, прямо сейчас мы можем рассматривать Цереру из космоса благодаря Dawn. Фактически, перед нашими глазами продолжается открытие Солнечной системы, и мы можем гордиться, что являемся свидетелями этого захватывающего процесса.


А к лету будет еще и Плутон...



Комментариев нет:

Отправить комментарий