Юра Якунин (yurayakunin) wrote,
Юра Якунин
yurayakunin

Новое их знаний о Плутоне

Захватывающие новости в последнее время приходят с дальних окраин Солнечной системы. Все новые сюрпризы преподносит исследователям Плутон – наименее изученная планета, в настоящее время относимая к карликовым.


Орбитальный телескоп Хаббл в июле 2012 года сумел в дополнение к известному Харону и четырем недавно открыты утникам планеты разглядеть еще и пятый. Совсем недавно Хабблом зафиксированы сильные линии поглощения, свидетельствующие о присутствии на поверхности карликовой планеты целого ряда ранее не выявленных соединений (в том числе сложных углеводородов), что позволило высказать гипотезу о существовании простой жизни на планете. Пока никак необъяснимо и заметное в последнее время изменение внешнего вида – покраснение Плутона.

Наконец, исследователям предстоит выяснить, каким образом карликовая планета (по размерам она заметно меньше нашей Луны) сумела захватить и удерживать в своей сфере действия пять разнокалиберных спутников от Харона (диаметр 1043 км) до спутника Р5 (диаметр до 25 км). Есть предположение, что Плутон и его сателлиты образовались вследствие столкновения некогда крупного небесного тела с одним изобъектов из пояса Койпера, расположенного на окраине Солнечной системы…

Чем больше появляется новых фактов, тем больше возникает и новых вопросов. Сегодня астрофизики возлагают надежды на результативность космической экспедиции «New Horizons», осуществляемой американским космическим агентством НАСА. Запущенный еще в 2006 году аппарат «Новые горизонты» должен прибыть весной 2015 года в окрестности Плутона, чтобы исследовать на близком пролете карликовую планету и ее луны, а впоследствии, возможно, и другие объекты пояса Койпера.

Надо сказать, сведения о Плутоне и его окружении до последнего времени были весьма скудны. Открытый в 1930 году, Плутон был предсказан на основании теоретических расчётов в конце XIX века. Но лишь в последние годы были достоверно определены орбитальные, геометрические и некоторые физические параметры этой планеты. Сегодня известно, чт утон имеет самый большой период обращения из всех планет – 248,1 лет. Его среднее расстояние от Солнца почти в 40 раз больше, чем у Земли. По размерам Плутон примерно вчетверо меньше Земли. В его атмосфере, содержащей азот, метан, зафиксирован и угарный газ. И хотя доля его там невелика, расчёты показали, что за последние 10 лет уровень его в газовой оболочке удвоился. Необъяснимо за это же время увеличилась во много раз и толщина атмосферы карликовой планеты.

Двигаясь по вытянутой орбите, Плутон пересек орбиту Нептуна, приблизившись в перигелии к Солнцу на расстояние «всего» 29,7 астрономических единиц (1а.е.=149,6 млн. км.). Это произошло относительно недавно – в октябре 1989 года. Теперь же Плутон стремительно удаляется по орбите, уходя к окраинам Солнечной системы, к своему афелию – самой удалённой точке на орбите, которую достигнет в 2115 году (тогда расстояние планеты от Солнца составит 49,3 а.е.).

Условия перелета космического аппарата к Плутону и его спутникам во многом зависят от положения небесного тела на орбите. С удалением Плутона от центра Солнечной системы (а он уже удалился на расстояние в сотни млн. км) ухудшаются энергетические условия запуска такого зонда, заметно уменьшается и количество солнечной энергии дающей на планету. В этой связи некоторые специалисты высказывают даже предположение, что уже скоро атмосфера Плутона может попросту замёрзнуть. И этот «ледниковый период» продлится более чем 200 лет вплоть до следующего возврата планеты к своему перигелию.

С учетом всех этих обстоятельств перелет к Плутону представляет непростую задачу.
Если осуществлять такой перелёт по прямым, энергооптимальным траекториям, потребуется в 2,5 раза больше затрат топлива, чем необходимо для полёта к Марсу, а продолжительность экспедиции составит более 45 лет! Увеличение скорости до третьей космической (перелёт по параболической траектории с увеличением энергозатрат) позволяет сократить продолжительность полёта, но только до 19 лет.

Другой путь связан с использованием мощных полей тяготения планет, расположенных на пути от Земли к Плутону. На этом отрезке находятся несколько планет (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) – своеобразных гравитационных трамплинов, которые могут снизить энергозатраты миссии к Плутону. Что касается возможностей Марса, то его поле тяготения слишком слабо для сверхдальних экспедиций...

Анализ других возможных вариантов показывает, что наиболее пригоден для такого перелёта Юпитер. Это и понятно, ведь Юпитер самая массивная из всех планет Солнечной системы и расположен ближе всех к Земле из больших планет.

Чтобы разогнаться в гравитационном поле Юпитера, аппарат должен на расчётном расстоянии пролететь «позади» этой планеты-гиганта по ходу её орбитального движения. В результате векторного сложения относительной скорости аппарата и самой планеты мощное поле Юпитера подобно катапульте выбросит аппарат с увеличенной скоростью на новую траекторию полёта – вдогонку удаляющемуся Плутону.

Именно такой вариант схемы перелета и реализуется в настоящее время американским космическим аппаратом «Новые горизонты». Запущенный 19 января 2006 года аппарат в феврале 2007 года достиг окрестности Юпитера, где с высоким разрешением были получены снимки планеты и ее спутников. Здесь аппарат совершил гравитационный маневр и вышел на траекторию полета к Плутону.
Продолжая полет, аппарат в июне 2009 года пересек орбиту Сатурна, а в марте 2011 года – орбиту Урана. В настоящее время, находясь на расстоянии более 26 а.е. от Земли и в 7 а.е. от Плутона, космический зонд «Новые горизонты» движется по направлению к орбите Нептуна, которую должен пересечь в августе 2014 года.
В процессе полета на борту New Horizons была успешно опробована новейшая камера LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), которая позволила с большого расстояния получить снимки Нептуна и его спутника Тритона. Тритон, по мнению специалистов, интересен своей схожестью с Плутоном, как по размерам, так и по ряду физических характеристик. Оба небесных тела имеют весьма низкую температуру на поверхности, по предварительным оценкам идентичны и их атмосферы. Более того, есть предположение, что спутник Нептуна принадлежал ранее поясу Койпера, в котором находится Плутон.

При подлете к Плутону в феврале 2015 года начнутся дистанционные исследования планеты. Не исключено, что потребуется выполнить коррекцию траектории, чтобы избежать столкновения зонда с космическими объектами, расположенными вблизи Плутона (невидимыми пока спутниками, кольцами). В окрестностях этой карликовой планеты аппарат будет находиться около девяти суток, проводя с близкого расстояния всесторонние исследования Плутона, его атмосферы, спутников. Также предстоит проверить гипотезу о наличии океана воды на планете (предполагается, что он находится под толщей льда на поверхности планеты).

В случае успеха НАСА планирует дальнейшие исследования в Солнечной системе, в частности, организовать «рандеву» аппарата New Horizons с одним или некоторыми телами в поясе Койпера


fren
Subscribe
promo yurayakunin february 13, 11:59 3
Buy for 20 tokens
Я писатель, Юра Якунин. Написал книги – "Мои женщины", "Месть агента", "По морю памяти". Аудио рассказы публикуются на моем YouTube канале - https://youtube.com/channel/UCG_g8fM1fMzvd44EdH7skPg?sub_confirmation=1 Вышел новый ролик. Не пропустите! Рассказ:…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 26 comments