Schau über den Horizont hinaus

In den letzten 12 Monaten hat uns die interplanetare Astronautik mehrere neue Welten gleichzeitig eröffnet. Die europäische Raumsonde Rosetta näherte sich zum ersten Mal dem Kern des Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko; Amerikanische Sonden trafen die Zwergplaneten Ceres und Pluto und sendeten fantastische Fotos ihrer Oberfläche. Der Exoplanet Kepler-452b, der der Erde von allen zuvor gefundenen Planeten anderer Sterne am ähnlichsten ist, wurde zur Kirsche auf dem Kuchen für alle Fans der Weltraumerweiterung.

Der Blick auf das Raumschiff auf Pluto ist der Abschluss einer Ära in der Weltkosmmonautik - die erste Bekanntschaft der Menschheit mit dem Sonnensystem. Diese Ära begann am 4. Oktober 1959 - dem Beginn von „Moon-3“ und dem ersten Schießen des Mondrückens. Dann ging die Sowjetunion voran, versuchte in Eile, einen Unfall nach dem anderen zu erleiden, riss aber die Lorbeeren der Überlegenheit im interplanetaren Weltraumrennen: das erste Bild der Mondoberfläche, die erste Landung auf der Venus, die erste Landung auf dem Mars, die erste Annäherung an den Kometen ... Mit dem Aufkommen der 90er Jahre Russland hat die unabhängige interplanetare Forschung tatsächlich aufgegeben. Zwei mutige Versuche über 25 Jahre: "Mars-96" und "Phobos-Grunt" endeten im kalten Wasser des Pazifischen Ozeans und kühlten die ehrgeizigsten Köpfe.

Aber andere Teilnehmer des Rennens haben den Wunsch, darüber hinauszugehen, nicht verloren. Außerdem gingen neue Spieler zum Mond und zum Mars: Indien und China. Die Vereinigten Arabischen Emirate erklären bereits ihre Bereitschaft, auf den Roten Planeten zu gehen.
Seit Anfang der 2000er Jahre hat Europa Venus und Mars aktiv erforscht, aber das vielleicht gewagteste Programm der Europäischen Weltraumorganisation in der Geschichte ist die Rosetta-Mission geworden.



Die interplanetare Raumstation Rosetta mit dem Philae Launch Module ging 2004 ins All. Zehn Jahre, drei Flüge durch den Haupt-Asteroidengürtel, vier Gravitationsmanöver waren erforderlich, um ein unglaubliches Ziel zu erreichen - die Umlaufbahn des Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko zu betreten. Zuvor kamen Raumschiffe, beginnend mit der sowjetischen WeGa, von entgegenkommenden Flugbahnen zu Kometen, sodass die Daten flüchtig waren - mehrere Stunden oder sogar Minuten. Und Kometenstaub zerstörte mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Kilometern pro Sekunde einfach optische Geräte und dann die Geräte selbst.

Rosetta hingegen kam vom Schwanz und während der Komet noch schlief - weit weg von der Sonne, nahe der Umlaufbahn des Jupiter. Die Operation fand letzten Sommer statt und endete perfekt - das Ziel wurde erreicht und Rosetta begann, den allmählich erwachenden Kern zu umkreisen. Formal fand die Umlaufbahn nicht statt - die Schwerkraft eines drei Kilometer langen Stücks Eis, Staub und Kohlenwasserstoffe ist zu schwach. Das Raumschiff fliegt einfach neben dem Kometen und untersucht ihn von der einen oder anderen Seite. Der Höhepunkt des Projekts war die Landung der Philae-Sonde auf der Oberfläche des Kometenkerns am 12. November 2014.



An diesem Tag führte Rosetta ein Annäherungsmanöver durch und aus einer Höhe von 22 km begann Philae seinen unabhängigen Flug. Wie so oft bei komplexen technischen Operationen, „ist etwas schief gelaufen“, konnte die Sonde laut Programm nicht landen - sie konnte nicht an der Oberfläche Fuß fassen. Das Gerät sprang, flog mehrere hundert Meter und blieb in einem tiefen Spalt stehen. Während der nächsten zwei Tage gelang es ihm, mit seinen Instrumenten zu forschen, aber nachdem die Batterieladung erschöpft war, ging er sechs Monate lang in den Schlafmodus.

Heute setzen Rosetta und Philae ihre Mission fort - erforschen Sie den Kometen. Die Hauptaufgaben des Fluges sind bereits gelöst - die chemische und isotopische Zusammensetzung des Kometenkerns wurde bestimmt. Wir untersuchen derzeit die Dynamik der Verdampfung von Materie von der Oberfläche und des Untergrunds des Kometenkerns, die Wechselwirkung von Verdunstung und Sonnenwind und die Oberflächenentwicklung.



Die wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission müssen noch viele Jahre verarbeitet werden, während das neue Wissen bei den Forschern Verwirrung stiftet. Das Wasser von 67P / Churyumova-Gerasimenko erwies sich als völlig anders als das in den Ozeanen der Erde enthaltene, und es wurde früher angenommen, dass unser Wasser genau auf Kometen aus dem Weltraum kam. Es bleibt noch viel Arbeit für Wissenschaftler, um die vielen organischen Verbindungen zu verstehen, die während der Studie gefunden wurden. Im Allgemeinen sollte diese Mission die Umstände der Entstehung des Sonnensystems und der Erde weiter klären.

NASA-Kometen sind nicht überraschend, ebenso wie Landungen auf kleinen Körpern des Sonnensystems, sobald sie den Satelliten auf einem Asteroiden in den Schlaf versetzt haben. Und 2015 untersuchten amerikanische Raumstationen erstmals in der Nähe eine ganz neue Klasse von Weltraumkörpern - Zwergplaneten.



Zwergplaneten tauchten 2006 auf, als Pluto von den Planeten herabgestuft wurde, die in einer separaten Kategorie ausgewählt wurden. Es gibt jetzt fünf Zwergplaneten: Ceres, Pluto, Eris, Haumea und Makemake. Ungefähr ein Dutzend ähnlicher Planetoiden warten auf ihre Aufnahme in das "Gesicht der Zwergplaneten".

Es gab also Umstände, unter denen Zwerge bei einer ernsthaften Untersuchung des Sonnensystems im 21. Jahrhundert nicht auf den Punkt kamen, aber bis 2015 standen zwei sofort unter der Kontrolle von Kameras.

Das Raumschiff Dawn startete 2007 und erreichte siebeneinhalb Jahre lang den der Erde am nächsten gelegenen Zwergplaneten Ceres. Eine so lange Reise war auf das Ionenantriebssystem zurückzuführen, und ein Zwischenziel - der riesige Asteroid Vesta - traf sich auf dem Weg. Dawn untersuchte Vesta bis 2012 und kroch langsam zu Ceres. Der Eintritt in die Umlaufbahn dauerte mehrere Monate, aber selbst die ersten mehr oder weniger scharfen Bilder vermuteten das erste Rätsel - helle Flecken von Ceres.

Vor der Ankunft von Dawn wussten die Menschen nicht viel über Ceres: ein ungefährer Durchmesser von 950 km, eine ungefähre Masse von 3-4% der Masse des Mondes. Die Kruste ist eisig, es gibt keine Atmosphäre. Ein wenig fasziniert nur vom Herschel-Infrarot-Teleskop, das feststellte, dass Wasser an zwei Stellen auf der Oberfläche von Ceres verdunstet. Ein bisschen, zwei Liter pro Sekunde, aber ständig.



Die ersten Aufnahmen von Dawn zeigten, dass einer dieser "Wasser" -Punkte an einem klaren Wintertag wie eine frische Schneeverwehung leuchtet. Dies trotz der Tatsache, dass die Hauptfarbe des Zwergplaneten wie eine Kohlenhalde ist. Lichtblicke auf Ceres verdienen nicht nur eine separate Seite auf Wikipedia, sondern auch ein ganzes Gewinnspiel auf der NASA-Website. Die Raumfahrtagentur bietet allen, zusammen mit Wissenschaftlern, die Möglichkeit zu erraten, was dort glänzt. Es stimmt, es gibt keine Option "eine Stadt der Brüder in Vernunft". Es ist wahr, keine vernünftige Kreatur wird das Licht mit Beginn des Tages einschalten und mit den letzten Sonnenstrahlen auslöschen. Auf jeden Fall verbrachte Dawn sechs Monate im Orbit, fiel auf eine Höhe von 4,4.000 km und die Art der hellen Flecken ist noch nicht geklärt. Aber auf den Bildern sieht man viele kleine, nicht so ausdrucksstarke, aber auch helle Flecken. Scheinen,dass Ceres zukünftigen Forschern viele Rätsel überlassen wird, aber Dawn beabsichtigt nicht aufzuhören. Der Rückgang wird sich auf 200 km fortsetzen und das wissenschaftliche Programm - zumindest bis Ende 2015.

Trotz des Erfolgs von Dawn wurden die ersten Aufnahmen des legendären Planeten / nicht des Planeten Pluto zu einer Sensation des Sommers. Die automatische interplanetare Station von New Horizons konnte aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit und geringen Kraftstoffzufuhr nicht in die Umlaufbahn gelangen, sodass sie durch das Pluto-Charon-System und vier kleine Satelliten blitzte. Aber selbst ein flüchtiges wissenschaftliches Programm, das 24 Stunden dauerte, lieferte so viele Informationen, dass es in den nächsten anderthalb Jahren aus einer Entfernung von 4,5 Milliarden km gesendet wird.



Laut Wissenschaftlern sind die ersten Ergebnisse der Untersuchung des Pluto-Charon-Systems „diejenigen, auf die wir gehofft haben, die wir aber nicht erwartet haben“.
Zunächst betrachtete Pluto die Atmosphäre. Dies wurde erwartet, aber es stellte sich heraus, dass es fünfmal größer war - bis zu 1,5 Tausend km hoch, aber der Druck an der Oberfläche war zweimal niedriger als erwartet.
Zweitens stellte sich heraus, dass die Atmosphäre mehrschichtig war und aus verschiedenen Komponenten in der Höhe bestand. Die Basis der Atmosphäre ist zwar ein Stickstoff, andere Verunreinigungen: Methan, Kohlenmonoxid, etwas Acetylen und Ethan.
Drittens verliert Pluto aktiv seine Atmosphäre. Der Sonnenwind ionisiert die obere Atmosphäre und trägt bis zu einer Tonne Gashülle pro Stunde. Infolgedessen hat der Planet einen Plasmaschwanz wie den von Mars, Venus oder Kometen, der sich Zehntausende Kilometer vom Zwergplaneten entfernt erstreckt.

Die wichtigsten Entdeckungen wurden jedoch auf Pluto selbst gemacht. Stellenweise stellte sich heraus, dass die alte Oberfläche aufgrund von Ablagerungen von Kohlenwasserstoffen - Tolinen - dunkelbraun war. Und an einem anderen Ort namens „Plain of the Sputnik“ stellte sich heraus, dass die Oberfläche rein weiß und unglaublich jung war. Laut Planetologen wurde das Gebiet vor nicht mehr als 100 Millionen Jahren aktualisiert - dies ist in Bezug auf das Alter des Sonnensystems sehr neu. Bisher sehen Wissenschaftler keine Energiequelle, um solche kolossalen Eismengen zu schmelzen und eine Fläche zu füllen, die dem Gebiet von Chukotka entspricht. Es ist möglich, dass einige Modelle der planetaren Interaktion überarbeitet werden müssen.



Pluto und Charon sind ein einzigartiges System im Sonnensystem - ein Doppelplanet. Darin dreht sich kein kleiner Satellit um einen großen Planeten, sondern ein Satellit und ein Planet drehen sich um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt, der sich zwischen ihnen befindet. Das nächste Analogon eines solchen Systems ist die Erde und der Mond, nur haben wir einen gemeinsamen Massenschwerpunkt, der sich nicht über die Erde hinaus erstreckt. Die Ergebnisse einer Untersuchung der Wechselwirkung der Pluto- und Charon-Systeme können jedoch auch das Wissen über die Rolle des Mondes im Leben der Erde beeinflussen. Daher kann das Studium der neuen Horizonte uns viel näher sein, als es scheint.



Die Öffentlichkeit hatte keine Zeit, sich von den beeindruckenden Aufnahmen am Rande des Sonnensystems abzukühlen, als sensationelle Nachrichten vom NASA-Kepler-Weltraumteleskop kamen. Das Teleskop hängt 1,5 Millionen km von der Erde entfernt und blickt auf den Sternhaufen im Sternbild Cygnus. Er schaute vier Jahre lang ständig und zwei Jahre lang, weil das Orientierungssystem versagt hatte. Das Teleskop erkennt das kleinste Anlaufen von Zehntausenden von Sternen. Durch Analyse der Häufigkeit des Helligkeitsabfalls wird die Annahme getroffen, dass sich Planeten in Umlaufbahnen um diese Sterne befinden. Die Zahl solcher Kandidaten hat bereits fünftausend erreicht. Jetzt werden sie mit anderen Methoden und bodengestützten Mitteln erneut überprüft. Wir haben ungefähr eineinhalb Tausend überprüft, und wie die Praxis zeigt, sind die meisten Kandidaten von Kepler bestätigt.

Im Juli 2015 gab die NASA bekannt, dass sie einen Planeten gefunden hat, der den Bedingungen der Erde am ähnlichsten ist. Es dreht sich mit einer Zeitspanne von 385 Tagen, der Durchmesser ist 60% größer als die Erde und die Masse ist 5-mal größer. Obwohl die Größen nicht sehr übereinstimmen, gehört der Stern zur selben Klasse wie die Sonne, nur eineinhalb Mal älter. Dies bedeutet, dass auf der Oberfläche des Planeten Kepler-452b günstige Lebensbedingungen viel länger aufrechterhalten werden können als auf der Erde ... und sie werden möglicherweise nicht unterstützt. Und vielleicht ist dies im Allgemeinen ein Beobachtungsfehler und es gibt keinen Planeten. In jedem Fall ist es noch zu früh, Ihre Koffer zu packen und sich auf den Umzug vorzubereiten. Darüber hinaus befindet sich der Exoplanet 1,4 Tausend Lichtjahre von uns entfernt, was bedeutet, dass wir ihn nicht nur erreichen, sondern auch anrufen können. Die Antwort wird erst nach dreitausend Jahren kommen, vorausgesetzt, die potenziellen Einwohner warten auf unser Signal.und sind auf dem gleichen Entwicklungsstand von Wissenschaft und Technologie.



Verglichen mit westlichen Erfolgen bei der Erweiterung des Wissenshorizonts sind die Errungenschaften der russischen erdnahen Weltraumgruppe kaum wahrnehmbar. Die ihm zugewiesenen Aufgaben sind bescheidener: hauptsächlich die Untersuchung der Erdoberfläche, atmosphärische Prozesse, die Wechselwirkung der Sonnenstrahlung mit der Erdmagnetosphäre und -atmosphäre. Das physikalische Experiment „Nucleon“ befindet sich noch im Modus der Datenakkumulation und hat die wissenschaftliche Welt nicht mit grundlegenden Entdeckungen zufrieden gestellt. Und nur ein RadioAstron-Projekt kommt dem Horizont so nahe, dass es sowohl nationale als auch globale wissenschaftliche Projekte weit hinter sich lässt.



Im Jahr 2014, eine Zusammenarbeit von wissenschaftlichen Instituten in Russland, den USA und Europa, bewaffnete mit den leistungsfähigsten Radioteleskopen auf dem Planeten Erde, zur Unterstützung der russischen Raumradioteleskop Spektr-R, konnteNähern Sie sich dem Ereignishorizont eines supermassiven Schwarzen Lochs in der Mitte unseres Galaxy Sagittarius A *. Bisher hat uns keine Studie erlaubt, den Kern der Galaxie in einer solchen Auflösung und in solch unmittelbarer Nähe direkt zu einem Schwarzen Loch zu sehen. Um Schütze A * drehen sich riesige Staub- und Gaswolken, die es nicht ermöglichen, den Kern zu beobachten. Infrarot- und Röntgenteleskope können Staub teilweise „durchschlagen“, aber Radiowellen ermöglichen es Ihnen, sich weiter zu bewegen. Als Ergebnis konnten die Wissenschaftler ein Modell des Streueffekts von Gas- und Staubwolken erstellen, wobei berücksichtigt wurde, dass weitere Beobachtungen des Kerns der Galaxie nur mit bodengestützten Radioteleskopen möglich sind.

Nach einem so geschäftigen Sommer werden wir noch lange ohne ernsthafte ehrgeizige Missionen bleiben. Erst nächstes Jahr wird die NASA Juno-Sonde zum Jupiter fliegen, und dann haben wir nur noch den Mars, der von zahlreichen Satelliten und Landefahrzeugen untersucht wurde. Interessante und ehrgeizige Missionen zum Mond, Europa, Asteroiden sind bisher nur geplant und warten ab 4 Jahren auf sie.

Das Material wurde für die Veröffentlichung in der Novaya Gazeta vorbereitet und ist hier in der Ausgabe des Autors angegeben.

Source: https://habr.com/ru/post/de382685/