🙋🏻 👌🏾 🍑 Sandkörner vom Himmel 🚉 🏇🏿 🐇

In der Nacht des 9. September um 2:05 Uhr Moskauer Zeit startete das Raumschiff OSIRIS-REx auf den Asteroiden (101955) Bennu. Ein langer Weg erwartet ihn - die Ankunft beim Asteroiden wird 2018 erwartet und die Rückgabe von Proben zur Erde im Jahr 2023. Missionen mit zurückgebrachten Proben sind nicht sehr häufig. Es ist an der Zeit, sich daran zu erinnern, welche Geräte Sandkörner anderer Welten zu uns gebracht haben.

Paradoxes Werbegeschenk

Es ist lustig, aber um ein Stück Mond, Mars oder einen Asteroiden zu bekommen, ist es nicht notwendig, in den Weltraum zu gehen. Im Sonnensystem fanden so schwere Kollisionen statt, dass ein Stück, zum Beispiel der Mars, in den Weltraum geworfen wurde. Einige dieser Stücke hatten Glück (oder auch nicht) und fielen nach einem langen Flug auf die Erde und wurden zu Meteoriten. Wenn solch ein Meteorit besonders viel Glück hatte, dann fiel er an einen Ort, an dem man sicher seit Jahrtausenden liegen kann - in der Antarktis, in Nordafrika oder in anderen Wüsten. Entsprechend den Kompositionsmerkmalen können gefundene Meteoriten bereits dem einen oder anderen Himmelskörper zugeordnet werden. Aber hier gibt es ein Paradoxon - um sicher zu sagen, dass ein Meteorit genau vom Mars zu uns geflogen ist, müssen Sie die Zusammensetzung des Mars selbst kennen. Eine gewisse Ironie ist daher, dass die sichere Zuordnung von Meteoriten vom Mond erst nach den Apollo-Missionen möglich wurde.wer brachte Regolith zum Vergleich. Bis heute sind mehr als hundert Mondmeteoriten bekannt, für dreißig Marsmenschen und eine ganze Gruppe von HED-Meteoriten, die dem Asteroiden West zugeschrieben werden.

Der größte Mondmeteorit NWA-5000

Marsmeteorit NWA-7034 "Black Beauty"

Howardit QUE94200 von Vesta

Ich will mir nicht vertrauen

Wenn man über die Rückgabe von Proben aus anderen Himmelskörpern spricht, ist es unmöglich, die Bemühungen der amerikanischen Astronauten nicht zu bemerken, die in sechs Missionen fast vier Zentner Mondboden gebracht haben. Darüber hinaus brachte in den besten Traditionen des Wettbewerbs jeder nachfolgende Apollo mehr Boden - wenn Apollo 11 22 kg brachte, dann brachte Apollo 17 bereits 111 kg. Aus dem Abstiegsfahrzeug wurde der Mondboden buchstäblich in Kisten entfernt.

Und sobald Astronauten und Wissenschaftler fast Glück hatten, konnte ein Stück Anorthosit, das gefunden wurde, wenn es sich als Teil der Mondkruste herausstellte, Licht auf Fragen nach dem Ursprung des Mondes werfen. Aber leider war der Stein der Genesis viel jünger als nötig.

An Orbitalstationen werden regelmäßig Experimente zur Exposition von Materialien im Weltraum durchgeführt. Abgesehen davon, dass Sie untersuchen, wie sich terrestrische Materialien im Weltraum verhalten, können Sie immer noch Partikel von dem fangen, was in diesem Raum fliegt. In den Jahren 1996-1997 wurde das MEEP-Experiment in der Mir-Station ausgestellt, in der Mikropartikel gefangen wurden, um ihren Ursprung festzustellen.

Wille und Verstand

Der Verlust der UdSSR bei einem bemannten Mondrennen verhinderte nicht, dass automatische Geräte der E-8-Serie asymmetrisch reagierten, was weniger Boden brachte, aber nicht das Leben der Menschen gefährdete. Gleichzeitig implementierten die Geräte sehr schöne technische Lösungen. Zunächst die gesamte E-8-Serie, zu der Orbitalfahrzeuge (Luna-19 und Luna-22), Transporter von Lunokhods (Luna-17 und Luna-21) und Mondschaufeln (Luna-17 und Luna-21) gehörten. "Moon" -15,16,18,20,23,24) basierte auf einem Flug und einer Landestufe. Hier ist es in der Bodenversion:

Station komplett:

Orbitalfahrzeuge nutzten das Lunokhod-Korps auch als Container für wissenschaftliche Ausrüstung. Am schwierigsten und interessantesten war jedoch die Möglichkeit, Erde auf die Erde zu bringen. Tatsache ist, dass die Masse der gelandeten Apparatur aufgrund der Einschränkungen der Tragfähigkeit der Proton-Trägerrakete 520 kg nicht überschreiten konnte. Und in diese Masse hineinzuquetschen, funktionierte eine schwierige Rücklaufstufe mit einem Steuerungssystem und einer Treibstoffreserve zur Korrektur des Erd-Mond-Kurses nicht. Aber die listige Ballistik fand eine Lösung. Wenn die Landung im östlichen Teil der äquatorialen Region des Mondes erfolgte, traf eine Rakete, die vertikal abgefeuert wurde, die Erde ohne Korrektur. Infolgedessen bestand die Mission aus den folgenden Phasen.

Das Gerät ging in die Umlaufbahn um die Erde und beschleunigte zum Mond. Während des Fluges wurde eine Flugbahnkorrektur durchgeführt. Dann betrat die Station die Mondumlaufbahn und war einige Zeit dort. Aus einer Umlaufgeschwindigkeit von 13 km gebremst, trat die Sonde in einer Höhe von 2 km in den Landebereich ein.

Dann stellte sich der Hauptmotor ab und die Station befand sich 43 Sekunden lang im freien Fall. Das Gerät ging auf 600 Meter zurück, schaltete den Hauptmotor wieder ein und löschte die seitlichen und vertikalen Geschwindigkeiten gemäß dem Doppler-Geschwindigkeitsmesser und dem Höhenmesser. In einer Höhe von 20 Metern sollte die vertikale Geschwindigkeit 2 m / s nicht überschreiten und die horizontale Geschwindigkeit sollte vollständig gelöscht sein. Der Hauptmotor wurde abgestellt und die Sonde bei kleinen Motoren abgesenkt. In einer Höhe von 2 Metern bogen sie ab und die Station fiel sanft auf den Mond.

Dann gab die Sonde einen speziellen Manipulator frei, nahm eine Bodenprobe und lud sie in das Abstiegsfahrzeug, das zu einem genau definierten Zeitpunkt auf der Startstufe begann.

Das Abstiegsfahrzeug verlangsamte sich in der Atmosphäre und fiel in Kasachstan ab.

"Mond-15 . " Es begann am 13. Juli 1969 und konnte den Apollo 11 bei der Lieferung von Boden überholen, verlor aber bei der Landung den Kontakt. Höchstwahrscheinlich stürzte die Station auf einem Mondberg ab.
"Mond-16 . " Es begann am 12. September 1970 und brachte am 24. September zum ersten Mal für unbemannte Fahrzeuge 101 Gramm Mondboden auf die Erde.
"Mond-18 . " Der am 2. September 1971 gestartete Absturz stürzte bei der Landung in einem komplexen bergigen Gelände ab.
"Luna-20 . " Am 14. Februar 1972 gestartet, lieferte es am 25. Februar erfolgreich 55 Gramm Erde auf die Erde.
"Mond-23 . " Bei der Landung am 6. November 1974 umgekippt.
"Luna-24 . " 1976 konnte sie das beenden, was bei Luna-23 fehlgeschlagen war. Es wurden tiefe Bohrungen durchgeführt und 170 g Boden in Form einer 160 cm hohen Säule in den Boden zurückgeführt. Zum ersten Mal wurde Wasser in der Bodensäule entdeckt, nur 0,1%. Das Vorhandensein von Wasser auf dem Mond wurde später durch Untersuchungen aus der Umlaufbahn bestätigt.

Das Ergebnis war eine Reihe von Proben, die aus geologischer Sicht interessant waren:

Meer der Fülle ("Moon-16").
sein alter Festlandrahmen ("Moon-20").
geologischer Abschnitt des Meeres der Krise ("Moon-24").

Die Tatsache, dass die Stationen unbemannt waren, ermöglichte es ihnen, in schwierige Berggebiete geschickt zu werden und sie mehr zu riskieren, als es für bemannte Fahrzeuge zulässig ist.

Engelsstaub

Am 7. Februar 1999 startete die Stardust-Sonde der NASA zum Comet 81P / Wild. Am 2. Januar 2004 befand sich das Gerät im Bereich des Ziels und bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 6,1 km / s relativ zum Kometen. Es war ursprünglich geplant, sich einer Entfernung von 150 km zu nähern, aber aus Sicherheitsgründen wurde die Entfernung auf 237 km erhöht. Stardust machte einige Fotos vom Kometen:

Und entfaltete das Ziel aus den Aerogelstangen. Aerogel ist ein Material mit sehr geringer Dichte, chemisch inert und geringer Wärmeleitfähigkeit. Daher eignet es sich gut zum "Auffangen" kleiner Partikel, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen.

Am 15. Januar 2006 trennte sich das Abstiegsfahrzeug mit dem Ziel von der Sonde und trat mit einer Rekordgeschwindigkeit von 12,9 km / s in die Erdatmosphäre ein. Die maximale Überladung betrug 34 g, aber die Kapsel landete erfolgreich in Nevada.

Ein Behälter mit Kometen-Komapartikeln wurde in einem Reinraum geöffnet. Etwa eine Million mikroskopische Schlaganfälle wurden festgestellt, und Freiwillige wurden mit der Datenanalyse für das verteilte Projekt Stardust @ Home verbunden.

Im Jahr 2011 fanden Wissenschaftler der Arizona University Eisen und Kupfersulfid unter den gefangenen Partikeln. Dies bedeutet, dass sich auf Comet 81P / Wild flüssiges Wasser befand, was der vorherrschenden Annahme widerspricht, dass sich Kometen niemals bis zum Schmelzpunkt des Eiskerns erwärmen.

Der Himmel wird dich finden

Am 8. August 2001 wurde die NASA Genesis-Sonde ins All gebracht. Seine Aufgabe war es, Partikel des Sonnenwinds zu sammeln. Das Gerät kam in der Nähe des Lagrange-Punktes L _{1 heraus} und entfaltete Siliziumtargets.

Nachdem Genesis 850 Tage gearbeitet hatte, landete er durch ein Manöver um L ₂ am Nachmittag auf der Erde.

Das Gerät bremste am 8. September 2004 erfolgreich in der dichten Atmosphäre.

Aber die Fallschirme öffneten sich nicht - alle vier Beschleunigungsmesser im Sinkfahrzeug wurden verkehrt herum installiert und gaben einfach keinen Befehl zum Öffnen der Fallschirme. Die Sonde landete mit einer Geschwindigkeit von ca. 300 km / h auf dem Boden.

Trotz der Verschmutzung durch den Sand von Utah sowie Teile und Flüssigkeiten des Geräts selbst war es möglich, eingeschlossene Partikel des Sonnenwinds aus den Zielen zu extrahieren. Die Daten zu den Isotopen von Argon und Neon ermöglichten es, mehrere Theorien über den Ursprung der Sonne zu verwerfen, und die festgestellte erhöhte Konzentration des Sauerstoff-16-Isotops wartet noch auf ihre Erklärung.

König der Straße

Eine sehr dramatische Mission zur Rückgabe von Asteroidenproben (25143) Itokawa wurde von der japanischen Weltraumbehörde erhalten. Die 2003 eingeführte Hayabusa-Sonde (Falcon) näherte sich dem Ziel im September 2005. Am 12. November näherte sich der Falke einer Höhe von 55 m über dem Asteroiden und ließ den MINERVA Mini-Lander fallen, mit dem keine Kommunikation hergestellt werden konnte - höchstwahrscheinlich flog er in den Weltraum. Am 19. November landete die Sonde. Die Verbindung wurde jedoch im entscheidenden Moment unterbrochen. Zunächst wurde berichtet, dass der Versuch fehlschlug und Hayabusa in einer Höhe von 10 Metern schwebte. Nach der Analyse der Daten stellte sich jedoch heraus, dass die Sonde immer noch auf dem Asteroiden saß. Da der Sensor jedoch ein Hindernis erkannte, erfolgte die Landung im Notfallmodus, in dem sich das Bodenprobenahmegerät nicht einschaltete. Am 25. November wurde ein zweiter Landeversuch unternommen, bei dem das Bodenprobenahmegerät nicht mehr funktionierte.An der Sonde wurde ein Kraftstoffleck festgestellt, wodurch sie in den abgesicherten Modus überging. Am 27. November kam es zu einem Stromausfall (höchstwahrscheinlich aufgrund eines Kraftstofflecks). Als die Motoren am 2. Dezember versuchten, zum Asteroiden zurückzukehren, gaben sie nicht genügend Traktion ab. Am 3. Dezember begann die Sonde ihre Arbeitsorientierung zu verlieren, und als Notfallmaßnahme musste ein Teil des Kraftstoffs für Ionenmotoren fallen gelassen werden. Bis zum 6. Dezember war der Falke bereits 550 km vom Asteroiden entfernt. Am 8. Dezember erfuhr die Sonde eine starke Änderung der Ausrichtung (höchstwahrscheinlich aufgrund der Verdunstung eines Teils des Kraftstoffs), und die Kommunikation mit ihr ging verloren. Die Hayabusa-Präzession könnte irgendwann zunichte gemacht werden, und die Mission ist noch nicht vollständig verloren. Am 23. Januar 2006 wurde das Signal des Sondenleuchtturms aufgezeichnet und die Kommunikation mit aufeinanderfolgenden Operationen wiederhergestellt. Überraschenderweise hatte das Gerät immer noch die Möglichkeit, zur Erde zurückzukehren.Am 25. April 2007 begann die Sonde mit einem Manöver zum Übergang zur Flugbahn zur Erde, das sie am 29. Oktober abschloss (aufgrund des Einsatzes von Ionenmotoren waren alle Manöver sehr lang). Am 4. Februar 2009 begann das zweite Manöver. Aber die Motoren begannen an der Sonde zu versagen, und bis zum Herbst funktionierte kein einziger. Am 19. November 2009 berichtete die japanische Raumfahrtbehörde, dass es ihnen gelungen war, den Ionengenerator eines defekten Motors mit dem Neutralisator eines anderen zu kombinieren, und der Falcon erschien auf dieser Kombination, wenn auch und nicht optimal, aber Traktion. Trotz allem führte die Sonde ein Manöver durch, änderte ihre Geschwindigkeit um 200 m / s und flog auf die Erde zu, führte fünf weitere Manöver durch und zielte nacheinander auf die Erdregion, genau auf die Erde, auf den Woomera-Teststandort in Australien und schließlich zum geplanten Landeplatz auf der Deponie.

Am 13. Juni 2010 landete der Lander erfolgreich. Trotz der Tatsache, dass das Bodenprobenahmegerät nie funktionierte, gelang es ihnen schließlich, im Empfangsbehälter 1.500 Partikel eines 10 Mikrometer großen Asteroiden zu erkennen - Olivin, Pyroxen, Plagioklas und Eisensulfid. Studien haben gezeigt, dass der Asteroid (25143) Itokawa einst Teil eines massereicheren Körpers war und ein Steinstersteroid vom Typ S mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie Chondriten der LL-Klasse ist.

Folter der Stille

Am 9. November 2011 startete die russische Phobos-Grunt-Sonde, deren Aufgabe es war, eine Probe vom Mars-Phobos-Satelliten zu liefern. Aber in der dritten Flugstunde wurde der Marschmotor nicht eingeschaltet, was die Station auf den Flugweg zum Mars bringen sollte. Versuche, eine Kommunikation mit dem Gerät herzustellen, waren erfolglos und am 15. Januar 2012 brannte Phobos-Grunt in der Erdatmosphäre aus.

Die offizielle Unfallursache ist der Aufprall eines stark geladenen Partikels, der den Neustart beider Sätze des Bordcomputerkomplexes verursachte. Es gibt auch eine inoffizielle Version des Fehlers im Programm.

Flieg jetzt

Jetzt sind zwei Sonden im Flug.

Hayabusa-2, das am 3. Dezember 2014 gestartet wurde, fliegt zum Ryugu-Asteroiden (162173) und sollte ihn im Juni 2018 erreichen. Der

frisch gestartete OSIRIS-REx fliegt zum Bennu-Asteroiden (101955) mit einem geplanten Ankunftsdatum im Jahr 2018 und einer Landung im Jahr 2020.

Die Zukunft

Der Hauptvorteil von Probenrückführungsmissionen besteht in der jahrelangen und jahrzehntelangen Möglichkeit, Staubpartikel aus dem Weltraum zu untersuchen. Moderne wissenschaftliche Instrumente ermöglichen jedoch eine effektive Analyse vor Ort. Aber sie sind wiederum viel Geld wert. Vielleicht wird das Raumschiff der Zukunft in zwei Klassen unterteilt - leistungsstark und teuer, in der Lage, wie die Curiosity viele Analysen vor Ort durchzuführen, und relativ billig, die jahrelang zum Ziel fliegen und jahrelang Proben zur Erde bringen.

Sandkörner vom Himmel