👶🏿 🤑 👴🏻 Butir pasir dari langit 💤 🚁 💩

Pada malam 9 September, pukul 02:05 waktu Moskow, pesawat ruang angkasa OSIRIS-REx diluncurkan ke asteroid (101955) Bennu. Sebuah jalan panjang menantinya - kedatangan ke asteroid diharapkan pada tahun 2018, dan pengembalian sampel ke Bumi pada tahun 2023. Misi dengan pengembalian sampel tidak terlalu umum, saatnya mengingat perangkat mana yang membawa butiran pasir dari dunia lain kepada kami.

Freebie yang paradoksal

Ini lucu, tetapi untuk mendapatkan sepotong bulan, Mars atau asteroid, tidak perlu pergi ke luar angkasa. Tabrakan yang cukup serius terjadi di tata surya sehingga sepotong, misalnya, Mars, akan dibuang ke luar angkasa. Beberapa dari potongan-potongan ini beruntung (atau tidak), dan mereka, setelah penerbangan panjang, jatuh ke Bumi, menjadi meteorit. Jika meteorit semacam itu sangat beruntung, maka meteorit itu jatuh di tempat di mana Anda dapat berbaring selama ribuan tahun - di Antartika, Afrika Utara, atau gurun lainnya. Kemudian, sesuai dengan fitur komposisi, meteorit yang ditemukan sudah dapat dikaitkan dengan satu atau lain benda angkasa. Tetapi ada paradoks di sini - untuk dengan yakin mengatakan bahwa sebuah meteorit telah terbang kepada kita tepatnya dari Mars, Anda perlu mengetahui komposisi Mars itu sendiri. Oleh karena itu, beberapa ironi adalah bahwa atribusi percaya diri dari meteorit dari bulan menjadi mungkin hanya setelah misi Apollo,yang membawa regolith untuk perbandingan. Sampai saat ini, lebih dari seratus meteorit bulan diketahui, untuk tiga puluh Mars dan seluruh kelompok meteorit HED, yang dikaitkan dengan asteroid Barat.

Meteorit bulan terbesar NWA-5000

Mars meteorit NWA-7034 "Kecantikan Hitam"

Howardit QUE94200 dari Vesta

Tidak mau, jangan percaya padaku

Berbicara tentang kembalinya sampel dari benda-benda langit lainnya, mustahil untuk tidak memperhatikan upaya para astronot Amerika, yang dalam enam misi membawa hampir empat sen tanah bulan. Selain itu, dalam tradisi terbaik kompetisi, setiap Apollo berikutnya membawa lebih banyak tanah - jika Apollo 11 membawa 22 kg, maka Apollo 17 sudah 111 kg. Dari kendaraan keturunan, tanah bulan secara harfiah dihapus dalam kotak.

Dan sekali astronot dan ilmuwan hampir beruntung - sepotong anorthosite ditemukan jika ternyata menjadi bagian dari kerak bulan dapat menjelaskan pertanyaan tentang asal usul bulan. Tetapi, sayangnya, batu Kejadian jauh lebih muda dari yang diperlukan.

Di stasiun orbital, percobaan secara teratur dilakukan pada paparan material di ruang angkasa. Tapi selain mempelajari bagaimana bahan terestrial berperilaku di ruang angkasa, Anda masih bisa menangkap partikel dari apa yang terbang di ruang ini. Pada 1996-1997, percobaan MEEP dipamerkan di stasiun Mir, di mana mikropartikel ditangkap untuk menentukan asal mereka.

Keinginan dan pikiran

Kehilangan Uni Soviet dalam perlombaan bulan berawak tidak mencegah respons asimetris yang dibuat oleh perangkat otomatis seri E-8, yang membawa lebih sedikit tanah, tetapi tidak membahayakan nyawa manusia. Pada saat yang sama, perangkat menerapkan solusi teknis yang sangat indah. Pertama-tama, seluruh seri E-8, yang mencakup kendaraan orbit (Luna-19 dan Luna-22), transporter Lunokhods (Luna-17 dan Luna-21) dan sendok bulan ( "Bulan" -15,16,18,20,23,24) didasarkan pada satu tahap penerbangan dan pendaratan. Ini dia dalam versi tanah:

Stasiun sepenuhnya:

Kendaraan orbital juga menggunakan korps Lunokhod sebagai wadah peralatan ilmiah. Tetapi yang paling sulit dan menarik adalah pilihan dengan pengiriman tanah ke Bumi. Faktanya adalah bahwa massa peralatan mendarat tidak dapat melebihi 520 kg karena keterbatasan daya dukung kendaraan peluncuran Proton. Dan untuk memasuki massa ini, tahap pengembalian yang sulit dengan sistem kontrol dan cadangan bahan bakar untuk memperbaiki jalur Bumi-Bulan tidak berhasil. Tetapi balistik licik menemukan solusi. Jika pendaratan dilakukan di bagian timur wilayah khatulistiwa Bulan, maka roket diluncurkan secara vertikal menabrak Bumi tanpa koreksi. Hasilnya, misi terdiri dari tahapan-tahapan berikut.

Perangkat itu pergi ke orbit di sekitar Bumi dan dipercepat ke bulan. Selama penerbangan, koreksi lintasan dilakukan. Kemudian stasiun memasuki orbit bulan dan berada di sana selama beberapa waktu. Pengereman dari kecepatan orbital dan ketinggian 13 km, probe keluar ke area pendaratan di ketinggian 2 km.

Kemudian mesin utama mati, dan selama 43 detik stasiun jatuh bebas. Berkurang hingga 600 meter, perangkat menyalakan mesin utama lagi dan memadamkan kecepatan lateral dan vertikal sesuai dengan pengukur kecepatan Doppler dan altimeter. Pada ketinggian 20 meter, kecepatan vertikal tidak boleh melebihi 2 m / s, dan horizontal harus sepenuhnya dipadamkan. Mesin utama dimatikan dan probe diturunkan pada mesin kecil. Pada ketinggian 2 meter mereka mematikan, dan stasiun dengan lembut jatuh di bulan.

Kemudian probe mengeluarkan manipulator khusus, mengambil sampel tanah, memasukkannya ke dalam kendaraan keturunan, yang pada saat yang ditentukan secara ketat dimulai pada tahap take-off.

Kendaraan keturunan melambat di atmosfer dan terjun payung di Kazakhstan.

"Bulan ke-15 . " Itu dimulai pada 13 Juli 1969 dan bisa menyusul Apollo 11 dalam pengiriman tanah, tetapi ketika mendarat kehilangan kontak. Kemungkinan besar, stasiun itu jatuh di gunung bulan.
"Bulan ke-16 . " Itu dimulai pada 12 September 1970 dan, untuk pertama kalinya bagi kendaraan tak berawak, membawa 101 gram tanah bulan ke Bumi pada 24 September.
"Bulan ke-18 . " Diluncurkan pada 2 September 1971, jatuh saat mendarat di medan pegunungan yang kompleks.
"Luna-20 . " Diluncurkan pada 14 Februari 1972, ia berhasil mengirimkan 55 gram tanah ke Bumi pada 25 Februari.
"Bulan ke-23 . " Diberikan saat mendarat pada 6 November 1974.
"Luna-24 . " Pada 1976, ia mampu menyelesaikan apa yang gagal di Luna-23. Itu membuat pengeboran dalam, kembali ke tanah 170 gram tanah dalam bentuk kolom 160 cm. Air pertama kali ditemukan di kolom tanah untuk pertama kalinya, hanya 0,1%. Kehadiran air di bulan kemudian dikonfirmasi oleh penelitian dari orbit.

Hasilnya adalah serangkaian sampel yang menarik dari sudut pandang geologis:

Sea of Plenty ("Bulan-16").
bingkai daratan kuno ("Bulan-20").
bagian geologis Laut Krisis ("Bulan-24").

Fakta bahwa stasiun tidak berawak memungkinkan mereka untuk dikirim ke daerah pegunungan yang sulit dan mengambil risiko lebih dari yang diizinkan untuk kendaraan berawak.

Malaikat debu

Pada 7 Februari 1999, satelit NASA Stardust berangkat menuju Comet 81P / Wild. Pada 2 Januari 2004, perangkat berada di wilayah target, bergerak dengan kecepatan 6,1 km / s relatif terhadap komet. Awalnya direncanakan untuk mendekati jarak 150 km, tetapi untuk alasan keamanan, jaraknya ditingkatkan menjadi 237 km. Stardust mengambil beberapa foto dari komet:

Dan membuka target dari bar aerogel. Aerogel adalah bahan dengan kepadatan sangat rendah, inert secara kimia dan dengan konduktivitas termal rendah, oleh karena itu sangat cocok untuk "menangkap" partikel kecil yang bergerak dengan kecepatan tinggi.

Pada 15 Januari 2006, kendaraan keturunan dengan target terpisah dari wahana dan memasuki atmosfer Bumi dengan kecepatan rekor 12,9 km / dtk. Overload maksimum adalah 34 g, tetapi kapsul berhasil mendarat di Nevada.

Sebuah wadah dengan partikel koma cometary dibuka di ruangan yang bersih. Sekitar satu juta stroke mikroskopis terdeteksi, dan sukarelawan terhubung dengan analisis data untuk proyek yang didistribusikan Stardust @ Home.

Pada 2011, para ilmuwan di Arizona University menemukan besi dan tembaga sulfida di antara partikel yang ditangkap. Ini berarti ada air cair di Comet 81P / Wild, yang bertentangan dengan kepercayaan yang berlaku bahwa komet tidak pernah memanas hingga titik leleh inti es.

Surga akan menemukanmu

Pada 8 Agustus 2001, satelit NASA Genesis diluncurkan ke luar angkasa. Tugasnya adalah mengumpulkan partikel-partikel angin matahari. Perangkat keluar di sekitar titik Lagrange L ₁ dan target silikon terbuka.

Setelah bekerja 850 hari, Genesis, melalui manuver di sekitar L ₂ , mendarat di sore hari, menuju Bumi.

Perangkat berhasil direm di atmosfer padat pada 8 September 2004.

Tetapi parasut tidak terbuka - keempat akselerometer dalam kendaraan keturunan dipasang terbalik dan sama sekali tidak memberikan perintah untuk membuka parasut. Probe menyentuh tanah dengan kecepatan sekitar 300 km / jam.

Namun, terlepas dari polusi oleh pasir Utah, serta bagian dan cairan peralatan itu sendiri, adalah mungkin untuk mengekstraksi partikel angin matahari yang terperangkap dari target. Data tentang isotop argon dan neon memungkinkan untuk membuang beberapa teori asal usul Matahari, dan peningkatan konsentrasi yang terdeteksi dari isotop oksigen-16 masih menunggu penjelasannya.

Raja jalan

Misi yang sangat dramatis untuk mengembalikan sampel asteroid (25143) Itokawa diperoleh dari Badan Antariksa Jepang. Penyelidikan Hayabusa (Falcon), diluncurkan pada tahun 2003, mendekati target pada bulan September 2005. 12 November, Falcon mendekati ketinggian 55 m di atas asteroid dan menjatuhkan pendarat mini MINERVA, yang dengannya tidak memungkinkan untuk menjalin komunikasi - kemungkinan besar ia terbang ke luar angkasa. Pada 19 November, pesawat itu mendarat. Namun, koneksi terputus pada saat genting. Awalnya, dilaporkan bahwa upaya itu gagal, dan Hayabusa berdiri di ketinggian 10 meter. Namun, setelah menganalisis data, ternyata probe masih berada di asteroid, tetapi karena sensor mendeteksi hambatan, pendaratan berlangsung dalam mode darurat, di mana perangkat pengambilan sampel tanah tidak menyala. Pada 25 November, upaya pendaratan kedua dilakukan, di mana perangkat pengambilan sampel tanah tidak berfungsi lagi.Kebocoran bahan bakar terdeteksi di probe, karena itu masuk ke mode aman. Pada 27 November, ada kehilangan pasokan listrik (kemungkinan besar karena kebocoran bahan bakar). Pada 2 Desember, ketika mencoba kembali ke asteroid, mesinnya tidak memberikan daya tarik yang cukup. Pada 3 Desember, probe mulai kehilangan orientasi kerjanya, dan sebagai tindakan darurat, bagian dari bahan bakar untuk mesin ion harus dijatuhkan. Pada 6 Desember, Falcon sudah berjarak 550 km dari asteroid. Pada tanggal 8 Desember, probe mengalami perubahan orientasi yang tajam (kemungkinan besar karena penguapan sebagian bahan bakar), dan komunikasi dengannya hilang. Presesi Hayabusa akhirnya bisa sia-sia, dan misinya belum sepenuhnya hilang. Pada tanggal 23 Januari 2006, sinyal mercusuar penyelidikan direkam dan komunikasi dipulihkan dengan operasi yang berurutan. Anehnya, perangkat itu masih memiliki kesempatan untuk kembali ke Bumi.Pada 25 April 2007, penyelidikan memulai manuver untuk beralih ke lintasan ke Bumi, yang diselesaikan pada 29 Oktober (karena penggunaan mesin ion, semua manuver sangat panjang). Pada 4 Februari 2009, manuver kedua dimulai. Tetapi mesin mulai gagal di probe, dan pada musim gugur tidak ada satu pun yang bekerja.Pada tanggal 19 November 2009, badan antariksa Jepang melaporkan bahwa mereka telah berhasil menggabungkan generator ion dari satu mesin yang rusak dengan penetralisir yang lain, dan Falcon muncul pada kombinasi ini, meskipun dan tidak optimal, tetapi traksi. Terlepas dari segalanya, probe melakukan manuver di atasnya, mengubah kecepatannya sebesar 200 m / s, dan, terbang ke Bumi, melakukan lima manuver lagi, membidik secara berurutan di wilayah Bumi, tepatnya di Bumi, di lokasi uji Woomera di Australia, dan akhirnya ke area pendaratan yang direncanakan di TPA.

Pada 13 Juni 2010, pendarat berhasil mendarat. Terlepas dari kenyataan bahwa alat pengambilan sampel tanah tidak pernah berfungsi, dalam wadah penerima mereka akhirnya berhasil mendeteksi 1.500 partikel asteroid berukuran 10 mikrometer - olivin, piroksen, plagioklas, dan besi sulfida. Studi telah menetapkan bahwa asteroid (25143) Itokawa dulunya merupakan bagian dari tubuh yang lebih masif dan merupakan asteroid batu tipe S dengan komposisi yang mirip dengan chondrites kelas LL.

Siksaan diam

Pada 9 November 2011, penyelidikan Rusia Phobos-Grunt diluncurkan, tugasnya adalah untuk mengirimkan sampel dari satelit Mars-Phobos. Tetapi pada jam ketiga penerbangan, mesin berbaris tidak dinyalakan, yang seharusnya memindahkan stasiun ke jalur penerbangan ke Mars. Upaya untuk membangun komunikasi dengan perangkat tidak berhasil, dan pada 15 Januari 2012, Phobos-Grunt terbakar di atmosfer Bumi.

Penyebab resmi kecelakaan itu adalah dampak dari partikel bermuatan besar, yang menyebabkan restart kedua set komplek komputer yang terpasang. Ada juga versi kesalahan tidak resmi dalam program.

Terbang sekarang

Sekarang ada dua probe dalam penerbangan.

Hayabusa-2, yang dimulai pada 3 Desember 2014, terbang ke asteroid Ryugu (162173) dan akan mencapainya pada Juni 2018.

OSIRIS-REx yang baru diluncurkan terbang ke Bennu asteroid (101955) dengan tanggal kedatangan yang direncanakan pada 2018 dan mendarat pada 2020.

Masa depan

Keuntungan utama dari misi pengembalian sampel adalah kesempatan selama bertahun-tahun dan puluhan tahun untuk mempelajari partikel debu yang dibawa dari luar angkasa. Tetapi instrumen ilmiah modern memungkinkan untuk analisis di tempat yang efektif. Tetapi mereka, pada gilirannya, bernilai banyak uang. Mungkin pesawat ruang angkasa masa depan akan dibagi menjadi dua kelas - kuat dan mahal, mampu, seperti Curiosity, untuk melakukan banyak analisis di tempat, dan relatif murah, yang akan terbang ke target selama bertahun-tahun dan mengambil sampel ke Bumi selama bertahun-tahun.

Butir pasir dari langit