😞 🤙🏾 📊 Grãos de areia do céu 🚵🏾 😩 🛬

Na noite de 9 de setembro, às 2:05, horário de Moscou, a espaçonave OSIRIS-REx foi lançada no asteróide (101955) Bennu. Um longo caminho o espera - a chegada ao asteróide é esperada em 2018 e o retorno das amostras para a Terra em 2023. As missões com o retorno das amostras não são muito comuns, é hora de lembrar quais dispositivos nos trouxeram grãos de areia de outros mundos.

Brinde paradoxal

É engraçado, mas para conseguir um pedaço da lua, Marte ou um asteróide, não é necessário ir para o espaço. Colisões sérias o suficiente ocorreram no sistema solar para que uma peça, por exemplo, Marte, fosse lançada no espaço. Algumas dessas peças tiveram sorte (ou não) e, depois de um longo vôo, caíram na Terra, tornando-se meteoritos. Se um meteorito desse tipo foi particularmente sortudo, caiu em um lugar onde você pode repousar por milênios - na Antártica, no norte da África ou em outros desertos. Então, de acordo com as características composicionais, os meteoritos encontrados já podem ser atribuídos a um ou outro corpo celeste. Mas há um paradoxo aqui - para dizer com segurança que um meteorito nos chegou precisamente de Marte, você precisa conhecer a composição do próprio Marte. Portanto, alguma ironia é que a atribuição confiante de meteoritos da lua só foi possível após as missões Apollo,quem trouxe regolito para comparação. Até o momento, são conhecidas mais de cem meteoritos lunares, para trinta marcianos e um grupo inteiro de meteoritos HED, que são atribuídos ao asteróide Oeste.

O maior meteorito lunar NWA-5000

meteorito marciano NWA-7034 "Beleza Negra"

Howardit QUE94200 de Vesta

Não quero, não confie em mim

Falando sobre o retorno de amostras de outros corpos celestes, é impossível não notar os esforços dos astronautas americanos, que em seis missões trouxeram quase quatro centavos de solo lunar. Além disso, nas melhores tradições da competição, cada Apollo subsequente trouxe mais solo - se o Apollo 11 trouxesse 22 kg, o Apollo 17 já tinha 111 kg. Do veículo de descida, o solo lunar foi literalmente removido em caixas.

E uma vez que os astronautas e os cientistas tivessem quase a sorte - um pedaço de anortosita encontrado, se fosse parte da crosta lunar, poderia lançar luz sobre questões sobre a origem da lua. Mas, infelizmente, a pedra de Gênesis era muito mais jovem que o necessário.

Nas estações orbitais, experimentos são realizados regularmente sobre a exposição de materiais no espaço. Mas, além de estudar como os materiais terrestres se comportam no espaço, você ainda pode pegar partículas do que voa nesse espaço. Em 1996-1997, o experimento MEEP foi exibido na estação Mir, na qual micropartículas foram capturadas para estabelecer sua origem.

Vontade e mente

Perder a URSS em uma corrida lunar tripulada não impediu que uma resposta assimétrica fosse feita por dispositivos automáticos da série E-8, que traziam menos solo, mas não arriscavam a vida das pessoas. Ao mesmo tempo, os dispositivos implementaram soluções técnicas muito bonitas. Em primeiro lugar, toda a série E-8, que incluía veículos orbitais (Luna-19 e Luna-22), transportadores de Lunokhods (Luna-17 e Luna-21) e colheres lunares ( "Lua" -15,16,18,20,23,24) foram baseadas em um voo e estágio de pouso. Aqui está na versão solo:

Estação completamente:

Os veículos orbitais também usavam o corpo de Lunokhod como um recipiente de equipamento científico. Mas o mais difícil e interessante foi a opção com a entrega do solo à Terra. O fato é que a massa do aparelho desembarcado não pode exceder 520 kg devido às limitações da capacidade de carga do veículo de lançamento Proton. E espremer nesta massa um difícil estágio de retorno com um sistema de controle e uma reserva de combustível para corrigir o curso da Terra-Lua não funcionou. Mas a balística astuta encontrou uma solução. Se o pouso foi feito na parte oriental da região equatorial da Lua, um foguete lançado verticalmente atingiu a Terra sem correção. Como resultado, a missão consistiu nas seguintes etapas.

O dispositivo entrou em órbita ao redor da Terra e acelerou para a lua. Durante o vôo, foi realizada a correção da trajetória. Então a estação entrou na órbita lunar e permaneceu nela por algum tempo. Com uma velocidade orbital e altitude de 13 km, a sonda saiu para a área de pouso a 2 km de altitude.

Então o motor principal desligou e, por 43 segundos, a estação caiu em queda livre. Diminuindo para 600 metros, o dispositivo ligou novamente o motor principal e extinguiu as velocidades laterais e verticais de acordo com o velocímetro e o altímetro do Doppler. A uma altura de 20 metros, a velocidade vertical não deve exceder 2 m / se a horizontal deve ser totalmente extinta. O motor principal foi desligado e a sonda foi baixada em motores pequenos. A uma altitude de 2 metros, eles se desligaram e a estação caiu suavemente na lua.

Em seguida, a sonda liberou um manipulador especial, pegou uma amostra de solo e carregou-a no veículo de descida, que em um momento estritamente definido começou no estágio de decolagem.

O veículo de descida diminuiu a velocidade na atmosfera e caiu de para-quedas no Cazaquistão.

"Lua-15" . Começou em 13 de julho de 1969 e poderia ultrapassar o Apollo 11 na entrega do solo, mas ao pousar perdeu o contato. Provavelmente, a estação caiu em uma montanha lunar.
"Lua-16" . Começou em 12 de setembro de 1970 e, pela primeira vez em veículos não tripulados, trouxe 101 gramas de solo lunar para a Terra em 24 de setembro.
"Lua 18" . Lançado em 2 de setembro de 1971, caiu ao aterrar em um complexo terreno montanhoso.
"Luna-20" . Lançado em 14 de fevereiro de 1972, entregou com sucesso 55 gramas de solo para a Terra em 25 de fevereiro.
"Lua 23" . Inclinado no pouso em 6 de novembro de 1974.
"Luna-24" . Em 1976, ela conseguiu concluir o que falhou na Luna-23. Realizou uma perfuração profunda, retornando ao solo 170 gramas de solo na forma de uma coluna de 160 cm de altura e a água foi descoberta pela primeira vez na coluna de solo pela primeira vez, apenas 0,1%. A presença de água na lua foi confirmada posteriormente por estudos em órbita.

O resultado foi uma série de amostras interessantes do ponto de vista geológico:

Mar da Abundância ("Lua-16").
sua antiga estrutura continental ("Lua-20").
seção geológica do mar de crise ("lua-24").

O fato de as estações não serem tripuladas permitiu que elas fossem enviadas para áreas montanhosas difíceis e as arriscavam mais do que é permitido para veículos tripulados.

Pó de anjo

Em 7 de fevereiro de 1999, a sonda Stardust da NASA partiu para o cometa 81P / Wild. Em 2 de janeiro de 2004, o dispositivo estava na região do alvo, movendo-se a uma velocidade de 6,1 km / s em relação ao cometa. Foi originalmente planejado para se aproximar de uma distância de 150 km, mas por razões de segurança, a distância foi aumentada para 237 km. Stardust tirou algumas fotos do cometa:

E desdobrou o alvo nas barras de aerogel. O aerogel é um material com densidade muito baixa, quimicamente inerte e com baixa condutividade térmica; portanto, é adequado para "capturar" pequenas partículas que se movem em alta velocidade.

Em 15 de janeiro de 2006, o veículo de descida com o alvo se separou da sonda e entrou na atmosfera da Terra com uma velocidade recorde de 12,9 km / s. A sobrecarga máxima foi de 34 g, mas a cápsula aterrou com sucesso em Nevada.

Um recipiente com partículas de coma cometário foi aberto em uma sala limpa. Foram detectados cerca de um milhão de derrames microscópicos e os voluntários foram conectados à análise de dados do projeto distribuído Stardust @ Home.

Em 2011, cientistas da Universidade do Arizona encontraram sulfeto de ferro e cobre entre as partículas capturadas. Isso significa que havia água líquida no cometa 81P / Wild, o que contradiz a noção estabelecida de que os cometas nunca esquentam até o ponto de fusão do núcleo de gelo.

O céu te encontrará

Em 8 de agosto de 2001, a sonda NASA Genesis foi lançada no espaço. Sua tarefa era coletar partículas do vento solar. O dispositivo saiu nas proximidades do ponto Lagrange L ₁ e desdobrou alvos de silício.

Depois de trabalhar 850 dias, o Genesis, através de uma manobra em torno de L ₂ , para pousar à tarde, seguiu para a Terra.

O dispositivo travou com sucesso na atmosfera densa em 8 de setembro de 2004.

Mas os paraquedas não abriram - todos os quatro acelerômetros no veículo de descida foram instalados de cabeça para baixo e simplesmente não deram um comando para abrir os paraquedas. A sonda atingiu o solo a uma velocidade de aproximadamente 300 km / h.

No entanto, apesar da poluição da areia de Utah, bem como de partes e fluidos do próprio aparelho, foi possível extrair partículas alvejadas do vento solar dos alvos. Os dados sobre os isótopos de argônio e neon permitiram descartar várias teorias sobre a origem do Sol, e o aumento da concentração detectada do isótopo de oxigênio-16 ainda aguarda sua explicação.

Rei da estrada

Uma missão muito dramática para devolver amostras de asteróides (25143) Itokawa foi obtida da Agência Espacial Japonesa. A sonda Hayabusa (Falcon), lançada em 2003, alcançou a meta em setembro de 2005. Em 12 de novembro, o Falcon se aproximou de uma altura de 55 m acima do asteróide e soltou o mini aterrissador MINERVA, com o qual não foi possível estabelecer comunicação - provavelmente voou para o espaço. Em 19 de novembro, a sonda pousou. No entanto, a conexão foi perdida no momento crucial. Inicialmente, foi relatado que a tentativa falhou e Hayabusa pairou a uma altura de 10 metros. No entanto, depois de analisar os dados, verificou-se que a sonda ainda estava no asteróide, mas como o sensor detectou um obstáculo, o pouso ocorreu em modo de emergência, no qual o dispositivo de amostragem do solo não ligou. Em 25 de novembro, foi realizada uma segunda tentativa de pouso, na qual o dispositivo de amostragem do solo não funcionou novamente.Um vazamento de combustível foi detectado na sonda, devido à qual ela entrou no modo de segurança. Em 27 de novembro, houve uma perda de fornecimento de energia (provavelmente devido a um vazamento de combustível). Em 2 de dezembro, ao tentar retornar ao asteróide, os motores não deram tração suficiente. Em 3 de dezembro, a sonda começou a perder a orientação de trabalho e, como medida de emergência, parte do combustível dos motores de íons teve que ser descartada. Em 6 de dezembro, o Falcon já estava a 550 km do asteróide. Em 8 de dezembro, a sonda sofreu uma mudança acentuada na orientação (provavelmente devido à evaporação de parte do combustível) e a comunicação com ele foi perdida. A precessão de Hayabusa pode acabar em nada, e a missão ainda não foi completamente perdida. Em 23 de janeiro de 2006, o sinal do farol da sonda foi gravado e as comunicações foram restauradas com operações sucessivas. Surpreendentemente, o dispositivo ainda teve a oportunidade de retornar à Terra.Em 25 de abril de 2007, a sonda iniciou uma manobra de transição para a trajetória para a Terra, que foi concluída em 29 de outubro (devido ao uso de motores de íons, todas as manobras foram muito longas). Em 4 de fevereiro de 2009, a segunda manobra começou. Mas os motores começaram a falhar na sonda e, no outono, não havia um único funcionando.Em 19 de novembro de 2009, a agência espacial japonesa relatou que eles conseguiram combinar o gerador de íons de um motor quebrado com o neutralizador de outro, e o Falcon apareceu nessa combinação, embora e não ideal, mas tração. Apesar de tudo, a sonda realizou uma manobra, alterando sua velocidade em 200 m / s e, voando para a Terra, realizou mais cinco manobras, mirando sequencialmente a região da Terra, exatamente na Terra, no local de teste de Woomera na Austrália e, finalmente, para a área de pouso planejada no aterro.

Em 13 de junho de 2010, o desembarque pousou com sucesso. Apesar de o dispositivo de amostragem do solo nunca ter funcionado, no recipiente receptor eles conseguiram detectar 1.500 partículas de um asteróide de 10 micrômetros de tamanho - olivina, piroxeno, plagioclase e sulfeto de ferro. Estudos estabeleceram que o asteróide Itokawa (25143) já fez parte de um corpo mais massivo e é um asteróide de pedra tipo S com uma composição semelhante aos condritos da classe LL.

Tortura de silêncio

Em 9 de novembro de 2011, foi lançada a sonda russa Phobos-Grunt, cuja tarefa era fornecer uma amostra do satélite Mars-Phobos. Mas na terceira hora do voo, o motor de marcha não estava ligado, o que deveria transferir a estação para a rota de vôo para Marte. As tentativas de estabelecer comunicação com o dispositivo foram infrutíferas e, em 15 de janeiro de 2012, o Phobos-Grunt foi queimado na atmosfera da Terra.

A causa oficial do acidente é o impacto de uma partícula carregada pesada, que causou o reinício de ambos os conjuntos do complexo de computadores de bordo. Há também uma versão não oficial do erro no programa.

Voe agora

Agora, existem duas sondas em vôo.

O Hayabusa-2, iniciado em 3 de dezembro de 2014, voa para o asteróide Ryugu (162173) e deve alcançá-lo em junho de 2018. O

recém-lançado OSIRIS-REx voa para o asteróide Bennu (101955) com uma data prevista de chegada em 2018 e aterrissagem em 2020.

O futuro

A principal vantagem das missões de retorno de amostras é a oportunidade, durante anos e décadas, de estudar partículas de poeira trazidas do espaço sideral. Mas os instrumentos científicos modernos permitem uma análise eficaz no local. Mas eles, por sua vez, valem muito dinheiro. Talvez a espaçonave do futuro seja dividida em duas classes - poderosa e cara, capaz, como o Curiosity, de conduzir muitas análises no local e relativamente barata, que voará para o alvo por anos e coletará amostras na Terra por anos.

Grãos de areia do céu