|
План действий по получению образцов с Меркурия и Венеры
|
|
|
|
Как мы можем успешно собрать и вернуть образцы с Меркурия и Венеры на Землю? Именно этому должно быть посвящено недавнее исследование, представленное на 56-й конференции по лунным и планетарным наукам, в ходе которого пара исследователей из Калифорнийского технологического института (Caltech) обсуждали, как будущие миссии могли бы успешно возвращать образцы с двух самых отдаленных планет нашей Солнечной системы. Это исследование потенциально может помочь ученым, инженерам и планировщикам миссий лучше понять новые методы сбора образцов по всей Солнечной системе, и особенно из труднодоступных мест назначения.
|
|
|
|
Здесь Universe Today обсуждает это невероятное исследование с Тен И (Тони) Япом, аспирантом Калифорнийского технологического института и ведущим автором исследования, о мотивации исследования, важных выводах, следующих шагах по разработке миссий по возвращению образцов и важности возвращения образцов с Меркурия и Венеры. Итак, какова была мотивация этого исследования?
|
|
|
|
Яп рассказывает Universe Today: "Это исследование стало результатом семинара, проведенного Институтом космических исследований имени Кека (KISS) в Калифорнийском технологическом институте по возврату образцов из Солнечной системы, в котором приняли участие эксперты в области гео/космохимии, орбитальной динамики, науки о полетах и т.д. (а также начинающие ученые, такие как я), чтобы обсудить наиболее приоритетные научные цели, которые могут быть достигнуты путем сбора образцов с тел, расположенных по всей Солнечной системе, и какие технологии необходимо разработать, чтобы эти миссии были осуществимы".
|
|
|
|
|
|
|
Для проведения исследования исследователи обсудили плюсы и минусы получения образцов с Меркурия и Венеры, особо отметив отсутствие метеоритов, происходящих из внутренней части Солнечной системы, поскольку все собранные метеориты были получены из-за пределов орбиты Земли, а именно из главного пояса астероидов, Марса и пояса Койпера.
|
|
|
|
Исследователи подчеркнули, что наряду с отсутствием метеоритов из внутренней части Солнечной системы возникает недостаток знаний о материалах, из которых строятся планеты, таких как углеродистые и неуглеродистые материалы, и о том, какие материалы могли существовать во внутренней части Солнечной системы во время ее раннего формирования миллиарды лет назад.
|
|
|
|
Кроме того, исследователи обосновали возможность возврата образцов как с Меркурия, так и с Венеры, используя прошлые и текущие миссии, такие как MESSENGER НАСА к Меркурию, активные миссии, такие как BepiColombo Европейского космического агентства к Меркурию, и предложили будущие миссии НАСА, такие как DAVINCI и VERITAS к Венере. Итак, каковы наиболее важные выводы из этого исследования?
|
|
|
|
"У нас нет ни одного образца в виде метеорита с Меркурия или Венеры", - говорит Яп в интервью Universe Today. "Строительные блоки обеих планет происходят из самых глубин Солнечной системы, и нам нужно знать, как эти блоки выглядят с геохимической точки зрения, чтобы лучше понять эволюцию ранней Солнечной системы ~4,6 миллиарда лет назад и выяснить, представляют ли они недостающий компонент, необходимый для объяснения состава Земли.
|
|
|
|
"Миссия по возвращению образцов на Меркурий возможна благодаря разработке ядерного теплового двигателя, однако неясно, когда эта технология будет запущена в эксплуатацию. Миссия по доставке образцов на Венеру, по-видимому, неосуществима даже при использовании ядерного двигателя (в основном из-за его большой массы; его трудно доставить на поверхность и обратно на Землю). Рассматриваются технологии на основе аэростатов (представьте себе лабораторию, плавающую в облачном слое Венеры)."
|
|
|
|
Получение разрешения на космическую миссию для полета часто является длительным и трудоемким процессом, который занимает от нескольких лет до десятилетий, чтобы перейти от предложения к полностью действующей и готовой к запуску космической миссии. Чтобы облегчить этот процесс, НАСА использует свою систему уровней технологической готовности для оценки каждого этапа разработки миссии, включая лабораторные и реальные демонстрации всех систем и подсистем. Каждый уровень часто включает в себя бесчисленные тесты, оценки, переделки, новые испытания и новые оценки, пока космический корабль, наконец, не будет готов к полету.
|
|
|
|
Например, хотя "Маринер-10" НАСА был первым космическим аппаратом, который провел детальное исследование Меркурия в 1975 году, прошло еще 23 года, прежде чем было предложено отправить другой космический аппарат к ближайшей к солнцу планете. Это связано с тем, что перемещение так близко к Солнцу очень опасно из-за огромной силы притяжения Солнца, которая может притянуть любой космический аппарат, пролетающий слишком близко. Поэтому для замедления космического аппарата до необходимой скорости, необходимой для обращения вокруг Меркурия, использовались многократные гравитационные воздействия и облеты планет.
|
|
|
|
Космический аппарат "МЕССЕНДЖЕР" был предложен в 1998 году и запущен в 2004 году, но вышел на орбиту Меркурия только в 2011 году. Итак, каковы следующие шаги для разработки будущих миссий по возвращению образцов с Меркурия и Венеры, а также какова важность возвращения образцов с Меркурия и Венеры?
|
|
|
|
Яп рассказывает Universe Today: "Мы продвигаем разработку ядерных двигателей и технологий, основанных на использовании воздушных шаров! Привлекаем внимание сообщества к Меркурию и Венере, а также к планетам-гигантам и их спутникам. Подкрепление научных аргументов в пользу возвращения образцов на эти планеты (т.е. выяснение того, как извлечь максимальную пользу, скажем, из 1 грамма породы, соскобленной или просверленной с их поверхности)."
|
|
|
|
Яп продолжает: "Меркурий и Венера обладают потенциалом для решения важной и давней проблемы в области космохимии: определения строения Земли. По иронии судьбы, мы не знаем, как "построить" Землю из известных нам материалов; нет никакой известной нам смеси метеоритов, которая дала бы нам состав Земли".
|
|
|
|
Источник
|
