Исследования Солнечной системы — 2021/2022

С конца 1950-х годов автоматические межпланетные станции являются основным источником информации о телах Солнечной системы. Осуществлены пролеты, выход на орбиту искусственных спутников, доставка вещества на Землю, на поверхности некоторых тел работают самоходные аппараты. О событиях уходящего 2021 года и о том, что запланировано в этой связи на 2022 год, мы расскажем в нашем обзоре. Речь пойдет о Солнце, больших планетах, их спутниках, астероидах и космическом пространстве за орбитой Нептуна.

Солнце

В настоящее время в межпланетном пространстве осуществляют исследования нашего светила несколько солнечных аппаратов: в точке Лагранжа L₁ системы «Солнце — Земля» находятся станция SOHO (совместный проект NASA и ESA) и американские зонды WIND, ACE и DSCOVR. Также обширные программы изучения Солнца и околосолнечного пространства осуществляют запущенные в последние годы зонды — американский «Паркер» и европейский Solar Orbiter. «Паркер» благодаря пролетам Венеры последовательно стягивает свою гелиоцентрическую орбиту. В ноябре аппарат пролетел на расстоянии менее 15 солнечных радиусов от нашей звезды — рекорд для космических аппаратов. Дальше планируются еще более тесные сближения с Солнцем.

Луна

Китайская станция «Чанъэ-5» (основной блок лунного аппарата, доставившего ранее образец лунного вещества на Землю) сначала в марте вышла в точку L₁ системы «Солнце — Земля», затем в сентябре снова начала движение к Луне. Также в течение 2021 года продолжал исследование поверхности обратной стороны Луны луноход «Юйту-2». Продолжает работу аппарат «Цюэцяо» в точке Лагранжа L₂ системы «Земля — Луна». Его задача состоит в ретрансляции сигналов с «Юйту-2» и посадочной платформы.

В начале будущего года к Луне на сверхмощной ракете-носителе Space Launch System возьмет старт беспилотный космический корабль «Орион» в рамках программы «Артемида». Корабль «Орион» проведет около трех недель в космосе, включая три дня на ретроградной орбите Луны. В последующей миссии «Артемида-2» планируется совершить первый пилотируемый полет «Ориона». В качестве дополнительной полезной нагрузки к Луне будет выведено более 10 кубсатов — малых космических аппаратов для исследования Луны и окололунного пространства. Также в 2022 году возможен запуск индийского посадочного аппарата «Чандраян-3», несущего на своем борту луноход.

Кроме того, в 2022 году к Луне возможен запуск еще нескольких аппаратов, в том числе из ОАЭ и Южной Кореи.

Что касается наших, отечественных запусков, то ранее провозглашалась, что в 2022 году будет запущена «Луна-25», но перспективы этого давно запланированного запуска остаются довольно туманными.

Меркурий

В октябре 2018 года к ближайшей к Солнцу планете отправился зонд Европейского космического агентства «БепиКоломбо». В текущем году в ходе длительного полета к Меркурию в августе он с пролетной траектории провел исследование Венеры и в октябре впервые пролетел мимо своей окончательной цели — Меркурия. 23 июня 2022 года должен состояться второй пролет Меркурия, а до выхода на орбиту искусственного спутника в декабре 2025 года в 2023–2025 годах будет совершено еще шесть пролетов этой планеты.

Других запусков к Меркурию в настоящее время не планируется.

Венера

С декабря 2015 года вокруг этой планеты вращается японский искусственный спутник «Акацуки». Интересно, что выход на орбиту этого зонда, запущенного в мае 2010 года, первоначально планировался на декабрь 2010 года, но та операция завершилась неудачно; полет станции продолжился вокруг Солнца, но в результате с опозданием в пять лет задачу удалось выполнить. По-видимому, если не случится серьезных неполадок, этот аппарат проработает до момента сгорания в атмосфере Венеры и разделит судьбу своих предшественников.

Существенно меньше в контексте исследований Венеры известны солнечные аппараты — американский «Паркер» и европейский Solar Orbiter. Они также совершают пролеты Венеры. «Паркер» пролетел мимо Венеры четвертый и пятый раз в феврале и октябре этого года, следующий пролет состоится только в 2023 году. Другой зонд в августе 2021 года с интервалом в один день с «БепиКоломбо» второй раз пролетел около Венеры, а 21 ноября совершил пролет Земли. Третьего сентября 2022 года Solar Orbiter третий раз пролетит около Венеры. Ясно, что основной целью этих аппаратов остается Солнце и объем исследований Венеры довольно ограничен, тем не менее они также имеют научное значение.

Земля

Включение нашей планеты в подобный обзор выглядит парадоксальным, однако дело в том, что многие межпланетные аппараты в процессе полета к другим небесным телам осуществляют пролеты нашей планеты. Разумеется, ценность научных результатов, получаемых при этих пролетах, достаточно ограниченна: в ходе этих исследований получают сведения о магнитном поле, осуществляют калибровочные сеансы деятельности научных приборов и телевизионных приемников. Как уже отмечалось, в этом году в ноябре мимо Земли пролетел американский зонд Solar Orbiter, а 16 октября 2022 года — «Люси»: она направляется к троянским астероидам Юпитера и должна в первый раз пролететь у нашей планеты на высоте 300 км. Уже несколько лет существует любительская программа наблюдений подобных пролетов.

Марс

В настоящее время на орбитах этой планеты в работоспособном состоянии находятся девять аппаратов — это американские «Марс Одиссей», Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, европейский «Марс-Экспресс», индийский Mangalyaan, российско-европейский Trace Gas Orbiter, аппарат «Аль-Амаль» (ОАЭ) и китайский «Тяньвэнь-1». На поверхности работают три американских аппарата (зонд InSight, марсоходы Curiosity и Perseverance) и китайский марсоход «Чжужун».

Perseverance высадился на Красную планету в феврале, «Чжужун» — в апреле. Летом впервые в истории космонавтики с борта Perseverance был несколько раз осуществлен запуск вертолета.

Осенью 2022 года к Марсу по российско-европейской программе «ЭкзоМарс» возьмут старт Европейский марсоход «Розалин Франклин» и российская посадочная платформа «Казачок». Посадка этих аппаратов ожидается в июне 2023 года. После посадки и съезда марсохода стационарная посадочная платформа продолжит работать как автоматическая исследовательская станция.

Юпитер

В текущем году продолжался полет американского искусственного спутника Юпитера «Джуно». Эта автоматическая станция с 2016 года проводит исследование Юпитера и его крупнейших спутников.

Запуск тяжелой станции Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) Европейского космического агентства в систему Юпитера отложен на 2023 год, при этом срок перелета увеличится до 9 лет. Соответственно, прибытие зонда в систему Юпитера откладывается на 2032 год.

Сатурн

На орбите вокруг этой планеты в настоящее время нет аппаратов, и в 2022 году запуски к ней не планируются.

Малые тела Солнечной системы

В 2021 году продолжается полет основного блока японской станции «Хаябуса-2». Ранее от него во время близкого пролета Земли отделился возвращаемый аппарат, вторично доставивший на Землю вещество одного из астероидов. После этого была принята дополнительная программа полета, предусматривающая пролет одного из малых астероидов летом 2026 года и выход на орбиту вокруг другого летом 2031 года.

Американская станция OSIRIS-REx провела весной 2021 года последние исследования небольшого астероида Бену, около которого она вращалась с конца 2018 года. Со взятыми с его поверхности образцами вещества в мае прошлого года она начала движение к Земле. Прибытие ожидается в сентябре 2023 года.

В истекающем году к астероидам стартовали два новых аппарата. Шестнадцатого октября взял старт зонд «Люси». Программой полета сначала предусматривается два последовательных пролета Земли: 16 октября 2022 года «Люси» должна в первый раз пролететь у нашей планеты на высоте 300 км, следующий пролет состоится в декабре 2024 года. В апреле 2025 года при прохождении главного пояса астероидов предусмотрен пролет астероида Дональд Джохансон, а затем в 2027 году станция должна прибыть в точку Лагранжа L1 системы «Солнце — Юпитер» и провести там исследование четырех астероидов- «греков». В декабре 2030 года станция должна в третий раз пролететь мимо Земли, а в марте 2033 года прибудет в точку Лагранжа L5 системы «Солнце — Юпитер»: там она должна провести исследование двойной системы астероидов-«троянцев» Патрокла и Менетия.

Двадцать четвертого ноября 2021 года с помощью Falcon 9 стартовала американская станция DART. В конце сентября 2022 года аппарат врежется в Диморф — спутник околоземного астероида Дидим. Цель миссии — попытаться изменить орбитальные параметры этой двойной системы и тем самым отработать методику предупредительных операций по изменению траектории опасных околоземных астероидов.

В августе 2022 года к железному астероиду Психея стартует одноименная американская станция. После пролета и гравитационного маневра у Марса в мае 2023 года станция в начале 2026 года выйдет на орбиту вокруг астероида. Вместе с «Психеей» будет запущен к двойной системе астероидов главного пояса небольшой аппарат «Янус».

При осуществлении лунной миссии «Артемида-1» в январе 2022 года в качестве дополнительной полезной нагрузки возможен запуск двух небольших кубсатов NEA Scout к двум небольшим астероидам, причем цель миссии может измениться в зависимости от даты запуска или других факторов.

Внешняя область Солнечной системы

Далеко за пределами орбиты Нептуна продолжается полет американских космических зондов «Вояджер-1», «Вояджер-2» и «Новые горизонты». Запущенные в 1977 году «Вояджеры» продолжают передавать ценнейшую информацию о межпланетной среде на громадном расстоянии от Солнца — более 155 а. е. В настоящее время работа со станциями осуществляется на основе строгой экономии топливных и других ресурсов. Зонд «Новые горизонты», исследовавший ранее Плутон и объекты из пояса Койпера, может функционировать примерно до 2035 года, пока будет хватать запасов топлива для ориентации и не иссякнут источники радиоизотопного термоэлектрического генератора.

Лев Каменцев