Космохимия. Лекция 12, 2018 (методы изучения)

1. Лекция 12 Методы изучения космических объектов. Основные современные космические проекты.

2.

1. Телескопы
Телескопы на Земле работают оптическом (0,3—0,6
мкм), ближнем инфракрасном (0,6—2 мкм) и радио
(1 мм — 30 м) диапазонах, поскольку земная
атмосфера хорошо пропускает эти излучения.
Методы дополняют друг друга. Например, если в
оптическом диапазоне пыль, присутствующая в
атмосфере, мешает наблюдению, то в радио
диапазоне атмосфера будет прозрачна.

3.

Донато Трети «Астрономические наблюдения»
1711 г.
Юпитер и его спутники,
открыты Галилеем в 1610 г.
Титан открыт в 1655 г.,
кольца в 1656 г. Гюйгенсом
Картина создана в 1711 г.
как подарок Папе в
надежде на выделение им
денег на строительство
обсерватории для
Университета в Болонье
В России это время
царствования Петра I
Halley's Comet Armada:

4.

Наземные наблюдения с помощью оптических телескопов
Оптический телескоп — собирает и фокусирует электромагнитное излучение
оптического диапазона. Его основные задачи увеличить количество света,
приходящего от небесного тела и дать возможность изучить мелкие детали
наблюдаемого объекта.
Первый оптический телескоп был создан Галилеем в 1609 г., его D = 4 см.
Затем новые конструкции телескопов предложили Кеплер и Ньютон
Современный оптический телескоп Very Large
Telescope (VLT) — комплекс из 4 отдельных 8,2метровых оптических телескопов, объединённых в
одну систему. Расположен на высоте 2635 м в Чили.
Самый мощный астрономический инструмент в мире.
Запущен в 2012 г.
Оптический телескоп
Гершеля с диаметром
зеркала 122 см
( 1800 г.)

5.

При создании комплекса Очень Большом Телескопе (VLT) одной из основных
целей было составить из всех четырех его «юнитов» – Основных телескопов
UT (Unit Telescopes) – единый гигантский телескоп. В этом случае Когда
световые потоки от всех четырех 8.2-метровых соединяются, по своей
светособирающей площади VLT становится эквивалентным индивидуальному
телескопу с апертурой 16 метров.
Это открывало совершенно новые возможности.

6.

Одно из последних достижений астрономов на Очень Большом Телескопе (VLT) исследования эволюции нарождающихся планетных систем в околозвездных
газопылевых дисках.
Исследовалось взаимодействие между протопланетными дисками и
формирующимися планетам, которое может приводить к появлению в дисках
самых разнообразных структур: протяженных колец, спиральных ветвей или
темных пустот.
У молодой звезды в созвездии Скорпиона RXJ1615 ,
на расстоянии 600 световых лет от Земли была
обнаружена сложная система окружающих ее
концентрических колец. Этот диск образовался всего
около 1.8 миллиона лет назад и в нем видны
признаки существования планет в процессе
формирования.
Наблюдения молодую звезду HD 97048 в созвездии
Хамелеона, на расстоянии в 500 световых лет от Земли.
Тщательный анализ изображений тоже выявил у этой
звезды протопланетный диск с концентрическими
кольцами.

7.

Развитие астрономических наблюдений в России связано с именем
Федора Александровича Бредихина (1831-1904)
Выпускник Московского университета, в 1862 г.
защитил магистерскую диссертацию: «О
хвостах комет», в 1865 году — докторскую
диссертацию: «О возмущениях комет, не
зависящих от планетных притяжений». 18731890 – директор московской обсерватории,
создал «московскую астрофизическую школу»,
с 1890-1895 – директор Пулковской
обсерватории.
Московская обсерватория во времена Бредихина,
сейчас Краснопресненская обсерватория ГАИШ

8.

Краснопресненская обсерватория открыта в
1831 г. на одном из холмов Пресненской
возвышенности в Москве на землях,
подаренных купцом-меценатом
З.П.Зосимой. Ее основателем и первым
директором был выдающийся русский
ученый-просветитель, ректор университета,
академик Д.М.Перевозчиков.
Руководителями обсерватории были:
Государственный астрономический
институт имени П. К. Штернберга
(ГАИШ МГУ). ГАИШ был создан в 1931 г.
на базе Астрономической обсерватории
Московского университета
Московский планетарий
(осн. В 1927 г.)

9.

Эволюция оптических телескопов.
Чтобы повысить эффективность оптического телескопа, нужно увеличить
поверхность его зеркала. Это ведет к увеличению объема и массы телескопа.
Наблюдения длились много часов и
астроном не имел элементарных удобств.

10.

Использование ЭВМ для управления
положением телескопа кардинально
изменила ситуацию.
Впервые ЭВМ была применена при строительстве
6-ти метрового Большого телескопа на Кавказе.
Были и другие изобретения, например, забрало
вместо створок. Регулярные наблюдения начались
с 1976 г. и продолжаются по сей день.

11.

Самый большой наземный оптический
телескоп в настоящее время находится
на одном из канарских островов – Ла
Пальма, диаметр его зеркала 10.5 м.
Сейчас ведется строительство 3-х
телескопов с D зеркала 40, 30 и 25 м.
Зеркало наибольшего будет состоять из
800 отдельных зеркал. Это позволит
увидеть экзопланеты

12.

Наземные наблюдения с помощью инфракрасных телескопов
Инфракрасные телескопы применяются в астрономии для исследования
теплового излучения космических объектов. Первые эксперименты в
области изучения инфракрасного излучения были проведены Уильямом
Гершелем.
В первую очередь возможности инфракрасных телескопов были
использованы для изучения планет Солнечной системы. С помощью
тепловых наблюдений удалось уточнить структуру атмосфер некоторых планет,
обнаружить водяной лед на поверхности спутников планет-гигантов, открыть
собственное тепловое излучение Сатурна и Юпитера.
Инфракрасный телескоп Facility (NASA)
Инфракрасный телескоп Соединенного
королевства (UKIRT)

13.

Наземные наблюдения с помощью радиотелескопов
Радиотелескопы излучения предназначены для приема собственного
радио излучения различных космических объектов (как Солнечной
системы, так и Галактик). Появился в 30-х годах прошлого века.
Крупнейший радиотелескоп в мире Радиотелескоп РТФ-32 в
обсерватории «Зеленчукская» на
Северном Кавказе. Рефлектор
площадью 20 тыс. м2 и D = 576 м.
Радиотелескопы объединяют в сети, что
позволяет существенно улучшить их
разрешающую способность
Американская система VLBA (Very Long
Baseline Array).

14.

Космические телескопы
(астрономические обсерватории в космосе)
Телескопы работают в следующих диапазонах частот:
гамма-, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое,
инфракрасное, микроволновое и радиоизлучение.
Рентгеновское телескопы воспринимают поток фотонов высоких
энергий.
Несколько типов астрофизических объектов испускают рентгеновские
лучи: скопление галактик, черные дыры, активные ядра галактик,
остатки сверхновых, звезды, белые карлики, нейтронные звезды и
черные дыры
Обсерватория Эйнштейна - рентгеновский телескоп
первоначально названный НЕАО В (High Energy
Astrophysical Observatory B)
Ультрафиолетовое телескопы изучают небо в диапазоне длин волн от 10
до 320 нм. Объекты излучающие ультрафиолетовое излучения включают
Солнце, другие звезды и галактики.

15.

Оптические космические телескопы используются для наблюдения звезд,
галактик, планетарных туманностей, протопланетных дисков и др. В
отличие от земных условий не испытывают помех, создаваемых
атмосферой.
Оптический космический Телескоп им. Хабла –
автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли
– совместный проект НАСА и ЕКА (работает с 1990 г.).
4 Галактики квинтет Стефана
Туманность Кошачий глаз
Галактика Серебряный Долар
Туманность Андромеды
Спиральная туманность

16.

Сверхмассивная черная дыра массой
в миллион масс Солнца, которая убежала
от своей родительской галактики.
Это первый подтвержденный случай
наблюдения черной дыры-беглеца,
выброшенной из центра галактики.
Согласно теоретической модели,
гравитационные волны, произведенные
двумя другими черными дырами, которые
слились 1–2 млрд лет назад, могли
выбросить сверхмассивную дыру в космос.
Звездное скопление Трюмплер 14 —
очень молодых и очень ярких звезд,
расположенных в восьми тысячах
световых лет от Земли. Их масса
варьируется от 0.1 до 10 масс Солнца.
Возраст скопления - всего 500 тысяч
лет. В созвездии находятся одни
из самых ярких звезд нашей
Галактики - Млечного Пути η Киля и
WR25 светимости обеих звёзд
превышают солнечную в миллионы
раз.

17.

Гибель звезд
Звезда прекращает свою жизнь,
отбрасывая внешние слои газа, которые
формировали кокон вокруг оставшегося
ядра. Ультрафиолетовый свет
умирающей звезды заставляет
материал светиться. Выгоревшая
звезда, белый карлик, — белая точка
в центре. Звезда находится в 4 тысячах
световых лет от Земли.
Показаны останки сверхновой
звезды в Крабовидной туманности
в 6500 световых годах от Земли.

18.

На смену телескопу Хаббл, имевшему D зеркала 2.6 м, в
настоящее время строится телескоп им. Джеймса Уэбба. Его
запуск планируется в 2019 г. Диаметр зеркала нового телескопа
будет 6.5 м.
Объявленные цели исследований
Среди малых тел Солнечной системы запланированы наблюдения
астероидов Главного пояса Цереры, Паллады, околоземного астероида
астероида Рюгу (осенью 2018 г. его достигнет «Хаябуса-2»), транснептуновых
объектов и нескольких комет.

19.

Инфракрасные телескопы. Инфракрасный свет имеет меньшую энергию,
чем видимый свет, следовательно, испускают его более холодные
объекты. Таким образом, можно рассматривать в инфракрасном свете:
холодные звезды, туманности и очень далекие галактики.
Телескоп Гершель
Инфракрасный телескоп, запущен в 2009 году,
назван в честь сэра Уильяма Гершеля, первого
исследователя инфракрасного спектра.
Телескоп предназначен для изучения
инфракрасной части излучения от объектов в
Солнечной системе, в Млечном пути, а также от
внегалактических объектов, находящихся в
миллиардах световых лет от Земли (например,
новорождённых галактик).
Основные темы исследования:
формирование и развитие галактик в ранней
вселенной;
образование звёзд и их взаимодействие с
межзвёздной средой;
химический состав атмосфер и поверхности
тел Солнечной системы, включая планеты,
кометы и спутники планет.

20.

Инфракрасный телескоп, Спитцер (Spitzer)
выведен на орбиту в 2003 г. Наравне с
телескопом Хаббл он используется для
изучения самых далеких галактик.
Телескоп оснащен 85-сантиметровым
бериллиевым зеркалом, обеспечивающим
разрешение до одной угловой секунды.
Охлаждение аппаратуры производится
жидким гелием.
Телескоп Спицер
Обсерватория Спитцер уникальна тем, что
движется не по геоцентрической, а по
гелиоцентрической орбите. Это было
сделано для того, чтобы аппаратура
остывала вдали от нашей планеты и была
способна более точно улавливать
сигналы, избегая помех. С помощью
Спитцера было открыто 2 внесолнечные
планеты, несколько сверхмассивных
черных дыр, а так же гигантские пылевые
облака вокруг некоторых звезд.

21.

Методы изучения космических объектов.
2. КОСМИЧЕСКИЕ МИССИИ

22.

23.

МЕРКУРИЙ
Наименее изученная планета.
Трудности выхода на околопланетную
орбиту и посадки на поверхность
планеты из-за огромного гравитационного
влияния Солнца.
По этой же причине
время полета к
Меркурию составляет
~ 6 лет.
Проект Бепи Коломбо
(BepiColombo). Из-за
гравитационных маневров
полет продлится 6 лет.
Запуск 2019 г.
2011-2015 г. Мессенджер –
обнаружил лед воды на Меркурии.
До настоящего времени основной
источник информации о планете –
было получено 277 тысяч снимков
1974: Маринер 10
Осуществил 3 оборота вокруг Меркурия
и отснял
МГНС
менее половины поверхности

24.

КА НАСА «Мессенджер» находился на орбите С марта 2011 г. по апрель 2015
г. . Имел на борту 4 спектрометра
Высота орбиты первые 3 года 200-450 км, затем
снизили до 100 км. А в последние недели 35-5 км.
За время работы аппарата было получено более
277 тысяч снимков, в т.ч. изображение областей,
которые не фотографировались ранее.
Были обнаружены длинные уступы, необычные
борозды и многие другие особенности рельефа.
Последний снимок перед падением на Меркурий

25.

Одно из самых громких открытий, сделанных благодаря снимкам Мессенджера»,
— залежи льда на полюсах Меркурии. Несмотря на то что на поверхности
планеты температура иногда превышает 400 градусов по Цельсию, в глубине
кратеров, по оценкам ученых, может скрываться триллион тонн льда воды.
АМС «Мессенджер» получил первые
оптические снимки залежей льдов в
вечно затененных кратерах вблизи
северного полюса Меркурия.
В октябре 2018 г. Европейское космическое агенство совместно с Японией
планирует запуск КА «BepiColombo», который должен выйти на околопланетную
орбиту в 2025 г. Далее КА разделится на 2 спутника - «Mercury Planetary Orbiter»
и «Mercury Magnetospheric Orbiter» будут одновременно летать вокруг Меркурия.
Одной из задач проекта является поиск водяного льда на полюсах
планеты. Основная проблема – защитить аппарат от высоких температур ~
450oC.

26.

Цели проекта «БепиКоломбо»:
• изучить состав поверхности Меркурия и окружающего его пространства;
• оценить геологическую историю развития планеты;
• изучить химический состав поверхности и её внутреннюю структуру;
• проанализировать происхождение магнитного поля и исследовать его
взаимодействие с солнечным ветром;
• картировать распространённость водородсодержащих соединений и
водяного льда в полярных областях.
Проект BepiColombo является
одним с из самых сложных
космических миссий когда-либо
предпринимались в Европе и самый
амбициозный зонд когда-либо
отправленных к Меркурию. Мало
того, что оба зонда (Mercury
Planetary Orbiter и Mercury
Magnetospheric Orbiter) будут
оснащены высокотехнологическим
ионным двигателем, так они будут
экранированы для защиты от
палящей 400 градусной
температуры.

27.

Марс.
В настоящее время на поверхности планеты
работают 2 марсохода, а на околопланетной
орбите находятся 3 космических аппарата.
Марсоход Opportunity (НАСА) работает с 2004 г.,
получая энергию только от солнечных батарей. При его
посадке, помимо парашютов, использовались воздушные
подушки
Первый метеорит,
найденный на другой
планете (на Марсе).
Изначально планировалось, что миссия Opportunity продлится лишь 90 дней, но
Opportunity продолжает работать, пройдя по поверхности Марса более 40 км.
Основной задачей миссии было изучение осадочных пород, которые, как
предполагалось, должны были образоваться в кратерах, где когда-то могло
находиться озеро, море или целый океан.

28.

Панорама кратера Фрам
Панорама кратера Эндьюранс
Западный край кратера Эребус

29.

Марсоход имеет 6 колёс. При массе в 185 кг марсоход оснащён буром,
несколькими камерами, микрокамерой (MI) и двумя спектрометрами.
Путь от места посадки в
кратере Eagle до долины
Марафона в 42 км занял
11 лет и 2 месяца
Opportunity обнаружил следы присутствия в далеком прошлом Марса жидкой
воды на поверхности планеты - минералы, образовавшиеся в присутствии
пресной воды с нейтральным балансом. Они были обнаружены в 2011 году на
кромке 22-километрового кратера Эндевор.

30.

Основной научный результат марсохода Opportunity - получение
доказательства того, что в древние времена на Марсе была вода,
пригодная для живых организмов.
Этот вывод был сделан при изучении
камня, получившего название «Эсперанс6». В его трещинах была обнаружена
глина, которая могла формироваться
только в присутствии большого
количества воды. Opportunity изучал ее
химический состав, определив
соотношения Al, R, Ca, Na и Fe.
Выяснилось, что эта вода была
практически пресной. До сих пор на
Марсе находили следы воды, которая
больше была похожа на серную кислоту.
Помимо Opportunity на Марсе сейчас работают марсоход Curiosity и 3
орбитальных модуля.

31.

Curiosity достиг поверхности
Марсе в августе 2012 года. За
время работы марсоход
обнаружил необходимые
химические элементы и условия
для возникновения
бактериальной жизни.
КА оснащен специальной камерой, которая позволяет делать снимки с
различным фокусным расстоянием. По таким снимкам можно построить
объемную модель объекта.

32.

Атмосфера Марса очень тонкая, составляет 1/150 атмосферы Земли.
Основной компонент – СО2 (95.3 об. %)
Для исследования атмосферы Марса в 2013 г.
NASA была запущена автоматическая
межпланетная станция MAVEN (Mars
Atmosphere and Volatile EvolutioN — «Эволюция
атмосферы и летучих веществ на Марсе») искусственный спутник для исследования
атмосферы Марса.
Аппарат MAVEN имеет четыре основные научные задачи:
1. Определить влияние потерь газов на климатические изменения
Марса сейчас и в прошлом.
2. Определить текущее состояние верхних слоёв атмосферы и
ионосферы Марса и взаимодействия их с солнечным ветром.
3. Определить темпы потери атмосферы, а также факторы, влияющие
на этот процесс.
4. Определить соотношения стабильных изотопов в атмосфере Марса.
Эти данные могут помочь в исследовании истории марсианской
атмосферы.

33.

Индия - к Марсу и Венере
14.02.2017
Разрабатывается первая национальная миссия к Венере – запуск
автоматической станции на орбиту планеты.
Первая индийская марсианская миссия закончилась успешно в сентябре
2014 года - индийский КА вышел на марсианскую орбиту. Индия стала первой
страной мира, которой удалось вывести автоматическую станцию к Марсу с
первой попытки.
Вторая марсианская миссия планируется в 2021-2022 годах, в ходе которой
планируется высадка марсохода.
Готовность присоединиться к ИСРО в подготовке нового межпланетного полета
уже выразил Национальный центр космических исследований Франции (CNES).

34.

Перспективы изучения Луны
Луна - основной объект исследования в ближайшее десятилетие для многих стран,
в том числе и России. В основном планируется изучение полярных регионов с
целью поиска там воды для нужд освоения спутника.
Российские ученые недавно сообщили, что
выбраны возможные места посадки для
посадочного аппарата миссии «Луна-25».
Основной: к северу от южного полярного
кратера Богуславский.
Впервые в истории космонавтики аппарат
будет направлена в полярный район Луны.
Запуск аппарата «Луна-25» намечен на 2019 г.
Сейчас на Луне работает
китйский Луноход «Юйту» с
посадочным модулем «Чанъэ-3».

35.

Цели NASA обеспечить долгосрочное пребывание около Луны и на ее поверхности.
Первый полет к Луне ожидается в 2020 году, будет создана лунная орбитальная
платформа, чтобы осуществлять полеты на поверхность Луны и обратно.
Уже через 15 лет на Луне может
появиться база астронавтов, живущих
в домах, построенных из лунного грунта
с помощью 3D-принтера. Лунный грунт
является хорошим теплоизолятором, а
также может защитить от солнечной и
космической радиации. Предполагается
промышленная добыча воды.
Источником энергии может стать 3Не,
который привносится солнечным ветром
и сохраняется в реголите.
Луна – идеальное место для
астрономических наблюдений

36.

Сейчас Юпитер изучается КА NASA «Juno». Пятый пролет вблизи
Снимки облаков Юпитера, полученные Во время максимального сближения с
планетой 4 400 км.

37.

ЮПИТЕР Сейчас Юпитер изучается КА NASA «Juno».
Автоматическая межпланетная станция НАСА Юнона (Juno) запущена
5 августа 2011 года для исследования Юпитера, вышла на на
полярную орбиту Юпитера 5 июля 2016 года. Целью миссии является
изучение гравитационного и магнитного полей планеты, а также
проверка гипотезы о наличии у Юпитера твёрдого ядра.
Сбор данных происходит лишь
несколько часов за оборот, когда КА
находится на минимальном
расстоянии от планеты
Впервые получено
изображение полюсов

38.

У Юпитера есть внешний и
внутренний слои.
Внешний «погодный» слой толщиной
~3000 км. Он состоит из
дифференциально вращающихся
зон и полос.
В этом слое существует
вертикальное перемешивание
благодаря чему из внутренних более
горячих зон атмосферные газы
поступают на верхние уровне, где
частично конденсируются, образуя
плотный облачный слой.
Внутреннее ядро
вращается независимо

39.

Строение верхней атмосферы Юпитера
Помимо Н2 и Не в атмосферах
Юпитера и Сатурна сдержатся:
CH4, NH3, H2S, PH3, H2O, AsH3,GeH4., а
также Ne, Ar, Kr. Xe, составляющие по
массе ~ 0.1%.
Но в газовой фазе протопланетного
диска основными соединениями были
СО и N2, поэтому было предположено,
что в появление CH4 и NH3 в
атмосфере Юпитера и Сатурна
связано с интенсивной глубокой
вертикальной конвекцией в верхней
атмосфере с уровня с Т ~ 100К до
уровней с Т до 2000К – вертикальные
конвективные ячейки.
На нижних уровнях при высоких Т и Р эффективно происходят реакции
восстановления водородом (избыток) аккрецированных из газовой фазы
диска молекул СО и СО2 до CH4, и N2 до NH3 и воды.
СО + Н2 = СН4 + Н2О
СО2 + 2Н2 = СН4 + 2Н2О СН3-ОН + Н2 = СН4 + Н2О
N2 + 3Н2 = 2NH3

40.

ЮПИТЕР
В 2020 году к системе Юпитера планируется направить
Зонд JEO (Jupiter Europa Orbiter - НАСА), для изучения спутника
Юпитера - Европы. Его основная задача - выяснить пригодна ли Европы
для жизни, изучить ледяную корку, покрывающую поверхность Европы,
исследовать свойства подледного океана, найти области повышенной
геологической активности и источники водных выбросов, изучить рельеф
и химический состав ее поверхности. Миссия продлится три года.
Зонд JGO (Jupiter Ganymede Orbiter – ESA), цель которого - спутник
Юпитера - Ганимед. Зонд JGO должен оценить шансы Ганимеда крупнейшего спутника в Солнечной системе - на обитаемость. Аппарат
также изучит атмосферу и магнитосферу Юпитера и проведет наблюдения
других спутников этой планеты.
2022 г. Миссия JUICT (JUpiter ICy moons Explorer - Европейского
космического агентства. Зонд прибудет к Юпитеру в 2030 году и
начнет изучать и саму планету и три ее ледяных спутника —
Ганимед, Каллисто и Европу.

41.

СИСТЕМА САТУРНА с 2006 г. по 2017 исследовался КА Cassini
Основные итоги
1. Исследован Титан – крупнейший спутник Сатурна и единственный,
имеющий атмосферу.
• Подробно изучен состав и строение атмосферы, получен высотный
профиль СН4
• Впервые, кроме Земли, обнаружены жидкие озера на поверхности
космического тела.
• Получена геофизическая информация, позволившая построить модель
внутреннего строения Титана и доказать наличие субповерхностного
водного слоя.
2. Исследован спутник Энцелад. Изучена его поверхность.
• Впервые в Солнечной системе обнаружено явление криовулканизма.
• Исследован состав водных плюмов. Показано, что в них отсутствует
нерадиогенный аргон – 36Ar, но есть радиогенный 40Ar
• Открыто внешнее кольцо Сатурна и доказана его происхождение из
вещества плюмов Энцелада, что свидетельствует о длительности
криовулканической деятельности на спутнике.
• Получены свидетельства наличия подповерхностного теплого океана на
Энцеладе - обнаружено интенсивное тепловое излучение, идущее из
недр Энцелада.

42.

3. Получены снимки высокого разрешения
других спутников Сатурна и геофизические
данные о возможном наличие на них
субповерхностных водных структур.
• Диона, разломы на поверхности которой
указывают на тектоническую активность
спутника в прошлом – отсюда время и
условия образования, внутреннее строение.
Диона
• Рея, как и Тефия – в отличие от Дионы оказались тектонически инертны
в прошлом, хотя Рея – второй по величине спутник Сатурна. Их
поверхность густо усеяна ударными кратерами.
Рея
Тефия
Площадь ударного
кратера Одиссей на
Тефии охватывает 18%
площади поверхности
спутника. Кратер
сравнимых пропорций,
находящийся на Земле,
был бы размером с
Африку!

43.

4. Изучена структура колец Сатурна внешних и внутренних
Спутники-пастухи
Прометей
Пандора
Пан

44.

5. Проведено изучение атмосферы Сатурна
Атмосферные вихри на Сатурне

45.

Перспективы исследования Европы, Титана Энцелада - Главная задача –
поиски следов жизни
1000 метров ниже антарктического морского льда в Южном океане.
Океанское дно изобилует жизнью, соперничая с биологическим
разнообразием тропических коралловых рифов.

46.

47.

Космическая миссия «Новые горизонты» исследовала Плутон и его
спутник Харон
Основные результаты.
1. Плутон, в отличие от своего спутника Харона,
геологически активен – на нем практически нет
кратеров. Возраст отдельных участков поверхности
Плутона, не превышает 100 млн. лет.
Равнина Спутника 2. На поверхности Плутона преобладают водяной и
азотный льды. Кроме того, равнины покрыты слоем
толинов – полимеризованных углеводородов,
которые образуются из метана воздействием УФ
лучей Солнце.
3. На Плутоне есть слабая многослойная атмосфера,
Р~10-5 атм.
4. Получены изображения поверхности
Харона. Поверхность Харона покрыта
в основном водяным льдом, есть
свидетельства о геологической
активности небесного тела, в
частности криовулканы. Правда, она
гораздо слабее чем на Плутоне.

48.

Следующая цель зонда New Horizons - транснептуновый объект 2014
MU69, который скорее всего, является двойным астероидом. Каждый
из них обладает диаметром примерно в 15-20 километров, что делает их
аналогами Деймоса и Фобоса, спутников Марса.
2014 MU69 в представлении художника.
Интерес к транснептуновым объектам обусловлен
тем, что они представляют собой реликт эпохи
формирования Солнечной системы,
«строительный блок», остаток вещества, из
которого образовались карликовые планеты
вроде Плутона или Эриды. Сотни тысяч
аналогичных малых тел образуют пояс Койпера.
4 июня 2018 года КА «Новые Горизонты» выйдет из состояния
гибернации и после проверки всех систем приступит к наблюдениям
транснептунового объекта 2014 MU69. Планируется, что КА «Новые
Горизонты» пролетит мимо 2014 MU69 на расстоянии 3.5 тыс. км – в три
раза ближе Плутона. Минимальные детали, еще различимые на его
поверхности, будут «иметь размер баскетбольной площадки». Из-за
низкой пропускной способности канала связи передача полученных данных
продлится несколько месяцев.

49.

ИЗУЧЕНИЕ АСТЕРОИДОВ Главного пояса астероидов
Автоматическая межпланетная станция
«Dawn» (Рассвет) исследует астероиды
Веста и Церера.
Основные результаты
1. Составлена геологическая карта Весты.
2. Анализ данных, полученных Dawn, подтвердил давнюю гипотезу, что Веста
является родоначальником и источником уникальных базальтовых метеоритов,
получивших общее название HED (говардиты, эвкриты, диогениты).
3. В субповерхностном слое Цереры мог быть водный океан, поскольку на
поверхности обнаружены породы, образовавшиеся в присутствии воды.
4. Распад радиоактивных элементов ранних этапах эволюции Цереры привел к ее
разогреву и гравитационной дифференциации с образованием более плотного
каменного ядра и богатой льдом мантии.
5. По всей видимости, углистые хондриты являются осколками астероидов меньших
размеров, нежели Церера.
6. На поверхности Цереры обнаружены органические соединения возможно
эндогенного происхождения.

50.

Изучение околоземных астероидов
Хаябуса-2 (Сокол 2) (2014-2020) — японская межпланетная станция,
предназначена для доставки образцов грунта с околоземный астероид из
группы Аполлона 1999 JU3 класса C Рюгу.
Диаметр астероида 0,92 км, перигелий = 0.963 а.е., т.е. его орбита заходит
внутрь орбиты Земли, афелий = 1.416 а.е., т.е. близок орбите Марса.
Образцы грунта из недр астероида будут получены с помощью "пушки",
стреляющей цельнометаллическими снарядами. В итоге на поверхности астероида
образуется искусственный кратер, из которого можно будет взять пробу породы,
чтобы определить состав небесного тела.
Предполагается, что в июле 2018 году
аппарат прибудет к астероиду и
высадит на него германский
"прыгающий" посадочный модуль
MASCOT, возьмет пробы грунта и в
2020 году вернуться на Землю.

51.

Уран в 1986 года «Вояджер-2» выполнил первый и единственный подлет к ней.
Ученые предлагают НАСА запустить космический аппарат к Урану в 2030 году.
Зонд достигнет планеты в 2041. Орбитер изучит каменистое ядро Урана и его
необычное кособокое магнитное поле.
Уран открыл У.Гершель в
1781 г.
У него 9 узких колец,
открытых в 1977 г.
Голубой цвет придает
метан

52.

NASA отправит автоматическую станцию или к комете ЧурюмоваГерасименко, или на Титан в рамках программы New Frontiers
Отобрано 2 заявки, окончательный выбор в июле 2019 года, запуск в 2025 году.
1. Зонд к комете Чурюмова-Герасименко с целью взятия пробы с ее поверхности и
возвращения этих образцов на Землю.
2 Станция к Титану, которая доставит на этот спутник Сатурна квадрокоптер, при
помощи которого предполагается изучить несколько десятков районов поверхности
Титана, находящихся в нескольких сотнях километров друг от друга.
6.02.2018 запуск супертяжелой
ракеты Falcon Heavy
2 боковых ускорителя возвращены
Квадрокоптер Dragonfly
(«Стрекоза»), предназначенный
для изучения Титана.
52
Falcon Heavy

53.

Владимир Путин рассказал о космических планах России
16 марта 17:39
Во второй части документального фильма Андрея Кондрашова президент
России Владимир Путин поделился планами страны по исследованию
космоса. Как сообщил глава государства, в ближайшие годы будут запущены
миссии на Луну и на Марс, откуда начнется освоение далекого космоса.
В планах российской лунной программы до 2025 года отправить к нашему
спутнику три автоматических станции.
Первой станет «Луна-25», которая в 2019 должна будет совершить посадку
в районе южного полюса для поиска водяного льда.
В 2021 году состоится отправка орбитального аппарата «Луна-26», а еще
через год посадочный аппарат «Луна-27» прибудет на спутник, чтобы
исследовать состав его грунта на двухметровой глубине.
В 2020 году в рамках второго этапа межпланетной миссии «ЭкзоМарс»,
осуществляемой совместно с ЕКА, на Красную планету будут отправлены
российская посадочная платформа и европейский марсоход. Затем на них
установят дополнительные научные приборы, которые доставят в марте
2021 года.
После беспилотных миссий планируются пилотируемые пуски на более
дальние расстояния.