Илюстрация: мисията на НАСА „НИЪР Шумейкър“ – първата в историята на човечеството, която каца меко на повърхността на астероид. Image credit : NASA
След известно прекъсване, днес продължавам с поредицата от статии „Забравените мисии“, които разкриват историята на тези космически експедиции, за които днес рядко се сещаме, но въпреки това са значими за развитието на космическото дело.
Линкове към предишните статии от поредицата:
Лунар Проспектър и пътешествието на НАСА до Луната през 1998 г.
Голямата обсерватория „Гранат“ на СССР
Халеевата армада
„Пайъниър Винъс“ и първото американско кацане на Венера
Хитен и японското покоряване на Луната
25 януари 2022 г. 18:51 ч.
Светослав Александров. Мисията на НАСА „НИЪР Шумейкър“ бележи важен период от развитието на световната космонавтика. След като СССР успява да изпрати спускаеми апарати на повърхността на Луната, Венера и Марс преди американците, кацането на „НИЪР Шумейкър“ върху повърхността на астероида Ерос е първият път в историята на космическото дело, когато американски космически апарат се спуска на друго небесно тяло преди всички останали да го направят. Нещо повече – тази космическа експедиция не само извършва дебютното меко кацане върху астероид, но и първа се превръща в изкуствен спътник на малко небесно тяло от Слънчевата система. Това е един от най-големите триумфи на НАСА, макар и да не си спомняме често за него.
Вероятно основната причина, поради която „НИЪР Шумейкър“ тъне в забвение е, че тази мисия е изготвена през 90-те години на миналия век, когато роботизираната космонавтика следва парадигмата „по-бързи, по-евтини и по-добри“. Историята на проектите, които са „по-бързи, по-евтини и по-добри“ съм описал в предишната статия за „Лунар Проспектър“. Тук само ще напомня, че много космически дейци се стремят този период да бъде забравен поради някои провали, най-сериозният от които е този на марсианската мисия „Марс Клаймит Орбитър“, при която са объркани имперските с метричните единици. Но човешкият мозък притежава естествената склонност да помни лошото, а не доброто. Истината е, че през 90-те години космонавтиката на САЩ преживява изключителни триумфи – и то именно на мисии, разработени според парадигмата „по-бързи, по-евтини и по-добри“. За пръв път след последното стъпване на човек на Луната НАСА отново изпраща, макар и скромна мисия до естествения ни спътник, за пръв път Марс бива изучен посредством марсоход и за пръв път е изстреляна възвръщаема роботизирана експедиция до комета. Но най-първият от тези успехи е на мисията „НИЪР Шумейкър“.
Когато работата по тази мисия започва в началото на 90-те, човечеството не знае почти нищо за астероидите. За ръководител на проекта е избран планетарният учен д-р Ендрю Ченг. „Бях планетарен изследовател, но не в областта на астероидите“, признава той. „Към този етап астероидните проучвания бяха съвсем в зародиша си. Ние си задавахме най-основните въпроси“.
Замислете се – днес знаем за съществуването на повече от един милион астероиди. Преди три десетилетия броят на познатите астероиди е бил малко над 10 000, мнозинството от тях локализирани в главния астероиден пояс между Марс и Юпитер. Също така не се е знаела каква е била връзката между астероидите и метеоритите (малките тела, които падат на земната повърхност). Предполагало се е, че най-известните метеорити, популярни под названието хондрити, произлизат от астеродите от т.нар. S-клас, но не е имало доказателство затова.
За щастие на учените американската мисия „Галилео“, която е изстреляна през 1989 г. към Юпитер, успява междинно да посети два астероида – Гаспра и Ида, съответно през 1991 и 1993 година, и да обогати донякъде човешките познания още преди реализацията на „НИЪР Шумейкър“. При посещението на Ида става ясно, че този астероид притежава луна, която получава името Дактил. Откритието шокира изследователите – никога до този момент не се е смятало, че малко небесно тяло може да има естествен спътник. Днес се знае, че един от всеки шест астероида в Слънчевата система притежава луна.
Снимка на астероида Матилда, заснета от „НИЪР Шумейкър“. Photo credit : NASA
Мисията „НИЪР Шумейкър“, именувана в чест на именития учен Юджийн Шумейкър, е изстреляна на 17 февруари 1996 г. с американска ракета „Делта 2“ в конфигурация с девет твърдогоривни двигателя и горна степен „Стар 48“. След малко повече от година пътешествие, през юни 1997 г. роботизираната експедиция посещава транзитно астероида Матилда на път към крайната си цел Ерос. На изображенията, изпратени към Земята, се забелязва (вж. горната снимка), че повърхността на Матилда е осеяна с кратери, най-големите от които са Ишикари (с диаметър 29.3 км) и Каруу (с диаметър 33.4 км).
На 20-ти декември 1998 г. роботизираната експедиция доближава Ерос. Планирано е основният двигател на „НИЪР Шумейкър“ да се запали и да работи в продължение на 15 минути, за да може да влезе в орбита около астероида. Вместо това обаче настъпва аномалия – двигателят се изключва след по-малко от секунда, а „НИЪР Шумейкър“ губи контакт със Земята. Следва мъчително денонощие, по време на което няма никаква комуникация. Ръководството на проекта се труди упорито да спаси мисията, но когато радиоконтактът е възстановен след 27 часа, изследователите установяват с ужас, че през това време космическият апарат се е въртял неконтролируемо и се е опитал да овладее безуспешно въртенето с двигателната си система. Поради това „НИЪР Шумейкър“ е изхабил 29 килограма гориво – недостатъчно за пълен провал, но все пак оставащите запаси са толкова малко, че екипът няма право на повече грешки.
На 23-ти декември „НИЪР Шумейкър“ облита Ерос, след което е начертан нов план за спасението на мисията. През следващата 1999 г., на 3-ти януари, двигателят на „НИЪР Шумейкър“ се запалва, този път успешно, и космическият апарат подравнява орбитата си с тази на астероида. След още 13 месеца кръжене в околослънчевото пространство, роботизираната експедиция най-сетне успява да навлезе в орбита около Ерос. С това за пръв път построен от човека апарат се превръща в изкуствен спътник на астероид!
Снимка, заснета от „НИЪР Шумейкър“ на 11-ти януари 2001 година, докато обикаля на разстояние 38 километра от астероида Ерос. Photo credit : NASA
В рамките на една година „НИЪР Шумейкър“ провежда мащабна изследователска програма, като за това време успява да заснеме и изпрати към Земята повече от 160 000 снимки. След приключването на програмата екипът на мисията взема следното смело решение – макар че космическият апарат е орбитален и не е проектиран да изпълни меко кацане, той трябва да се опита да направи именно това. Шансът за успех е нищожен, но ръководителят Едрю Ченг и полетният директор Робърт Фаркуар настояват да се пробват. И така, на 12 февруари 2001 г. „НИЪР Шумейкър“ започва своето последно сближаване с Ерос при скорост 2 m/sec спрямо астероида. Когато космическият апарат достига до повърхността на астероида, екипът е изумен – той все още излъчва радиосигнали! Това е първото благополучно кацане върху астероид в историята на космонавтиката!
Последната снимка на повърхността на Ерос, изпратена от „НИЪР Шумейкър“ малко преди кацането. Скалата в горната част на изображението е дълга 4 метра. Чертите в долната част на фотографията са причинени от смущението на радиосигнала при съприкосновението с повърхността. Photo credit : NASA
„НИЪР Шумейкър“ заснема общо 69 снимки по време на спускането към Ерос, които в продължение на дълги години (до появата на съвременните мисии „Хаябуса 2“ на Япония и „Озирис-Рекс“ на НАСА) са най-подробните фотографии на повърхността астероид.
Макар че днес изследователите рядко се сещат за „НИЪР Шумейкър“, истината е, че това е една от най-успешните мисии в историята на космонавтиката, която сериозно е обогатила нашите познания за малките небесни тела. По време на облитането на Матилда космическият апарат установява, че този астероид е изключително порьозен, като това обяснява защо не се е разпаднал докато е бил бомбардиран от по-малките небесни тела, оформили множеството кратери на повърхността му. Ерос също се оказва порьозен, но не в такава степен като Матилда. Снимките показват, че Ерос е компактно тяло, а не такова, съставено от съчленени компоненти или купчина камъни. Повърхността му е осеяна с хребети, канали, вериги от кратери, които са подредени по кохерентен начин в продължение на километри. Тези сведения загатват, че Ерос е фрагмент, който се е откъснал от по-голям небесен обект.
Едно от най-неочакваните открития се състои в това, че докато повечето попаднали на Земята метеорити, в това число хондритите, са силно магнитизирани, при Ерос отсъства каквато и да е магнитизация.
Тъй като, въпреки възникналите преди навлизането в орбита около Ерос проблеми, „НИЪР Шумейкър“ сравнително лесно каца на неговата повърхност, тази мисия проправя пътя към следващото поколение роботизирани експедиции до малките небесни тела. През изминалите няколко години станахме свидители на успешни кацания върху астероида Рюгу от японската възвръщаема мисия „Хаябуса 2“, както и върху астероида Бену от американската възвръщаема мисия „Озирис-Рекс“. А що се касае до някогашния ръководител на „НИЪР Шумейкър“ Ендрю Ченг, днес той е един от водачите и на най-новата роботизирана експедиция на НАСА „Дарт“, която бе изстреляна на 24-ти ноември 2021 г. с ракета на СпейсЕкс „Фалкън 9“ и която ще посети астероидите Дидим и Диморф през тази година.
Източници: JHUAPL, НАСА, Asteroid Day, LePage – TSR
Искате ли да имате своевременен и бърз достъп до материалите на сайта? Освен страницата на КОСМОС БГ във Фейсбук, присъединете се към канала на уебсайта в Телеграм – линк тук.
Харесвате ли статиите на КОСМОС БГ? Можете да подкрепите Светослав Александров в Patreon, или да направите дарение чрез Epay или Paypal (за повече информация – на този линк).
https://www.space-bg.org/
https://www.cosmos.1.bg/
