Космические аппараты США (NASA)

1

Спускаемый аппарат Гюйгенс (Huygens). Кассини-Гюйгенс (Cassini-Huygens) - автоматический космический аппарат, созданный совместно НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством, в настоящее время исследующий планету Сатурн, кольца и спутники. Аппарат состоит из двух основных элементов: непосредственно станции Кассини (Cassini orbiter) и спускаемого зонда Гюйгенс (Huygens probe), предназначенного для посадки на Титан. Кассини-Гюйгенс был запущен 15 октября 1997 и достиг системы Сатурна 1 июля 2004. 25 декабря 2004 зонд Гюйгенс отделился от главного аппарата. Зонд достиг Титана 14 января 2005 и выполнил успешный спуск в атмосфере спутника. Это первый искусственный спутник Сатурна.
Батареи аппарата были рассчитаны на работу приборов в течение 153 минут. Спуск на парашютах сквозь атмосферу спутника занял у «Гюйгенса» 2 часа 27 минут 50 секунд. Во время спуска «Гюйгенс» отбирал пробы атмосферы. Скорость ветра при этом (на высоте от 6 до 12 миль) составила приблизительно 26 км/ч. С помощью внешнего микрофона удалось сделать запись звука этого ветра. Бортовые приборы обнаружили плотную метановую дымку или ярусы облаков на высоте 18—19 км, где атмосферное давление составляло приблизительно 50 килопаскалей (5,1?10? кгс/м?) или 380 миллиметров ртутного столба. Внешняя температура в начале спуска составляла ?202 °C, в то время как на поверхности Титана оказалась немного выше: ?179 °C.
Столкновение аппарата с поверхностью Титана происходило на скорости 16 км/ч (или 4,4 м/с), при этом приборы испытали кратковременные перегрузки, в 15 раз превышающие ускорение свободного падения на Земле. Этот толчок вывел из строя один из сенсоров, однако несколькими минутами спустя его функционирование возобновилось. Изучение свойств грунта было осуществлено с помощью так называемого «пенетрометра» (penetrometer). То, что при этом обнаружили, похоже, представляет собой тонкую корку сравнительно однородной консистенции (песок или глина). Зонд погрузился в грунт на глубину 10-15 см. При этом не до конца остывший аппарат частично расплавил породу — смесь водяного и углеводородного льда. При этом из грунта выделялся метан (по крайней мере, его выбросы были зарегистрированы приборами зонда). Работоспособность зонда превзошла самые оптимистичные ожидания. «Кассини» принимал сигналы «Гюйгенса» на этапе спуска в течение 147 мин. 13 сек. и с поверхности — ещё 72 мин. 13 сек. до момента, когда орбитальный аппарат скрылся за горизонт. После этого «Гюйгенс» развернул антенну в сторону Земли и его сигнал был принят на радиотелескопе в Австралии, хотя и оказался слишком слабым, чтобы использовать его в качестве канала передачи информации. Всего на Землю было передано 350 изображений вместо 700 запланированных.

2

10 июня 2003 года марсоход Спирит, MER-А (Mars Exploration Rover — А) успешно стартовал с космодрома на мысе Канаверал (Флорида, США). 4 января 2004 года — марсоход совершил посадку на Марсе. Получены первые фотографии. Например, геологических формаций, названных Sleepy Hollow. Проблемы со спуском аппарата с посадочной площадки.
Opportunity (англ. благоприятный случай, стечение обстоятельств, возможность), MER-B (Mars Exploration Rover — B) — второй марсоход космического агентства NASA из двух запущенных в рамках проекта Mars Exploration Rover. Запуск 7 июля 2003 года. На поверхность Марса опустился 25 января 2004 года тремя неделями позже первого марсохода Спирит, опустившегося на другой стороне планеты.
Марсоход имеет 6 колёс. Источником электроэнергии служат солнечные батареи. При массе в 185 кг аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе.

3

Орбитальная лаборатория Скайлэб, изображенная на фотографии, была выведена на околоземную орбиту с помощью ракеты Сатурн 5 в мае 1973 года. Астронавты НАСА посещали Скайлэб три раза и проводили там до 2.5 месяцев. На борту Скайлэб проведено много научных экспериментов, включая астрономические наблюдения в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах. Скайлэб упал на Землю 11 июля 1979 года.

4

19 июня 2009г состоялся запуск Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO, Лунный орбитальный зонд) — автоматическая межпланетная станция, которая по планам НАСА должна стать искусственным спутником Луны. 23 июня 2009 года зонд вышел на лунную орбиту. LRO вместе с другим аппаратом Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) являются авангардом программы НАСА «Lunar Precursor Robotic Program» по возвращению на Луну. Орбитальный аппарат несёт на себе комплекс из шести научных инструментов и одного прибора для проверки новых технологий.
Планируется, что LRO будет выведен на полярную орбиту сроком на один год. В дополнительной расширенной фазе миссии (ещё 5 лет) он может служить ретранслятором для будущих лунных спускаемых аппаратов и луноходов. Аппарат будет производить следующие исследования:
•Изучение лунной глобальной топографии
•Измерение радиации на лунной орбите
•Изучение лунных полярных регионов, включающее в себя поиск залежей водяного льда и исследование параметров освещённости
•Составление сверхточных карт с нанесением объектов не менее 0,5 метра с целью найти лучшие посадочные площадки.

5

Улисс (Ulysses) — КА совместного производства НАСА и ЕКА, предназначенный для изучения Солнца и, в качестве дополнительной миссии, Юпитера. Запуск 6 октября 1990 года с борта МТКК "Discovery" [STS-41] и продолжает работать до сих пор. В связи с тем, что миссия была продлена до 2008 года, у Ulysses есть возможность совершить еще один виток вокруг Солнца. Южный полюс Ulysses уже прошел в ноябре 2006 - апреле 2007 и теперь приближается к северному полюсу, прохождение которого намечено на ноябрь 2007 - март 2008.
«Улисс» является первым аппаратом, изучающим Солнце не только из плоскости эклиптики (экваториальной), но и со стороны полюсов, для чего пришлось провести 8 февраля 1992г гравитационный манёвр в поле притяжения Юпитера, что позволило попутно получить ряд ценных сведений о Юпитере, и направился сначала к областям межпланетной плазмы со стороны южного полюса Солнца (измерения в этих областях продолжались с мая по сентябрь 1994 года), а затем к областям со стороны северного полюса (здесь измерения проводились с мая по сентябрь 1995 года). Данные исследования проводились в период солнечного минимума.
Следующее прохождение полярных областей Солнца пришлось на сентябрь-декабрь 2000 года (южный полюс) и 2001 года (северный полюс). Данное прохождение уже пришлось на период солнечного максимума. При этом выяснилось, что южный полюс Солнца не имеет фиксированного положения, а также несколько иная геометрия магнитосферы Юпитера, чем считалось ранее. Аппарат также предоставляет важные для космологических исследований данные по гамма-всплескам, которые невозможно получить на Земле и в околоземном пространстве.
Масса «Улисса» — около 370 кг в момент старта, в том числе 55 кг научной аппаратуры. Размеры основного корпуса составляют 3,2x3,3x2,1 метров, мощность термоэлектрической установки (работающей на плутонии-238) — до 285 Вт с постепенным снижением, скорость работы передатчика — до 1024 бит/с. Научное оборудование аппарата обеспечивает измерение характеристик космической пыли, космических лучей, солнечного ветра, проведение плазменных экспериментов и магнитометрические измерения. Фото- и телекамер аппарат не имеет.

6

12 апреля 1981 года космический корабль "Колумбия" стал первым шаттлом, вышедшим на околоземную орбиту. На этом замечательном снимке лучи света играют на обводах готовящейся к своему первому старту "Колумбии". Слева видны башни обслуживания стартового комплекса 39 Космического центра им. Кеннеди. Под управлением экипажа в составе командира Джона В. Янга (John W. Young) и пилота Роберта Л. Криппена (Robert L. Crippen) "Колумбия" совершила двухдневный проверочный полет STS-1, который завершился мягкой посадкой на базе ВВС "Эдвадс" в Калифорнии. Доставленная обратно в Космический центр модифицированным "Боингом-747" "Колумбия" вновь отправилась в полет 7 месяцев спустя (STS-2), став первым пилотируемым космическим кораблем многоразового использования. За первым шаттлом, "Колумбией", последовали: в 1982 году "Челленджер" (погиб в 1986 году), в 1983 году — "Дискавери", в 1985 — "Атлантис", а в 1991 — "Эндевор", который земенил утраченный "Челленджер".

7

Под руководством Вернера фон Брауна НАСА построило ракету Сатурн V. Стартовав с космодрома во Флориде, эта ракета превратила фантазию Жюля Верна в реальность. По проекту Аполлон было осуществлено 9 стартов к Луне и 12 астронавтов смогли пройтись по лунной поверхности. На этой фотографии показана подготовка к ночному запуску в декабре 1972 года последней лунной экспедиции на корабле Аполлон 17.

8

АМС Phoenix в сборочном цехе. Phoenix Mars Lander («Феникс») — автоматическая межпланетная станция НАСА, предназначенная для изучения Марса, первый зонд запущенный по программе Mars Scout. На борту спускаемого аппарата находился комплекс приборов позволяющих изучать геологическую историю воды, а также исследовать среду, с целью выявления условий благоприятных для жизни микроорганизмов. Техническое и научное руководство осуществляли в проекте «Феникс» Лаборатория реактивного движения и Университет Аризоны соответственно, изготовлением аппарата занималась компания Lockheed Martin Space System, Канадское космическое агентство снабдило зонд метеокомплексом. Кроме того, проект шёл при партнёрстве университетов США, Канады, Швейцарии, Дании, Германии и Великобритании.
Запуск аппарата состоялся 4 августа 2007 года, успешная посадка произошла 25 мая 2008 года. Последние сеанс связи с аппаратом прошёл 2 ноября 2008 года и 10 ноября этого же года было объявлено об окончании миссии. Из 420 млн долл., потраченных на проект, 325 млн составил грант, полученный Университетом штата Аризона.

9

Положение КА Вояджер на 2007 год.

10

Неуклюжий и угловатый, Челленджер - лунный модуль космического корабля Аполлон-17, был спроектирован специально для полетов в безвоздушном пространстве. На этом четком снимке, сделанном с борта командного модуля Америка, запечатлена взлетная ступень Челленджера на окололунной орбите. По бокам от лунного модуля расположены небольшие управляющие реактивные двигатели, а сопло самого взлетного ракетного двигателя находится снизу. На передней части модуля виден люк для выхода на лунную поверхность, а сверху - круглая радарная антенна. Лунный модуль прекрасно справился со своей задачей в декабре 1972 года, успешно высадив на Луну и доставив обратно на командный модуль астронавтов космического корабля Аполлон. Посадочная ступень Челлинджера осталась на месте высадки Аполлона-17 - в районе Таурус-Литтров. Взлетная ступень была сброшена вблизи места посадки сразу после отделения ее от командного модуля перед возвращением астронавтов на Землю. Полет Аполлона-17 был шестой и последней экспедицией с высадкой астронавтов на Луну.

11

Mariner 2, запуск 27.08.1962г. 14.12.1962г совершил пролет Венеры (33 800 км от планеты). Гелиоцентрическая орбита (до пролёта) 105,4 млн км Х 167,1 млн. км 1,66°, 345,9 сут. «Маринер-2» передал данные, подтверждающие теорию об экстремально горячей атмосфере планеты, обнаружил отсутствие у Венеры магнитного поля (в пределах чувствительности аппарата), измерил скорость вращения планеты вокруг своей оси. «Маринер-2» стал первым космическим аппаратом, проведшим непосредственные измерения солнечного ветра, а также измерил количество космической пыли, оказавшееся меньше ожидавшегося

12

Дип Импакт (Deep Impact) запущен 12 января 2005 и предназначен для изучения кометы Темпеля 1. 4 июля 2005 зонд протаранил комету, впервые в истории сбросив на комету зонд, что вызвало выброс кометного вещества массой около 10 тыс. тонн. Анализ состава выброшенного вещества показал, что комета состоит из водяного льда, летучих фракций, карбонатов, полиядерных ароматических углеводородов, сульфидов и других компонентов. Химический состав оказался не соответствующим ранее принятым моделям. Некоторые из обнаруженных минералов образуются при температурах 1100–1200 К. В то же время, в составе были обнаружены летучие газы, которые стабильны лишь при температуре ниже 100 К. Это говорит о том, что комета содержит в себе смеси материалов, которые образовывались в разных условиях и, возможно, в разное время и в разных местах.
В настоящее время на 01.01.2008г НАСА использует аппарат в миссии Epoxi (новое название аппарата) стоимостью $40 млн.
Первая задача - в январе 2008г наибольший из двух телескопов Deep Impact будет направлен на одну из недавно открытых ближайших внесолнечных планетных систем. Наблюдения позволят выяснить свойства гигантских планет и, возможно, обнаружить планеты земного типа, диск, кольца или спутники в этой системе.
Что касается второй цели - изучение ядра кометы, - изначально была выбрана комета Boethin. Однако земные наблюдатели потеряли ее из виду. Поскольку орбита кометы известна, тот факт, что наблюдателям не удаётся её обнаружить, может быть объяснён распадом кометы на куски. Новой целью является комета Hartley-2, не менее интересная, однако расположенная гораздо дальше.
В ноябре 2007г JPL скорректировала орбиту аппарата, переведя его на траекторию, включающую три пролёта мимо Земли, первый из которых состоялся 31 декабря 2007г в 19:30 UTC (22:30 мск) он прошел на расстоянии 15566 км от земной поверхности (над Австралией). В результате маневра изменилась орбита аппарата. Теперь он движется вокруг Солнца по орбите с параметрами 0,91 х 1,09 а.е. х 4,2 град. (была 0,98 х 1,64 а.е. х 0,7 град). Если комета Boethin так и не будет обнаружена, аппарат Epoxi, двигаясь по новой орбите, в октябре 2010г пролетит на расстоянии тысячи километров от полукилометрового ядра кометы Hartley 2.

13

АМС Dawn запущена в космоc NASA 27 сентября 2007 года для исследования астероида Весты и карликовой планеты Цереры. Программа рассчитывает достичь Весты 14 августа 2011 года, 22 мая 2012 года он покинет Весту и подлетит к Церере 1 февраля 2015 года. В отличие от предыдущих АМС, исследовавших более одного небесного тела, Dawn не просто пролетит мимо Весты — промежуточной точки назначения — но выйдет на орбиту вокруг Весты, и после более чем полугода на её орбите продолжит дальнейший полёт к Церере. Завершение миссии в июле 2015г.

14

Космического Корабля многоразового действия Атлантис стоящий на стартовой площадке 39A Центра Кеннеди Space. На фотографии показано 43-метровое обслуживающее вращающееся устройство, пронизанное лучами освещения. Для этой миссии, STS-122, запуск 7 февраля 2008 года на Международную Космическую Станцию, полезной нагрузкой является Европейская Космическая лаборатория "Колумбус".

15

«Вояджер-1» (Voyager 1) — предназначен для исследований дальних планет Солнечной системы. 15 августа 2006 г. «Вояджер-1» прошёл отметку в 100 а.е. (~15 млрд. км) от Солнца и является самым удалённым предметом, созданным человеческими руками. Скорость его удаления из Солнечной системы — 539 млн. км в год.
«Вояджер-1» стартовал 5 сентября 1977. «Вояджер-1» должен был посетить только Юпитер и Сатурн. Длительность миссии первоначально была определена в 5 лет.
5 марта 1979 — достиг Юпитера и прошёл вблизи его спутников Ио и Каллисто, 12 ноября 1980 — пролетел на минимальном расстоянии от Сатурна и около его спутников Титана, Реи и Мимаса. После встречи с Сатурном «Вояджер-1» покинул плоскость эклиптики.
15 ноября 2003 — «Вояджер-1» достиг границ солнечной системы: аппарат оказался в зоне действия турбулентности, возникающей при столкновении солнечного ветра и межзвёздной среды.
24 мая 2005 — НАСА объявили, что «Вояджер-1» покинул область, называемую область ударного торможения, где солнечный ветер тормозится перед встречей со внешней средой со скорости 1,1—2,4 млн. км/ч и становится более плотным и тёплым. Покинув эту область, аппарат приближается к гелиопаузе — границе Солнечной Системы — там, где солнечный ветер сливается с межзвёздной средой.