Солнечная система. Астероиды. NEAR

NEAR   сайт   в    Википедии

   К астероиду Эрос был направлен КА. О цели полета говорило уже само название этой станции - сокращение от «Near Earth Asteгoid Rendezvous» («Встреча с околоземным астероидом»).  КА “NEAR-Shoemaker”  был запущен ракетой-носителем Delta-2” с космодрома на мысе Канаверал 17 февраля 1996 года. Зонду NEAR 14 марта 2000 было присвоено собственное имя в честь известного геолога и планетолога Евгения Шумейкера (Gene Shoemaker), погибшего в автомобильной аварии в экспедиции по поиску метеоритов в австралийской пустыне в 1997г - пионера геологических исследований Луны и планет, ученого, внесшего в последние годы громадный вклад в поиски околоземных астероидов. Управление зондом осуществлялось с Земли. Радиокоманды доходили до него только через 17 минут и возвращались назад в Центр управления через 34. Аппарат весом 805 килограмм был разработан Лабораторией прикладной физики Университета имени Джона Гопкинса (CШA). На eгo создание было потрачено 26 месяцев и  $224.1 млн. - из них $124.9 млн. разработка КА, $44.6 млн. обеспечение запуска, $54.6 млн. управление миссией и анализ получаемых данных. Космический аппарат по форме напоминает восьмигранную призму, на верхнем основании которой установлена антенна высокого усиления диаметром 1.5 метра. На нижнем основании размещена неподвижная платформа с научными инструментами. Длина аппарата вместе с HGA около 2.8 м, площадь в плане 1.7 кв. м. NEAR имеет четыре солнечные батареи общей площадью 2.6 кв. м.

   27 июня 1997 года «NEAR Shoemaker» пролетел на минимальном расстоянии 1200 км от астероида Матильда. Скорость пролёта составила 9,94 км/с. По ходу пролёта аппарат сделал более 500 изображений астероида.

 
   Зонд NEAR-Shoemaker выполнил свою главную задачу – фотографирование и изучение химического состава поверхности Эроса, став впервые ИС астероида и впервые совершивший посадку на астероид. Подробнее
    27 июня 1997 года космический аппарат NEAR прошел на расстоянии 1212 км от астероида главного пояса 253 Матильда. Разрешение на лучших снимках достигало 200 метров на пиксель. Скорость сближения составляла 9.93 км/с, несмотря на это КА смог выполнить несколько снимков Матильды. Это первые снимки астероида типа С с такого близкого расстояния. Матильда представляет, из себя черное тело размерами 59х47 км, на котором имеется множество крупных кратеров. Плотность астероида очень мала 1.4 г/куб. см. В глубине кратеров находится такой же материал, что и на поверхности, это позволяет говорить о том, что астероиды такого типа не подвергались изменениям во время формирования планет и являются примитивными строительными блоками, из которых формировались планеты. Поверхность астероида отражает только 4% солнечного света. Вызывает удивление малая скорость вращения Матильды - 1 оборот за 17.4 суток. Возможно, это связано с многочисленными столкновениями.

Во время спуска камера на борту аппарата получала последовательные изображения поверхности, на которых видны растрескавшиеся глыбы, заполненные пылью кратеры и загадочный разрушенный канал. Последний снимок, на приведенном фотомонтаже расположенный слева, был получен с расстояния 128 метров. Увеличенный на врезке, он показывает детали поверхности размером в несколько сантиметров. Специалист по стереосъемке Патрик Вантюн (Patrick Vantuyne) составил этот фотомонтаж из последних снимков, полученных при посадке, тщательно отождествляя перекрывающиеся участки на последовательности снимков. Перекрывающиеся кадры были получены со слегка различных точек зрения, что дало возможность построить стереоскопические изображения, показывающие крупным планом поверхность астероида 433 Эрос/


    Первоначально выход на орбиту Эроса планировался на 10 января 1999 года. Но 20 декабря 1998 года во время выдачи первого тормозного импульса аппарат потерял ориентацию, и связь с ним была потеряна на 27 часов. Связь удалось восстановить, но время было упущено, и 23 декабря 1998 года NEAR прошел в 3828 км от Эроса. 3 января 1999 года аппарат был переведен на орбиту совпадающую с орбитой Эроса. Такой маневр обеспечивал повторную встречу с астероидом в 2000 году. В течение года КА медленно сближался с целью. С января 2000г станция стала передавать научные снимки астероида. Выход на орбиту вокруг Эроса произведен 14 февраля 2000 года (день Св. Валентина, он же день всех влюбленных), став первым в мире искусственным спутником астероида. В 16:00 UTC было объявлено, что NEAR вышел на орбиту.
    Первоначально высота орбиты составляла 300 км, но к маю 2000 года NEAR снизил высоту до 50 км, а в июле до 35 км.
    Несколько месяцев аппарат исследовал планету, а с декабря 2000 с высоты в 35 км стал вести изучение химического состава поверхности с помощью рентгеновских и гамма-спектрометров.
    Составлена подробная карта поверхности астероида; горы, кратеры и долины на ней названы именами романтических персонажей, почерпнутыми из истории и литературы разных народов, – от Дон Кихота до Дон Жуана. В результате работы КА NEAR на орбите астероида, удалось установить, что Эрос не проходил стадию тепловой дифференциации, т.е. не подвергался разогреву. Состав минералов на поверхности астероида похож на тот, что встречается среди метеоритов хондритов. Это позволяет предполагать, что Эрос является первоначальным строительным блоком, а не частью более крупного тела.
    После успешно проведённого очень детального фотографирования и получения глобальной карты поверхности Эроса было решено попытаться посадить станцию на астероид, хотя ни программа полета, ни конструкция самой станции этого не предусматривали. Торможение осуществлялось развернутым двигателем "вперед" на высоте 35 км от астероида, что привело к снижению скорость зонда  до 1 км/ч относительно Эроса. После второго включения двигателя относительная скорость снижается до 3 км/ч. При плавном сближении станции с астероидом были получены уникальные снимки, показывающие, как выглядит поверхность этого малого небесного тела вблизи - различались детали размером до 1 см! Правда, ничего особенного там не оказалось - кратеры, камни и мелкозернистый грунт между ними, то есть примерно, как на Луне. Согласно полученным снимкам большая часть поверхности Эроса имеет красноватый цвет, весьма популярный среди астероидов. В такой цвет летящие скалы окрашиваются вследствие воздействия на них солнечного ветра и космических лучей на протяжении миллионов лет. Серо-зеленые пятна возникают там, где осыпавшийся грунт обнажает горные породы, еще не тронутые космической эрозией. Вся поверхность астерoида испещрена кратерами (некоторые из них имеют непривычную для нас квадратную форму диаметром около 1 километра) и покрыта валунами, размер которых в поперечнике 30-100 метров. Кратерами покрыто 80% пoверхности астероида. Таким рельефом он обязан постоянной метеоритной бомбардировке. Эрос возник 4,5 миллиарда лет назад из вещества, оставшегося вне пределов Солнечной системы после формирования нашего Светила.
    И вот 12 февраля 2001г в 19:44:35 UTC в точке 35 градусов южной широты и 279 градуса западной долготы американский межпланетный зонд “NEAR-Shoemaker”достиг поверхности астероида  Эрос (Eros). Сигнал с поверхности Эроса был принят в 20:02:10. В момент посадки скорость аппарата относительно поверхности Эроса составляла 1,9 м/с. . Бортовая аппаратура нормально перенесла посадку, о чем свидетельствуют данные телеметрии, принятые непосредственно с поверхности Эроса. Сев на поверхность Эроса, сила тяжести на котором в 1 500 раз меньше земной, станция NEAR-Shoemаkег впервые провела исследования химического состава непосредственно на астероиде - были получены гамма-спектры, показывающие, какие химические элементы вносят основной вклад в состав грунта на Эросе.
      14 февраля 2001г в NASA состоялось совещание, на котором рассматривалась дальнейшая судьба межпланетного зонда "NEAR-Shoemaker". Причин рассмотрения данного вопроса две. Во-первых, именно 14 февраля закончилось финансирование проекта. А, во-вторых, может это и прозвучит парадоксально, в американском космическом ведомстве не ожидали, что посадка на Эрос окажется успешной и аппарат сохранит свою работоспособность. По итогам совещания принято решение работу с аппаратом продлить еще на 10 дней. 28 февраля 2001 работа с АМС NEAR была прекращена.
    За время работы на орбите астероида КА передал более 160 тысяч изображений, выполнил более 11 миллионов лазерных импульсов для точного измерения формы поверхности.
   1 марта 2001 года в 00:00 UTC по команде с Земли бортовая аппаратура выключена и аппарат теперь остается рукотворным памятником на поверхности удаленного небесного тела. Тем самым завершена научная миссия, продолжавшаяся пять лет.