Войти

Неприступный Меркурий

1192
1
+2
Источник изображения: warspot.ru

29 марта 1974 года американский космический аппарат «Маринер-10» впервые в истории пролетел рядом с Меркурием — планетой, ближайшей к Солнцу. С тех пор минуло почти полвека, но нельзя сказать, что мы узнали принципиально больше об этом странном раскалённом мире. В чём же проблема? Почему Меркурий остаётся малоизученным небесным телом? Что мешает нам исследовать его так же, как Венеру или Марс?

Изменчивая планета

Меркурий входит в число пяти планет, которые были определены как небесные тела, отличающиеся от «неподвижных» звёзд, ещё в древности. Однако условия его наблюдения, особенно на территории Европы, затруднены, поэтому долгое время он оставался без внимания астрономов. После утверждения гелиоцентрической космологии учёным стало очевидно, что поскольку Меркурий находится к Солнцу ближе остальных планет, то там должно быть очень жарко.

Сторонников обитаемости соседних планет это соображение не смущало — они основывали свои построения не на физике или биологии, а на гипотезах, определяющих Вселенную как иерархическую систему, где от места расположения планеты напрямую зависит степень одухотворённости и моральности её обитателей. К примеру, француз Бернар де Фонтенель, прославившийся своей книгой «Беседы о множественности миров» (Entretiens sur la pluralité des mondes, 1686), писал о жителях Меркурия следующее:

«Они более чем в два раза ближе к Солнцу, чем мы. Должно быть, они обезумевают от бушующих в них жизненных сил. Я думаю, что у них совсем нет памяти — не более чем у большинства негров; что они никогда ни о чём не размышляют и действуют лишь по прихоти и внезапному побуждению; наконец, что именно на Меркурии находятся сумасшедшие дома Вселенной».

Первым, кто решил пристально заняться Меркурием, был знаменитый итальянский астроном Джованни Скиапарелли. В 1889 году, после серии наблюдений, он составил карту планеты, обозначил замеченные тёмные пятна на её поверхности, но не решился дать им названия, ограничившись обозначениями в виде букв латинского алфавита. Зато он высказал предположение, что Меркурий совершает один оборот за 88 земных суток — за время, в точности равное периоду обращения планеты вокруг Солнца. Тогда же англичанин Джордж Дарвин, второй сын великого естествоиспытателя Чарльза Дарвина, исследовал влияние приливных сил на вращение небесных тел и наконец-то сумел объяснить, почему мы видим только одну сторону Луны: её сутки синхронизированы с обращением вокруг Земли, что и даёт столь необычный наблюдательный эффект. Получалось, что Меркурий в этом аспекте похож на Луну — только «центральным» телом для него служит Солнце.

Гипотеза Скиапарелли быстро приобрела популярность среди астрономов, а как «факт», установленный наукой, её закрепил француз Эжен Антониади. Летом 1927 года он провёл тщательные наблюдения Меркурия и установил, что тёмные пятна, видимые на его поверхности, остаются неподвижными относительно земного наблюдателя. В дальнейшем Антониади, работавший на 83-сантиметровом рефракторе Мёдонского филиала Парижской обсерватории, нарисовал на основе своих наблюдений подробную карту видимого полушария планеты, которая была опубликована в 1934 году. Он же предложил систему названий для Меркурия, ориентируясь на античную мифологию, с учётом того, что тёмные пятна на поверхности являются, скорее всего, пустынями серого цвета. К примеру, большое пятно в юго-восточной части полушария Антониади поименовал пустыней Гермеса Трисмегиста (Solitudo Herme Trismegisti) в честь легендарного и обожествляемого древнегреческого философа. С ней граничит пустыня Прометея (Solitudo Promethei). И так далее.


Карта планеты Меркурий, составленная Джованни Скиапарелли в 1889 году

Источник изображения: epizodyspace.ru

Карта планеты Меркурий, опубликованная Эженом Антониади в 1934 году

Источник изображения: epizodyspace.ru

Что касается наличия атмосферы, то Скиапарелли заверял, будто бы наблюдал «дымку» и яркие пятна, меняющие положение, что, как считалось, указывает на существование газовой оболочки, в которой идёт процесс конденсации влаги. Антониади подтвердил выводы итальянца и сам описал «туманы» Меркурия, которые, наползая, периодически скрывают детали поверхности. Он сообщал, что эти атмосферные образования не заметны в центральных областях, а там, где они появляются, пустыня становится невидимой на несколько дней. Поскольку на полушарии, обращённом к Солнцу, царит адская жара, то там точно нет водяных паров, поэтому «туманы» представляют собой облака мелкой пыль, возносимые вверх сильнейшими ветрами, несущимися со светлой стороны на тёмную.

Хотя изучение спектров, полученных в то же самое время сотрудниками калифорнийской обсерватории Маунт-Вилсон, не выявило признаков каких-либо газов на Меркурии, описание, предложенное и обоснованное Антониади, стало общепринятым и быстро проникло в массовую культуру. В качестве примера можно привести научно-фантастический очерк Рэймонд Палмера «Город на Меркурии» (A City on Mercury), опубликованный на страницах журнала «Amazing Stories» в сентябре 1941 года:

«Когда мы представляем меркурианский город, мы должны принять во внимание несколько условий, специфических именно для этой планеты. Это самая маленькая планета Солнечной системы, она находится ближе всего к нашему светилу. Диаметр её — 3600 миль [579 км], расстояние от Солнца — 36 000 000 миль [58 млн км]. Однако из-за большого эксцентриситета орбиты, она приближается к звезде на расстояние 28 500 000 миль [46 млн км] и удаляется на 43 500 000 [70 млн км].

Полный оборот вокруг Солнца она делает за 88 земных дней.

Плотность планеты — средняя между Луной и Марсом. Масса — одна двадцать седьмая от земной.

К Солнцу Меркурий обращён всегда одной стороной, и двадцать семь процентов его поверхности освещены постоянно. Другие части подвергаются огромным скачкам температуры каждый «день». На тёмной стороне Меркурия очень холодно. У планеты есть атмосфера, однако чрезвычайно разрежённая.

Обитатели Меркурия, следовательно, скорее всего, похожи на насекомых такого типа, что хорошо переносит жару. Без сомнения, они нечасто рискуют выбираться на поверхность.

Таким образом, Му, меркурианский город насекомо-подобных созданий — подземный город, и логично предполагать, что располагается он в кратере древнего и полностью потухшего вулкана. На Меркурии нет вулканической активности, она давным-давно прекратилась.

Из-за сильного жара тех времён, когда планета была молода и вследствие близости её к Солнцу, на Меркурии вполне вероятно имели место быть процессы, приведшие к образованию в кратерах вулканов озёр застывшего хрусталя, что создало идеальные условия для вырезания целых хрустальных городов в естественных пещерах.

Наличие в кварце примесей элементов-металлов создаёт яркие цветовые эффекты. Медь, железо и никель придают ему свой специфический оттенок. Город, созданный из такого материала, будет ожившей радугой.

Несомненно, преломлённый свет близко расположенного Солнца, проникший сквозь жерло вулкана, естественным образом пройдёт через весь город и обеспечит, таким образом, постоянный и почти неизменный источник естественного освещения для обитателей города. <…>

Цивилизация Меркурия должна быть очень развита, сельское хозяйство её стоит на невиданной высоте. Если меркурианцы не смогут использовать любую возможность, выпадающую в их терзаемом жарой мире, возникнут перебои с едой и их существование встанет под угрозу. Механически они вряд ли продвинулись далеко, поскольку механизация им не нужна. Единственно возможный для них вид путешествий — перемещение от пещеры к пещере, от одного «города в кратере» к другому. И большая их часть осуществима пешком.

Гидроэнергетика, основанная на энергии водопадов, аналогично земной, не существует из-за отсутствия водопадов. Логичнее предположить, что кристаллы, отполированные до зеркального блеска и помещённые на вершину кратеров или же непосредственно на поверхности, будут собирать колоссальную энергию Солнца, в тридцать раз более яркого, чем на Земле. Полученная при помощи этих «солнечных моторов» энергия с помощью высокоэффективных паровых двигателей будет сконвертирована в электричество, которое может запасаться в батареях, спрятанных глубоко под поверхностью».

Иллюстрация Фрэнка Пауля к научно-фантастическому очерку Рэймонда Палмера «Город на Меркурии» (A City on Mercury, 1941)

Источник изображения: warspot.ru

Сложившееся представление начало меняться только в 60-е годы, когда появились новые средства для изучения планет. В 1962 году астрономам удалось зафиксировать радиоизлучение Меркурия в микроволновом диапазоне, оказавшееся намного более интенсивным, чем предсказывала модель планеты, одна сторона которой всегда скрыта от Солнца. Разогреться она могла только при наличии плотной атмосферы с мощной циркуляцией. В 1965 году наблюдения с помощью 300-метрового радиотелескопа обсерватории Аресибо (Пуэрто-Рико) помогли установить, что на самом деле период вращения Меркурия составляет не 88, а 59 земных суток (в действительности — 58,65). То есть планета всё-таки полностью «прожаривается» Солнцем.

В качестве объяснения сразу возникла гипотеза, что Меркурий сравнительно недавно был природным спутником Венеры, ведь иначе приливное воздействие «синхронизировало» бы его. Другой, более правдоподобный вариант предложил итальянец Джузеппе (Бепи) Коломбо: на планету влияет дополнительный момент сил, возникающий вследствие её асимметрии относительно оси, — другими словами, Меркурий не находится во вращательном равновесии. Изучение зарисовок деталей поверхности планеты, сделанных наблюдателями прошлого, показало, что они вполне согласуются с периодом 59 суток, — астрономы просто ошиблись, возложив ответственность за исчезновение тёмных пятен на пылевые «туманы».

Полёт «Маринера»

В мае 1960 года Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA) приняло к реализации программу создания однотипных аппаратов для дистанционного изучения планет, получившую название «Маринер» (Mariner). Изготовить аппараты взялись инженеры Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) при Калифорнийском технологическом институте.

В качестве приоритетных целей рассматривались Марс и Венера, поскольку считалось, что на них есть жизнь. Меркурий тоже представлял интерес для исследователей, ведь был слабо изучен. Однако добраться до него было непросто. Чтобы приблизиться к Меркурию по оптимальной траектории, представляющей собой эллипс, касательный к орбитам обеих планет, космическому аппарату на «опорной» околоземной орбите высотой 200 км требуется сообщить импульс скорости примерно 5,55 км/с. Ещё 7,55 км/с понадобится для торможения у самого Меркурия и выхода на орбиту вокруг него. Если нужно совершить мягкую посадку, то вторая величина составит 10,4 км/с. Для сравнения: при перелёте по оптимальной траектории к Марсу величины отлётного и тормозного импульсов скорости составят соответственно 3,61 км/с и 2,10 км/с, в случае посадки вторая величина составит 5,66 км/с. Как видно, если задаваться целью полёта к Меркурию по стандартной схеме, то космический аппарат должен обладать суммарным запасом скорости не менее 13,1 км/с, что превосходит энергетические требования к мощнейшим ракетам-носителям!

Впрочем, можно применить сложную схему перелёта с использованием гравитационных манёвров, в ходе которых космический аппарат разгоняется в поле тяготения попадающихся на его пути планет без затрат топлива. К сожалению, «кружной» путь существенно увеличивает продолжительность миссии: если по оптимальной траектории аппарат вышел бы к Меркурию через 105,5 суток после старта, то с манёврами он будет лететь много лет, к чему разработчики из JPL были не готовы.

В 1962 году астрономы высчитали, что через десять лет благоприятное расположение планет позволит осуществить миссию с использованием манёвра в окрестностях Венеры за время, которое не сильно превышает продолжительность полёта по оптимальной траектории. При этом для запуска полноценной научной станции было достаточно ракеты «Атлас-Центавр» (Atlas-Centaur). Возникла идея воспользоваться моментом, и в планах NASA появилась миссия «Маринер-10» (Mariner 10).

Полёт межпланетного аппарата «Mariner 10» к Венере и Меркурию в представлении художника. NASA

Источник изображения: planetary.org

В июне 1968 года Национальная Академия наук США завершила анализ проекта и рекомендовала осуществить запуск аппарата в 1973 году — в этом случае он должен был улететь между 16 октября и 21 ноября. NASA сформировало группу учёных для разработки программы миссии с учётом бюджетных ограничений. К июлю 1970 года был составлен список экспериментов, которые требовалось провести на «Маринере-10». Через год был заключён контракт с компанией «Боинг» (Boeing Company) на изготовление двух аппаратов: для полёта и наземных испытаний.

За основу взяли платформу «Маринера», только приспособили её под новые тепловые режимы. На борту установили две телекамеры, рассчитанные на видимый и ультрафиолетовый диапазоны, ультрафиолетовый спектрометр, инфракрасный радиометр и комплекс приборов для изучения межпланетного пространства.

«Маринер-10» был запущен 3 ноября 1973 года. Согласно программе полёта, следовало откалибровать приборы, пока аппарат ещё находился рядом с Землёй. Прибор для поиска заряженных частиц был включён через три часа после старта, ультрафиолетовый спектрометр — через семь часов, первые снимки Земли с отлётной траектории поступили через шестнадцать часов. Они оказались очень высокого качества, что предвещало получение впечатляющих видов соседних планет. Впрочем, при тестировании выяснилось, что не работает детектор солнечной плазмы — вероятно, не открылась крышка специальной ловушки. Учёные испытали большое разочарование, ведь изучение солнечного ветра с близкого расстояния от его источника считалось очень важным экспериментом.


Схема расположения научных инструментов и оборудования на межпланетном аппарате «Mariner 10». NASA/JPG

Источник изображения: nasa.gov

Старт ракеты-носителя «Atlas-Centaur» с межпланетным аппаратом «Mariner 10»; 3 ноября 1973 года. NASA

Источник изображения: nasa.gov

Снимки Земли и Луны, сделанные межпланетным аппаратом «Маринер 10» после запуска; 3 ноября 1973 года. NASA/JPG

Источник изображения: photojournal.jpl.nasa.gov

Снимок Венеры в ультрафиолетовом свете, сделанный межпланетным аппаратом «Маринер 10» во время её пролёта по пути к Меркурию; 7 февраля 1974 года. NASA/JPG

Источник изображения: photojournal.jpl.nasa.gov

5 февраля 1974 года, после двух коррекций, «Маринер-10» подлетел к Венере и прошёл на расстоянии 6000 км от неё. Ничего принципиально нового он не выявил: подтвердил отсутствие магнитного поля у планеты, получил данные о температуре верхнего облачного слоя и т.п. Но зато впервые в истории он сделал 4165 высококачественных снимков Венеры через различные светофильтры с разрешением до 18 м.

Совершив гравитационный манёвр, аппарат устремился к Меркурию. Конечно, о выходе на орбиту рядом с ним в то время не могло идти и речи, но специалисты так составили траекторию, чтобы «Маринер-10» мог трижды приблизиться к планете. В первый раз это произошло 29 марта (расстояние между ними составило 703 км), во второй раз — 21 сентября (48 069 км) и в третий раз — 16 марта 1975 года (327 км). При этом он сделал 2800 снимков, охватив около 45% поверхности планеты (то есть одно полушарие).

Снимок Меркурия, сделанный межпланетным аппаратом «Маринер 10» во время его первого подлёта к Меркурию; 24 марта 1974 года. NASA/JPL/USGS

Источник изображения: images.nasa.gov

Перед учёными предстал мир, который очень похож на Луну: множество кратеров различных размеров (с поперечником от 800 м до 120 км); светлые лучи, отходящие от них, что позволяет предположить ударное происхождение; длинные узкие долины и хребты; обширные равнины с поднятыми краями. В южной части разглядели депрессию, как будто от планеты откололся большой кусок при столкновении с другим небесным телом. Северный полярный район оказался менее изрыт, чем южный. Важным открытием стало обнаружение слабенького магнитного поля и разрежённой атмосферы, состоящей из аргона, неона и гелия. Температура освещённого полушария, как и ожидали учёные, достигала 350°C, опускаясь на ночной стороне до −160°C.

Изучив снимки, планетологи пришли к заключению, что история развития Меркурия сходна с лунной. При этом, однако, следует учитывать, что он имеет гораздо большую плотность и металлическое ядро. Типичной оказалась и асимметрия в расположении кратерированных областей — такая же обнаружена на Луне и Марсе.

Составление новых карт потребовало и введения правил для присвоения наименований объектам меркурианской поверхности. В августе-сентябре 1976 года в Гренобле (Франция) прошла XVI Генеральная ассамблея Международного астрономического союза (МАС), на которой они были утверждены. С тех пор кратеры на Меркурии называют в честь деятелей гуманитарного направления: писателей, поэтов, художников, скульпторов, композиторов. Самые крупные получили имена Бетховен (диаметр — 625 км), Толстой (400 км), Достоевский (390 км), Рафаэль (350 км), Шекспир (350 км), Гёте (340 км), Гомер (320 км). Равнинам присваивают названия планеты на разных языках или имена богов, игравших в различных мифологиях роль, аналогичную Меркурию. Например, древние египтяне называли эту планету Собкоу, скандинавы — Один, а японцы — Суйсей. Есть и исключения: Равнина Жары (расположена в области максимальных температур) и Равнина Северная (вблизи северного полюса). Поскольку методы радиолокации широко используются при исследовании Меркурия, его долины именуют в честь обсерваторий с радиотелескопами: например, долина Аресибо, долина Симеиз и т.п. Большим уступам даны имена исследовательских морских судов, поскольку Гермес считался покровителем путешественников: уступ Адвенчер в честь одно из двух судов Джеймса Кука во время его второго плавания по Тихому океану, уступ Мирный в честь русского парусного шлюпа, экипаж которого открыл Антарктиду. Астрономы, изучавшие Меркурий, тоже увековечены в деталях рельефа: гряда Скиапарелли и гряда Антониади.

Фотокарта Меркурия (ортографический вид), составленная Геологической службой США из снимков, сделанных межпланетным аппаратом «Маринер 10» в ходе выполнения миссии с марта 1974 года по март 1975 года (1,33 км в пикселе, центр — 0° с.ш., 110° з.д.); 1979 год

Источник изображения: ser.sese.asu.edu

Орбита «Мессенджера»

После полёта «Маринера-10» в процессе непосредственного изучения Меркурия наступила пауза: удовлетворение любопытства планетологов не окупило бы расходы на организацию нового перелёта. И всё же «белые пятна» на карте требовалось заполнить. С появлением более совершенной космической техники открылась возможность отправить к Меркурию долгоживущий орбитальный аппарат.

Проект «Мессенджер» (Messenger, MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) был принят NASA к реализации 7 июля 1999 года в рамках программы «Дискавери» (Discovery), предусматривавшей создание малых и относительно дешёвых межпланетных аппаратов. Вместе с проектом «Дип Импакт» (Deep Impact), нацеленным на изучение кометы Темпеля-1, он был выбран на конкурсной основе из шести одобренных ранее предложений. Стоимость «Мессенджера» на тот момент оценивалась в 286 млн долларов, потом подросла до 450 млн.

За разработку и изготовление аппарата, а также управление полётом отвечала Лаборатория прикладной физики (Applied Physics Laboratory, APL) Университета Джона Хопкинса. Научное оборудование создавалось с привлечением Центра космических полётов имени Годдарда (Goddard Space Flight Center, GSFC), университетов Мичигана и Колорадо. В приборный состав вошли двухрежимная топографическая камера, набор спектрометров, лазерный высотометр, трёхкомпонентный магнитометр и устройство для эксперимента RS (Radio Science), смысл которого заключался в точном измерении скорости аппарата и расстояния до Земли.

«Мессенджер» был запущен 3 августа 2004 года ракетой-носителем «Дельта-2» (Delta II). Схема перелёта, рассчитанная для него, была довольно сложна. 2 августа 2005 года он должен был вернуться к Земле, пройдя мимо на высоте 2866 км. После этого аппарат направят к Венере, и он побывает у неё дважды: 24 октября 2006 года (минимальное расстояние — 3612 км) и 5 июня 2007 года (300 км). На следующем этапе «Мессенджер» трижды встретится с самим Меркурием, пройдя на высоте 200 км, — 14 января и 6 октября 2008 года, а затем 29 сентября 2009 года. Чтобы точно следовать расчётной траектории, аппарату потребуется пять значительных коррекций гелиоцентрической орбиты. 18 марта 2011 года «Мессенджер» в четвёртый раз приблизится к Меркурию и выполнит торможение для выхода на орбиту высотой 200×15193 км. За время перелёта он преодолеет 7,9 млрд км и сделает 15 витков вокруг Солнца.


Межпланетный аппарат «Messenger» на орбите около Меркурия в представлении художника. NASA/JHU APL

Источник изображения: messenger.jhuapl.edu

Старт ракеты-носителя «Delta II» с межпланетным аппаратом «Messenger»; 3 августа 2004 года. NASA/KSC

Источник изображения: mediaarchive.ksc.nasa.gov

Многолетнее путешествие прошло почти идеально. Научные результаты начал приносить ещё первый пролёт Меркурия, успешно осуществлённый в январе 2008 года. Среди прочего «Мессенджер» прошёл через так называемый «экзосферный хвост» — облако частиц из разряжённой атмосферы, тянущийся за планетой. Спектрометры, установленные на борту, определили его состав, и учёные были потрясены, обнаружив присутствие атомарного кислорода, гидроксила и воды!

Ещё в 1991 году в полярных областях Меркурия при наблюдениях в радиодиапазоне были замечены двадцать округлых участков (предположительно, кратеров), имеющих очень высокую отражающую способность. Специалисты рассматривали два варианта: там находятся либо сульфиды металлов, либо водный лёд. Было выдвинуто предположение, что лёд может существовать внутри кратеров, в которые солнечные лучи попадают лишь вскользь или не попадают вовсе из-за их близкого расположения к полюсам Меркурия. Согласно расчётам, температура там держится на уровне −175°С и даже на освещённых околополярных равнинах днём не поднимается выше −105°С. Кстати, такие же затенённые кратеры есть и на Луне, и в них тоже предполагается наличие водного льда. Изучение спектров «экзосферного хвоста» убедительно превращало гипотезу в научный факт. Впрочем, учёные собирались дождаться более весомого подтверждения своим выкладкам.


Снимок Меркурия, сделанный межпланетным аппаратом «Messenger» во время первого пролёта планеты; 14 января 2008 года. NASA/JHU APL

Источник изображения: messenger.jhuapl.edu

Снимок Меркурия, сделанный межпланетным аппаратом «Messenger» во время второго пролёта планеты; 6 октября 2008 года. NASA/JHU APL

Источник изображения: messenger.jhuapl.edu

Первый снимок Меркурия, сделанный межпланетным аппаратом «Messenger» с орбиты планеты; 29 марта 2011 года. NASA/JHU APL

Источник изображения: messenger.jhuapl.edu

После третьего пролёта в сентябре 2009 года учёные получили достаточное количество качественных снимков, чтобы построить полную карту планеты за исключением околополярных районов выше 60° широты. Можно сказать, что на этом этапе «Мессенджер» выполнил и перевыполнил задачи, которые по причине своего несовершенства не смог решить аппарат «Маринер-10».

Впрочем, всё только начиналось: 18 марта 2011 года, через шесть с половиной лет после старта, космический аппарат успешно вышел на высокоэллиптическую орбиту вокруг Меркурия, близкую к расчётной (207×15261 км). Впервые в истории учёные увидели неприступную планету так близко! Научный руководитель проекта Шон Соломон из Института Карнеги в Вашингтоне, заявил:

«Мы действительно увидели новый Меркурий. Он предстал нам в новом понимании. Это очень динамичная планета: у неё происходят изменения в магнитосфере и атмосфере в очень короткие промежутки времени — от нескольких минут до часов».

За первый год работы на орбите «Мессенджер» сделал 88 746 снимков поверхности и собрал множество данных о топографии планеты, структуре её коры и, что самое интересное, о затенённых околополярных участках поверхности. Прежде всего, неожиданно для планетологов подтвердилась гипотеза, которая ранее считалась маргинальной: меркурианское ядро оказалось просто гигантским — оно простирается на расстояние от центра до 75% радиуса планеты. Специалисты шутили, что Меркурий напоминает «апельсин с толстой кожурой». Раньше они полагали, что внутренности планеты успели охладиться до такой степени, что её ядро стало твёрдым, однако после тончайших измерений магнитного поля стало ясно: частично оно всё ещё находится в жидком состоянии.

Снимки околополярных областей подтвердили, что участки с высокой отражающей способностью действительно находятся в зоне постоянной тени, что «работает» на гипотезу водного льда. Но окончательное подтверждение в пользу «безумной» идеи учёные получили в ноябре 2012 года, когда были проанализированы данные, полученные методом нейтронной спектроскопии. Оказалось, что полярные отложения, которые ярко светятся в радиодиапазоне, содержат слой вещества, богатого водородом, толщиной более десятков сантиметров; при этом концентрация водорода соответствует чистому водному льду. Во время наблюдений также были отмечены и тёмные пятна с уменьшением коэффициента отражения, что согласуется с теорией наличия на поверхности некоего водородосодержащего теплоизолирующего слоя, покрывающего лёд. Учёные предполагают, что источником меркурианских «ледников» были кометы, некогда упавшие на планету. Что касается тёмного слоя, то это могут быть простейшие органические соединения, тоже занесённые извне.

Карта северной полярной области Меркурия по результатам съёмки камерой межпланетного аппарата «Messenger» с наложением радиолокационных данных обсерватории Аресибо; красным отмечена затенённая территория, жёлтым — места залегания водного льда. NASA/JHU APL

Источник изображения: messenger.jhuapl.edu

30 апреля 2015 года официально было объявлено о завершении миссии «Мессенджера». Космический аппарат планово врезался в поверхность, образовав новый кратер диаметром примерно 16 м. Все поставленные перед ним задачи были выполнены в течение года работы на орбите, но NASA дважды принимало решение о продлении исследований. Аппарат совершил 4104 полных витка, сделал более 250 000 снимков поверхности и передал 10 терабайт информации, обработка которой продолжается по сей день.

Путь «Коломбо»

С окончанием миссии «Мессенджера» исследования Меркурия не остановились. Третьим космическим «странником», который отправился к нему, стал «БепиКоломбо» (BepiColombo), названный в честь итальянского математика, который внёс большой вклад в изучение особенностей движения этой планеты.

Запуск состоялся 20 октября 2018 года с помощью тяжёлой ракеты-носителя «Ариан-5» (Ariane 5) Гвианского космического центра в Куру. «Изюминкой» очередного проекта стало то, что к Меркурию летят сразу два независимых аппарата. Первый — MPO (Mercury Planetary Orbiter), созданный специалистами Европейского космического агентства (European Space Agency, ESA) и предназначенный для сбора информации об элементном составе планеты, её геологии, внутренней структуре и экзосфере. Второй — MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), разработанный Японским космическим агентством (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) с целью наблюдения за её магнитосферой.

Старт ракеты-носителя «Ariane 5» с межпланетным комплексом BepiColombo; 20 октября 2018 года. ESA

Источник изображения: arianespace.com

«БепиКоломбо» оснащён ионной двигательной установкой, и всё же на его пути запланированы восемь гравитационных маневров: один у Земли, два около Венеры и пять около Меркурия. После того как гелиоцентрическая скорость будет снижена до величины, достаточной для торможения у Меркурия, перелётный модуль MTM (Mercury Transfer Module) отделится, а связка MPO-MMO в ходе последнего сближения с планетой 5 декабря 2025 года выйдет на орбиту вокруг неё. С помощью двигателей MPO орбита аппаратов будет снижена до круговой, после чего они разделятся.

Основной задачей миссии на этом этапе станет изучение гравитационного поля Меркурия и влияния космической «погоды» на его поверхность. Возможно, в ходе наблюдений удастся точно идентифицировать место падения «Мессенджера». Найти его было бы очень желательно, ведь образованный им кратер является самым «молодым» на Меркурии и должен содержать подповерхностный материал. Спектроскопия этого участка позволит уточнить темпы формирования оптических свойств грунта.


Межпланетный комплекс BepiColombo приближается к Меркурию (в представлении художника). ESA/NASA

Источник изображения: isrscience.ru

Разделение космических аппаратов межпланетного комплекса BepiColombo на орбите Меркурия (в представлении художника). ESA

Источник изображения: space.com

Конструкция межпланетного комплекса BepiColombo, сверху вниз: японский орбитальный магнитосферный аппарат MMO, солнечный экран и интерфейсная конструкция MOSIF, европейский орбитальный аппарат MPO, перелётный модуль MTM. Иллюстрация из архива журнала «Новости космонавтики»

Источник изображения: warspot.ru

Кстати говоря, в приборный состав аппарата MPO входит гамма-лучевой и нейтронный спектрометр MGNS (Mercury Gamma-Ray and Neutron Spectrometer), созданный в лаборатории Института космических исследований Российский Академии Наук (ИКИ РАН). Он будет искать водный лёд в приполярных областях планеты, на основе чего учёные составят пространственную карту распределения его залежей. При этом аппарат будет больше заниматься южный полюсом, ведь «Мессенджер» не успел «заглянуть» туда.

Впрочем, у российских учёных имеются и более масштабные предложения. К примеру, сотрудники ИКИ РАН и Научно-производственного объединения (НПО) имени С.А. Лавочкина с 2003 года прорабатывают проект «Меркурий-П», предусматривающий не только выход космического аппарата на орбиту около планеты, но и мягкую посадку на её поверхность. Старт миссии в то время был назначен на 2019 год, но, как мы знаем, она и сегодня фигурирует исключительно в планах. Меркурий по-прежнему остаётся неприступным.

Источники и литература:

  1. Бурба А. Лунные черты Меркурия // Природа. 1976. №3
  2. Второй пролёт «Маринера-10» вблизи Меркурия // Земля и Вселенная. 1975. №2
  3. Гейд Г. Город на Меркурии / пер. с англ. М. Кутузова // Великолепные картины городов Солнечной системы, увиденные собственными глазами нашим современником-космоплавателем. — Липецк: Крот, 2017
  4. К Венере и Меркурию // Природа. 1974. №3
  5. Каттерфельд Г. Меркурий, увиденный по-новому // Наука и жизнь. 1980. №3
  6. Ксанфомалити Л. Меркурий — брат Луны // Земля и Вселенная. 1976. №1
  7. Левитан Е. Астрономия. Меркурий // Наука и жизнь. 1981. №12
  8. Лисов И. К Меркурию и комете Темпеля-1 // Новости космонавтики. 1999. №9
  9. Лисов И. Экспедиция к Меркурию имени Джузеппе Коломбо // Новости космонавтики. 2018. №12
  10. «Маринер-10» у Меркурия // Природа. 1974. №10
  11. Меркурий — луна Венеры? // Природа. 1966. №4
  12. Планы «возвращения» к Меркурию // Природа. 1995. №1
  13. Рубашев Б. Следы атмосферы на Меркурии // Природа. 1951. №11
  14. Саган К., Моррисон Д. Планета Меркурий / сокр. пер. с англ. Л. Самсоненко // Земля и Вселенная. 1970. №1
  15. Соболев И. Messenger: лёд на Меркурии подтверждён! // Новости космонавтики. 2013. №1
  16. Соболев И. Messenger: надо льдом и пламенем // Новости космонавтики. 2012. №5
  17. Соболев И. Первым к первой от Солнца // Троицкий вариант – Наука. 2015. №21
  18. Соболев И. Прощание с Меркурием // Новости космонавтики. 2015. №6
  19. Соболев И. Суета вокруг Меркурия // Новости космонавтики. 2013. №5
  20. Третий визит «Маринера-10» к Меркурию // Земля и Вселенная. 1975. №5
  21. Уиппл Ф. Земля, Луна и планеты / пер. с англ. И. Щербиной-Самойловой. — М. : Наука, 1967
  22. Фонтенель Б. Рассуждения о религии, природе и разуме / пер. с фр. С. Шейнмана-Топштейна. — М.: Мысль, 1979
  23. Ходак Ю. Новая карта Меркурия и структура планеты // Природа. 1968. №10
  24. Шаров П. BepiColombo: под знаком испытаний // Новости космонавтики. 2011. №3
  25. Шаров П. Messenger вышел на финишную прямую // Новости космонавтики. 2009. №11
  26. Шаров П. Messenger достиг Меркурия // Новости космонавтики. 2008. №3
  27. Шаров П. Messenger на пути к Меркурию // Новости космонавтики. 2004. №10
  28. Шаров П. Messenger открывает тайны Меркурия // Новости космонавтики. 2008. №9
  29. Шаров П. Messenger: второй пролёт Меркурия // Новости космонавтики. 2008. №12
  30. Шаров П. Первый искусственный спутник Меркурия! // Новости космонавтики. 2011. №5
  31. Шаров П. Полгода на орбите Меркурия // Новости космонавтики. 2011. №10
  32. Шорыгин С. Карта Меркурия // Наука и жизнь. 1936. №5
  33. Шубин П. Венера. Неукротимая планета. Изд. второе, расш. и доп. — Кемерово: Издатель П.С. Шубин, 2017
  34. Dunne J., Burgess E. The Voyage of Mariner 10. Mission to Venus and Mercury. NASA Scientific and Technical Information Office, Washington, D.C., 1978
  35. Sheehan W. Mercury. Reaktion Books Ltd., 2018


Антон Первушин

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
11.01.2021
Космический рывок
23.11.2020
Полет нормальный: почему стали возможны космические успехи Европы
03.01.2019
Уходят с орбиты
09.01.2018
Чужие победы
11.11.2008
Авиакосмическая интеграция
1 комментарий
№1
30.03.2021 15:44
Цитата, q
Университета Джона Хопкинса
Университет не Джона а Джонса.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 19.09 07:36
  • 31
«НАТО раскалывается. Англо-саксы противостоят Евросоюзу»
  • 19.09 05:53
  • 9
Рогозин объяснил решение «Роскосмоса» отложить создание лунной ракеты
  • 18.09 23:57
  • 66
Sina (Китай): заморский эксклав наконец-то «расцвел»! Россия вонзает нож в самое сердце НАТО
  • 18.09 23:08
  • 1
Франция возмущена решением Австралии строить атомные подлодки в сотрудничестве с США и Британией в ущерб французским интересам
  • 18.09 22:08
  • 48
The Atlantic Council (США): почему отношения Германии с путинской Россией – проблема для Украины
  • 18.09 19:15
  • 2
ВМФ России получит большие десантные корабли
  • 18.09 12:34
  • 2
Началось строительство первого российско-китайского авиалайнера CR929
  • 18.09 11:42
  • 1
The National Interest (США): российский огнемет XXI века способен уничтожать американские танки
  • 18.09 10:25
  • 1
ВДВ получили на снабжение новейшие бронеавтомобили "Тайфун-ВДВ"
  • 17.09 22:14
  • 1
Военные сообщили о первых учениях частей новой дивизии на юге России
  • 17.09 22:13
  • 1
Президент Татарстана Рустам Минниханов станет председателем совета директоров ПАО «Туполев»
  • 17.09 22:12
  • 1
Путин активизирует военные учения: Россия «вторгается» в страны НАТО, нанеся массированный ракетный удар (The Sun, Великобритания)
  • 17.09 19:28
  • 1
Daily Mail (Великобритания): город, ставший полем боя
  • 17.09 19:27
  • 1
Масштабной высадкой десанта завершились совместные учения "Запад-2021"
  • 17.09 19:27
  • 1
«Запад-2021» – новый уровень интеграции вооруженных сил России и Беларуси