Исследователи космоса

Корабль «Прогресс» — это автоматический транспортный космический корабль. Этот грузовик жизненно необходим для снабжения орбитальных станций, дозаправки их двигателей топливом и удаления мусора, отходов и старого оборудования. Со стороны кажется, что за полвека он не изменился. Но мы-то знаем, что сменилось пять поколений серийных моделей и вышло четыре модификации стыковочных модулей. Сейчас расскажем!

Ниже — текстовая версия. Выше — видео.

Грузовой корабль «Прогресс» создавали с 1973 года на базе пилотируемого «Союза». А 20 января 1978 года первый «Прогресс» отправился к станции «Салют-6». Ключевым моментом в то время стала возможность стыковать к станциям два корабля одновременно. Экипаж пристыкованного «Союза», находясь на станции, принимал грузовик на второй стыковочный агрегат.

При внешней схожести с «Союзом» корабль «Прогресс» имеет иную «начинку». Приборно-агрегатный отсек похож на аналогичный у «Союза», только из него удалены ненужные части, которые для спасения экипажа и разделения отсеков, так как это не требуется. А вот спускаемого аппарата нет, вместо него — отсек с гептилом и амилом для дозаправки двигателей станции. Его сделали негерметичным, чтобы в случае утечки токсичные компоненты топлива не попали на станцию. Вместо бытового отсека находится герметичный грузовой отсек со стыковочным агрегатом. В нём перевозят материалы и оборудование, доставляемые на станцию. Разгрузив «Прогресс», космонавты постепенно наполняют грузовой отсек мусором, отслужившими приборами и отходами, чтобы в дальнейшем сжечь это всё в атмосфере.

Всего за все годы эксплуатации был запущен 171 корабль «Прогресс» в разных модификациях:

— «Прогресс» первой серии имел индекс 7К-ТГ. Он летал с 20 января 1978 года по 5 мая 1990 года, было совершено 42 запуска для снабжения станций «Салют-6», «Салют-7» и станции «Мир»;

— «Прогресс М» летал с 23 августа 1989 года по 24 июля 2009 года, 67 запусков для снабжения станций «Мир» и МКС;

— «Прогресс М1-5» — несерийный космический аппарат с увеличенным топливным баком для сведения с орбиты станции «Мир». Запущен 24 января 2001, сгорел в атмосфере вместе со станцией «Мир» 23 марта 2001 года;

— «Прогресс М1» летал с 1 февраля 2000 года по 29 января 2004 года. Его запускали 10 раз для снабжения станций «Мир» и МКС;

— «Прогресс М-СО1» —космический аппарат, у которого вместо грузового отсека и топливного бака был установлен стыковочный отсек «Пирс» для дооснащения российского сегмента МКС. Запущен 15 сентября 2001 года, приборно-агрегатный отсек отстыкован и затоплен 26 сентября 2001 года;

— «Прогресс М-М» летал с 26 ноября 2008 года по 1 октября 2015 года, 29 запусков для снабжения МКС. Два запуска окончились неудачами из-за нештатной работы третьей ступени ракеты-носителя;

— «Прогресс М-МИМ2» — разработан на базе «Прогресса М-СО1». Он доставил и пристыковал к МКС модуль «Поиск» для дооснащения российского сегмента. Запущен 10 ноября 2009 года, приборно-агрегатный отсек отстыкован и затоплен 8 декабря 2009 года;

— «Прогресс МС» — летает с 21 ноября 2015. Было совершено 20 запусков для снабжения МКС, один из которых был аварийным по той же причине, что и у двух «Прогресс М-М» — нештатная работа третьей ступени ракеты;

— и, наконец, «Прогресс М-УМ» — космический аппарат, у которого вместо грузового отсека и топливного бака установлен стыковочный модуль «Причал». Запуск предназначался для окончательного оснащения российского сегмента МКС после удаления модуля «Пирс» и установки на его место модуля «Наука». «Причал» пристыкован к «Науке», к нему может быть пристыковано до пяти объектов одновременно.

Малая планета №4 — возможно, Вы слышали о ней. Многие люди что-то слышали об астероидах вообще, но что-то конкретное сказать о том или ином объекте из этого огромного множества небесных тел могут уже гораздо меньше любителей астрономии.

Исключение представляла Церера — самый крупный и открытым первым объект главного пояса. Первых помнят. О первых что-то знают. О всех следующих — уже нет.

Но в 2006 году в астрономии произошел пересмотр классификации объектов в составе Солнечной системы. И Церера выпала из множества малых планет, оказавшись среди планет-карликов — в сообществе Плутона.

И Веста осталась в главном поясе самым крупным, самым массивным, и самым ярким объектом — единственным доступным невооруженному глазу из числа всех малых и карликовых планет Солнечной системы.

В ночь со 2 на 3 августа произойдет довольно тесное сближение Весты со звездой 61 Водолея, что является хорошим поводом для того, чтобы отыскать Весту на небе. Фактически, данное астрономическое явление стало импульсом к написанию этой небольшой статьи. Не упустите возможность увидеть Весту своими глазами.
Здесь инструкция: https://astroreview.blogspot.com/2022/08/20220802-03.html

Генрих Ольберс

Весту открыл Генрих Ольберс — немецкий астроном и участник странного для научного сообщества подразделения, именуемого “Небесная полиция”. Случилось это в 1807 году — 26 лет спустя, как был случайно обнаружен Уран. Никто специально Уран не искал, да и вообще, астрономы в большинстве своем были убеждены, что все планеты давно известны. Но когда Уильям Гершель в 1781 году наткнулся на зеленоватое слегка размытое пятнышко в созвездии Тельца, которое внезапно оказалось огромной по размером и очень далекой “Новой большой планетой Солнечной системы”, у астрономов той эпохи начался очередной мировоззренческий кризис. такое периодически случается в науке, когда в сообществе ученых начинает укореняться мысль, что все давно открыто, изучено, и на их долю осталось немногое — завершить дела их предшественников — оформить накопленные сведения в красивую и компактную единую “Теорию Всего”. Именно в такие периоды на голову уже готовящихся почивать на “Лаврах Всезнания” ученых мужей вдруг сваливается нечто такое, что они никак не могут объяснить своими всеобъясняющими теориями.

Оказалось, что Уран идеально вписался в “Правило Тициуса-Боде”, согласно которому большие полуоси планетных орбит являются цленами красивой геометрической прогрессии:

0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192

… если к каждому её члену прибавить 4.

Ведь именно такие средние расстояния от планет до Солнца, выраженные в десятых долях астрономической единицы:

4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196

1 астрономическая единица определена как среднее расстояние от Земли до Солнца — 149,6 млн. км

В этом ряду перечислены большие полуоси орбит всех планет от Меркурия до Урана, но есть одна проблема: на расстоянии 28 (2,8 астрономической единицы) никакой планеты нет.

Это не волновало астрономов до открытия Урана, но когда Уран был открыт и точнейшим образом вписался в эмпирическое (ничем не обоснованное, а лишь умозрительно отмеченное) “Правило Тициуса-Боде”, к правилу стали относиться серьезнее. И нашлись среди серьезных астрономов энтузиасты, которые сочли полезным занятием прочесывание некоторого пояса на небесной сфере вдоль эклиптики с целью обнаружения неизвестной планеты, чья орбита может иметь большую полуось, предсказанную правилом.

Барон Франц фон Цах

Эти поиски возглавил Барон Франц фон Цах — директор обсерватории на горе Зееберг, объединив вокруг себя еще две дюжины наблюдателей, а сам этот научный кружок в шутку был назван “Небесной полицией”. В “Полицию” вступили уже известный Уильям Гершель, Шарль Мессье, Генрих Ольберс и многие другие выдающиеся астрономы эпохи.

Наблюдатели разделили эклиптику на 24 сектора (по половине созвездия в среднем) и приступили к поискам. Но по случайности новую планету открыл Джузеппе Пьяцци — директор обсерватории города Палермо, не вступивший в ряды “Небесной полиции”. Случилось это 1 января 1801 года. Очевидно, Джузеппе предпочел изучать Вселенную, в то время как остальные астрономы праздновали наступление нового столетия.

Джузеппе Пьяцци

Как можно догадаться, в те годы не существовало ни Интернета, ни телефона. Пока сообщение об открытии дошло до других обсерваторий, погода над Европой испортилась, а позже объект ушел за Солнце. Открытую планету потеряли. Но благодаря вычислением Иоганна Гаусса Генрих Ольберс вновь обнаружил “беглянку” — спустя год.

Это было довольно слабое светило — примерно 8-й звездной величины — слабее далекого Урана, да и вообще слабее всех известных планет, и даже большинства их спутников.Подозрения о том, что вряд ли это тот объект, который все искали, зародились довольно скоро.

Впрочем, объект получил статус планеты и название Церера — в честь римской богини земледелия.

В 1802 году Генрих Ольберс открывает еще один подобный объект на похожей орбите — Палладу.

В 1804 году Карл Хардинг обнаруживает еще более слабую “блуждающую звезду” на том же расстоянии от Солнца — Юнону.

В 1807 году Генрих Ольберс открывает четвертый объект на той же примерно орбите, названный в честь римской богини семейного очага — Вестой.

Уильям Гершель предлагает называть все эти новые объекты без видимых размеров, обращающихся вокруг Солнца по похожим орбитам, “Астероидами”, что переводится как “Звездоподобные”. Не сразу, но предложение было принято. Тем не менее было время, когда в Солнечной системе официально признавалось существование более десяти больших планет.

Сравнительные размеры Луны и десяти первых астероидов

Сейчас число астероидов перевалило за миллион. Они бороздят буквально все пространство Солнечной системы, ныряя в пекло солнечной короны и приближаясь к нашей звезде ближе, чем Меркурий. И есть такие, что медленно дрейфуют на самых окраинах сферы гравитационного влияния Солнца — существенно дальше Плутона. Но большинство известных астероидов сосредоточено в главном поясе — между орбитами Марса и Юпитера — как раз на предсказанном Иоганном Тициусом и Иоганном Боде среднем расстоянии от Солнца в 2,8 астрономической единицы.

Определить размеры и массы этих крошечных небесных тел долгое время не удавалось. Но благодаря некоторым косвенным методам складывалось представление о том, что это просто небольшие каменные глыбы, обломки чего-то большего, некогда существовавшего в Солнечной системе. Еще в эпоху Генриха Ольберса зародилась гипотеза о разрушенной планете Фаэтон, обломками которой теперь засорено пространство между Марсом и Юпитером. Сейчас эта гипотеза не выглядит состоятельной, поскольку суммарная масса всех известных и неизвестных астероидов главного пояса не превышает нескольких процентов массы Луны — маловато для Фаэтона.

Но все же самый крупный и первый из открытых астероидов — Церера — в 2006 году был переведен в класс планет-карликов. И тому есть причина — правильная шарообразная форма небесного тела.

Остальные астероиды тем же похвастаться не могут — их формы в значительной степени отличаются от шарообразных.

Веста не исключение.

Когда в 2011 году аппарат NASA “Dawn” (“Рассвет”) сблизился с Вестой и вышел на орбиту вокруг астероида, он прислал на Землю фотографии космического булыжника — очень похожего на типичный малый спутник Юпитера или Сатурна.

И все же Веста крупнейший из астероидов главного пояса. Долгое время имела место её затянувшаяся конкуренция с Палладой, но сейчас размеры и массы этих объектов измерены довольно точно. Диаметр паллады определен как 512 километров, а Весты — 525.

Приведенные размеры являются средними для обоих астероидов. Но их формы далеки от шарообразных, и по сути геометрию Весты можно приблизить сфероидом с осями 578 × 560 × 458 км.

Важным отличием Весты от всех остальных астероидов главного пояса является её высокое альбедо (отражающая способность). Веста отражает свыше 42% падающего на неё солнечного света. У большинства малых планет альбедо такое же, как у Луны — 10-15 процентов. Даже у Земли оно 0,39.

Благодаря высокому альбедо Веста является самым ярким астероидом на небе. Видимый блеск Весты меняется в пределах от 8,5m до 5m, что позволяет увидеть Весту невооруженным глазом без особого труда. И тут становится непонятно, как все те долгие столетия и даже тысячи лет, сколько существует астрономия, Весту не могли заметить. Но такова человеческая внимательность. Мы зачастую видим лишь то, что нам известно.

Но надо признать, что эпоха фотографической астрономии, а за ней и космические технологии исследования небесных тел, когда некоторый объект исследуется роботизированным зондом с близкого расстояния, сильно изменило сам подход к изучению, ведь теперь зачастую не человек рассматривает фотографии, присланные роботом из космоса, а искусственный интеллект анализирует данные, делая порой неожиданные выводы.

Но даже космические орбитальные телескопы видели астероиды очень смутно. Вот так Веста представлялась оку телескопа имени Хаббла:

Хорошо, что Веста относительно большая. А что же тогда можно было бы узнать из снимков астероидов в несколько километров в диаметре (а ведь они представляют порой для нас самую большую опасность).

Вот так сфотографировал Весту космический аппарат “Dawn”.

Современные методы исследований позволили выявить на неправильной каменистой поверхности Весты последствия катастрофических столкновений. Самым грандиозным из таких следов стал огромный — сравнимый с размерами всего астероида — ударный кратер “Реясильвия”. Его поперечник составляет около 500 километров. Получается, что впадина кратера как-будто намотана на выпуклую поверхность малой планеты. Представить трудно, но в этом кратере есть даже центральный пик — 22 километра высотой, что делает это возвышение одной из крупнейших гор Солнечной системы, уступающей лишь марсианскому Олимпу.

Из совокупности подобных особенностей внешнего вида Весты, и анализа сотен тысяч орбит других малых тел Солнечной системы был сделан вывод, что Веста — это реальный обломок некоторого более крупного небесного тела — возможно, подобного Церере по размерам и правильности сферической формы. В результате столкновения с чем-то соразмерным прародительница Весты была основательно разрушена. Это столкновение породило множество других астероидов, во главе которого находится Веста — это так называемое “Семейство Весты”, объединяющее более шести тысяч астероидов, по ряду характеристик близких к Весте. Прежде всего это астероиды V спектрального класса — большинство представителей этого класса родственники Весты. Все они, кроме Весты, очень небольшие, но тоже обладают высоким альбедо — видны издалека — богаты силикатами и железом. Некоторые метеориты найденные на Земле, близкие по составу к астероидам V спектрального класса, судя по всему являются осколками Весты, встретившими на своем пути Землю, и нашедшие здесь свое пристанище.

Столкновение породившее или разрушившее (роль его можно определять по-разному) случилось около 2,5 миллиардов лет назад.

Минеральные ресурсы Весты и других астероидов V спектрального класса дают основание рассматривать их как источник железа и других ценных ресурсов. Когда придет время создавать космические города-станции на орбитах вокруг Солнца, эти небесные тела могут обеспечить строительным материалом огромное количество таких проектов.

А сама Веста вполне претендует на то, чтобы принять одну из первых колоний землян в поясе астероидов. Ведь это следующий удобный объект для пилотируемых экспедиций после Марса.

Веста сближается с Землей до расстояния немного превышающего 1 астрономическую единицу. перелеты к Весте могут быть достаточно экономичными. А низкая гравитация (в 45 раз слабее Земной) позволит кораблям причаливать и отчаливать от космопорта Весты без больших затрат топлива.

Год на Весте длится немногим более 3,5 земных лет, а сутки — всего 5 часов.

Средняя температура на поверхности Весты сносная — порядка -50 градусов Цельсия, но в полдень поднимается почти до нуля. Это не сильно радует, ведь атмосферы у Весты нет, а значит без скафандров по её поверхности прогуляться не получится. Но всё равно это лучше, чем на Венере, где почти +500.

В августе месяце 2022 года малая планета Веста медленно перемещается по созвездию Водолея вблизи его границы с созвездием Козерога. Уже сейчас её блеск превышает 6-ю звездную величину, а это значит, Весту можно увидеть невооруженным глазом. На самом деле не все люди способны видеть без оптики звезды 5 и 6 звездной величины. Наше зрение претерпело значительную деградацию с тех пор, как мы погрузили себя в не угасающее даже ночью искусственное освещение. Чтобы хорошо видеть в темноте нужна темнота, а мы давно забыли, что это такое.

Тем не менее, Весту легко найти в самый простой бинокль или подзорную трубу. Сфотографировать её могут самые бюджетные фотокамеры и даже смартфоны — в отличие от нас они только прогрессируют.

О том, как отыскать на небе малую планету Весту — будущий космический дом некоторых из нас — я написал в отдельной статье. Попробуйте увидеть её, прежде чем покупать билеты на регулярный рейс “Земля — Веста”.

Регулярные обзоры предстоящих астрономических явлений в телеграм-канале "Вселенная и Человек", и в одноименном Астроблоге.

Поддержать автора можно здесь.

Спасибо!

Ясного Мирного Неба Всем!