29 марта 1974 года человечество впервые получило представление о том, как именно выглядит Меркурий. В тот день полвека тому назад аппарат Mariner 10 совершил исторический пролет первой планеты от Солнца.
Тайны первой планеты
На протяжении большей части истории человечество практически ничего не знало о Меркурии. И даже к началу космической эры ситуация не сильно изменилось. Всего один простой пример. Ученые долго считали, что Меркурий постоянно повернут к Солнцу одной и той же стороной и там нет смены дня и ночи. Лишь в начале 1960-х годов путем радиолокации удалось выяснить, что это не так. На самом деле планета совершает один оборот вокруг своей оси за 58 земных дней, в то время как период ее обращения вокруг Солнца составляет 88 дней.
Что именно представляет собой поверхность планеты тоже оставалось предметом догадок. Конечно, астрономы при помощи телескопов пытались составить карты Меркурия, но их точность, мягко говоря, оставляла желать лучшего. Единственным вариантом приоткрыть тайны планеты являлся запуск к ней автоматической станции. И в начале 1970-х NASA взялась за решение этой задачи.
Гравитация спешит на помощь
Отправить к Меркурию космический аппарат не так-то и просто. Помимо необходимости защитить его от воздействия высоких температур, также нужно найти способ справиться с гравитацией Солнца. Она будет «тянуть» аппарат на себя, из-за чего выход на орбиту вокруг Меркурий является крайне сложной задачей.
Первым вариантом ее решения является оснащения аппарата огромными запасами топлива, что требует запуска при помощи сверхтяжелого носителя вроде Saturn V. Огромная цена автоматически ставит крест на концепции подобной миссии.
Второй вариант — использование серии гравитационных маневров для постепенного торможения аппарата. Плюсом является то, что тогда можно использовать менее мощную ракету. Однако есть и существенный недостаток в виде того, что полет растянется на много лет. В наши дни это уже не проблема, но в начале 1970-х надежность космической техники еще не позволяла организовать миссию такой продолжительности.
Поэтому NASA избрала иной путь и решила отправить к Меркурию аппарат, который бы изучил его с пролетной траектории. Он получил название Mariner 10.
Техническое устройство Mariner 10
Mariner 10 был построен Лабораторией реактивного движения NASA. Его масса составляла 500 кг. Аппарат был оснащен телевизионной камерой, инфракрасным спектрометром, радиометром, приборами для изучения плазмы и заряженных частиц, а также магнитометром.
Чтобы добраться до Меркурия, инженеры NASA разработали план полета, предполагавший пролет Венеры с целью использования ее гравитации для дополнительного разгона. Таким образом, Mariner 10 должен был стать первым в истории аппаратом, посетившим сразу две планеты.
Визит к Венере
Mariner 10 был запущен 3 ноября 1973 года. Его первыми целями стали Земля и Луна. Специалисты миссии использовали их, чтобы проверить корректность работы инструментов зонда и потренироваться.
Сделанные Mariner 10 снимки, имели не только практическую, но и научную ценность. Ему удалось получить первые качественные изображения северного полюса Луны, что позволило обновить лунные карты и найти ряд ранее неизвестных кратеров.
5 февраля 1974 года Mariner 10 совершил пролет Венеры и впервые в истории сфотографировал ее из космоса. Да, к тому моменту планету уже посетил целый ряд космических аппаратов. Но до Mariner 10 еще никто не фотографировал ее. Это объясняется тем, что поверхность Венеры постоянно скрыта густым слоем облаков. Поэтому конструкторы венерианских миссий не оснащали их камерами, считая, что научная отдача от таких снимков будет слишком низкой.
Mariner 10 показал, что подобные представления были ошибочными. Хотя в видимом свете Венера действительно оказалась не слишком примечательна, изображения в ультрафиолетовом диапазоне продемонстрировали множество ранее неизвестных деталей в ее атмосфере. Mariner 10 также изучил строение и состав газовой оболочки планеты. В целом, его данные существенно обогатили копилку научных знаний о Венере.
Первые в истории фотографии Меркурия
Но все же, основной целью миссии являлась не Венера, а Меркурий. 29 марта 1974 года Mariner 10 совершил первый в истории его пролет, запечатлев порядка 40% – 45% поверхности планеты.
Снимки Mariner 10 продемонстрировали сильно кратерированные пейзажи, на первый взгляд очень напоминающие лунные. Однако в ходе последующего анализа ученые обнаружили, что два тела все же нельзя назвать близнецами.
Например, на Меркурии нет характерных для Луны обширных темных областей, называемых морями. Зато на нем имеется множество уступов, простирающихся на сотни километром. Это своеобразные шрамы, возникшие из-за сжатия планеты, вызванного остыванием ее ядра. В результате этого процесса за несколько миллиардов лет площадь поверхности Меркурия уменьшилась на 1 %.
Одним из наиболее важных открытий Mariner 10 стало обнаружения у Меркурия магнитного поля. До этого считалось, что планета вращается слишком медленно, чтобы в ее недрах мог возникнуть эффект динамо. Это тем более удивительно, учитывая то, что у более крупных Венеры и Марса нет глобального магнитного поля.
А вот чего у Меркурия практически не оказалось, так это атмосферы. Газовая оболочка планеты предельно разрежена и состоит частиц, захваченных из солнечного ветра или выбитых солнечным ветром с поверхности. В таких условиях атомы атмосферы чаще сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом.
В сентябре 1974 и марте 1975 года Mariner 10 выполнил два новых пролета Меркурия. К моменту третьего визита аппарат практически исчерпал запасы азота, необходимого для работы двигателей системы ориентации. Поэтому вскоре после его завершения Mariner 10 был отключен. Считается, что аппарат по-прежнему обращается вокруг Солнца и время от времени сближается с Меркурием.
Собранные Mariner 10 данные, заложили фундамент современных научных представлений о Меркурии. В дальнейшем его изыскания были продолжены аппаратом MESSENGER, изучавшим планету с 2011 по 2015 год и BepiColombo, который выйдет на орбиту вокруг Меркурия в конце 2025 года.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
