Світ на порозі Сонця: 50 років від дня перших в історії знімків Меркурія

29 березня 1974 року людство вперше отримало уявлення про те, який саме вигляд має Меркурій. Того дня півстоліття тому апарат Mariner 10 здійснив історичний проліт першої планети від Сонця.

Таємниці першої планети

Протягом більшої частини історії людство практично нічого не знало про Меркурій. І навіть до початку космічної ери ситуація не сильно змінилася. Лише один простий приклад. Вчені довго вважали, що Меркурій постійно повернутий до Сонця одним і тим самим боком і там немає зміни дня і ночі. Лише на початку 1960-х років шляхом радіолокації вдалося з’ясувати, що це не так. Насправді планета робить один оберт навколо своєї осі за 58 земних днів, тоді як період її обертання навколо Сонця становить 88 днів.

Що саме являє собою поверхня планети теж залишалося предметом здогадок. Звичайно, астрономи за допомогою телескопів намагалися скласти карти Меркурія, але їхня точність, м’яко кажучи, залишала бажати кращого. Єдиним варіантом відкрити таємниці планети був запуск до неї автоматичної станції. І на початку 1970-х NASA розпочала розв’язання цього завдання.

Гравітація поспішає на допомогу

Відправити до Меркурія космічний апарат не так-то й просто. Крім необхідності захистити його від впливу високих температур, також потрібно знайти спосіб впоратися з гравітацією Сонця. Вона буде «тягнути» апарат на себе, через що вихід на орбіту навколо Меркурія є вкрай складним завданням.

Гравітаційний маневр в уявленні художника. Джерело: NASA

Першим варіантом її розв’язання є оснащення апарата величезними запасами палива, що вимагає запуску за допомогою надважкого носія на кшталт Saturn V. Величезна ціна автоматично ставить хрест на концепції подібної місії.

Другий варіант — використання серії гравітаційних маневрів для поступового гальмування апарата. Плюсом є те, що тоді можна використати менш потужну ракету. Однак є й істотний недолік у вигляді того, що політ розтягнеться на багато років. У наші дні це вже не проблема, але на початку 1970-х надійність космічної техніки ще не дозволяла організувати місію такої тривалості.

Mariner 10 в уявленні художника. Виставлений у музеї апарат-дублер Mariner 10. Джерело: National Air and Space Museum

Тому NASA обрала інший шлях і вирішила відправити до Меркурія апарат, який би вивчив його з пролітної траєкторії. Він отримав назву Mariner 10.

Технічне влаштування Mariner 10

Mariner 10 був побудований Лабораторією реактивного руху NASA. Його маса становила 500 кг. Апарат був оснащений телевізійною камерою, інфрачервоним спектрометром, радіометром, приладами для вивчення плазми та заряджених частинок, а також магнітометром.

Виставлений у музеї апарат-дублер Mariner 10. Джерело: National Air and Space Museum

Щоб дістатися до Меркурія, інженери NASA розробили план польоту, який передбачав проліт Венери з метою використання її гравітації для додаткового розгону. Отже, Mariner 10 мав стати першим в історії апаратом, який відвідав одразу дві планети.

Візит до Венери

Mariner 10 був запущений 3 листопада 1973 року. Його першими цілями стали Земля та Місяць. Фахівці місії використали їх, щоб перевірити коректність роботи інструментів зонда й потренуватися.

Земля та Місяць на знімках Mariner 10. Джерело: NASA

Зроблені Mariner 10 знімки, мали не тільки практичну, а й наукову цінність. Йому вдалося отримати перші якісні зображення північного полюса Місяця, що дало змогу оновити місячні карти та знайти низку раніше невідомих кратерів.

Фото Венери, як її б побачило людське око (ліворуч) і фото з посиленими кольорами (праворуч). Джерело: NASA/JPL-Caltech

5 лютого 1974 року Mariner 10 здійснив проліт Венери й вперше в історії зазнімкував її з космосу. Так, до того моменту планету вже відвідала ціла низка космічних апаратів. Але до Mariner 10 ще ніхто не знімкував її. Це пояснюється тим, що поверхня Венери постійно прихована густим шаром хмар. Тому конструктори венеріанських місій не оснащували їх камерами, вважаючи, що наукова віддача від таких знімків буде занадто низькою.

Хмари Венери в ультрафіолетовому діапазоні (фото Mariner 10). Джерело: NASA/JPL-Caltech

Mariner 10 показав, що подібні уявлення були помилковими. Хоча у видимому світлі Венера дійсно виявилася не надто примітною, зображення в ультрафіолетовому діапазоні продемонстрували безліч раніше невідомих деталей в її атмосфері. Mariner 10 також вивчив будову та склад газової оболонки планети. Загалом, його дані істотно збагатили скарбничку наукових знань про Венеру.

Перші в історії знімки Меркурія

Але все ж, основною метою місії була не Венера, а Меркурій. 29 березня 1974 року Mariner 10 здійснив перший в історії його проліт, зазнімкувавши близько 40% – 45% поверхні планети.

Мозаїка Меркурія, створена на основі знімком Mariner 10. Джерело: NASA/JPL-Caltech

Знімки Mariner 10 продемонстрували сильно кратеровану поверхню, що, на перший погляд, дуже нагадують місячні пейзажі. Однак під час подальшого аналізу вчені виявили, що два тіла все ж не можна назвати близнюками.

Одна з ділянок поверхні Меркурія. Джерело: NASA/JPL

Наприклад, на Меркурії немає характерних для Місяця великих темних областей, званих морями. Зате на ньому є безліч уступів, що тягнуться на сотні кілометрів. Це своєрідні шрами, що виникли через стиснення планети, викликане охолодженням її ядра. У результаті цього процесу за кілька мільярдів років площа поверхні Меркурія зменшилася на 1 %.

Одна з ділянок поверхні Меркурія. Джерело: NASA/JPL

Одним із найважливіших відкриттів Mariner 10 стало виявлення у Меркурія магнітного поля. До цього вважалося, що планета обертається занадто повільно, щоб у її надрах міг виникнути ефект динамо. Це тим більше дивно, враховуючи те, що у більших Венери та Марса немає глобального магнітного поля.

А ось чого у Меркурія практично не виявилося, так це атмосфери. Газова оболонка планети максимально розріджена й складається з частинок, захоплених із сонячного вітру або вибитих сонячним вітром із поверхні. У таких умовах атоми атмосфери частіше стикаються з поверхнею планети, ніж один з одним.

Одна з ділянок поверхні Меркурія. Джерело: NASA/JPL

У вересні 1974 і березні 1975 року Mariner 10 виконав два нових прольоти Меркурія. До моменту третього візиту апарат практично вичерпав запаси азоту, необхідного для роботи двигунів системи орієнтації. Тому незабаром після його завершення Mariner 10 був відключений. Вважається, що апарат, як і раніше, обертається навколо Сонця і час від часу зближується з Меркурієм.

Портрет Меркурія, зібраний зі знімків Mariner 10. Джерело: NASA/JPL/USGS

Зібрані Mariner 10 дані, заклали фундамент сучасних наукових уявлень про Меркурій. Надалі його дослідження були продовжені апаратом MESSENGER, який вивчав планету з 2011 по 2015 рік і BepiColombo, який вийде на орбіту навколо Меркурія наприкінці 2025 року.

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Новини інших медіа
Тепла та сонячна погода на Марсі загрожує колонізації планети
Проєкт OPAL: NASA розсекретила результати 10-річного дослідження планет-гігантів
Інженери пропонують дешевий апарат для розвідки планет
BepiColombo вперше побачив Меркурій в новому світлі
«Паразити неба»: малі астероїди виявились вкрай небезпечними для Землі
Зіткнення в сусідній галактиці: чорна діра «обстріляла» загадковий об’єкт
Як у гігантської комети: астрономи виявили хвіст у екзопланети
Пилові бурі на Марсі можуть поглинути всю планету
SpinLaunch запустила супутник «пострілом гармати» з прискоренням 10000G
SpaceX вивела супутники з прямим доступом до мобільних телефонів