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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 %.
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.
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.
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
