Японский зонд Akatsuki приближается к Венере

Японский зонд AkatsukiВключив свои малые двигатели управления, он попробует со второй попытки закрепиться на орбите Венеры. За месяц до своего следующего шанса вернуться к планете, Akatsuki выполнил свой последний маневр наведения, чтобы успешно добраться до планеты 7 декабря 2015. Все его системы подготовлены к сближению.

Akatsuki, в переводе с японского «Рассвет», попробует закрепиться на орбите после 20-минутного включения двигателей ориентации малой тяги. Японские наземные диспетчеры запрограммировали зонд на использование резервных двигателей после того, как во время первой попытки выйти на орбиту Венеры в декабре 2010, вышла из строя маршевая силовая установка.

Четыре из восьми двигателей ориентации на борту Akatsuki отработают 20 мин. 33 сек., чтобы затормозить космический аппарат до скорости, позволяющей гравитации Венеры захватить его и поместить на высокоэллиптическую орбиту, с нижней точкой чуть выше венерианских облаков и пиковой высотой около 200 000 км. над поверхностью.

Двигатели ориентации изначально разработаны для других целей и не предназначены для такого затяжного маневра, поэтому, как считает команда управления, этот вид операции довольно опасен, но предыдущие включения в пределах 10 минут были успешными, что позволяет надеяться на успешное завершение маневра и выхода на орбиту планеты.

В настоящее время маршевый двигатель, выдающий 112 фунтов тяги, недоступен после неудавшегося включения во время первого знакомства с Венерой пять лет назад. Силовой установке необходимо было отработать 12 минут, но она отключился через 3 мин., что не позволило создать достаточный импульс для выхода на орбиту.

Инженеры полагают, что непонятное образование в контрольном клапане ограничило подачу топлива к маршевому двигателю. При этом окислитель, необходимый для сгорания топлива, подавался непрерывно, что привело к увеличению температуры в камере сгорания до критических значений и стало причиной выхода силовой установки из строя.

Зонд продолжил движение по гелиоцентрической орбите после неудавшегося маневра в 2010, но команда управления не сдалась, и продолжила искать новый способ вывести Akatsuki на орбиту Венеры во время ее следующего сближения в 2015. Они отдали команду зонду сбросить 65 кг. не нужного ракетного топлива, что позволило облегчить маневрирование двигателями ориентации, которые не требуют окислителя для своего включения.

Серия включений за прошлые пять лет позволила Akatsuki перевести на правильную траекторию с большой вероятностью достичь Венеры 7 декабря. Маневры также продемонстрировали возможность длительного включения двигателей, вселяя пусть малую, но все же уверенность перед судьбоносным маневром около планеты.

 

Во время своего неожиданного пятилетнего путешествия в космосе зонд очень близко приближался к Солнцу. Находясь на гелиоцентрической орбите, космический корабль подвергался воздействиям экстремальных температур, что, как ожидали японские ученые, могло окончательно прекратить его существование. Температурное влияние Солнца было довольно серьезно, особенно когда аппарат проходил перигелий. В этот момент оно стало на 37% больше, чем номинальное. Но все же аппарат пережил свой последний проход перигелия в августе, и сейчас температурное влияние в пределах нормы.

Двигатели ориентации Akatsuki производят только 5 фунтов тяги – это малая часть той мощности, которую обеспечивал маршевый двигатель. Поэтому, даже включив их, у него не хватит мощности, чтобы выйти на свою первоначально запланированную орбиту. Вместо этого, Akatsuki расположится на более высокой орбите, что внесет изменение в научную программу полета.

Также для совершения одного витка вокруг Венеры за 30 часов, как было изначально запланировано, Akatsuki придется увеличить это время до 15 дней. Если зонд успешно закрепится на орбите, инженеры планируют выполнить еще один маневр в марте, чтобы переместить его на девятидневную орбиту.

Недавно, впервые за четыре года, включили три из пяти фотокамер, и, как выяснилось, они отлично функционируют. Другие две камеры будут активированы, как только аппарат начнет маневрирование около Венеры. Инженеры планируют проинструктировать Akatsuki, как поворачивать свои камеры к планете, чтобы провести фотографирование даже в случае, если маневр будет неудачным.

Ученые уже задействовали камеры в 2010, чтобы рассмотреть Венеру с расстояния 600 000 км. На полученных изображениях можно наблюдать тонкий, освещенный Солнцем, полумесяц в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре. Даже, если новая попытка окажется неудачной, зонд подберется к планете намного ближе, чем это было в 2010.

Находясь на более вытянутой орбите, зонд сможет с далекого расстояния непрерывно проводить мониторинг атмосферы и облаков, а с близкого фотографировать атмосферу и поверхность, наблюдать молнии и свечение неба, когда он будет находиться в тени планеты.

Зонд сможет следить за климатическими изменениями с помощью пяти камер, что позволит ему составить карты распределение водяного пара и окиси углерода, наблюдать поверхность с целью обнаружения действующих вулканов. Плотные венерианские облака препятствуют тому, чтобы обычными оптическими камерами видеть поверхность, но ученые говорят, что инфракрасная камера на борту Akatsuki сможет сделать это максимально эффективно.

Длинноволновая инфракрасная камера и ультрафиолетовый прибор на борту Akatsuki изучат супервращающиеся облачные структуры в верхних слоях атмосферы. Ультрафиолетовая камера также отследит диоксид серы, соединение из которого формируются облака на Венере. Исследователи также планируют узнать, как проходят радиоволны через ее атмосферу. Комбинируя полученную информацию, они смогут смоделировать пространственную структуру атмосферы и облаков.

Основное назначение Akatsuki – подробно изучить атмосферу Венеры. Зонд оторвался от Земли в мае 2010 с помощью японского ракетоносителя H-2A и первоначально, по плану полета, должен был через шесть месяцев достигнуть планеты.

Если маневр пройдет успешно, Akatsuki станет единственным космическим аппаратом в венерианских окрестностях. «Венера-Экспресс» (ЕКА) завершил свою миссию в конце 2014. Японские ученые планируют наблюдать за планетой на протяжении двух лет. Все земляне верят, что зонду удастся со второй попытки стать искусственным спутником Венеры…

 

Вам понравиться

%d такие блоггеры, как: