Sondowanie Układu Słonecznego

Już niemal 200 międzyplanetarnych sond wyruszyło w kosmos. Niestety, aż jedna czwarta z nich uległa awarii tuż po starcie lub eksplodowała z rakietą. Większość pozostałych milkła w drodze, psuła się, omijała cele. Jednak te sondy, które nie odmówiły posłuszeństwa, nadesłały wspaniałe obrazy księżycowego Merkurego, wulkanicznej Wenus oraz zakurzonych czerwonym pyłem kanionów i dolin Marsa. Odkryliśmy nowe księżyce i pierścienie wokół Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Oto lista najważniejszych misji
Księżyc MerkuryWenus MarsPlanetoidy i kometyDalekie planetyMisje słoneczneWyprawy XXI wieku

Księżyc

• Łuna 2, ZSRR; start: 12.09.1959 Dwa dni po starcie rozbiła się na powierzchni Księżyca. Była to pierwsza sonda, która zawędrowała na inne ciało niebieskie.
• Łuna 3, ZSRR; start: 4.10.1959 Wykonała pierwsze zdjęcia niewidocznej z Ziemi strony Księżyca.
• Ranger 7, USA; start 28.07.1964 Zamierzone, twarde lądowanie na Księżycu. Przed rozbiciem wykonywał zdjęcia zbliżającej się powierzchni. Przesłał łącznie 4308 zdjęć. Przedstawiciel całej serii Rangerów.
• Łuna 9, ZSRR; start 31.01.1966 Po raz pierwszy miękko wylądowała na Księżycu i nadesłała pierwsze zdjęcia z jego powierzchni.
• Surveyor 1, USA; start 30.04.1966 Wylądował w pobliżu krateru Flamsteed. Pierwsza amerykańska sonda, której udało się wylądować na Srebrnym Globie. Początek całej serii Surveyorów, które przygotowywały załogowe misje Apollo.
• Łuna 16, ZSRR; start 12.09.1970 Wylądowała 20 września, pobrała 100 gramów gruntu i wróciła z nimi na Ziemię. Wcześniej jednak księżycowe skały przywieźli na Ziemię astronauci misji Apollo, którzy wylądowali na Księżycu 20 lipca 1969 r. Radzieckie sondy jeszcze dwa razy wracały z próbkami księżycowego gruntu - w 1972 r. (Łuna 20) i 1976 r. (Łuna 24).
• Łuna 17, ZSRR; start 10.11.1970 Dostarczyła na Księżyc zdalnie sterowany pojazd Łunochod 1. Drugi Łunochod poleciał w 1973 r.
• Clementine, usa; 25.01.1994 Pierwsza sonda księżycowa po długiej, trwającej od 1976 r. (lot Łuny 24) przerwie. Spędziła 70 dni na orbicie Księżyca. Wykonała najdokładniejszą jak dotąd topograficzną mapę jego powierzchni. I dostarczyła pierwszych dowodów na obecność wody na Księżycu.
• Lunar Prospector, usa; start 6.01.1998 Potwierdził, że w kraterach przy południowym biegunie, gdzie nigdy nie zagląda Słońce, zalegają prawdopodobnie pokłady lodu wodnego. Ilość lodu oceniono na niemal 6 mld ton.

Lunar Prospector kończący misję 31 lipca 1999r. Za chwilę rozbije się na powierzchni księżyca.

Merkury

• Mariner 10, USA; start: 3.11.1973 Pierwsza i jedyna do tej pory misja na tę planetę. Sonda trzy razy przeleciała w odległości kilkuset kilometrów od powierzchni Merkurego (w 1974 i 1975 r.). Przekazała na Ziemię ponad 10 tys. zdjęć. Dzięki temu udało się poznać ponad połowę powierzchni tej planety.

Mariner 10 nad powierzchnią Mercurego. Żadna sonda do dziś nie powtórzyła tego wyczynu.

Wenus

• Mariner 2, USA; start: 27.08.1962 Pierwszy udany przelot w pobliżu planety Wenus (14 grudnia 1962 r.). Sonda potwierdziła, że na powierzchni Wenus jest bardzo gorąco - ponad 400 stopni Celsjusza.
• Wenera 4, ZSRR; start: 12.06.1967 Pierwsza wpadła w atmosferę innej planety i relacjonowała to na Ziemię. Wykryła, że atmosfera Wenus składa się głównie z dwutlenku węgla. Zgnieciona przez wysokie ciśnienie, zanim osiągnęła powierzchnię. Podobnie zginęły dwa lata później bliźniacze sondy Wenera 5 i 6.
• Wenera 7, ZSRR; start: 17.08.1970 Wylądowała na Wenus 15 grudnia 1970 r. To było pierwsze udane lądowanie na innej planecie. Miała system chłodzenia, dzięki czemu zdołała wytrzymać piekielną temperaturę (475 st. C) i raportować Ziemi przez 23 minuty. Podobna Wenera 8 w 1972 r. wytrzymała ok. 50 minut.
• Wenera 9, ZSRR; start: 8.06.1975 Lądownikowi udało się działać w piekielnych wenusjańskich warunkach aż 53 minuty, nadesłał pierwsze czarno-białe zdjęcia jej wulkanicznej powierzchni. Trzy dni potem ta sztuka udała się bliźniaczej Wenerze 10.
• Pioneer Venus 1, USA; start 20.05.1978 Przez cztery lata na orbicie planety. Zamiast kamer po raz pierwszy miał na pokładzie radar, którego promienie przedarły się przez chmury z kwasu siarkowego i dwutlenku węgla, otulające szczelnie planetę, i w ten sposób powstała mapa jej powierzchni.
• Wenera 13, ZSRR; start: 30.10.1981 Wykonała pierwsze kolorowe zdjęcie panoramy Wenus. Analizowała też typ skał. Kilka dni później z podobną misją wylądowała bliźniacza Wenera 14.
• Magellan, USA; start: 4.05.1989 Do 1994 r. na orbicie Wenus. Wykonał za pomocą radaru bardzo precyzyjną mapę topograficzną Wenus.

Mars

• Mariner 4, USA; start: 28.11.1964 Pierwsze zdjęcia powierzchni Marsa. Cztery lata później sondy Mariner 6 i 7 również fotografowały księżycowy krajobraz najstarszej części globu.
• Mars 3, ZSRR; start: 28.05.1971 W grudniu 1971 roku lądownik po raz pierwszy udanie osiadł na powierzchni Czerwonej Planety, ale nadawał jedynie przez 20 sekund.
• Mariner 9, USA; start 30.05.1971 Wszedł na orbitę Marsa i został pierwszym sztucznym satelitą innej planety. Dostarczył nam w miarę dokładnego obrazu różnorodnej powierzchni Marsa.
• Viking 1 i 2, USA; start 1975 Bliźniacze sondy. Każda z nich składała się z dwóch części - orbitera, który został sztucznym satelitą planety, oraz lądownika, który osiadł na powierzchni w 1976 roku. Przez kilka lat lądowniki Vikingów przekazywały kolorowe zdjęcia panoramy wokół miejsca lądowania, monitorowały pogodę, aż w końcu zostały pogrzebane przez burze pyłowe. Wykonały też testy na obecność życia, które jednak nie dały pozytywnych rezultatów.

Zdjęcie pokrytej rdzawym pyłem powierzchni Marsa wykonane przez sondę Viking 1 w 1976 roku

• Fobos 1 i 2, ZSRR; start 1988
• Mars Observer, USA; start 1992
• Mars 96, Rosja; start 1996 Misje nieudane.  - Sondy uległy katastrofie. Mars 96 niósł instrument wykonany przez Polaków.
• Mars Global Surveyor, USA; start 7.11.1996 Pierwsza z całej serii nowych sond NASA, które zostały wysłane w na podbój Marsa. NASA zaplanowała co dwa lata wysyłać parami statki w kierunku Marsa. Global Surveyor wszedł na orbitę planety 11 września 1997 r. i do dziś wykonuje swoją misję: fotografuje powierzchnię i wykonuje dokładną mapę Marsa.

Mars Global Surveyor testowany na ziemi we wrześniu 1997 roku. Sonda weszła na orbitę Marsa.

• Mars Pathfinder, USA; start 4.12.1996 Wylądował na Marsie 4 lipca 1997. Niemal przez cztery miesiące lądownik nadawał informacje o klimacie, przesyłał zdjęcia powierzchni. Zdalnie kierowany pojazd Sojourner przez trzy tygodnie krążył w promieniu kilkunastu metrów wokół Pathfindera i analizował skład marsjańskiego gruntu i skał.

Marsjański pojazd Sojourner tuż po wylądowaniu 4 lipca 1997r.

Soujourner ćwiczy przyszłą misję na ziemi

Lądowanie Pathfindera którego upadek łagodziły poduszki powietrzne.

• Nozomi, Japonia; start 4.07.1998 Miała po niemal rocznej podróży wejść na orbitę Marsa. Ale niedokładność w nawigacji spowodowała, że stanie się to dopiero w 2004 r. To jedna z bardzo niewielu misji, której nie finansuje Rosja, USA ani Europa.
• Mars Climate Orbiter; start 1998
• Mars Polar Lander, USA; start 1999  - Najnowsze marsjańskie misje, które skończyły się niepowodzeniem. Pod koniec 1999 roku sondy prawdopodobnie rozbiły się na powierzchni Czerwonej Planety.

Planetoidy i komety

• Giotto,12 państw Europy,
• Wega 1 i 2, ZSRR,
• Sakigake, Suisei - obie Japonia Przeloty w 1986 r. koło komety Halleya. Wegi miały polski analizator fal plazmowych - pierwszy polski przyrząd na sondzie międzyplanetarnej.
• NEAR, USA; start 17.02.1996 Misja do planetoidy Eros. Po drodze minął Matyldę. W grudniu 1998 podjął nieudaną próbę wejścia na orbitę Erosa. Kolejna próba w lutym 2000 roku zakończyła się sukcesem.
• Deep Space 1, USA; start 24.10.1998 Testuje 12 nowych technologii, dzięki którym sondy kosmiczne będą bardziej „inteligentniejsze" i mniej zależne od interwencji z Ziemi. Sprawdza też jonowy silnik pozwalający taniej docierać do celu. Zbliżyła się do planetoidy Braille. Planuje się jej przelot koło komet: Wilsona-Harringtona oraz Borelly.
• Stardust, USA; start 7.02.1999 W styczniu 2004 roku spotka się z kometą Wild-2. Zanurzy się w otoczce gazowo-pyłowej jej jądra, przeleci w odległości ledwie 150 km od jądra. Sondy Wega i Giotto robiły zdjęcia komecie Halleya z większej odległości. Stardust sfotografuje jądro komety Wild-2. Rozdzielczość zdjęć ma sięgnąć 10 metrów. Zdjęcia wykonane pod różnymi kątami pozwolą odtworzyć trójwymiarową topografię powierzchni jądra. Co więcej, umożliwią też identyfikację składu chemicznego komety. A potem sonda wróci na Ziemię (15.01.2006) z odrobiną kometarnego pyłu, który może się okazać kluczem do odkrycia pochodzenia życia na Ziemi.

Dalekie planety

• Pioneer 10, USA; start 3.03.1972 i Pioneer 11, USA; start 6.04.1973 Wszystkie poprzednie sondy nie wychylały nosa poza orbity Merkurego, Wenus i Marsa. Nikt wtedy nie wiedział, czy w ogóle jest możliwe bezpieczne przedostanie się przez rój tysięcy planetoid, który rozciąga się za orbitą Marsa, i dotarcie do wielkich, zewnętrznych gazowych planet - Jowisza, Saturna Uranu i Neptuna. Okazało się jednak, że pas planetoid nie jest tak szczelny i gęsty. Dwie siostrzane sondy po raz pierwszy przecięły pas planetoid. Pioneer 10 minął Jowisza w grudniu 1973, a Pioneer 11 - rok później. Pioneer 11 we wrześniu 1979 roku dotarł jeszcze do Saturna. Sondy mają kamery, przyrządy do mierzenia pól magnetycznych i cząstek elektrycznie naładowanych, a także fotopolarymetr, który reaguje na światło. Pioneer 10 wciąż może komunikować się z Ziemią, ale w 1997 roku wyłączono jego przyrządy. Pioneer 11 trochę wcześniej przeszedł oficjalnie na emeryturę. Po raz ostatni komunikował się z Ziemią w listopadzie 1995 r. Obie sondy niosą pozłacaną plakietkę z wygrawerowanym przekazem od Ziemian dla ewentualnych inteligentnych pozaziemskich cywilizacji.

• Voyager 1, USA; start 5.09.1977 i Voyager 2, USA; start 20.08.1977 Te dwie sondy podążyły śladem Pioneerów ku odległym planetom Układu Słonecznego. Naukowcy skorzystali wtedy z wyjątkowej sytuacji. Planety ustawiły się w takim nader rzadkim położeniu, że sonda mogła je po kolei odwiedzić. Voyager 1 przeleciał w pobliżu Jowisza (5 marca1979) i Saturna (11 listopada 1980), po czym skierował się poza nasz układ. Voyager 2 minął Jowisza (9 lipca 1979), Saturna (26 sierpnia 1981), Urana (24 stycznia 1986) i Neptuna (25 sierpnia 1989). Dzięki misji Voyagerów nasza wiedza o olbrzymich, zewnętrznych planetach wielokrotnie wzrosła. Voyager 1 sfotografował wirującą i burzliwą atmosferę Jowisza oraz barwne powierzchnie jego czterech księżyców: Io, Europy, Ganimedesa, Kallisto. Na Io zauważył wybuch wulkanu. Odkrył też słabe pierścienie wokół Jowisza. Odkrył aż dziesięć nowych księżyców Saturna. Voyager 1 po minięciu Saturna nie miał już w planach (tak jak Voyager 2) zwiedzania dalszych planet i skierował się poza nasz układ. Oczekuje się, że za kilka lat Voyagery dotrą do granic heliosfery, tzn. takiego miejsca w przestrzeni, gdzie ciśnienie wiatru słonecznego jest porównywalne z ciśnieniem materii międzygwiazdowej, w której cały Układ Słoneczny jest jakby zanurzony. Szacuje się, że ta granica znajduje się w odległości około 20 mld km od Słońca. Voyager jest więc dopiero w połowie drogi. Oba Voyagery wciąż działają. Wiozą na pokładzie zdjęcia z Ziemi, nagrania ziemskich odgłosów, fragmenty muzyki i pozdrowienia w 55 językach. Lecą w kierunku obcych gwiazd. Voyager 1 znajduje się obecnie w odległości ponad 11 mld km, czyli niemal dwa razy dalej od Słońca niż Pluton. Jego sygnał radiowy leci do Ziemi ponad dziewięć godzin. Sama sonda oddala się od nas z prędkością 17,4 km/s (kilkadziesiąt razy szybciej niż pędzi kula karabinowa). Jego bliźniak Voyager 2 jest trochę bliżej (prawie 9 mld km) i porusza się wolniej (15,9 km/s). Jeśli nic nieprzewidzianego się nie wydarzy - powinniśmy utrzymywać z nimi kontakt aż do roku 2030. Voyager 1 w roku 1998 przegonił sondę Pioneer 10 i stał się najdalszym ziemskim obiektem w kosmosie.
• Galileo, USA; start 18.10.1989 Dotarł do Jowisza 7 grudnia 1995 i został jego sztucznym satelitą. Niósł też niewielki próbnik, który wpadł w atmosferę planety i - zanurzając się w niej przez ok. 50 minut, zanim został zniszczony - nadawał dane o panujących tam warunkach, ciśnieniu, temperaturze. Galileo miał początkowo działać dwa lata. Potem jednak przedłużono jego misję o kolejne dwa lata. Wykonał już wiele fascynujących zdjęć Jowisza i jego czterech największych księżyców - Io, Europy, Ganimedesa i Kallisto. Sonda wciąż działa. Jednym z jej najważniejszych dokonań jest odkrycie pola magnetycznego wokół Ganimedesa i oceanu wody pod lodową skorupą Europy.

Próbnik Galileo wpada w atmosferę Jowisza. Przed nim tylko ok. godziny życia

• Cassini, USA; start 15.10.1997 Leci teraz w stronę Saturna. Ma zostać satelitą tej planety i badać ją, podobnie jak Galileo Jowisza. Na Tytana, największy księżyc Saturna, opuści się próbnik Huygens (wykonany przez Europejską Agencję Kosmiczną). Próbnik niesie też polski przyrząd badawczy - miernik temperatury.

Tak będzie wyglądała sonda Cassini wchodząc w 2004 roku na orbitę wokól Saturna

Misje słoneczne

• Ulysses, USA i Europa; start 6.10.1990 Zajmuje się badaniami Słońca. Porusza się po nietypowej orbicie. Wszystkie planety i większość sond krąży w płaszczyźnie równikowej Słońca. Ulysses natomiast w 1992 roku skorzystał z pola grawitacyjnego Jowisza, by polecieć w płaszczyźnie prostopadłej do tej płaszczyzny. W ten sposób przelatuje on ponad biegunami Słońca, które po raz pierwszy mogliśmy z tej perspektywy zbadać. Ulisses zatacza teraz drugie pełne okrążenie wokół biegunów Słońca.
• Wind, USA; start 1.12.1994 Mierzy skład i siłę słonecznego wiatru, czyli strumienia naładowanych cząstek wyrzucanych z gwiazdy.
• SOHO, USA; start 2.12.1995 „Zawisł“ pomiędzy Ziemią a Słońcem, skąd obserwuje Słońce kamerami w falach nadfioletowych, rentgenowskich.

Satelity badające słońce. Od lewej: Ulysses, Soho i Wind.

Wyprawy planowane w XXI wieku

• MARS Surveyor, USA; start 2001, 2003, 2005 Misje marsjańskie. Co dwa lata będą startować orbiter i lądownik. W 2005 r. lądownik ma pobrać próbki gruntu i wrócić z nimi na Ziemię.
• MUSCES-C, Japonia; 2002 Kierunek: planetoida 460 Nereus. Pobierze próbki jej skał i wróci.
• SMART-1, Europa; 2002 Księżyc.
• Mars Express, Europa; start 2003 Sztuczny satelita Marsa, m.in. z polską aparaturą.
• Rosetta, Europa; start 2003 Misja do komety Wirtanena. Po raz pierwszy maleńki lądownik ma osiąść na powierzchni jądra komety. Nastąpi to dopiero w 2011 r. Na pokładzie - również polska aparatura, m.in. penetrator do wbicia się wgłąb kometarnego gruntu.
• Selene Moon, Japonia; 2003 Wyląduje na powierzchni Księżyca.
• Europa orbiter, USA; 2003 Leci do Europy, jednego z największych księżyców Jowisza. Sprawdzi, czy pod lądową skorupą, która pokrywa ten księżyc, znajduje się ocean.
• Messenger, USA; start 2004 Po pięciu latach podróży ma dotrzec na Merkurego. Będzie m.in. poszukiwał lodu na biegunach planety.
• Deep Impact, USA; start 2004 Poleci do komety Tempel 1. Wystrzeli półtonowy miedziany pocisk, który uderzy w kometę i zrobi w niej krater wielki jak boisko piłkarskie i głęboki na siedem pięter. Dzięki temu będzie można zajrzeć do wnętrza komety.
• Pluto-kuiper Express, USA; start 2004 W drugiej dekadzie XXI w. ma dotrzeć do Plutona.
• Solar probe, USA; 2007 Po raz pierwszy ma dotrzeć do korony słonecznej - zbliży się na odległość kilka milionów kilometrów do Słońca. Jego osłony cieplne będą musiały wytrzymać temperaturę ponad 2 tys. st. Celsjusza. B