MESSENGER

3 августа 2004 06:15:57 - старт
2 августа 2005 года - пролет Земли
24 октября 2006 года - пролет Венеры
5 Июня 2007 года - 2 пролет Венеры
14 января 2008 г. - пролет Меркурия
6 октября 2008 г. - 2 пролет Меркурия
29 сентября 2009 г. - 3 пролет Меркурия
18 февраля 2011 года - панорама Солнечной системы со всеми планетами
18 марта 2011 года 00:45 - вышел на орбиту ИС Меркурия
4 апреля 2011 - начал сбор данных
17 марта 2012 года - завершена основная часть миссии
к 20 апреля 2012 года - после трёх коррекций Т снижен с 12 до 8 часов.
17 марта 2013 года - завершена дополнительная часть миссии
21 января 2015 года - последний маневр (поднятие орбиты)
30 апреля 2015 года 19:26 - КА упал на Меркурий

Новости космонавтики 1997 №9:
США. Пять предложений по программе "Discovery"

23 апреля. И.Лисов по сообщению NASA. NASA выбрало пять проектов космических миссий из 34 предложенных на первом этапе отбора по программе "Discovery" для проработки возможности их осуществления.

Официальное объявление конкурса проектов состоялось 20 сентября, а прием предложений закончился в декабре. На конкурс могли быть представлены проекты по темам "Исследование Солнечной системы" или "Поиск внесолнечных планетных систем". Как было официально объявлено, пять отобранных проектов имеют "наибольшее научное значение".

В число отобранных вошли следующие предложения:

4. "Messenger". Название, переводимое как "Посол", является сокращением от "Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging", где прописана вся сфера использования аппарата - исследование поверхности и геохимии Меркурия и околомеркурианской среды. Орбитальный аппарат будет нести семь научных приборов. Руководитель проекта - д-р Шон Соломон из Института Карнеги. Стоимость - 257 млн $.

Каждая из пяти победивших групп получит 350 тыс $ на проведение в течение 4 месяцев - до 15 августа - исследований по возможности исполнения проекта, в фокусе которых будут планы стоимости, управления и технический план. Представляемые NASA материалы должны, среди прочего, указывать на возможности привлечения малого бизнеса и "образовательный выход", то есть использование материалов проекта в обучении школьников и студентов. На этом этапе запрещается поднимать предварительно объявленную стоимость более чем на 20%.

По представленным материалам NASA выберет в октябре 1997 г. один или два проекта для полномасштабной разработки и осуществления. Выбранный космический аппарат должен быть готов к запуску не позже 30 сентября 2002 г. Стоимость проекта, рассчитанная по правилам программы "Discovery" (разработка и первые 30 суток полета) не должна превышать 183 млн $ в долларах 1997 финансового года.


Вики:
«Мессенджер» (англ. MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging — MESSENGER) — американская автоматическая межпланетная станция (АМС) для исследования Меркурия. Запущена 3 августа 2004 года со станции ВВС США на мысе Канаверал с помощью ракеты-носителя «Дельта» 7925H-9.5. 18 марта 2011 года в 01:10 UTC станция благополучно вышла на орбиту Меркурия. Полёт завершился 30 апреля 2015 года, когда станция упала на Меркурий
Меркурий является одним из самых малоизученных объектов Солнечной системы. До «Мессенджера» его исследовал только один космический аппарат — «Маринер-10», 3 раза пролетевший около планеты в 1974—1975 годах. Было заснято менее половины поверхности Меркурия, отсутствовали данные о химическом составе, строении планеты и многом другом. Для заполнения этих пробелов НАСА была организована миссия «Мессенджер». После принятия решения о продлении срока службы аппарата на год (изначально он должен был завершить работу 17 марта 2012 года) в задачи полёта также было включено изучение воздействия увеличения солнечной активности на Меркурий в ходе начала нового солнечного цикла.
Стартовая масса АМС «Мессенджер» — около 1100 кг, причём почти 600 кг (более половины всей массы) — топливо. Корпус аппарата изготовлен из углепластика и имеет размеры 1,42х1,85х1,27 м. Из-за значительной мощности солнечного излучения у орбиты Меркурия (в 11 раз выше, чем у Земли) предприняты специальные меры для обеспечения приемлемого теплового режима КА. Обращённая к Солнцу сторона аппарата прикрыта солнцезащитным экраном размером 2,5х2 м, сам корпус укутан в многослойную теплоизоляцию, а для отвода тепла от корпуса КА предусмотрены радиаторы и тепловые трубы. Источником энергии для станции служат две односторонние поворотные панели солнечных батарей (СБ) размером 1,5х1,65 м с фотоэлементами на арсениде галлия. Они способны вырабатывать более 2 кВт, но аппарату достаточно всего 385—485 Вт на стадии перелёта и 640 Вт при работе на орбите, поэтому СБ будут ориентировать под разными углами. Более того, 67% площади панелей — это небольшие зеркала, которые отражают большую часть солнечных лучей и не дают панели перегреться.
Двигательная установка станции включает в себя двухкомпонентный маршевый двигатель с тягой 68 кгс для больших манёвров и 16 малых однокомпонентных ЖРД. Горючее (гидразин) и окислитель (тетраоксид диазота) хранятся в трёх титановых баках диаметром 56 см и длиной 104 см; гелий, находящийся под высоким давлением, обеспечивает их подачу в двигатели. В систему связи аппарата входят две антенны высокого усиления HGA типа «фазированная решётка», а также две веерные антенны среднего усиления MGA и четыре антенны низкого усиления LGA. Все антенны закреплены неподвижно, что повышает их надёжность; при этом сигналы фазированных решёток (впервые используется в «дальнем космосе») могут быть направлены под углом до 45° к оси самой антенны. 11-ваттный передатчик обеспечивает передачу данных с борта на Землю в диапазоне X со скоростью от 9,9 бит/с до 104 кбит/с. Команды с Земли на борт идут со скоростью от 7,8 до 500 бит/с. Ориентация осуществляется с помощью двух звёздных датчиков, а также четырёх гироскопов и четырёх акселерометров, входящих в состав инерциального измерительного блока IMU (Inertial Measurement Unit). «Мозгом» аппарата являются 2 модуля интегрированной электроники IEM (основной и резервный), каждый из них имеет главный процессор RAD6000 (25 МГц) и аналогичный процессор для защиты от сбоев (10 МГц). В состав каждого IEM также входит твердотельное запоминающее устройство с памятью до 1 Гбайт.
В состав научной аппаратуры АМС входят:
Двухрежимная камера MDIS (Mercury Dual Imaging System) предназначена для топографической съёмки и детального исследования ландшафта Меркурия; состоит из широкоугольной и узкоугольной мультиспектральных камер. Широкоугольная камера имеет поле обзора 10,5° и 12 различных фильтров для наблюдения в диапазонах спектра от 400 до 1100 нм. Узкоугольная камера с полем обзора 1,5° будет получать детальные чёрно-белые изображения поверхности планеты.
Рентгеновский спектрометр XRS (X-Ray Spectrometer) предназначен для определения элементного состава тонкого (1 мм) верхнего слоя поверхности Меркурия с разрешением от 200 до 1000 км. Он регистрирует рентгеновское излучение с энергией в пределах от 1 до 10 кэВ, где находятся спектральные линии магния, алюминия, кремния, серы, кальция, титана и железа, а также солнечное рентгеновское и гамма-излучение.
Гамма-спектрометр и нейтронный спектрометр GRNS (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer) предназначен для регистрации нейтронов и гамма-лучей от элементов на поверхности Меркурия, испускаемых под воздействием космического излучения, а также естественного излучения радиоактивных элементов. Прибор будет применяться для картографирования поверхности планеты с целью определения элементного состава её коры, и в частности — обнаружения полярных льдов.
Спектрометр энергичных частиц и плазмы EPPS (Energetic Particle and Plasma Spectrometer) предназначен для изучения состава, распределения и энергии заряженных частиц в магнитосфере Меркурия. Состоит из спектрометра заряженных частиц EPS и высокоскоростного плазменного спектрометра FIPS.
Спектрометр для исследования состава атмосферы и поверхности MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) предназначен для определения состава верхней атмосферы и поверхности Меркурия. Он включает в себя два спектрометра: видимого и УФ-диапазона и видимого и ИК-диапазона.
Лазерный высотомер MLA (Mercury Laser Altimeter) предназначен для высокоточной топографической съёмки поверхности Меркурия.
Трёхкомпонентный магнитометр MAG предназначен для исследования магнитных аномалий на поверхности Меркурия, а также для изучения структуры и динамики его магнитного поля.
Меркурий является одним из самых труднодостижимых объектов Солнечной системы: чтобы перебраться с околоземной на околомеркурианскую орбиту, нужно погасить значительную часть орбитальной скорости Земли, которая составляет примерно 30 км/с. В настоящее время ни один аппарат не способен на прямой перелёт к Меркурию, и обычно применяется сложная стратегия из многочисленных гравитационных манёвров.
Траектория «Мессенджера» предусматривала 6 таких манёвров: 2 августа 2005 года аппарат прошёл на высоте 2347 км от поверхности Земли, 24 октября 2006 года состоялся пролёт около Венеры с минимальной высотой 2992 км, 5 июня 2007 года «Мессенджер» ещё раз пролетел вблизи Венеры по верхней границе облаков на высоте 338 км от поверхности планеты.
Во время первого пролёта около Венеры не было запланировано никакой программы научных исследований, потому что Венера и Солнце находились в верхнем соединении. Во время своего второго пролёта около Венеры «Мессенджер» сделал серию из 50 снимков удаляющейся планеты: первый — находясь на расстоянии 60,6 тыс. км от планеты, последний — на расстоянии 89,3 тыс. км. В течение второго пролёта Венеры «Мессенджер» также провёл совместные работы по изучению поверхности Венеры с европейским космическим аппаратом «Венера-экспресс». Кроме возможности сравнения данных полученных двумя КА, находящимися на разных траекториях и обладающими разными исследовательскими инструментами, эта работа стала для «Мессенджера» проверкой функционирования его научного оборудования.
14 января в 19:04 UTC, 6 октября 2008 года и 30 сентября 2009 года «Мессенджер» осуществил пролёты вблизи Меркурия, и 18 марта 2011 года вышел на высокоэллиптическую полярную орбиту вокруг самой близкой к Солнцу планеты. Наименьшая высота в перицентре составила 200 км. Аппарат должен был проработать на орбите Меркурия двое меркурианских суток, то есть немногим меньше земного года.
14 января 2008 года «Мессенджер» совершил первый пролёт около Меркурия (минимальное расстояние — 200 км), передав подробные снимки поверхности.
6 октября 2008 года зонд «Мессенджер» совершил второй пролёт в непосредственной близости от Меркурия. В ходе пролёта были получены снимки Меркурия, на которых обнаружились непонятные области тёмного вещества, обильно разбросанные по его поверхности. Они намного темнее фона и, судя по всему, представляют собой «выбоины», оставленные метеоритными ударами. Однако не все кратеры даже одинаковой глубины демонстрируют на дне материал одинаковой структуры — это говорит о том, что распределение вещества под поверхностью планеты неоднородно.
Состав этой тёмной породы неизвестен. Возможно, она содержит тёмный минерал наподобие ильменита, состоящего из железа и титана и весьма распространённого не только на Земле, но и на Луне. Может она быть и кремниевой с включениями железа.
Кроме того, в ходе второго пролёта зонд тщательно промерил меркурианский ландшафт и показал, что по высоте он в той области, которая была исследована, остаётся удивительно постоянным. Эта область (западное полушарие, окрестности экватора) на 30 % более ровная, чем противоположная. В коре Меркурия обнаружен резкий перепад высотой целых 600 м, который может быть «шрамом», оставленным на планете в результате её сжимания в период быстрого остывания.
29 сентября 2009 года «Мессенджер» совершил третий пролёт около Меркурия. В 21:55 UTC аппарат прошёл на расстоянии 228 км от поверхности планеты.
17 марта 2011 года «Мессенджер» выполнил манёвр торможения и начал выходить на орбиту вокруг Меркурия.
18 марта в 4 утра по московскому времени «Мессенджер» завершил торможение и перешёл на орбиту вокруг Меркурия. Программа исследований включала поиск воды на планете, а также выяснение того, почему ядро планеты занимает более 70 % её объёма.
29 марта зонд передал первые снимки поверхности планеты со своей постоянной орбиты. За шесть часов было передано 363 изображения. Всего планировалось сделать порядка 75 000 фотографий.
Из-за влияния притяжения Солнца орбита любого спутника Меркурия довольно быстро меняется. В конце 2014 года на «Мессенджере» закончилось топливо, что сделало невозможной коррекцию орбиты. Постепенно перицентр стал смещаться всё ниже к поверхности Меркурия. 30 апреля 2015 года «Мессенджер» завершил свою миссию, разбившись о поверхность планеты. Предполагается, что место падения находится в точке 54,4° N 149,9° W, около кратера Яначек. Сам момент падения не наблюдался с Земли, так как аппарат упал на ту сторону Меркурия, которая в это время была с Земли не видна. За время работы аппарата было получено более 277 тысяч снимков, в т.ч. изображение областей, которые не фотографировались ранее. Были обнаружены длинные уступы, необычные борозды и многие другие особенности.
Анализ солнечных вспышек с нейтронного детектора зонда показал наличие высокоэнергетических нейтронов, которые не могут наблюдаться на орбите Земли из-за их малого времени жизни.
Анализ магнитосферы Меркурия во время январского и октябрьского пролётов позволил сделать вывод о сильном взаимодействии между магнитными полями планеты и солнечным ветром.
18 февраля 2011 года на сайте миссии был опубликован «семейный портрет» планет Солнечной системы, представляющий собой коллаж из 34 фотографий, полученных «Мессенджером» в ноябре 2010 года. Из-за большого расстояния не видны только Нептун и Уран. Коллаж является своеобразным дополнением к семейному портрету, сделанному «Вояджером» 14 февраля 1990 года.
Сиддики:


На этом снимке, полученном КА NASA 2 октября 2013 года его широкоугольной камерой (WAC), показана освещенная солнцем сторона планеты Меркурий. Мессенджер был первым космическим аппаратом, который вышел на орбиту вокруг Меркурия
Научные инструменты:
1. Меркурианская двойная система визуализации (MDIS)
2. гамма-спектрометр (GRS)
3. нейтронный спектрометр (нс)
4. рентгеновский спектрометр (XRS)
5. магнитометр (МАГ)
6. Ртутный лазерный высотомер (MLA)
7. Спектрометр атмосферного и поверхностного состава Меркурия (MASCS)
8. Энергетический спектрометр частиц и плазмы (EPPS)
9. Радиологический эксперимент (РС)
Результаты: MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging, Поверхность Меркурия, Космическая среда, Геохимия и Ранжирование) была седьмой миссией класса «Дискавери» и первым космическим аппаратоми на орбите Меркурия. Его основной целью было изучение геологии, магнитного поля и химического состава планеты. Это была первая миссия на Меркурий после Маринера 10, более 30 лет назад. MESSENGER был запущен на опорную орбиту вокруг Земли, после чего его твердотопливный двигатель PAM-D запустил КА на траекторию выхода на гелиоцентрическую орбиту при 0,92 х 1,08 а.е. и наклоне на 6,4° к эклиптике. Дорога в шесть с половиной лет к Меркурию сопровождалась несколькими гравитационными маневрами во внутренней солнечной системе, в том числе одним пролетом Земли (2 августа 2005 года), двумя пролетами Венеры (24 октября 2006 года и 5 Июнь 2007 г.) и три пролета Меркурия (14 января 2008 г., 6 октября 2008 г. и 29 сентября 2009 г.). Гравитационные маневры позволили КА преодолеть проблему большого ускорения, сопровождающего полет к Солнцу; вместо этого, пролёты помогли замедлить скорость MESSENGER относительно Меркурия и также сохранить топливо для его орбитального полета (хотя это продлило продолжительность полёта). Пролёт Земли позволил диспетчерам миссии правильно откалибровать все приборы космического корабля, а также получить захватывающие изображения системы Земля-Луна. Во время второго венерианского пролета (на расстоянии всего 338 километров), MESSENGER ретранслировал огромное количество данных, в том числе данные видимой и ближней инфракрасной съемки верхней атмосферы. Некоторые из исследований, особенно изучение характеристик частиц и полей планеты, были скоординированы с миссией ЕКА "Венера-Экспресс". Три пролёта Меркурия еще больше замедлили работу КА, хотя во время последнего пролёта в сентябре 2009 года MESSENGER перешел в «безопасный режим» и, в результате, не собирал данных о Меркурии. К счастью, КА возродился 7 часов спустя. MESSENGER наконец вышел на орбиту вокруг Меркурия в 00:45 UT 18 марта 2011 года, почти через семь лет после запуска, и начал сбор данных 4 апреля. Орбита транспортного средства была очень эллиптической, приблизительно 9300 х 200 километров с 12-часовым орбитальным периодом. Одним из самых замечательных изображений MESSENGER была его мозаика Солнечной системы, полученная 18 февраля 2011 года со всеми видимыми планетами, кроме Урана и Нептуна, визуальный аналог изображения Солнечной системы, полученного Вояджер-1 14 февраля 1990 года. Ка 17 марта 2012 года завершил свою основную годовую миссию, сделав почти 100 000 снимков поверхности Меркурия. Одним из первых открытий было обнаружение высоких концентраций магния и кальция на ночной стороне Меркурия, выявление значительного смещения на север магнитного поля Меркурия от центра планеты, обнаружение большого количества воды в экзосфере Меркурия и обнаружение свидетельств прошлой вулканической активности на поверхности. В ноябре 2011 года НАСА объявило, что миссия MESSENGER будет продлена на год, что позволит космическому кораблю контролировать максимум солнечного излучения в 2012 году. Расширенная миссия продолжалась с 18 марта 2012 года по 17 марта 2013 года. На этом этапе, к 20 апреля, с помощью трех пусков двигателя орбитальный период сократился до 8 часов. Также в этот период, в начале мая 2012 года, MESSENGER снял свою 100-тысячную фотографию с орбиты. К этому времени визуализирующий прибор глобально отобразил как в монохромном режиме высокого разрешения, так и в цвете всю поверхность планеты. Именно во время этой первой расширенной миссии КА обнаружил признаки водяного льда на полюсах Меркурия, замерзшего в местах, где никогда не виден солнечный свет (что стало возможным благодаря тому факту, что наклон оси вращения Меркурия почти равен нулю). Вскоре было предоставлено второе расширение миссии, это продлило миссию до марта 2015 года, и 6 февраля 2014 года НАСА сообщило, что MESSENGER снял свое 200-тысячное изображение с орбиты, намного превышающее первоначальное ожидание по меньшей мере 1000 фотографий. Во время второго дополнения MESSENGER сфотографировал две кометы: Comet 2P/Encke и Comet C/2012 S1 (также известная как Comet ISON). Начиная с лета 2014 года операторы начали постепенно перемещать MESSENGER коррекциями к очень низкой орбите для новой исследовательской программы. К 12 сентября 2014 года, сразу после 10-й годовщины его запуска, орбита космического корабля снизилась до 25 километров. Затем диспетчеры миссий осуществили как минимум два орбитальных маневра (12 сентября и 24 октября), чтобы поднять орбиту и продолжить свою последнюю расширенную миссию. К Рождеству 2014 года стало ясно, что ракетное топливо истекло и что MESSENGER упадёт на планету в конце марта 2015 года. 21 января 2015 года операторы миссии выполнили последний маневр, чтобы поднять орбиту корабля, достаточную для продолжения научной деятельности в начале весны. 16 апреля 2015 года НАСА объявило, что космический корабль коснется поверхности Меркурия к 30 апреля после того, как у него кончится топливо. Как и было запланировано, в тот день, в 19:26 UT, MESSENGER врезался в поверхность планеты со скоростью около 14 080 км / час, создав новый кратер на Меркурии. Координаты падения, вероятно, были близки к 54,4° с.ш./149,9° з.д., недалеко от кратера Яначек в Суйсей Планития.