banner_ardu-grill.PNG

et et

Tartu Hoiu-laenuühistu finantskool. Rahakool

Seksuaaltervise kool

Beebikool

Moekool

Õigusabikool

NAISELT NAISELE

MEHELT MEHELE

Toidukool

Väikelaste kool

Põhikool

Ametikool / Kutsekool

Gümnaasium

Ülikool / Kõrgkool

Liikluskool / Autokool

Elukool / Elukestev õpe



turvakood

lapsevanem-logo.gif

Automaatjaamad planeetide juures

Lapsevanem.ee - Sisukestev õpe lapsevanemale :: Automaatjaamad planeetide juures Matemaatika, füüsika, ajalugu, inimeseõpetus jne. Kõik selleks et abistada õppijat.Automaatjaamad planeetide juures,Matemaatika, ekool, e-kool, füüsika, ajalugu, seks, abort

Automaatjaamad planeetide juures
Tõnu Tuvikene (1952)
"Tartu Tähetorni Astronoomiaring" asepresident.

Kosmoseajastu algusest saadik on USA ja NSV Liit (hiljem Venemaa) Päikesesüsteemi uurimisel konkureerinud. 1985. aastal lisandusid neile veel Jaapan ja ESA (European Space Agency — Euroopa Kosmoseuurimise Agentuur), kes N. Liidu kõrval saatsid oma automaatjaamad uurima Maa lähedale jõudnud Halley komeeti. Sellest üritusest jäi rahapuudusel kõrvale USA, kust aastatel 1978-1989 ei startinud ühtki planeetidevahelist automaatjaama. Sellegipoolest ei jäänud USA kõrvale planeetide uurimisest. Juba 1977. aastal startinud Voyager 2 möödus kõigist hiidplaneetidest, neist viimasena Neptuunist 1989. Pilk jäi heitmata vaid Pluutole, mida pole suudetud teha seniajani.

Nõukogude kosmonautika luigelauluks planeetide uurimisel sai kahe automaatjaama Fobos saatmine Marsi suunas 1988, üks neist vaikis juba poolel teel, teine aga vahetult enne uuringuid. Et ESA ja Jaapani tegevus piirdus vaid huviga komeedi vastu, siis on sellest ajast praeguseni ainsaks planeete automaatjaamadega uurivaks riigiks USA.


Veenus ja "Magellan"
Selle sajandi viimane aastakümme algas planeetide uurimisel 1989 kahe automaatjaama stardiga, ja seda esmakordselt kosmosesüstiku pardalt. Magellan suundus Veenuse juurde, Galileo alustas pikka teekonda Jupiteri poole.

Esimesena jõudis oma eesmärgini loomulikult Magellan, mille peamiseks ülesandeks oli kaardistada radari abil Veenuse pind. Radarimõõtmisteks ning sidepidamiseks Maaga kasutati ühte ja sedasama 3,7 m läbimõõduga antenni. Teinud ümber Veenuse piklikul, üle pooluste kulgeval orbiidil täistiiru 3 tunni ja 15 minutiga, kulus tal terve planeedi kaardistamiseks 8 kuud. Selliseid tsükleid tegi Magellan ajavahemikus 1990. a. septembrist kuni 1993. a. maini neli, mis katsid 98 protsenti planeedi kogupindalast ja võimaldasid uurida ajalisi muutusi (neid ei leitud).

Saadud piltide põhjal hindavad uurijad Veenuse pinna vanuseks 500 miljonit aastat. Et Veenus, nagu ka teised planeedid, on 4,5 miljardit aastat vana, siis pidi mingi protsess pinna uuesti kujundama. Selleks oli ilmselt laava väljavoolamine massiliste pidevate vulkaanipursete ajal, sest erinevalt Maast ei asu vulkaanid Veenusel rühmiti, vaid katavad planeeti enam-vähem ühtlaselt. Kokku võib neid olla mõnesajast tuhandest miljonini. Piltidelt on näha ka kuni tuhandete kilomeetrite pikkusi kanaleid, mida mööda pole aga voolanud vesi, vaid laava. Jälgi vee tegevusest pole üldse märgata, küll aga tuulte poolt tekitatud luiteid.

11. oktoobril 1994 alandati Magellani orbiiti niipalju, et kaks päeva hiljem põles ta Veenuse atmosfääris ära. Arvatavasti kukkusid mõned tükid ka planeedi pinnale.


"Galileo" ja Jupiter
Automaatjaama Galileo väljatöötamisega tehti algust 1977 ja see oleks pidanud startima juba 1982. aastal. Mitmetel põhjustel, sealhulgas ka Challengeri katastroofist tingitud pausi tõttu kosmosesüstikute lendudes, võeti lend ette aga alles 1989. Aastal 1982 toimunud stardi puhul oleks Galileo jõudnud Jupiteri juurde juba kahe aastaga. Nüüd aga planeetide seis enam nii soodne ei olnud ja ka kasutatav kiirendusaste oli esialgselt planeeritust nõrgem ning seetõttu ootas ees üle kuue aasta pikkune teekond. See aeg oleks võinud veelgi pikem olla, kuid lennu kavandajad otsustasid kavaldada ja kasutada täiendavaks kiiruse kogumiseks möödalende teistest planeetidest. Iga selline möödumine muudab automaatjaama orbiiti ning lisab talle kiirust. Tõsi küll, selle võrra aeglustub planeedi liikumine, kuid masside tohutu erinevuse tõttu on kaotus tühine. Galileo kasutas kiirendamiseks üks kord Veenust ja kaks korda Maad.

Galileo oli esimene automaatjaam, mis möödus asteroidide lähedalt. Esimest korda juhtus see juba kahe Maast möödumise vahel 29. oktoobril 1991, kui Galileo lendas mööda asteroid Gasprast. Kaks aastat hiljem (28. 08.1993) möödus ta asteroid Ida-st ja avastas sellel kaaslase, mis sai nimeks Dactyl. See oli esimene teadaolev asteroidi kaaslane. 22. juulil 1994 nägi Galileo ainsana otseselt komeedi Shoemaker -Levy 9 langemist Jupiterile.

Galileod kimbutas mitu probleemi, tõsiseim neist — paraboolantenn ei avanenud. Seetõttu tuli kõik uurimistulemused salvestada magnetofonilindile ja sealt edastada Maale tavalise antenni abil kiirusega (õigemini küll aeglusega) 5 baiti sekundis! Kõigele lisaks hakkas tõrkuma ka magnetofon. Sellele vaatamata on lend olnud tulemuslik.

13. juulil 1995 eraldus automaatjaamast sond, mis jätkas teekonda iseseisvalt ja sisenes 7. detsembril Jupiteri atmosfääri. Samaks ajaks jõudis Jupiteri juurde ka Galileo ning salvestas sondilt saabuva info, edastades selle hiljem Maale.

57,6 minutit kestnud töö käigus jõudis sond 200 km pilvedest allapoole. Temperatuur oli seal juba 150 °C, rõhk aga ületas maist 30 korda. Sond pilvi peaaegu ei märganudki, sest nagu näitasid Maalt tehtud vaatlused, sattus ta ühte harvadesse selgetesse aukudesse Jupiteri atmosfääris. Sellised augud katavad vaid ühe sajandiku Jupiteri pinnast. Sisenemiskohas puhus tugev tuul kiirusega kuni 150 m/s, mis näis sügavamal tugevnevat. See kinnitab oletust, et Jupiteri tuule energiaallikaks on planeedi sisesoojus, mitte päikesekiirgus, nagu Maal.


Tähelepanu — neli suurt!
Kaks aastat kestnud põhiprogrammi vältel uuris Galileo ka nelja suuremat Jupiteri kaaslast ning leidis neilt kõigilt hõreda atmosfääri. Vulkaanidega kaetud Io pind oli võrreldes Voyageride möödalendudega 1979. aastal muutunud. Galileo mõõtis sealse Pillan Patera vulkaani suudme temperatuuriks 1700 °C, mis on absoluutne kuumarekord Päikesesüsteemis (kui Päikest ennast mitte arvestada). Nii kõrget temperatuuri pole Maal looduslikult esinenud juba mitu miljardit aastat. Praegu küünib maistest vulkaanidest purskuva laava temperauur vaid veidi üle 1100 °C. Ganymedesel leidis Galileo esimesena planeetide kaaslaste hulgas magnetvälja.

Kõige huvitavam uurimisobjekt oli aga jääga kaetud ja Päikesesüsteemi üks paremini peegeldav kaaslane — Europa. Möödalennul tehtud fotod näitasid tema jääkihis olevaid pragusid, jääplaate ja -mägesid meenutavaid moodustisi. Tundub, et jäise pinnakihi all on jääst, veest ja kividest koosnev sulp. Europa uurimistulemused osutusid nii huvitavateks, et põhiprogrammi lõppemisel 1997. aasta detsembris alanud lisaprogramm nimetati "Galileo-Europa missiooniks". Järelejäänud aja jooksul teeb automaatjaam 8 möödalendu Europast. Peale Europa uurib Galileo lisaprogrammi ajal veel Jupiteri ennast, samuti Io-d ja tema tekitatud laetud osakeste vööndit. Käesoleva aasta lõpus kavatsetakse uurimistöö lõpetada ja edaspidi saadab Galileo infot vaid oma seisukorra kohta, kuni Jupiteri ümbritsevad kiirgusvööndid ta lõplikult rivist välja löövad.


Rõõmsa näo kraater — viimane avastus Marsil
Selle aastakümne planeediuuringute tõeliseks lemmikuks kujunes aga Marss. Üle pika aja esimese katse meie punast naaberplaneeti uurida tegid ameeriklased, kes saatsid 1992 välja automaatjaama nimega Mars Observer. Kahjuks katkes sellega side 21. augustil 1993, kolm päeva enne Marsi orbiidile jõudmist. Veel halvemini läks Venemaa automaatjaamal Mars 96, mis 1996. aastal ei jõudnud kaugemale Maa tehiskaaslase orbiidist. Hästi läks aga samal aastal startinud USA automaatjaamadel Mars Pathfinder ja Mars Global Orbiter (MGS), millest viimane sarnaneb Mars Orbiteriga. Kuna Pathfinderist ja temaga kaasas olnud sõidukist Sojourner on "Horisondis" juba juttu olnud (nr. 7 1999), siis sellel siin põhjalikumalt enam ei peatu. Lisame vaid, et ühendus temaga katkes 27. septembril 1997, kui ta oli töötanud Marsi pinnal kolm korda planeeritust kauem ja jõudnud teha üle 16 000 foto. Lisaks tegi Sojourner 550 pilti ja määras 16 pinnaseproovi keemilise koostise.

Aga veel enne, kui Pathfinder igaveseks vaikis, jõudis 15. septembril Marsi tehiskaaslase orbiidile Mars Global Surveyor (MGS). Esialgu oli tema orbiit väga piklik ja tööks vajaliku, ligi 400 km kõrgusel üle pooluste kulgeva ringorbiidi saavutamiseks oli ette nähtud kasutada pidurdamist Marsi atmosfääris. Seda operatsiooni oli katsetanud esmakordselt Veenuse juures teatavasti Magellan.

Nagu Pathfinderi, nii ka MGSi esialgsed uurimistulemused viitavad Marsi praegusest kuumemale ja niiskemale minevikule. Kuid MGS pidi tegelema ka teaduskaugete asjadega. Nii tehti ühena esimestest 1998. aasta aprillis foto alast, kus asub nn. Marsi nägu. Inimese nägu meenutav pinnavorm avastati juba Vikingi tehtud fotodelt 1976. NASA kiirustas selle pildistamisega, et kummutada arvamus "näo" tehislikust päritolust. See ka õnnestus, sest nagu arvata võiski, polnud MGSi tehtud Vikingist 10 korda suurema lahutusvõimega fotol jälgegi näost, sellel paistis vaid räsitud küngas. Jällegi oli inimsilm näinud seda, mida ta näha tahtis, mitte aga seda, mis tegelikult näha oli.

Hoopis teistlaadi "nägu" pildistas MGS oma esimesel "õigel orbiidil" kulgenud tööpäeval 8. märtsil 1999. See Galle nime kandev kraater on oma lõbusa väljanägemise poolest tuntud kui "Rõõmsa näo kraater" ("Happy face crater").


Kümne aasta kavad seoses Marsiga
Eelmisel aastavahetusel lennutati Marsi suunas järjekordselt kaks automaatjaama. Detsembris startinud Mars Climate Orbiter jõuab samuti Marsi orbiidile. Erinevalt MGSist on tema uurimisobjektiks mitte Marsi pind, vaid selle atmosfäär. Jaanuaris startinud Mars Polar Lander maandub Marsi lõunapolaarmütsi lähedusse. Muidu Pathfinderi sarnasel maanduril on lisaks veel kopp pinnaseproovide võtmiseks. Proove saab selleks ettenähtud seadmes kuumutada ja eraldunud gaase analüüsida. Täiesti uudse seadmena on maanduril mikrofon, millega kuuleb Marsi pinnal kostvaid hääli, näiteks tuule puhumist. Huvitav, et algatus mikrofoni paigaldamiseks ja seade ise on tulnud ühiskondlikult organisatsioonilt, USA Planeediühingult. 10 minutit enne maandumist eralduvad kaks Deep Space 2 nime kandvat sondi, mis tungivad ilma pidurduseta kiirusega 200 m/s kuni 2 meetri sügavusele Marsi pinna sisse. Sondid võtavad väikese (mass 0,1 g) pinnaseproovi ja uurivad seda vee (jää) esinemise seisukohalt. Antenn saatja ja patareidega jääb pinnale ja saadab uurimistulemused retranslaatorina toimiva MGSi vahendusel Maale.

Möödunud suvel läkitas oma Nozomi ("Lootus") nime kandva automaatjaama Marsi suunas ka Jaapan, kuid mootori vajalikust väiksema veojõu tõttu jõuab see kohale planeeritud 1999. aasta sügise asemel neli aastat hiljem, 2003. aasta lõpus. Pärast Marsi tehiskaaslase orbiidile jõudmist alustab Nozomi peaasjalikult atmosfääri uurimist.

Alates MGSist on Marsi külastamine muutunud täiesti perioodiliseks tegevuseks, uued automaatjaamad stardivad iga kahe aasta (täpsemalt 26 kuu) tagant, kui Maa ja Marsi omavaheline asend on sihtkohani jõudmiseks soodsaim.

2001. aastal saadab USA Marsi juurde jälle kaks automaatjaama. Orbiiter kaardistab Marsi pinna keemilist koostist, kasutades selleks neutron- ja gammaspektromeetreid. Maandur viib Marsi pinnale Sojourneriga identse sõiduki Marie Curie.

Aastal 2003 läheb asi hoopis põnevaks — siis saadab oma "orbiiteri" Marsi juurde ESA. Sellel on ka maandur Beagle. USAst lendab Marsile vaid maandur, millel on Sojournerist märksa täiuslikum Athena-tüüpi sõiduk. Viimane kogub ümbruskonnast umbes ühe kilogrammi pinnaseproove ja toimetab selle maandurile. Seejärel stardib maandurilt väike rakett, mis viib pinnaseproovi Marsi tehiskaaslase orbiidile. 2005. aastal suundub Marsi poole teine samasugune maanduriga automaatjaam, mis toimetab sealt kogutud pinnaseproovid samuti Marsi orbiidile. Need toob Maale samal aastal startiv Prantsuse automaatjaam, mis peaks tagasi jõudma 2008. aastal.


Saturni juurde ja kaugemalegi
1997. aasta oktoobris lähetati Saturni suunas äärmuslike keskkonnakaitsjate vastuseisust hoolimata USA viimase aja raskeim (5712 kg) ja kallim (kokku 3,3 miljardit dollarit) automaatjaam Cassini. Seal asub ka ESA valmistatud sond Huygens. Keskonnakaitsjate viha põhjustasid pardal olevad radioaktiivsed isotoop-patareid, mis nende arvamuse kohaselt võivad stardil toimuva katastroofi korral suure maa-ala radioaktiivselt reostada. Need kartused polnud millegagi põhjendatud, sest NASA rakendas patareide ehituses täiendavaid turvameetmeid.

Cassinit ootab ees pikk teekond. Kuigi kiirendamiseks kasutatakse möödalende Veenusest (kaks korda), Maast ja Jupiterist, jõuab ta Saturni tehiskaaslase orbiidile alles 2004. aasta suvel. Sama aasta novembris eraldub Huygens ülejäänud automaatjaamast ja siseneb Saturni suurima kaaslase Titani atmosfääri. Peale atmosfääri keemilise koosseisu ja füüsikaliste tingimuste kindlakstegemist pildistab ta kuni 2,5 tundi kestva langevarjuga laskumise käigus Titani pilvi ja pinda. Heal juhul võib pinnal koguni kuni pool tundi töötada.

Titani uurimisele pöörab suurt tähelepanu ka Cassini. Muu hulgas kuulub tema varustuse hulka veel radar, millega kaardistatakse Titani samamoodi nagu Magellaniga Veenust.

USA kavatseb jätkata Jupiteri kaaslase Europa uurimis ja 2003. aastal välja saata Europa Orbiteri nimelise automaatjaama. Selle radar peab suutma näha koguni Europat katva jääkihi alla.


Mis saab Pluutost?
Päikesesüsteemi planeetidest on automaatjaama abil uurimata veel Pluuto. NASA-l on plaanis see puudus kõrvaldada 2004. aasta detsembris automaatjaamaga Pluto-Kuiper Express, mis peaks üheksandast planeedist mööda lendama 2012. aastal. Stardi aeg on kriitiline, kuna ainult siis on võimalik kiirendamiseks kasutada Jupiteri. Unustuse hõlma pole jäetud ka Merkuuri. Päikesele lähima planeedi juurde plaanivad lendu jaapanlased aastal 2005 ja eurooplased (ESA) 2009.

Kõiki neid ettevõtmisi, juba toimunuid kui kavandatavaid, ühendavaks lüliks on vee ja seega kaudselt eluvõimaluste otsimine erinevatelt taevakehadelt. (Vt. ka Laurits Leedjärv. Universum täis vett. "Horisont" nr. 7 1998). Kas neid otsinguid saadab ka kunagi edu, eks seda näita aeg, kuid tõenäosus selleks näib olevat piisavalt suur.

1989-1999 startinud planeetidevahelised automaatjaamad

Nimi Riik Taeva keha Start Saabu- mine Lennu eesmärk
Magellan USA Veenus 04.05.1989 10.08.1990 Orbiiter radar-kaardistamiseks
Galileo USA Jupiter 18.10.1989 07.12.1995 Sond/orbiiter
Mars Observer USA Marss 25.09.1992   Side katkes Marsi läheduses 21.08.1993
Mars Global Surveyor USA Marss 07.11.1996 12.09.1997 Orbiiter kaardistamiseks
Mars 96 Venemaa Marss 16.11.1996   Start ebaõnnestus
Mars Pathfinder USA Marss 04.12.1996 04.07.1997 Maandur ja sõiduk "Sojourner"
Cassini Huygens USA ESA Saturn Titan 15.10.1997 01.07.2004 27.11.2004 Orbiiter Sond
Nozomi
(Planet-B)
Jaapan Marss 03.07.1998 ??.12.2003 Orbiiter
Deep Space 1 USA Asteroid 1992KD 24.10.1998 28/29.07. 1999 Möödalend
Mars Climate Orbiter USA Marss 11.12.1998 23.09.1999 Orbiiter atmosfääri uurimiseks
Mars Polar Lander Deep Space 2 USA Marss 03.01.1999 03.12.1999 Maandur kopaga pinnase kaevamiseks 2 pinnasesse tungivat sondi



Kavandatud planeetidevahelised automaatjaamad

Nimi Riik Taeva- keha Start Lennu omapära ja eesmärk
Mars Surveyor
2001 Orbiter
USA Marss 07.03.2001 Orbiiter
Mars Surveyor
2001 Lander
USA Marss 05.04.2001 Maandur ja sõiduk "Marie Curie"
Mars Surveyor
2003
USA Marss mai 2003 Maandur ja sõiduk "Athena", kogutud proovid saadetakse orbiidile
Mars Express ESA Marss juuni 2003 Orbiiter ja maandur "Beagle"
Europa Orbiter
USA Europa november 2003 Orbiiter radari, kaamera ja laser-kõrgusmõõtjaga
Pluto-Kuiper
Express
USA Pluuto detsember 2004 Möödalend 2012
Mars Surveyor
2005 Lander
USA Marss juuli 2005 Maandur pinnasepuuriga ja sõiduk "Athena", kogutud proovid saadetakse orbiidile
Mars Surveyor
2005 Orbiter
Prantsusmaa Marss juuli 2005 Orbiiter. Toob orbiidil olevad pinnaseproovid Maale tagasi
Mercury Orbiter Jaapan Merkuur august 2005 Orbiiter
Mercury Orbiter ESA Merkuur 2009 Orbiiter


4 / 1 9 9 8   J U U N I HORISONT

printerisõbralik versioon esita küsimus
viimati toimetatud: 21. 04. 2005. 10:18