Космические аппараты в космосе, которые сделали больше, чем от них ожидали

Полёты в космос не всегда идут в строгом соответствии с планом. И если такое случается, то исправить что-то в космосе почти невозможно — запущенная станция находится на огромном расстоянии, а поломки далеко не всегда можно устранить с помощью компьютерных команд. Однако в этот момент вполне можно включить фантазию и поимпровизировать. Если инструмент сломался и перестал выполнять первоначально заложенную в него функцию, это не значит, что он не годен вообще ни на что, не правда ли? Если разводной гаечный ключ намертво застрял в одном положении, то он превращается в обычный — например, на 14. Если у него отвалится лапка, вы получите молоток, пусть и крайне необычной формы. Специалистам НАСА поневоле пришлось применить эту концепцию к гораздо более сложному оборудованию, и в некоторых случаях это дало потрясающие результаты.

«Кеплер»

Космический телескоп «Хаббл» с 1990 года обслуживался и ремонтировался астронавтами в космосе пять раз. Но это исключение из правил. Он располагается на низкой околоземной орбите и до определённого времени НАСА отправляло к нему «сервисные бригады», устранявшие все неполадки. Другим телескопам повезло меньше. Например, «Кеплеру». Он искал экзопланеты транзитным способом — то есть непрерывно наблюдал за 150000 звёздами, пытаясь обнаружить еле уловимые потускнения, свидетельствовавшие о проходе по их диску объектов меньшего размера.

Космический телескоп «Кеплер»
Автор: NASA [Public domain]

У телескопа было четыре гироскопических стабилизатора — по одному на каждую ось пространства и запасной, если выйдет из строя один из трёх основных. Эта система должна была защитить космическую станцию от воздействия солнечного ветра. В 2013 году, через четыре года после начала работы, два стабилизатора вышли из строя, и «Кеплер» потерял устойчивость. Чтобы поддерживать его, приходилось прилагать неимоверные усилия. Это заставило специалистов НАСА перевести его в режим сна и погрузиться в расчёты. Через несколько месяцев напряженной работы стало понятно, что в этой ситуации может прийти на помощь тот самый противник, с которым они до этого боролись, а именно солнечный ветер. Они сориентировали телескоп против него, а два исправных гироскопа просто «удерживали» станцию на месте.

А Вы смотрели: Почему Китай так рвётся в космос?

Это означало, что «Кеплер» приходилось «подправлять» каждые 80 дней, так как он вращался вокруг Солнца и медленно отклонялся от заданного ему относительно солнечного ветра направления. В связи с описанными сложностями телескоп отвлёкся от заданного изначально района наблюдения, и большую часть времени изучал другие участки космоса. И это, как вы уже догадались, принесло фантастические результаты — в виде тысяч найденных экзопланет.

«Спитцер»

«Кеплер» — не единственный телескоп в космосе, который пришлось спасать НАСА. «Спитцер» был призван наблюдать за космосом в инфракрасном диапазоне. При этом он специально охлаждался практически до абсолютного нуля. Этот метод позволяет разглядеть то, что не видно в обычные оптические приборы, в том числе крайне удалённые от нас объекты. Срок эксплуатации этой станции изначально оценивался в два с половиной года, но она его легко преодолела. В 2009 году, через пять с половиной лет эксплуатации, на «Спитцере» иссяк запас жидкого гелиевого хладагента. Телескоп перестал видеть очень холодные и тусклые объекты, которые до этого попадали в поле его зрения.

Космический телескоп «Спитцер»
Автор: NASA/JPL-Caltech [Public domain]

Однако после повышения рабочей температуры телескоп был в состоянии следить за астероидами и кометами внутри Солнечной системы, а также за далекими древними галактиками. Начался второй этап работы телескопа, который тут же прозвали «теплым». Это кому-то может показаться насмешкой, так как температура «поднялась» всего лишь до минус 241 градуса по Цельсию. Результатом перепрофилирования «Спитцера» стали ценнейшие наблюдения за небесными телами внутри нашей системы. Эта станция продолжает работу до сих пор. Учёные надеются, что как минимум до следующего года с ней ничего не случится.

«Deep Impact»

Работа в космосе — это не только наблюдение за чем-то издалека. Иногда учёным нужно познакомиться с тем или иным объектом поближе. С этой целью был создан космический аппарат «Deep Impact«. Его 370-килограммовый ударный зонд должен был врезаться на скорости 37000 километров в час в комету Темпеля-1. Эта операция была успешно осуществлена в 2005 году, в результате чего исследователи получили большой объём данных о природе комет. И ещё мы, наверное, немного отомстили за динозавров.

Изображение художника концепции АМС Deep Impact после отделения зонда «Импактор»
Автор: https://solarsystem.nasa.gov

Работа, по большому счёту, была выполнена, но в космосе остался полностью функциональный космический корабль. Он не мог пропасть даром, сгинуть от безделья. Было решено дать ему новое задание. Эта миссия получила название «EPOXI». В её рамках «Deep Impact» пролетел мимо другой кометы, наблюдал за Землёй и Марсом, и даже искал экзопланеты. NASA потеряло с ним контакт в августе 2013 года.

А Вы смотрели: Кварк-глюонная плазма

«Стардаст»

Stardust перед запуском
Автор: NASA [Public domain]

Ещё одна космическая станция, получившая «вторую жизнь». Выполняя основное задание, «Стардаст» в 2004 году пролетел сквозь хвост кометы Вильда-2, а затем выполнил ещё несколько «поручений». Одним из них был облет уже упоминавшейся кометы Темпеля-1. Он состоялся в 2011 году и подарил исследователям возможность ещё раз посмотреть на результаты её столкновения с зондом «Deep Impact». Ну и, естественно, это позволило увеличить познания о природе небесных тел этого типа.

«Оппортьюнити»

Модели всех успешных марсоходов в сравнении: «Соджорнер» (самый маленький), «Спирит»/«Оппортьюнити» (средний), «Кьюриосити» (самый большой)
Автор: NASA [Public domain]

Наш рассказ не был бы полным без упоминания об этом герое освоения космоса. О нём наверняка будет сложено множество легенд. Изначально планировалось, что он проработает всего три месяца, а он превзошёл ожидания в шестьдесят раз. В течение почти 15 лет он искал воду на Марсе и собирал другие научные данные. «Оппортьюнити» — это, наверное, не самый показательный пример, и его рекорды вряд ли будут побиты скоро, однако его успех наглядно демонстрирует с какой тщательностью планируются нынешние космические миссии и какой запас прочности имеет то, что отправляется за пределы земной атмосферы. Это каждый раз очень сложные и дорогостоящие предприятия, поэтому ученые и инженеры, ответственные за них, заботятся о том, чтобы все было сделано идеально.