GRAIL

GRAIL в действии

The Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) - программа изучения гравитационного поля и внутреннего строения Луны космическими аппаратами, которые были запущены 10 сентября 2011 года с помощью ракеты Delta-2 в ее мощной конфигурации - 7920Н-10. Проект возглавляет глава департамента Earth, Atmospheric and Planetary Sciences Массачусетского Технологического Института Мария Зубер.

Аббревиатура GRAIL английски означает Грааль.

В начале января 2012 аппараты вышли на орбиту Луны, а непосредственно научная миссия началась в марте 2012 года.


1. Миссия

10 сентября 2011 связка из двух однотипных зондов GRAIL стартовала с космодрома на мысе Канаверал. В космическое пространство небольшие аппараты, суммарная масса которых составляет около 730 кг, вывела ракета-носитель "Дельта-2". Пуск сначала намечен на 8 сентября, задержали неблагоприятные погодные условия и дополнительные технические проверки, но сам полет прошел в штатном режиме. Зонды отделились от "Дельты-2" и развернули свои солнечные панели.

Основной задачей миссии было изучение гравитационного поля и внутреннего строения Луны. Аппараты GRAIL-A ("Эбб") и GRAIL-B ("Флоу") были выведены для движения по одной орбите вокруг нашего спутника на высоте около 55 километров над поверхностью, не отходя друг от друга на большое расстояние и чувствуя действие гравитационной силы, которая изменяется в зависимости от рельефа местности, над которой они пролетают, и от распределения массы в недрах Луны. Такие изменения должны приводить к смещению GRAIL-A относительно GRAIL-B, и поможет ученым, регистрируют эти незначительные сдвиги, составить точную карту гравитационного поля.

Путешествие к Луне длилась три с половиной месяца: GRAIL-A вышел на орбиту Луны 31 декабря, а GRAIL-B - 1 января 2012-го. На достижение нужных орбит и "расстановку" зондов ушло еще несколько недель, а затем стартовала 82-дневная программа измерений. В течение этих 82 дней аппараты синхронно передавали на Землю данные телеметрии, на основании которых ученые смогут составить самую точную карту гравитационного поля Луны на сегодняшний день. Через 40 дней после завершения миссии зонды должны упасть на лунную поверхность. Планируется, что анализ данных, полученных с помощью спутников, займет год. Однако миссия была продлена, сначала в мае 2012, далее до декабря 2012.

Возведение отработанных космических аппаратов с орбиты Луны началось 14 июня 2012. Перед падением "Эбб" и "Флоу" в последний раз включили свои двигатели, чтобы выработать остатки топлива. "Эбб" и "Флоу", как и было запланировано, врезались в поверхность спутника Земли 17 декабря около 17:30 по восточному времени США в районе кратера Голдшмидт. Скорость зондов в момент падения составляла около 1,7 километров в секунду, аппараты врезались в поверхность с промежутком в 20 секунд. В NASA отметили, что это было сделано для того, чтобы спутники, выполнили свою миссию после выработки топлива не могли представлять угрозу для других спутников. В момент падения аппаратов район падения находился в тени, поэтому наблюдать завершения их миссии с Земли было невозможно.

Безымянной горе, месту падения "Эбба" и "Флоу", было присвоено имя астронавта Салли Райд, [1] первой американки, совершила полет в космос. Райд, умершего в июле 2012 года, участвовала в работе над проектом GRAIL.


2. Результаты исследований

Гравитационная карта Луны, заключенная в рамках программы GRAIL

С помощью аппаратов GRAIL было открыто, что толщина лунной коры была заметно преувеличена. Сейсмографы, установленные во время экспедиции "Аполлона", давали результат в 60 километров (после повторного анализа - около 45 километров). Новые результаты утверждают, что ее толщина составляет "всего" около 30 километров.

Благодаря новым данным ученые установили, что гравитационное поле Луны сильно связано с его рельефом - такой связи не наблюдается ни в Земли, ни в Марса, ни в Венеры. Исследователи считают, что новые данные могут значительно подкорректировать существующие представления о происхождении земного спутника. Согласно одной из самых популярных гипотез Луна образовалась в результате столкновения молодой Земли с планетой размером примерно с Марс 4,6 миллиарда лет назад. Гипотетическое небесное тело получило название Тейя.


3. Сноски