Lander (nave espacial) - Lander (spacecraft)

A Apollo 16 Extended Apollo Lunar Module , um módulo lunar
Preparação Mars Polar Lander

Um módulo de pouso é uma espaçonave que desce e pousa na superfície de um corpo astronômico . Em contraste com uma sonda de impacto, que faz uma aterrissagem forçada que danifica ou destrói a sonda ao atingir a superfície, uma sonda faz uma aterrissagem suave após a qual a sonda permanece funcional.

Para corpos com atmosferas , o pouso ocorre após a entrada atmosférica . Nesses casos, os pousadores podem usar pára-quedas para desacelerar o suficiente para manter uma velocidade terminal baixa . Em alguns casos, pequenos foguetes de pouso serão disparados pouco antes do impacto para reduzir a velocidade do módulo de pouso. O pouso pode ser realizado por descida controlada e pousado no trem de pouso , com a possível adição de um mecanismo de fixação pós-pouso (como o mecanismo usado por Philae ) para corpos celestes de baixa gravidade. Algumas missões (por exemplo, Luna 9 e Mars Pathfinder ) usaram airbags infláveis ​​para amortecer o impacto do módulo de pouso, em vez de utilizar um trem de pouso mais tradicional.

Quando um impacto de alta velocidade é planejado intencionalmente para estudar as consequências do impacto, a espaçonave é chamada de impactador.

Vários corpos terrestres foram sujeitos à exploração de sonda ou impactor. Entre eles estão a Lua da Terra ; os planetas Vênus , Marte e Mercúrio ; A lua de Saturno, Titã ; e asteróides e cometas .

Landers

Lunar

A superfície lunar através de uma janela do Módulo Lunar da Apollo logo após o pouso
Surveyor 3 na Lua

Começando com a Luna 2 em 1959, as primeiras poucas espaçonaves a alcançar a superfície lunar eram impactadores, não aterrissadores. Eles faziam parte do programa Soviético Luna ou do programa American Ranger .

Em 1966, a Soviética Luna 9 se tornou a primeira espaçonave a conseguir um pouso suave lunar e a transmitir dados fotográficos para a Terra. O programa American Surveyor (1966–1968) foi projetado para determinar onde a Apollo poderia pousar com segurança. Como resultado, essas missões robóticas exigiam aterrissagens suaves para amostrar o solo lunar e determinar a espessura da camada de poeira, que era desconhecida antes do Surveyor.

Os módulos lunares Apollo com tripulação dos EUA (1969-1972) com rovers (1971-1972) e grandes módulos robóticos soviéticos (1969-), Lunokhods (1970-1973) e missões de retorno de amostra (1970-1976) usaram um motor de descida de foguete para um pouso suave de astronautas e rovers lunares na lua.

A nave espacial Altair , anteriormente conhecida como "Módulo de Acesso à Superfície Lunar" ou "LSAM", foi a sonda planejada para o programa Constellation antes do cancelamento do Projeto Constelação.

Em agosto de 2012, a NASA está desenvolvendo veículos que usam um motor de descida de foguete , permitindo que pousem na Lua e em outros locais. Esses veículos incluem o módulo de pouso Mighty Eagle e o módulo de pouso Morpheus . O módulo de pouso do Projeto Morpheus pode ter empuxo suficiente para impulsionar um estágio de ascensão tripulado.

A Rússia tem planos para a missão Luna-Grunt de devolver amostras da Lua até 2021.

A missão chinesa Chang'e 3 e seu rover Yutu (' Jade Rabbit ') pousaram em 14 de dezembro de 2013. Em 2019, a missão chinesa Chang'e 4 pousou com sucesso o rover Yutu-2 no outro lado da lua . Chang'e 5 e Chang'e 6 são projetados para serem exemplos de missões de retorno. Chang'e 5 está atualmente programado para 2020, enquanto Chang'e 6 está planejado para 2023 ou 2024. A missão Chang'e 5 pousou na Lua em 1 de dezembro de 2020, a China completou a missão Chang'e 5 em 16 de dezembro de 2020 com o retorno de aproximadamente 2 quilos de amostra lunar.

Lander Vikram em Chandrayaan-2 , um primeiro esforço de pouso suave pela Organização de Pesquisa Espacial Indiana , perdeu o contato com o controle em 6 de setembro de 2019, alguns minutos antes do pouso.

Vênus

O programa Venera soviético incluiu uma série de sondas Vênus , algumas das quais foram esmagadas durante a descida, tanto quanto a "sonda" de Júpiter de Galileu e outras que pousaram com sucesso. Venera 3 em 1966 e Venera 7 em 1970 se tornou o primeiro impacto e pouso suave em Vênus, respectivamente. O programa Soviético de Vega também colocou dois balões na atmosfera venusiana em 1985, que foram as primeiras ferramentas aéreas em outros planetas.

Marte

O Mars 1962B da União Soviética tornou-se a primeira missão baseada na Terra destinada a impactar Marte em 1962. Em 1971, o módulo de pouso da sonda Mars 3 conduziu o primeiro pouso suave em Marte, mas a comunicação foi perdida um minuto após o toque, que ocorreu durante uma das piores tempestades de poeira globais desde o início das observações telescópicas do Planeta Vermelho. Três outras sondas, Marte 2 em 1971 e Marte 5 e Marte 6 em 1973, caíram ou nem mesmo conseguiram entrar na atmosfera do planeta. Todos os quatro módulos de pouso usaram um escudo térmico semelhante a aeroshell durante a entrada atmosférica . As sondas Mars 2 e Mars 3 carregaram os primeiros pequenos robôs Marte com esquis que não funcionaram no planeta.

A União Soviética planejou a missão Marsokhod Mars 4NM pesada em 1973 e a missão Mars 5NM de retorno de amostra em 1975, mas nenhuma ocorreu devido à necessidade do super-lançador N1 que nunca voou com sucesso. Uma missão de retorno de amostra soviética de lançamento duplo Mars 5M (Mars-79) foi planejada para 1979, mas cancelada devido à complexidade e problemas técnicos.

Primeira imagem "nítida" transmitida da superfície de Marte - mostra rochas perto da sonda Viking 1 (20 de julho de 1976)

Viking 1 e Viking 2 foram lançados respectivamente em agosto e setembro de 1975, cada um compreendendo um veículo orbital e um módulo de pouso. O Viking 1 pousou em julho de 1976 e o Viking 2 em setembro de 1976. Osrovers do programa Viking foram os primeiros landers Mars funcionando com sucesso. A missão terminou em maio de 1983, depois que os dois landers morreram.

Na década de 1970, os EUA planejaram a missão Voyager-Mars . Isso teria consistido em dois orbitadores e dois landers, lançados por um único foguete Saturn V , mas a missão foi cancelada.

Mars 96 foi a primeira missão russa pós-soviética complexa com um orbitador, sonda e penetradores. Planejado para 1996, falhou no lançamento. Uma repetição planejada desta missão, Marte 98, foi cancelada devido à falta de financiamento.

O US Mars Pathfinder foi lançado em dezembro de 1996 e lançou o primeiro rover ativo em Marte, denominado Sojourner , em julho de 1997. Ele falhou em setembro de 1997, provavelmente devido a falha eletrônica causada pelas baixas temperaturas. A Mars Pathfinder fazia parte do programa cancelado do Mars Environmental Survey com um conjunto de 16 sondas planejadas para 1999–2009.

A sonda que trouxe o rover Spirit para a superfície de Marte

O Mars Polar Lander interrompeu a comunicação em 3 de dezembro de 1999 antes de atingir a superfície e presume-se que tenha caído.

O módulo europeu Beagle 2 foi lançado com sucesso da espaçonave Mars Express , mas o sinal confirmando um pouso que deveria ter acontecido em 25 de dezembro de 2003 não foi recebido. Nenhuma comunicação foi estabelecida e o Beagle 2 foi declarado perdido em 6 de fevereiro de 2004. A proposta missão de aterrissagem British Beagle 3 de 2009 para procurar vida, passada ou presente, não foi adotada.

A missão French / ESA NetLander para 2007 ou 2009, com um orbitador e 4 sondas, foi cancelada porque era muito cara. Seu sucessor, uma missão multi-lander para 2011–2019 chamada Mars MetNet , não foi adotada pela ESA.

O American Mars Exploration Rovers Spirit e Opportunity foram lançados em junho e julho de 2003. Eles alcançaram a superfície marciana em janeiro de 2004 usando landers com airbags e pára-quedas para amenizar o impacto. O Spirit parou de funcionar em 2010, mais de cinco anos depois de sua vida útil de design. Em 13 de fevereiro de 2017, o Opportunity foi declarado efetivamente morto, tendo excedido sua vida útil de projeto de três meses em bem mais de uma década.

A espaçonave norte-americana Phoenix conseguiu um pouso suave na superfície de Marte em 25 de maio de 2008, usando uma combinação de paraquedas e motores de descida de foguete.

O Mars Science Laboratory , que carregava o rover Curiosity , foi lançado com sucesso pela NASA em 26 de novembro de 2011. Ele pousou na região de Aeolis Palus da cratera Gale em Marte em 6 de agosto de 2012.

A China lançou a missão Tianwen-1 , em 23 de julho de 2020. Inclui um orbitador, um módulo de pouso e um rover de 240 quilos. O orbitador foi colocado em órbita em 10 de fevereiro de 2021. O Zhurong pousou suavemente em 14 de maio de 2021 e foi implantado em 22 de maio de 2021 e lançou uma câmera remota em Marte em 1 de junho de 2021.

A exploração de Marte, incluindo o uso de sondas, continua até hoje. Entre eles, a Rússia planejou uma missão de retorno de amostra a Marte , Mars-Grunt, para cerca de 2026.

Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraMapa de Marte
A imagem acima contém links clicáveis
( verdiscutir )
Mapa de imagem interativo da topografia global de Marte , sobreposto com localizações de locais Mars Lander e Rover . Passe o mouse sobre a imagem para ver os nomes de mais de 60 características geográficas proeminentes e clique para criar um link para elas. A coloração do mapa base indica elevações relativas , com base nos dados do Mars Orbiter Laser Altimeter no Mars Global Surveyor da NASA . Brancos e marrons indicam as maiores elevações (+12 a +8 km ); seguido por rosas e vermelhos (+8 a +3 km ); amarelo é0 km ; verdes e azuis são elevações mais baixas (até-8 km ). Os eixos são latitude e longitude ; As regiões polares são anotadas.
(   ROVER ativo  Inativo  LANDER ativo  Inativo  Futuro )
Beagle 2
Bradbury Landing
Deep Space 2
Columbia Memorial Station
InSight Landing
Marte 2
Marte 3
Marte 6
Mars Polar Lander
Estação Memorial Challenger
Marte 2020
Vale Verde
Schiaparelli EDM
Estação Memorial Carl Sagan
Columbia Memorial Station
Tianwen-1
Estação Memorial Thomas Mutch
Estação Memorial Gerald Soffen

Luas marcianas

Embora vários voos feitos por sondas orbitais de Marte tenham fornecido imagens e outros dados sobre as luas marcianas de Fobos e Deimos , apenas alguns deles pretendiam pousar na superfície desses satélites. Duas sondas sob o programa Soviético de Fobos foram lançadas com sucesso em 1988, mas em 1989 os pousos planejados em Fobos e Deimos não foram conduzidos devido a falhas no sistema da espaçonave. A sonda Fobos-Grunt russa pós-soviética era uma amostra de missão de retorno planejada para Phobos em 2012, mas falhou após o lançamento em 2011.

Em 2007 , a Agência Espacial Europeia e a EADS Astrium propuseram e desenvolveram a missão a Phobos até 2016 com lander e retorno de amostra, mas ficou como um projeto. Desde 2007, a Agência Espacial Canadense tem considerado uma missão para Phobos chamada Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME), que incluiria um orbitador e um módulo de pouso. As propostas recentes incluem uma missão de retorno de amostra de Phobos e Deimos do NASA Glenn Research Center de 2008 , o Phobos Surveyor de 2013 e o conceito de missão OSIRIS-REx II .

A Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) planeja lançar a missão Martian Moons Exploration (MMX) em 2024, uma amostra de missão de retorno visando Fobos. A MMX pousará e coletará amostras de Phobos várias vezes, juntamente com a implantação de um rover desenvolvido em conjunto pelo CNES e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR). Usando um mecanismo de amostragem de núcleo, a espaçonave visa recuperar um mínimo de 10  g de amostras. A MMX retornará à Terra em 2029.

A Rússia planeja repetir sua missão Fobos-Grunt por volta de 2024.

Titã

Superfície da lua de Saturno, Titã , vista pela sonda Huygens após o pouso em 2005

A Huygens sonda, levada a Saturn 's lua Titan pela Cassini , foi especificamente projetado para sobreviver pouso em terra ou no líquido. Ele foi exaustivamente testado para garantir que pudesse suportar o impacto e continuar funcionando por pelo menos três minutos. No entanto, devido ao impacto de baixa velocidade, ele continuou fornecendo dados por mais de duas horas após o pouso. O pouso em Titã em 2005 foi o primeiro pouso nos satélites do planeta fora da lua.

A missão proposta US Titan Mare Explorer (TiME) considerou um módulo de pouso que espirraria em um lago no hemisfério norte de Titã e flutuaria na superfície do lago por alguns meses. A missão do Titan Lake In-situ Propelled Explorer (TALISE) da Espanha é semelhante à sonda TiME, mas tem seu próprio sistema de propulsão para controlar o transporte marítimo.

Cometas e asteróides

Vesta , a missão soviética de múltiplos objetivos, foi desenvolvida em cooperação com países europeus para ser realizada em 1991-1994, mas foi cancelada devido à dissolução da União Soviética. Incluía um sobrevôo de Marte, onde Vesta lançaria um aeróstato (balão ou dirigível) e pequenos pousadores ou penetradores, seguido por sobrevoos de Ceres ou 4 Vesta e alguns outros asteróides com o impacto de um grande penetrador em um deles.

A missão Comet Rendezvous Asteroid Flyby cancelada da NASA considerou o lançamento em 1995 e o pouso de penetradores no núcleo de um cometa em 2001.

O primeiro pouso em um pequeno corpo do Sistema Solar (um objeto do Sistema Solar que não é uma lua, planeta ou planeta anão) foi realizado em 2001 pela sonda NEAR Shoemaker no asteróide 433 Eros, apesar do fato de que NEAR não foi originalmente projetado para ser capaz de pousar.

A sonda Hayabusa fez várias tentativas de pousar no 25143 Itokawa em 2005 com sucesso misto, incluindo uma tentativa fracassada de implantar um rover . Projetada para se encontrar e pousar em um corpo de baixa gravidade, a Hayabusa se tornou a segunda espaçonave a pousar em um asteróide e, em 2010, a primeira missão de retorno de amostra de um asteróide.

A sonda Rosetta , lançada em 2 de março de 2004, colocou a primeira sonda robótica Philae no cometa Churyumov – Gerasimenko em 12 de novembro de 2014. Devido à gravidade extremamente baixa de tais corpos, o sistema de aterrissagem incluiu um lançador de arpão destinado a ancorar um cabo no superfície do cometa e puxe o módulo de pouso para baixo.

O Japão ( JAXA ) lançou a sonda espacial de asteróides Hayabusa2 em 2014 para entregar várias peças de aterrissagem (incluindo Minerva II e aterrissadores de superfície de asteróides móveis alemães (MASCOT) e um penetrador de pequeno impactor de passagem (SCI)) em 2018–2019 para retornar amostras para a Terra em 2020.

A Agência Espacial Chinesa está projetando uma missão de recuperação de amostras de Ceres que aconteceria durante a década de 2020.

Mercúrio

Lançado em outubro de 2018 e deve chegar a Mercúrio em dezembro de 2025, ESA 's BepiColombo missão a Mercúrio foi originalmente concebido para incluir a superfície Elemento Mercury (MSE). A sonda teria carregado uma carga útil de 7 kg consistindo em um sistema de imagem (uma câmera de descida e uma câmera de superfície), um fluxo de calor e um pacote de propriedades físicas, um espectrômetro de raios-X de partícula alfa , um magnetômetro , um sismômetro , um dispositivo de penetração no solo (mole) e um micro-rover. O aspecto MSE da missão foi cancelado em 2003 devido a restrições orçamentais.

Luas de Júpiter

Conceito para um módulo de pouso Europa

Algumas sondas de Júpiter fornecem muitas imagens e outros dados sobre suas luas. Algumas missões propostas com pouso nas luas de Júpiter foram canceladas ou não adotadas. A pequena sonda Europa com energia nuclear foi proposta como parte da missão Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO) da NASA, que foi cancelada em 2006.

Atualmente, a ESA está planejando lançar a missão Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) em 2022, que inclui o Ganymede Lander russo fazendo um pouso suave em Ganymede por volta de 2033. Além disso, a NASA ofereceu à ESA a oportunidade de projetar um módulo de pouso ou impactor para voar ao lado do orbitador proposto pela NASA na missão Europa Clipper planejada para 2025. Como Europa é hipotetizada de ter água sob sua superfície gelada , missões são enviadas para investigar sua habitabilidade e avaliar seu potencial astrobiológico , confirmando a existência de água na lua e determinando as características da água. Apesar do ambiente de alta radiação ao redor de Europa e Júpiter, o que causaria problemas para missões de superfície robóticas, a missão Europa Lander da NASA ainda está sendo considerada e há um lobby constante para missões futuras. O Laplace-P da Rússia foi proposto para ser incluído como parte da missão conjunta NASA / ESA Europa Jupiter System (EJSM) / Laplace , mas continua a ser uma opção para futuras missões. Outra proposta prevê uma grande "sonda de derretimento" ( criobô ) movida a energia nuclear que derreteria através do gelo até chegar a um oceano abaixo, onde implantaria um veículo subaquático autônomo ( AUV ou "hidrobô") que coletaria informações.

Impactores

A colisão do cometa 9P / Tempel e a sonda Deep Impact

Deep Space 2

A sonda de impacto Deep Space 2 seria a primeira espaçonave a penetrar abaixo da superfície de outro planeta. No entanto, a missão falhou com a perda de sua nave-mãe, Mars Polar Lander , que perdeu a comunicação com a Terra durante a entrada na atmosfera de Marte em 3 de dezembro de 1999.

Impacto profundo

O cometa Tempel 1 foi visitado pela sonda Deep Impact da NASA em 4 de julho de 2005. A cratera de impacto formada tinha aproximadamente 200  m de largura e 30-50  m de profundidade, e os cientistas detectaram a presença de silicatos , carbonatos , esmectita , carbono amorfo e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos .

Sonda de Impacto da Lua

A Sonda de Impacto da Lua (MIP) desenvolvida pela Organização de Pesquisa Espacial Indiana (ISRO), a agência espacial nacional da Índia, foi uma sonda lunar que foi lançada em 14 de novembro de 2008 pelo orbitador de sensoriamento remoto lunar Chandrayaan-1 da ISRO . Chandrayaan-1 foi lançado em 22 de outubro de 2008. Ele levou à descoberta da presença de água na lua .

LCROSS

O satélite de observação e detecção da cratera lunar (LCROSS) era uma espaçonave robótica operada pela NASA para realizar um meio de baixo custo de determinar a natureza do hidrogênio detectado nas regiões polares da lua . O principal objetivo da missão LCROSS era explorar a presença de gelo de água em uma cratera permanentemente sombreada perto de uma região polar lunar. O LCROSS foi lançado junto com o Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) em 18 de junho de 2009, como parte do Programa Robótico Precursor Lunar compartilhado . O LCROSS foi projetado para coletar e transmitir dados do impacto e da nuvem de detritos resultantes da fase superior do foguete Centauro do veículo lançador que atingiu a cratera Cabeus perto do pólo sul da lua. Centauro impactado com sucesso em 9 de outubro de 2009, às 11:31 UTC . A "espaçonave pastoreando" (carregando a carga útil da missão LCROSS) desceu através da nuvem de destroços do Centauro e coletou e transmitiu dados antes de impactar seis minutos depois às 11:37 UTC. O projeto teve sucesso na descoberta de água em Cabeus.

MENSAGEIRO

A missão MESSENGER da NASA (Superfície de Mercúrio, Ambiente Espacial, Geoquímica e Alcance) para Mercúrio foi lançada em 3 de agosto de 2004 e entrou em órbita ao redor do planeta em 18 de março de 2011. Após uma missão de mapeamento, MESSENGER foi direcionado para impactar a superfície de Mercúrio em 30 de abril de 2015 O impacto da espaçonave com Mercúrio ocorreu perto das 3:26  pm EDT em 30 de abril de 2015, deixando uma cratera estimada em 16  m de diâmetro.

AIDA

O conceito de missão AIDA da ESA investigaria os efeitos do impacto do impacto de uma espaçonave contra um asteróide. A espaçonave DART impactará a lua Dimorphos do asteroide 65803 Didymos em 2022, e a espaçonave Hera chegará em 2027 para investigar os efeitos do impacto.

Veja também

Referências

links externos

Mídia relacionada a Landers (espaçonaves) no Wikimedia Commons