Пояс астероїдів

Подібно планет земної групи, на Церері відбулася диференціація речовини на силікатне ядро, оточене крижаної мантією, і тонку вуглецеву кору [93]. Невелика частина льоду на поверхні періодично випаровується на короткий час, створюючи навколо неї подобу дуже розрідженої атмосфери.

8.2 Веста

Анімація обертання Вести. Видно величезний кратер у районі південного полюса астероїда

Астероїд (4) Веста, відкритий Ольберсом в 1807 році, займає друге місце за масою серед астероїдів головного поясу, третє місце за розміром і перше місце по яскравості. Його поверхня відображає 42% падаючого на неї світла, що навіть більше, ніж у Землі (37%). При середньому діаметрі в 530 км вона становить 9% маси астероїдного поясу і обертається навколо Сонця приблизно на тій же відстані, що й Церера. Оскільки Веста утворилася за межами "снігової лінії", вона практично позбавлена ??води [94] [95] і складається з міцного металевого ядра з суміші заліза і нікелю, базальтової мантії (в основному з олівіну) [58] і дуже тонкої, всього в декілька кілометрів товщиною, кори.

Поблизу південного полюса Вести знаходиться великий кратер від падіння великого астероїда. В результаті цього зіткнення з Вести було викинуто величезну кількість фрагментів, що сформували потім навколо неї астероїдне сімейство, сумарна маса якого (не рахуючи маси самої Вести) становить близько 1% маси всіх астероїдів головного поясу, а також особливий спектральний клас V з фрагментів породи, вибитих з поверхні, і клас J з породи, що розташовувалася ближче до центру астероїда. Велика частина членів даного сімейства розсіяна, зважаючи на його близькості до орбітального резонансу з Юпітером 3:1, причому частина з них впала на Землю у вигляді метеоритів.

8.3 Паллада

Астероїд (2) Паллада є другим за величиною об'єктом пояса астероїдів. Вона менш масивна, ніж Веста, але становить 7% маси головного поясу. Паллада цікава тим, що, подібно Урану, має досить сильний нахил осі обертання, рівний 34 [96], у той час як у трьох інших найбільших астероїдів цей кут не перевищує 10 . Також як і Церера, вона належить до класу C, багатому вуглецем і кремнієм, через що має низьке альбедо, рівне 12% [97]. Астероїд рухається по орбіті з великим ексцентриситетом, рівним 0,32, через що його відстань до Сонця сильно коливається: від 2,1 а. е. до 3,4 а. е.

8.4 Гігея

Астероїд неправильної форми із середнім діаметром 431 км (10) Гігея є четвертим за величиною і становить 3% від маси головного поясу. Вона відноситься до вуглецевих астероїдів з альбедо 7%, тому, незважаючи на свої великі розміри, із Землі вона видно досить погано. Очолює однойменне сімейство і, на відміну від трьох інших астероїдів, знаходиться поблизу площини екліптики [98] [99] й обертається навколо Сонця за 5,5 років.

9. Дослідження

Політ космічного апарату Dawn до астероїдів(4) Веста (ліворуч) і Церера (праворуч)

Першим космічним апаратом, пролетів через пояс астероїдів, став " Піонер-10 ", який долетів до області головного поясу 16 липня 1972. У той час ще була стурбованість з приводу можливості зіткнення апарату з яких-небудь дрібним астероїдом або просто космічним сміттям, проте з тих пір на шляху до зовнішніх планет через пояс астероїдів без всяких інцидентів пролетіло вже 9 космічних апаратів.

Апарати " Піонер-11 "," Вояджер-1 "і" Вояджер-2 ", а також зонд" Улісс"пролітали через пояс без запланованих чи випадкових зближень з астероїдами. Апарат" Галілео "став першим космічним апаратом, який зробив знімки астероїдів. Першими сфотографованими об'єктами стали астероїд (951) Гаспра в 1991 році і астероїд (243) Іда в 1993 році. Після цього в НАСА була прийнята програма, згідно якої будь-який апарат, що пролітає через пояс астероїдів, повинен, по можливості, пролетіти повз будь-якого астероїда. У наступні роки космічними зондами і апаратами були отримані зображення ряду дрібних об'єктів, таких як (253) Матильда в 1997 році з апарату NEAR Shoemaker, (2685) Мазурський в 2000 році з " Кассіні ", (5535) Аннафранк в 2002 зі " Стардаст ",(132524) APL в 2006 із зонда " Нові горизонти "і, нарешті, в 2008 році з" Розетти"фотографії астероїда (2867) Штейнс [100].

Більшість зображень астероїдів головного поясу, переданих космічними апаратами, отримані в результаті короткого прольоту зондів районі астероїдів на шляху до основної мети місії - для докладного вивчення астероїдів відправляли тільки два апарати: NEAR Shoemaker, який досліджував (433) Ерос і Матильду[101], а також " Хаябуса ", головною метою якого було вивчення (25143) Ітокава. Апарат протягом тривалого часу вивчав поверхню астероїда і навіть, вперше в історії, доставив частинки грунту з його поверхні [102].

27 вересня 2007 до найбільших астероїдів Весті і Церере була відправлена автоматична міжпланетна станція Dawn. Апарат досяг Вести 16 липня 2011 і вийшов на її орбіту. Після вивчення астероїда протягом півроку він попрямує до Церері, якої досягне в 2015 році. Якщо зонд буде продовжувати працювати і після вивчення цих двох астероїдів, то можливе розширення його місії для дослідження Паллади [103].

10. Астероїди як джерела ресурсів

Постійне зростання споживання ресурсів промисловістю призводить до виснаження їх запасів на Землі, за деякими оцінками, запаси таких ключових для промисловості елементів, як сурма, цинк, олово, срібло, свинець, індій,золото і мідь, можуть бути вичерпані вже через 50-60 років [104], і необхідність шукати нові джерела сировини стане особливо очевидною.

З точки зору промислового освоєння астероїди є одними з найбільш доступних тіл у Сонячній системі. Зважаючи на малу гравітації посадка та зліт з їх поверхні вимагають мінімальних витрат палива, а якщо використовувати для розробки навколоземні астероїди, то і вартість доставки ресурсів з них на Землю буде низькою. Астероїди можуть бути джерелами таких цінних ресурсів, як, наприклад, вода (у вигляді льоду), з якої можна отримати кисень для дихання іводень для космічного палива, а також різні рідкісні метали і мінерали, такі як залізо, нікель, титан, кобальт і платина, і, в меншій кількості, інші елементи на зразок марганцю, молібдену, родію і т. п. По суті, більшість елементів важче за залізо, що добуваються зараз з поверхні нашої планети, є залишками астероїдів, що впали на Землю в період пізнього важкого бомбардування [105] [106]. Астероїди є практично невичерпними джерелами ресурсів, так, один невеликий астероїд класу M діаметром в 1 км може містити залізо-нікелевої руди до 2 млрд тонн, що в 2-3 рази перевищує видобуток руди за 2004 рік [107]. Промислове освоєння астероїдів призведе до зниження цін на дані ресурси і дасть можливість активно розвиватися космічної інфраструктури, необхідної для подальших досліджень космосу.

Використана література

1. Е. В. Кононович, В. І. Мороз.Загальний курс астрономії. Підручник для астрономічних відділень вищих навчальних закладів / За ред. В. В. Іванова - 2-е вид., Виправлене. - М .: Едіторіал УРСС, 2004. - ISBN 5-354-00866-2.

2. П. Г. Куликовський. Довідник любителя астрономії / Под ред. В. Г. Сурдіна - 5-е изд., Перероблене і повністю оновлене. - М .: Едіторіал УРСС, 2002. - ISBN 5-8360-0303-3.

3. Жанлука Ранціні. Космос. Наднові атлас Всесвіту / Переклад з італ. Г. І. Семенова -М .: Ексмо, 2007. - ISBN 978-5-699-11424-5.

4. Mann, Robert James. A Guide to the Knowledge of the Heavens - Jarrold, 1852. - P. 171, 216.

5. Further Investigation relative to the form, the magnitude, the mass, and the orbit of the Asteroid Planets - books.google.com /? id = hhQAAAAAMAAJ & pg = PA191 (англійська) / / The Edinburgh New Philosophical Journal:Journal. - Edinburgh: 1857. - Т. V. - С. 191.

6. von Humboldt, Alexander.Cosmos: A Sketch of a Physical Description of the Universe - Harper & Brothers, New York (NY), 1850. - Т. 1. - P. 44. - ISBN 0-8018-5503-9.

7. ^ 1 2 База даних JPL НАСА по малих тіл Сонячної системи (1) - ssd.jpl.nasa.gov / sbdb.cgi? sstr = 1

8. ^ 1 2 Hilton, J. When Did The Asteroids Become Minor Planets? - www.usno.navy.mil / USNO / astronomical-applications / astronomical-information-center / minor-planets. US Naval Observatory (USNO) (2001).

9. Dawn: A Journey to the Beginning of the Solar System - www-ssc.igpp.ucla.edu/dawn/background.html.Space Physics Center: UCLA(2005).

10. ^ 1 2 Hoskin, Michael. Bode's Law and the Discovery of Ceres - www.astropa.unipa.it / HISTORY / hoskin.html. Churchill College, Cambridge.

Размещено на Allbest.ru