Цивилизация
Минувшей ночью закончил свое существование один из самых амбициозных проектов Европейского космического агентства — спутник GOCE («Исследователь гравитационного поля и установившихся океанских течений»).
Запущенный с целью точнейшего картирования аномалий земной гравитации, зонд в итоге был ею же и разрушен: примерно в 02.42 мск аппарат сошел со своей орбиты, и его обломки, последний раз пролетевшие над Антарктикой, станциями слежения были замечены падающими в Тихий океан.
Это первое за последние несколько лет неконтролируемое сведение с орбиты крупного космического аппарата привлекло широкое внимание специалистов — до последнего момента не было известно, куда упадут его обломки, высказывались мнения, что это может произойти на территории России.
Такая неопределенность была связана с уникальным характером полярной орбиты самого аппарата, который в последние месяцы летал на высоте всего 224 километра над Землей, что являлось самой низкой орбитой среди когда-либо созданных постоянно работающих научных спутников. Такая низкая орбита определяла характер движения GOCE и в итоге определила бесконтрольность его падения.
Дело в том, что на таких высотах верхние слои атмосферы оказывают сильное тормозящее воздействие, поэтому на борту спутника имелся постоянно работающий ионный двигатель, не дававший аппарату упасть на Землю. Кроме того, чтобы снизить тормозящее воздействие атмосферы, аппарату был придана вытянутая гладкая форма, за что многие его называли «космическим «Феррари».
21 октября запасы ксенона, рабочего тела ионного двигателя, иссякли, и последние три недели спутник ежедневно терял высоту.
По словам европейских специалистов, неконтролируемый характер сведения с орбиты спутника GOCE позволял предсказать время его падения лишь с точностью до двух витков. За последние 25 лет это первый неконтролируемый сход с орбиты европейского космического аппарата, однако подобные падения, привлекающие внимание публики, происходят не так уж и редко: чего стоит шумиха, которую наделал два года назад так и не сумевший выйти на траекторию полета к Марсу российский научный зонд «Фобос-Грунт».
В свое время неконтролируемо сходили с орбиты такие аппараты, как американская обсерватория Skylab и советская станция «Салют-7».
Расчеты инженеров показали, что от одной пятой до четверти массы спутника GOCE, которая составляет примерно 1 тонну, могли долететь до поверхности Земли.
Не сгореть в плотных слоях атмосферы могли композитные материалы, входящие в структуру градиометра — главного и единственного научного прибора на борту спутника.
«GOCE массой в 1 тонну — мизерная часть от 100–150 тонн рукотворных объектов, которые ежегодно входят в атмосферу Земли, — говорит Хайнер Клинкрад, руководитель департамента Европейского космического агентства по проблемам космического мусора. — За 56 лет космической эры около 15 тыс. тонн космических обломков вошли в атмосферу, не ранив ни одного человека».
Спутник GOCE был запущен 17 марта 2009 года с космодрома Плесецк при помощи российской ракеты-носителя «Рокот». За время своего существования зонд успел собрать уникальный по точности массив данных об аномалиях гравитационного поля Земли и предоставить ученым информацию о так называемом геоиде — поверхности идеального глобального океана в отсутствие приливов и течений.
Для точного картирования аномалий гравитационного поля Земли аппарату не требовалось широкого набора научных инструментов на борту. Инструмент, градиометр, был один, но совершенный. Он состоял из трех пар чутких акселерометров, которые ежесекундно измеряли слабейшие ускорения аппарата, то «ныряющего», то взмывающего над аномалиями гравитационного поля, с точностью до 1/10000000000000 g — ускорения свободного падения.
Построенная модель геоида — важнейшая реперная точка для измерений циркуляции океанов, колебаний уровня моря и динамики таяния льдов.