Космические аппараты, какими бы ценными они ни были, имеют определенный срок эксплуатации. Это могут быть месяцы или годы. В конце срока эксплуатации аппараты либо оставляют на орбите, либо спускают в атмосферу Земли, если есть такая возможность, где они и сгорают. За время, прошедшее с начала выхода человека в космос, брошенных на произвол судьбы аппаратов стало много.
Системы такого рода находятся не только на орбите Земли, но и в других регионах космоса. Один из них – неработающий индийский спутник Чандраян-1. Он перестал подавать сигналы еще до завершения срока эксплуатации, но результат оказался тот же — он был потерян. Теперь его нашли при помощи Комплекса дальней космической связи Голдстоун.
Сложность обнаружения аппарата состояла в том, что он небольшой. Это куб с гранями длиной 1,5 метра. В обычный телескоп его увидеть невозможно. Спутник был запущен 22 октября 2008 года, и стал первым индийским аппаратом, который был отправлен за пределы земной орбиты. Месяц спустя он вышел на расчетную позицию и стал передавать сигнал на Землю. Ученые рассчитывали, что устройство создаст подробный атлас лунной поверхности, а также в подробностях изучит химический состав Луны.
Сигналы спутник перестал подавать менее, чем через год после запуска. За 312 дней на орбите он совершил немногим более трех тысяч оборотов вокруг Луны. Фактически, спутник потерялся, никто не знал точно где он и что с ним. Благодаря новой методике работы с Комплексом дальней космической связи Голдстоун ученым из Лаборатории реактивного движения удалось его обнаружить. Кроме того, специалисты смогли наблюдать и еще за одним аппаратом — Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), который продолжает работать. Впрочем, его координаты были известны, так что, по словам самих ученых, локализовать спутник несложно: «Найти LRO было относительно легко, поскольку мы работали с оборудованием миссии, передающем координаты спутника. Найти индийский Чандраян-1 сложнее, пришлось провести небольшое расследование, поскольку последний контакт с ним был в августе 2009 года».
Радар Голдстоун часто используется для наблюдения за движением небольших астероидов, которые находятся в миллионах километров от Земли. Но ученые были не уверены в том, смогут ли обнаружить небольшой куб, находящийся около Луны. Как оказалось, это возможно.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)
Что касается радаров, то различные системы сильно отличаются друг от друга, несмотря на то, что все используют микроволны. У полицейского радара радиус действия составляет около полутора километров. У радара, который используется для контроля за движением самолетов радиус действия более 100 километров. А у 70-метрового радиотелескопа Голдстоун радиус действия 380 000 км. Радиоволны, отправляемые телескопом, отражаются от поверхности Луны. На Земле их вновь принимают при помощи другого радиотелескопа с диаметром зеркала 100 метров. Это Грин-Бэнк — параболический радиотелескоп Национальной радиоастрономической обсерватории, расположенный в Грин-Бэнк, Западная Виргиния, США.
На Луне есть регионы с гравитационными аномалиями, которые влияют на движение объектов, находящихся поблизости. По мнению ученых, Чандраян-1 за прошедшие несколько лет мог просто разбиться о поверхность Луны. Но нет, как оказалось, он до сих пор вращается по орбите высотой в 200 км.
Астрономы вычислили, что индийский спутник должен регулярно проходить через полюса Луны. 2 июля 2016 года команда проекта направила Голдстоун на точку, находящуюся на высоте около 160 километров над Северным полюсом Луны. По расчетам, Чандраян-1 должен проходить через эту точку раз в 2 часа и 8 минут. За четыре часа наблюдения радиотелескоп засек некий объект небольшого размера, который прошел через эту точку два раза.
Специалисты проанализировали отраженный от Луны радиосигнал для того, чтобы оценить скорость движения объекта и расстояние до него. По всем параметрам он был похож на искомый объект, кроме местоположения. Как оказалось, это был действительно Чандраян-1, который сильно отклонился от плановой траектории, уйдя на половину цикла вперед от расчетной позиции. После того, как ученые рассчитали его новую орбиту, за объектом начали вести наблюдение. За три месяца специалисты смогли получить дополнительную информацию о нем. После детального анализа первоначальное предположение о том, что наблюдаемый объект — Чандраян-1, подтвердилось. Убедиться в этом удалось благодаря дополнительным наблюдениям, проведенным с использованием обсерватории Аресибо
Антенна радиотелескопа Голдстоун
«Охота» за LRO и Чандраян-1 оказалась успешной. Ученые получили подтверждение того, что использование мощных радиотелескопов позволяет обнаружить наличие даже очень небольших объектов, которые находятся около Луны. Таким образом, наземные астрономические системы смогут стать неотъемлемой частью мониторинга выполнения лунных миссий.
Источник
