Сатурн V ракетының бөлігі: J002E3 құпиясы

Кіріспе

J002E3 – Аполлон 12 Сатурн V зымырасының S IVB үшінші сатысы деп есептелетін ғарыштағы нысан. Оны 2002 жылдың 3 қыркүйегінде астроном-әуесқой Билл Йенг ашқан. Алғашқыда астероид деп ойланған, бірақ кейіннен зымыраларға жағылған бояудағы титан диоксидімен сәйкес келетін спектрографиялық мәліметтерге сүйене отырып, Аполлон 12 Сатурн V-тің үшінші сатысы деп болжамды түрде анықталды. Бұл саты 1969 жылдың қараша айында тұрақты гелиоцентрлік орбитаға жіберуге арналған еді, бірақ қазір оның орнына 1971 жылы және 2003 жылдың маусымында Жерге жақын орбитаны қысып, тұрақсыз жоғары Жер орбитасына енгені анықталды. Гелиоцентрлік және геоцентрлік орбиталар арасында шамамен 40 жылдық цикл байқалады.

Ашылу

Ол алғаш рет табылғанда, Жердің орбитасында жүргені тез анықталды. Астрономдар бұған таң қалды, өйткені Ай – Жерді айналып жүрген жалғыз ірі нысан, ал қалғандары Жер, Ай және Күннің әсерінен бұрын-ақ орбитадан шығарылған болар еді. Демек, ол Жер орбитасына жақында ғана кірген болуы мүмкін, бірақ J002E3 орбитасына сәйкес келетін жақында ұшырылған ғарыш аппараты жоқ еді. Мүмкін, ол 30 метрлік тас болған, бірақ Аризона университетінің астрономдары объектінің спектрлік бақылауларында адам жасаған материалдардың – ақ бояу, қара бояу және алюминийдің жұтылу белгілерінің Сатурн V зымырандарымен үлкен сәйкестік танытқанын анықтады. NASA бастапқыда S IVB сатысын Күн орбитасына жіберуді жоспарлаған, бірақ жанасу қозғалтқыштарының (ullage motors) тым ұзақ жұмыс істеуі, S IVB сатысының жанасу резервуарындағы қалдық отынды шығару Жер-Ай жүйесінен қашуға жеткілікті энергияны бермеді. Нәтижесінде, саты 1969 жылдың 18 қарашасында Айдың жанынан өтіп, Жерді айналатын жартылай тұрақты орбитаға енді. J002E3 2003 жылдың маусым айында Жер орбитасынан шығып, 2040 жылдардың ортасында Жер орбитасына қайта оралуы мүмкін деп есептеледі. Бұл Скайлаб ғарыш станциясының массасының бестен бір бөлігінен де аз, ал Скайлаб ұқсас S IVB сатысынан құралған және 1979 жылдың 11 шілдесінде орбитадан түсіп қалған. Шамамен 100 кг массасы бар нысандар жылына шамамен 10 рет Жер атмосферасына кіреді, олардың бірі 10 жылда бір рет Жер бетіне тиеді. 1966-1975 жылдар аралығында Аполлон, Скайлаб және Аполлон-Союз сынақ жобаларының миссияларынан шыққан он бір бос S IVB сатысы атмосфераға қайта кірді. Барлық жағдайларда (Скайлаб станциясы да осыған жатады), нысандар атмосферада жанып, Жерге бір тұтас дене ретінде тимеудің орнына салыстырмалы түрде кішкентай бөліктерге айналды. Алайда, бұл нысандар Жердің төменгі орбитасынан немесе баллистикалық траекториядан кірді, ал J002E3 Күн орбитасынан кірген жағдайда одан әлдеқайда көп энергияға ие болуы мүмкін еді.

When it was first discovered, it was quickly found that the object was in an orbit around Earth. Astronomers were surprised at this, as the Moon is the only large object in orbit around the Earth, and anything else would have been ejected long ago due to perturbations with the Earth, the Moon and the Sun. Therefore, it probably entered into Earth orbit very recently, yet there was no recently launched spacecraft that matched the orbit of J002E3. One explanation could have been that it was a 30 meter wide piece of rock, but University of Arizona astronomers found that spectral observations of the object indicated a strong correlation of absorption features with a combination of human made materials including white paint, black paint, and aluminum, consistent with Saturn V rockets. NASA had originally planned to direct the S IVB into a solar orbit, but an extra long burn of the ullage motors meant that venting the remaining propellant in the tank of the S IVB did not give the rocket stage enough energy to escape the Earth–Moon system, and instead the stage ended up in a semi stable orbit around the Earth after passing by the Moon on 18 November 1969. It is thought that J002E3 left Earth orbit in June 2003, and that it may return to orbit the Earth in the mid 2040s. This is less than one fifth of the mass of the Skylab space station, which was constructed from a similar S IVB and fell out of orbit on 11 July 1979. Objects with a mass of about enter Earth's atmosphere approximately 10 times a year, one of which impacts the Earth's surface approximately once every 10 years. Ten essentially similar empty S IVB stages from Apollo, Skylab and Apollo Soyuz Test Project missions have re entered the atmosphere from 1966 to 1975. In all cases (including the Skylab station), the objects burned in the atmosphere and broke into relatively small pieces, rather than striking the Earth as a single mass. On the other hand, these objects entered from low Earth orbit or a ballistic trajectory, with less energy than J002E3 might possibly have if it were to enter from solar orbit.