Кіріспе
Ғарыш кемесі түрі
Қондырғы – Жерден басқа астрономиялық дененің бетіне түсіп, содан кейін тоқтатын ғарыш кемесі. Соқтығыс зондынан айырмашылығы, ол бетке қатты қонды, нәтижесінде зонд зақымдалады немесе жойылады, ал қондырғы жұмыс істей беретін жұмсақ қону жасайды. Атмосферасы бар денелер үшін қону атмосфераға енгеннен кейін жүзеге асады. Мұндай жағдайларда қондырғылар төмендеу жылдамдығын сақтау үшін парашюттерді пайдаланады. Кейбір жағдайларда, қондырғының жылдамдығын азайту үшін соқтығысқа дейін шағын қону ракеталары іске қосылады. Қону бақыланатын түсу және қону шассисіне орналасу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, сондай-ақ төмен гравитациясы бар аспан денелері үшін қонудан кейін бекіту механизмі (мысалы, Philae қолданған механизм) қосылуы мүмкін. Кейбір миссиялар (мысалы, Луна-9 және Марс Pathfinder) қондырғының соқтығысын жұмсарту үшін инфляциялық қауаптарды қолданды. Егер жоғары жылдамдықты соқтығыс салдарына зерттеу үшін қасақана жоспарланған болса, ғарыш кемесі соқтығыш деп аталады. Көптеген жер беті денелері қондырғы немесе соқтығышпен зерттелді. Олардың ішінде Жердің Ай, Венера, Марс және Меркурий планеталары, Сатурнның Титан серігі, астероидтар және кометалар бар.
Айлық
1959 жылы Луна-2 ғарыш кемесімен басталган алғашқы ғарыш аппараттары Ай бетіне қонбады, олар соқтығысқа түсетін аппараттар болды. Олар советтік Луна бағдарламасының немесе американдық Рейнджер бағдарламасының бір бөлігі болды. 1966 жылы советтік Луна-9 Айға жұмсақ қонды және Жерге фотосуреттерді жіберді. Американдық Surveyor бағдарламасы (1966–1968 жж.) «Аполлон» қай жерге қауіпсіз қона алатынын анықтау мақсатында жасалды. Осының нәтижесінде, бұл роботтық миссиялар Ай топырағының үлгісін алу және Surveyor-дан бұрын белгісіз болған топырақ қабатының қалыңдығын анықтау үшін жұмсақ қону аппараттарын қажет етті. АҚШ-тың ұшқыш экипажы бар «Аполлон» Ай модульдері (1969–1972 жж.) роверлермен (1971–1972 жж.) және кешірек советтік үлкен роботтық қондырғыштары (1969 ж.), Луноходтар (1970–1973 жж.) және үлгілерді қайтару миссиялары (1970–1976 жж.) ғарышкерлер мен Ай роверлерін Айға жұмсақ қондыру үшін ракеталық түсіру қозғалтқышын пайдаланды. Қытайдың «Чанъэ-3» миссиясы және оның «Юту» («Жаде қоян») ровері 2013 жылдың 14 желтоқсанында қонды. 2019 жылы Қытайдың «Чанъэ-4» миссиясы Айдың арт жағына «Юту-2» роверін сәтті қондырды. «Чанъэ-5» және «Чанъэ-6» үлгілерді қайтару миссиялары ретінде жоспарланған. Қазіргі уақытта «Чанъэ-5» 2020 жылға, ал «Чанъэ-6» 2023 немесе 2024 жылға жоспарланған. Шамамен 4 жылдан кейін, 2023 жылдың 23 тамызында «Чандраян-3» ғарыш кемесіндегі «Викрам» қондырғышы Айдың оңтүстік полюсіне, Манзинус U кратеріне жақын жерге сәтті қонды. Бұл Айдың оңтүстік полюсіне жұмсақ қонған алғашқы қондырғыш болды. Жапония 2024 жылдың 19 қаңтарында SLIM қондырғышын сәтті қондырып, Айға қонған бесінші ел атанды. 2024 жылдың 22 ақпанында Intuitive Machines компаниясының «Одиссей» қондырғышы SpaceX Falcon 9 ракетасымен ұшырылғаннан кейін Айға сәтті қонды. Бұл жекеменшік ғарыш кемесінің Айға алғашқы сәтті қонғаны. Қытай 3 мамырда «Чанъэ-6» ғарыш кемесін жіберді, ол Айдың арт жағынан алғашқы үлгілерді алып келеді. Бұл Қытайдың екінші Ай үлгісін қайтару миссиясы, алғашқысы 2020 жылы «Чанъэ-5» ғарыш кемесімен Айдың жақын жағынан жүзеге асырылды.
Венера
Кеңес Одағының "Венера" бағдарламасына бірнеше Венераға қондырылатын аппараттар кірді, олардың кейбіреулері түсіру кезінде, Галилейдің Юпитерге жіберген "қондырғышы" сияқты, қирады, ал қалғандары сәтті қонды. 1966 жылы "Венера-3" және 1970 жылы "Венера-7" Венера планетасына бірінші рет соқтығып, жұмсақ қону жасады. 1985 жылы Кеңес Одағының "Вега" бағдарламасы Венера атмосферасына екі шар жіберді, бұл басқа планеталар атмосферасындағы алғашқы ұшу құралдары болды.
Марс
1962 жылы Кеңес Одағының Марс 1962B миссиясы Марсқа соқтығысуды мақсат тұтқан алғашқы миссия болды. 1971 жылы Марс 3 зондының қондырғышы Марсқа алғашқы жұмсақ қонуды жасады, бірақ қонудан кейін бір минут ішінде байланыс үзілді, бұл Қызыл планетаны телескоппен бақылау басталғаннан бергі ең ауыр жаһандық шаң дауылдарының бірі кезінде болды. 1971 жылы Марс 2 және 1973 жылы Марс 5 және Марс 6 сияқты тағы үш қондырғыш апатқа ұшырады немесе планета атмосферасына тіпті енбеді. Барлық төрт қондырғыш атмосфераға кіргенде жылу қалқаны ретінде аэроқабық қолданды. Марс 2 және Марс 3 қондырғыштарында алғашқы шағын шаңғылы Марс марсоходтары, PrOP M тасымалданды, бірақ олар планетада жұмыс істемеді. Кеңес Одағы 1973 жылы ауыр Марсоход Марс 4NM миссиясын және 1975 жылы Марс 5NM үлгісін қайтару миссиясын жоспарлады, бірақ екеуі де сәтті ұшпаған N1 супер-ракетасын қажет еткендіктен орындалмады. 1979 жылы қос ұшырудан тұратын Кеңес Марсы 5М (Марс 79) үлгісін қайтару миссиясы жоспарланған, бірақ күрделілігі мен техникалық мәселелерге байланысты тоқтатылды. 1975 жылдың тамызы мен қыркүйегінде НАСА-ның "Викинг-1" және "Викинг-2" ғарыш кемелері ұшырылды, олардың әрқайсысы орбиталық аппараттан және қондырғыштан тұрды. "Викинг-1" 1976 жылдың шілдесінде, ал "Викинг-2" 1976 жылдың қыркүйегінде қонды. "Викинг" бағдарламасының марсоходтары Марсқа сәтті және жұмыс істейтін алғашқы қондырғыштар болды. Миссия 1983 жылдың мамырында аяқталды, екі қондырғыш та жұмысын тоқтатқаннан кейін. Марс 96 – орбиталық аппарат, қондырғыш және зондтардан тұратын посткеңестік Ресейдің алғашқы күрделі миссиясы болды. 1996 жылға жоспарланған ол ұшыру кезінде сәтсіз аяқталды. Бұл миссияны қайталау жоспары, Марс 98, қаражат жетіспеуіне байланысты тоқтатылды. АҚШ-тың "Марс Pathfinder" 1996 жылдың желтоқсанында ұшырылды және 1997 жылдың шілдесінде Марста алғашқы жұмыс істейтін марсоход, Sojourner-ді шығарды. Ол 1997 жылдың қыркүйегіне дейін жұмыс істеді. Марс полярлық қондырғышы 1999 жылдың 3 желтоқсанында жер бетіне жетпес бұрын байланыс үзілді және апатқа ұшырады деп болжанады. Еуропалық "Beagle 2" қондырғышы "Марс Экспресс" ғарыш кемесінен сәтті бөлінді, бірақ 2003 жылдың 25 желтоқсанында қонуды растайтын сигнал келмеді. Байланыс орнатылмады және 2004 жылдың 6 ақпанында "Beagle 2" жоғалған деп жарияланды. 2009 жылы өмірді іздеу үшін ұсынылған британдық "Beagle 3" десанттық миссиясы қабылданбады. Американдық "Марс Exploration Rovers" Spirit және Opportunity 2003 жылдың маусым және шілде айларында ұшырылды. Олар 2004 жылдың қаңтарында Марс бетіне қону үшін ауа қаптары мен парашюттармен жабдықталған қондырғыштарды пайдаланды. Spirit 2010 жылы, жобаланған өмір сүру мерзімінен бес жылдан астам уақыт өткен соң жұмысын тоқтатты. 2019 жылдың 13 ақпанында Opportunity үш айлық жобаланған өмір сүру мерзімін он жылдан астам уақытқа асып кеткендіктен тиімді түрде өлі деп жарияланды. АҚШ-тың "Phoenix" ғарыш кемесі 2008 жылдың 25 мамырында парашют пен ракеталық түсіру қозғалтқыштарының үйлесімін пайдаланып Марс бетіне сәтті қонды. "Марс ғылыми зертханасы", Curiosity марсоходымен бірге, НАСА-мен 2011 жылдың 26 қарашасында ұшырылды. Ол 2012 жылдың 6 тамызында Марста Гейл кратерінің Эолис Палус аймағына қонды. Қытай 2020 жылдың 23 шілдесінде "Тяньвэнь-1" миссиясын ұшырды, ол орбиталық аппарат, қондырғыш және 240 килограммдық марсоходтан тұрады. Орбиталық аппарат 2021 жылдың 10 ақпанында орбитаға шығарылды. "Журонг" 2021 жылдың 14 мамырында сәтті қонды және 2021 жылдың 22 мамырында жұмысын бастады.
Марстың айлары
Марстың орбиталық зондтарымен жүргізілген бірнеше ұшулар Марстың Фобос және Деймос серіктері туралы суреттер мен басқа да деректерді ұсынғанмен, олардың тек азы ғана осы спутниктердің бетіне қонуға бағытталған. 1988 жылы Кеңес Одағының «Фобос» бағдарламасы бойынша екі зонд сәтті ұшырылды, бірақ 1989 жылы Фобос пен Деймосқа жоспарланған қонулар ғарыш кемесі жүйесіндегі ақауларға байланысты жүзеге аспады. 2012 жылы посткеңестік Ресейдің «Fobos Grunt» зонды Фобостан үлгілерді қайтару үшін жіберілді, бірақ 2011 жылы ұшырылғаннан кейін сәтсіз аяқталды. 2007 жылы Еуропалық ғарыш агенттігі мен EADS Astrium 2016 жылға дейін Фобосқа қондыру және үлгілерді қайтару миссиясын ұсынды және әзірледі, бірақ ол жоба деңгейінде қалды. 2007 жылдан бері Канаданың ғарыш агенттігі «Фобостың барлау және Халықаралық Марсты зерттеу» (PRIME) деп аталатын Фобосқа миссияны қарастырып келеді, ол орбиталық аппаратты және қондыру модулін қамтиды. Жақындағы ұсыныстарға 2008 жылғы NASA Гленн зерттеу орталығының Фобос және Деймос үлгілерін қайтару миссиясы, 2013 жылғы «Фобос суреттеушісі» және OSIRIS REx II миссиясының концепциясы кіреді. Жапондық аэроғарыштық зерттеу агенттігі (JAXA) 2024 жылы Марстың айларын зерттеу (MMX) миссиясын іске қосуды жоспарлап отыр, ол Фобостан үлгілерді қайтаруға бағытталған. MMX Фобосқа бірнеше рет қонып, үлгілер жинайды, сондай-ақ CNES және Германияның аэроғарыш орталығы (DLR) бірлесіп жасаған роверді де жұмысқа кірістіреді. Ғарыш аппараты кемінде 10 грамм үлгі алуға мүмкіндік беретін бұрғылау механизмін пайдаланады. MMX 2029 жылы Жерге қайта оралады.
Титан
Сатурнның Титан атты айына Кассини ғарыш кемесімен жеткізілген Гюйгенс зондысы, құрлыққа немесе сұйықтыққа қонғанда аман қалу үшін арнайы жобаланған. Оның соққыға төтеп бере алатыны және кем дегенде үш минут жұмыс істей алатынына көз жеткізу үшін жан-жақты сынақтардан өтті. Дегенмен, қонғандағы төмен жылдамдық салдарынан ол қонғаннан кейін екі сағаттан астам уақыт бойы деректерді жіберіп тұрды. 2005 жылы Титанға жасалған қону, Айдан басқа планетаның серіктеріне алғашқы қону болды. АҚШ-тың ұсынылған Титан теңізі зерттеушісі (TiME) миссиясы, Титанның солтүстік жарты шарындағы көлге түсіп, бірнеше ай бойы көл бетінде қалықтайтын қондырғышты қарастырды. Испанияның Titan Lake In situ Sampling Propelled Explorer (TALISE) миссиясы TiME қондырғышына ұқсас, бірақ кемені басқару үшін өз қозғалтқыш жүйесіне ие.
Кометалар мен астероидтар
Vesta, көп мақсатты совет миссиясы, 1991–1994 жылдары іске асыру үшін Еуропа елдерімен бірлесіп әзірленді, бірақ Кеңес Одағының тарауына байланысты тоқтатылды. Оған Марс үстінен ұшу кіретін, онда Vesta аэростатты (шар немесе дирижабль) және кішкентай қондырғыштар немесе енгізгіштерді жеткізу, содан кейін Церера немесе 4 Vesta және басқа да астероидтардың үстінен ұшу, олардың біріне үлкен енгізгіштің соқтығысуы жоспарланған. Күн жүйесінің кішкентай денесіне (күн жүйесіндегі ай, планета немесе кәрі планета емес объект) алғаш рет 2001 жылы NEAR Shoemaker зонды 433 Эрос астероидына қонды, дегенмен NEAR бастапқыда қондыруға қабілетті етіп жасалмаған. Жапондық "Хаябуса" зонды 2005 жылы 25143 Итокаваға бірнеше рет қонуға тырысты, нәтижелері әр түрлі болды, соның ішінде роверді іске қосу әрекеті сәтсіз аяқталды. "Хаябуса" астероидқа қонуға арналған екінші ғарыш кемесі болды, ал 2010 жылы астероидтен үлгілерді қайтару бойынша алғашқы миссияны жүзеге асырды. 2004 жылдың 2 наурызында ұшырылған "Розетта" зонды 2014 жылдың 12 қарашасында Чирюмов-Герасименко кометасына алғашқы роботтық қондырғышты (Philae) қондырды. Мұндай денелердің өте төмен гравитациясының салдарынан, қону жүйесіне комета бетінде кабельді бекітуге және қондырғышты төмен тартуға арналған гарпун итергіші кірді. JAXA 2014 жылы "Hayabusa2" астероидтық ғарыш зондын ұшырды, ол 2018–2019 жылдары бірнеше қону бөліктерін (оның ішінде Minerva II және неміс мобильді астероидтық беттік скауты (MASCOT) қондырғыштары мен Small Carry on Impactor (SCI) енгізгіші) жеткізіп, 2020 жылға дейін Жерге үлгілерді қайтаруды жоспарлады. Қытай ғарыш агенттігі 2020 жылдары Церерадан үлгі алу миссиясын жобалап жатыр.
Жиде
2018 жылдың қазанында ұшырылған және 2025 жылдың желтоқсанында Меркурийге жетуі күтілудегі ЕКА-ның Меркурийге арналған BepiColombo миссиясы бастапқыда Меркурийдің беткі элементін (MSE) қамту үшін жобаланған. Қондырғы 7 кг салмақты жүк тасымалдауға тиіс болған, оған бейнелеу жүйесі (түсірілім камерасы және жер беті камерасы), жылу ағыны мен физикалық қасиеттер жиынтығы, альфа бөлшектерінің рентген спектрометрі, магнитометр, сейсмометр, топыраққа енетін құрылғы (моль) және микроровер кіретін еді. Бюджеттік шектеулерге байланысты миссияның МСЕ бөлігі 2003 жылы тоқтатылды.
Юпитердегі серіктер
Юпитерді зерттеген бірнеше ғарыш зондтары оның айларынан көптеген суреттер мен басқа да деректерді жеткізеді. Жоспарланған кейбір миссиялар, Юпитердің айларына қонуды көздеген болатын, бірақ олар тоқтатылды немесе қабылданбады. Шағын ядролық қуатпен жұмыс істейтін Европаға қондырылатын аппарат 2006 жылы жойылған NASA-ның «Юпитер мұзды айларының орбиталық станциясы» (JIMO) миссиясының бөлігі ретінде ұсынылған еді. Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) 2023 жылы «Юпитер мұзды айларын зерттеуші» (JUICE) миссиясын ұшырды. Бұдан бөлек, NASA, ESA-ға 2025 жылға жоспарланған «Europa Clipper» миссиясында NASA-ның орбиталық аппаратымен бірге ұшу үшін қондырылатын немесе соқтығыстыратын аппаратты жобалау мүмкіндігін ұсынды. Еуропаның мұзды бетінің астында су бар деген гипотезаға сәйкес, миссиялар оның қонысқа жарамдылығын зерттеу және айдағы судың болуын растап, оның қасиеттерін анықтау арқылы оның астробиологиялық әлеуетін бағалау мақсатында жіберілуде.
Терең кеңістік 2
Deep Space 2 соққылық зонды басқа планетаның бетіне енетін алғашқы ғарыш аппараты болуы жоспарланған еді. Бірақ, миссия сәтсіз аяқталды, себебі оның аналық кемесі – Mars Polar Lander 1999 жылдың 3 желтоқсанында Марс атмосферасына кірген кезде Жермен байланысын үзіп қалды.
Терең әсер
Темпель 1 кометасына 2005 жылдың 4 шілдесінде НАСА-ның Deep Impact ғарыш зонды келді. Соққыдан пайда болған кратердің диаметрі шамамен 200 метр, ал тереңдігі 30-50 метрді құрады. Ғалымдар силикаттар, карбонаттар, смектит, аморфты көміртек және полициклді ароматты көмірсутектерді анықтады.
Айға соққы беру зонд
Үндістанның Ғарыш зерттеу ұйымы (ISRO) әзірлеген Айға соқтығыс зонды (МИП) – Үндістанның ұлттық ғарыш агенттігі ISRO-ның Chandrayaan 1 ай серпілісін қашықтан зерттеу орбитасымен 2008 жылдың 14 қарашасында босатылған ай зонды. Chandrayaan 1 2008 жылдың 22 қазанында ұшырылды. Ол Айдың бетінде судың бар екенін анықтауға мүмкіндік берді.
LCROSS
Ай кратерлерін бақылау және сезімделу спутнигі (LCROSS) – NASA-ның Айдың полярлық аймақтарында табылган сутегінің сипатын анықтау үшін, төмен құнмен жүзеге асырылатын роботтық ғарыш кемесі болды. LCROSS миссиясының негізгі мақсаты – Айдың полярлық аймағына жақын орналасқан, тұрақты көлеңкеде қалған кратерде су мұзының болуын зерттеу еді. LCROSS, 18 маусым 2009 жылы Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) спутнигімен бірге Lunar Precursor Robotic Program бағдарламасының аясында ұшырылды. LCROSS, зымыранның Centaur атты жоғарғы сатысы Айдың оңтүстік полюсіне жақын орналасқан Кабеус кратеріне шабуыл жасаған кезде пайда болған соққы және қалдықтардан мәліметтерді жинап, тарату үшін құрылды. Centaur 9 қазан 2009 жылы, 11:31 UTC уақытында сәтті шабуыл жасады. "Қорғаушы ғарыш кемесі" (LCROSS миссиясының жүгін тасымалдаған) Centaur-дың қалдықтарының бұлттары арқылы төмен түсіп, алты минуттан кейін, 11:37 UTC уақытында шабуыл жасаудан бұрын мәліметтерді жинап, қайта жіберді. Жоба Кабеус кратерінде су табуға сәттілікке жетті.
МЕССЕНЖЕР
NASA MESSENGER (Меркурийдің беті, ғарыш ортасы, геохимиясы және қашықтық өлшеу) миссиясы Меркурийге 2004 жылдың 3 тамызында ұшырылды және 2011 жылдың 18 наурызында планетаның орбитасына енді. Карта жасау миссиясынан кейін MESSENGER 2015 жылдың 30 сәуірінде Меркурийдің бетіне түсіруге бағытталды. 2015 жылдың 30 сәуірінде сағат 15:26-да (EDT) ғарыш кемесі Меркурийге соқтығысып, диаметрі 16 метр болатын кратер қалдырды.
АЙДА
ЕКА-ның AIDA миссиясының тұжырымдамасы ғарыш кемесін астероидқа шабудың салдарына зерттеу жүргізуді көздейді. 2022 жылы DART ғарыш кемесі 65803 Дидимос астероидінің Диморфос серігіне шапты, ал Hera ғарыш кемесі 2027 жылы сол шабудың салдарына зерттеу үшін жетеді.