Maandur
on
kosmoseaparaat
, mis on moeldud maandumiseks
taevakehale
.
[1]
Maandureid kasutatakse tehnika, seadmete ja inimeste taevakehade pinnale viimiseks. Nende toopohimote seisneb pehmes maandumises, mille jarel jaab aparaat ise ja pardal olev last terveks erinevalt kokkuporke sondist, mille kokkuporge taevakeha pinnaga toimub palju suuremal kiirusel. Selliste kokkuporgete eesmark on pinnale jouda ja pinnale joudmise kaigus voimalikult palju andmeid koguda ja edastada.
[2]
Atmosfaariga
taevakehade puhul toimub maandumine parast atmosfaari sisenemist. Sellistel juhtudel on maandur koigepealt atmosfaari sisenemise voi taassisenemise soiduk ning voib kiiruse pidurdamiseks ja stabiliseerimiseks kasutada langevarje, lisaks peab atmosfaari sisenemisel kasutama kuumakilpi. Vahetult enne loplikku maandumist kasutatakse tihtipeale vaikeseid maandumis
rakette
e
retrorakette
kiiruse pidurdamiseks. Pehme maandumise puhul toimub maandumine kontrollitud laskumisena telikule voi taispuhutavale ohkpadjale.
Atmosfaarsete taevakehade puhul ei ole voimalik kiiruse pidurdamiseks kasutada langevarje, samas ei ole vaja ka kasutada kuumakilpi ja ei pea arvesse votma atmosfaari sisenemise nurka. Atmosfaarita maandumiste puhul voib (aga ei pea) kosmoseaparaat liikuda otse taevakeha pinna suunas ja kiiruse pidurdamiseks kasutatakase ainult
retrorakette
. Loplik maandumine toimub samuti kas telikule voi ohkpadjale. Madala gravitatsiooniga taevakehade puhul voib kasutada ka maandumise jargset kinnitussusteem, et kindlustada maanduri stabiilsus.
Labi kosmosetehnoloogia ajaloo on olnud palju missioone, mille eesmargiks on olnud maanduri maandumine voi mille eesmargi taideviimiseks on maandurit kasutatud erinevate taevakehade peale; seal hulgas Maa
Kuu
,
Veenus
,
Marss
,
Saturni
kuu
Titan
,
asteroidid
ja
komeedid
. Maast Paikese poole jaavatest planeetidest on ainult
Merkuurile
maanduri missioone labi viidud.
Kuule
on arvukalt missioone teostatud, millest esimesed olid kokkuporke sondid Noukogude Liidu (
NSV Liidu
)
Luna programmi
voi
Ameerika
Rangeri programmi
raames ja mis lakkasid tootamast parast kokkuporget. Esimene kokkuporke maandumine toimus 14. septembril 1959, kui Noukogude Liidu
Luna 2
maandus
Mare Imbriumist
idas. Ameeriklased joudsid kuule alles 23. aprillil 1962, kui nende
Ranger 4
kukkus alla Kuu tagumisel kuljel pardaarvuti vea tottu.
Esimese pehme maandumise sooritas 3. veebruaril 1966 NSV Liidu maandur
Luna 9
. Luna 9 oli ka esimene kosmoseaparaat, mis edastas pilte Maale teise taevakeha pinnalt. Ameeriklaste
Surveyori programm
, mis oli moeldud
Apollo programmi
jaoks maandumiskoha maaramiseks, olid esimesed Ameerika pehme maandumise missioonid. 1966. aastal 2. juunil teostas pehme maandumise
Surveyor 1
. Surveyor programmi raames maarati kindlaks Kuu pinda katva tolmu paksus ja voeti pinnaseproove. Nii Luna 9 kui ka Surveyor 1 kasutasid kiiruse pidurdamiseks
retrorakette
, aga Luna 9 lopliku maandumise tegi ohkpadja abil ja Surveyor 1 maandus telikule.
Esimene mehitatud maandumine tehti 20. juulil 1969
Apollo kuumooduliga
, mis oli
Apollo kosmoselaeva
kaheosaline moodul, tapsemalt
Apollo 11
missiooniga.
Nii Apollo kuumoodul kui ka NSV Liidu suuremad maandurid (naiteks
Lunohodid
) kasutasid maandumiseks
rakettmootoreid
ja maandumine toimus telikule, et voimalikult turvaliselt inimesed ja varustus Kuu pinnale toimetada.
Alates 2012. aasta augustist on Ameerika Riiklik Aeronautika- ja Kosmosevalitsus (
NASA
) arendanud maandureid, mis kasutavad maandumiseks
rakettmootoreid
ja voimaldavad maanduda nii Kuule kui ka teistele taevakehadele. Selliste maandurite hulka kuuluvad
Mighty Eagle
maandur ja
Morpheus
maandur. Viimasel neist voib olla piisavalt palju voimsust, et ka kanda kaasas ka lisa moodulit, millega inimest orbiidile tagasi lennutada.
Venelastel on samuti plaanis Kuule tagasi minna ja sealt proove tuua
Luna Glob
programmi raames.
Hiina joudis Kuule 14. detsembril 2013, oma
Chang'e 3
missiooniga ja kavatseb jatkata
Chang'e programmi
.
NSV Liidu
Venera programmi
raames saadeti Veenusele mitu maandurit.
Venera 3
oli esimene kokkuporke sond Veenusele 1966. aastal ja
Venera 7
, mis teostas esimese pehme maandumise Veenusele 1970. aastal.
Esimene missioon, mis pidi joudma Marsi pinnale, oli NSV Liidu
Sputnik 24
, mis pidi joudma Marsile 1962. aastal. Sputnik 24 ei joudnud
Maa-lahedasest orbiidist
kaugemale, kuna teda orbiidile viinud
kanderakett
ei tootanud nii, nagu oleks pidanud.
Esimese pehme maandumise Marsile tegi 1971. aastal NSV Liidu maandur
Mars 3
, aga uhendus maanduriga katkes vahem kui minut parast maandumist, mis vois olla pohjustatud vaga tugevast liivatormist Marsi pinnal. Sellel ajastul saadeti kolm maandurit veel;
Mars 2
1971. aastal,
Mars 5
ja
Mars 6
1973. aastal. Koik kolm maandurit kas kukkusid Marsi pinnale voi ei joudnud isegi
Marsi atmosfaarini
. Koik neli eelnevalt nimetatud maandurit kasutasid atmosfaari sisenemiseks kuumakilpi. Lisaks Mars 2 ja Mars 3 maandurid kandsid kaasas vaikeseid Marsi kulgureid, mis kahjuks ei tootanud.
NSV Liit plaanis veel suuremaid missioone ja ka proovide tagasitoomise missiooni
Mars 5M
, aga need missioonid jaeti ara, kuna missiooniks vajaminev rakett
N1
ei olnud piisavalt tookindel ja tehniliste probleemide lahendamine osutus liiga keeruliseks.
Ameeriklased saatsid alles 1975. aastal oma esimesed Marsi maandurid
Vikingi programmi
raames punase planeedi poole teele. Viking 1 ja Viking 2, mis molemad teostasid pehme maandumise Marsi pinnal, kandsid esimesi tootavaid Marsi kulgureid Marsi pinnale. See missioon loppes alles 1983. aasta mais, kui molemad maandurid lopetasid tootamise.
Ameeriklased plaanisid 1970-ndatel veel
Voyager-Marsi
missiooni, mille raames oleks veel kaks maandurit Marsile viidud, aga see missioon jaeti ara.
NSV Liidu jargse Venemaa esimene missioon Marsile pidi toimuma
Mars 96
, mille raames oleks ka uks maandur Marsi pinnale viidud, kuid 1996. aastal selle start ebaonnestus. Missiooni plaaniti korrata, aga rahastuse puudumise tottu jai see ara.
NASA
Mars Pathfinderi
missioon oli ameeriklaste
kulma soja
jargne Marsi missioonide jatk, mis startis 1996. aastal ja viis Marsi pinnale kulguri
Sojouner
. Paar kuud parast maandumist lopetas baasjaam teadmata pohjusel too ning kulgur, mis oli side katkemise ajal tookorras, ei saanud enam
Maaga
suhelda.
Eurooplaste
Beagle 2
maandur oli
Euroopa Kosmoseagentuuri
(ESA) esimene katse saata maandur Marsi pinnale. Beagle 2 oleks pidanud maanduma 2003. aastal, aga maandumist kinnitav signaal jai saamata ja rohkem selle maanduriga uhendust ei saadud ning 2004. aastal kuulutati Beagle 2 kaotatuks. 2015. aastal leidis NASA kosmosesond
Mars Reconnaissance Orbiter
maanduri ules ning selgus, et maandur oli kull Marsi pinnale joudnud, kuid koik
paikesepaneelid
ei avanenud ning blokeerisid sellega side.
ESA plaanis veel kahte missiooni Marsile (
NetLander
,
MetNet
), millest esimene osutus liiga kalliks ja teine jai ESA poolt kaiku lukkamata. Jargmine ESA missioon, mis holmas ka maanduri saatmist Marsi pinnale, oli 2016. aastal startinud
ExoMars
missioon, mis valmis koostoos
Roskosmosega
, pidi viima Marsi pinnale maanduri
Schiaparelli
, mis pidi maanduma Marsile 19. oktoobril 2016, aga 50 sekundit enne loplikku maandumist kadus maanduriga side. ESA oletab, et viga tekkis langevarjude avamises ja retrorakettide kasutamise vales ajastuses.
[3]
.
NASA Marsi kulgurid
Spirit
ja
Opportunity
viidi Marsi pinnale 2004. aastal maanduritega, mis kasutasid nii langevarje kui ka ohkpatju maandumise pehmendamiseks. Spirit kulgur lopetas tegevuse 2010. aastal ja Opportunity kulgur on 7. detsembri 2016 seisuga jatkuvalt aktiivne.
[4]
Seni koige kuulsam Marsile maandumise missioon on NASA
Curiosity
kulguri punase planeedi pinnale viimine, mis toimus 6. augustil 2012. Missiooni puhul on tahelepanu vaart just nimelt kulguri suurus ja voimekus.
Kuigi on olnud palju missioone, mille kaigus on tehtud pilte ja kogutud andmeid Marsi kuude
Phobose
ja
Deimose
kohta, on ainult uksikud missioonid plaaninud nendele kuudele maanduda. NSV Liit saatis
Phobose programmi
raames kaks kosmoseaparaati Marsi suunas teele, millega plaaniti ka maandurid saata nii Phobosele kui ka Deimosele. Molemad missioonid ebaonnestusid. Venemaa proovis uuesti 2011. aastal
Fobos-Grunt
missiooniga Phobosele jouda ja sealt proove tuua, aga ka see missioon ebaonnestus.
Jargmised missioonid Phobosele on plaanitud alles alates 2023. aastast; NASA
Phobos Surveyor
missioon, mis on plaanitud 2023. aastaks ja Venemaa Fobos-Grunt missiooni kordus, mis on plaanitud 2024. aastaks.
Spetsiaalselt oli disainitud nii tahkele kui ka vedelale pinnasele maanduma Huygens, mis maandus Titanil 2005. aastal. See oli esimene teise planeedi kuule maandumine. Huygensi vastupidavust igasugustele porutustele testiti eelnevalt vaga pohjalikult, et tagada, et maandur tootaks vahemalt kolm minutit parast maandumist. Kuna maandumise kiirus oli suhteliselt madal, siis edastas seeandmeid ja informatsiooni veel rohkem kui 2 tundi parast maandumist.
Ameerika on votnud arvesse ka
Titan Mare Exploreri
missiooni ideed, mille kaigus maandur maanduks Titani monda pohjapoolkeral asuvale jarvele ja ujuks jarve pinnal paar kuud. Sarnane idee on ka hispaanlaste valja kaidud
TALISE
missioon, aga maanduril oleks voimekus liikuda jarvel ringi.
Euroopa Kosmoseagentuuri
(ESA) ja
Jaapani kosmoseagentuuri
(JAXA) koostoo missioon
BepiColombo
, mis on planeeritud algama 2018. aastal ja mis peaks joudma Merkuurile 2025. aastal, pidi algselt kaasama ka vaikese maanduri Mercury Surface Elementi, aga see osa missioonist jaeti ara eelarve puudujaagi tottu.
[5]
Seni aga konkreetseid maanduri missioone ei ole Merkuurile planeeritud.
Moningaid missiooni ideid on valja kaidud, mis viiksid
Jupiteri
kuudele, aga enamus neist on tagasi lukatud. Neist silmapaistvam oleks vaike tuumaenergia joul toimiv
Europa
maandur, mis oleks olnud osa NASA
JIMO
missioonist, aga tuhistati 2006. aastal. Nuud plaanib ESA 2022. aastal startivat
JUICE
-missiooni, kus kasutataks ka Venemaa tarnitav maandur, mis maanduks
Ganymedesel
2033. aastal.
Vesta missioon
, mida planeeriti NSV Liidu ja Euroopa riikide koostoos 1980-ndatel, oleks olnud esimene
asteroidile
maandumisega missioon, aga see tuhistati NSV Liidu lagunemise tottu.
Esimene maandumine asteroidile tehti 2001. aastal
NEAR Shoemakeri
sondi poolt asteroidile
433 Eros
, hoolimata asjaolust, et NEAR Shoemaker ei olnud moeldud maandumiseks.
Rosetta
viis esimese robotmaanduri
Philae
komeedile
67P/T?urjumov-Gerassimenko
12. novembril 2014. Sellise taevakeha madala gravitatsiooni tottu oli maandumissusteemi lisatud ka
harpuuni
laskesusteem, et aparaat saaks ennast komeedi pinna kulge kinni ankurdada. Philae suutis komeedi pinnale kull maanduda, aga raskustega ja loplikult jai ta pidama liiga varjulises kohas, kus tal ei olnud voimalik oma paikesepaneele laadida ja 15. novembril kaotati maanduriga kontakt.
[6]
NASA saatis 2016. aastal asteroidi
101955 Bennu
poolele teele
OSIRIS-REx
kosmoseaparaadi, millega plaanitakse asteroidilt proove tuua 2023. aastal.