Космос – «Будущее сейчас»

Большое соединение

В астрономии соединение происходит, когда два небесных тела имеют одинаковое прямое восхождение или одинаковую эклиптическую долготу, видимую с Земли. Два или более объекта фактически не находятся близко друг к другу в пространстве; очевидное явление просто вызвано перспективой наблюдателя.

В так называемом «большом» соединении участвуют Юпитер и Сатурн, две самые большие планеты Солнечной системы. Юпитер вращается вокруг Солнца на расстоянии пяти астрономические единицы (AU), его “год” длится 12 земных лет. Сатурн почти в два раза дальше от Солнца, чем Юпитер, на 9,5 а.е., и поэтому “год” на Сатурне составляет 29,5 земных лет.

Это означает, что Юпитер «догоняет» Сатурн каждые 20 лет, производя редкое планетарное выравнивание. Предыдущее большое соединение состоялось 31 мая 2000 года; в этот раз – 21 декабря 2020 года.

Отправка нового марсохода

Марсоход, названный по итогам конкурса среди школьников Персеви́рэнс (англ. Perseverance, «Настойчивость»), предназначен для астробиологических исследований древней среды на Марсе, поверхности планеты, геологических процессов и истории, в том числе оценки прошлой обитаемости планеты и поиска доказательств жизни в пределах доступных геологических материалов.

В целях экономии затрат, дизайн основан на марсоходе миссии Curiosity, который прибыл на Марс в 2012 году, но несет в себе другую научную аппаратуру.

Запуск ровера на ракете-носителе «Атлас-5» состоялся  23 июля в 13:04. Посадка на Марс происходит 18 февраля 2021

Миссия преследует несколько приоритетных целей планетологии. Собраны более 30 образцов камней и почвы для более точного анализа в лабораториях на Земле. Марсоход производит замеры и использует специальные технологии, позволяющие понять уровень опасности марсианской пыли, чтобы помочь подготовить человека к экспедиции на Марс. Он также показывает, как собрать СО2 и локально преобразовать в кислород и ракетное топливо, а также выполняет новый, более совершенный и точный способ приземления, что критично для последующего освоения поверхности Марса человеком. В целом, этот марсоход является важным шагом на пути агентства по достижению долгосрочной цели отправки человека на Марс в 2030-х годах.

Первый полет ракеты Ariane 6

Ariane 6 – это ракета-носитель, разработанная компанией Ariane Group под руководством Европейского космического агентства (ЕКА). Он заменил устаревший Ariane 5, который работал с конца 1990-х годов, и спроектирован более модульным, гибким и конкурентоспособным по стоимости.

Ракета составляет 63 м (207 футов) в высоту, что делает ее немного выше своего предшественника, а также имеет более тонкий внешний вид. В настоящее время разработаны два варианта Ariane 6:

  • Ariane 62 , с двумя твердотопливными ускорителями P120, весит около 530 тонн при взлете и предназначен в основном для правительственных и научных миссий, запускающих полезные грузы весом до 5000 кг на геостационарную передаточную орбиту (ГТО) и 10 350 на низкую околоземную орбиту (ЛЕО).
  • Ariane 64, с четырьмя ускорителями P120. Он тяжелее, имеет вес около 860 тонн и предназначен для коммерческих запусков двух спутников весом до 11 500 кг  в ГТО и 21 500 кг в ЛЕО.

Более низкая стоимость Ariane 6, примерно вдвое меньше, чем Ariane 5, позволяет вдвое увеличить количество запусков в год. Первый полет происходит в конце 2020 года, когда на борту находится 30 небольших широкополосных спутников. За этим последует ещё много коммерческих запусков в 2021 году и далее. Ariane 5 будет выведен из эксплуатации в 2023 году. Последующие варианты Ariane 6 в конце 2020-х годов включают компоненты многоразового использования, чтобы стать более конкурентоспособными по сравнению с SpaceX.

Больше…

Первый полёт ракеты многоразового использования New Glenn

New Glenn (названная в честь первого американского астронавта, вышедшего на земную орбиту, Джона Гленна) – это тяжеловесная орбитальная ракета-носитель, разработанная Blue Origin, аэрокосмической компанией, основанной главой Amazon Джеффом Безосом. Разгонная ступень предназначена для многоразового использования, что сокращает затраты на запуск и делает её конкурентом SpaceX.

Ранее Blue Origin разработала New Shepard – ракету с вертикальным взлётом и вертикальной посадкой (VTVL), пригодную для экипажа. Испытания прототипа в 2006 году, а затем полномасштабная разработка двигателя в начале 2010-х годов, привели к первому полёту в 2015 году. Достигнув высоты 93 километра, эта непилотируемая демонстрация была признана частично успешной, поскольку капсула на борту приземлилась посредством парашютной посадки, в то время как ракета-носитель упала и не была восстановлена. К 2019 году были проведены еще 11 испытательных полётов, причём все они успешно приземлились и восстановили разгонную ступень.

New Shepard, имея высоту 18 метров и крошечную полезную нагрузку, попал в суборбитальный класс ракет. Его преемник, напротив, на стартовой платформе более чем в пять раз выше. New Glenn, стоящий на высоте 95 метров, превзошёл предыдущий New Shepard и предназначается для перевозки 45 000 кг на низкую околоземную орбиту (LEO) и 13 000 кг на геопереходную орбиту (GTO).

Blue Origin начал работу над New Glenn в 2012 году, а публично обнародовал её дизайн и технические характеристики в 2016 году. Аппарат, описанный как двухступенчатая ракета диаметром 7 метров, оснащена семью двигателями BE-4 (что эквивалентно 21 самолёту Boeing 747). Сообщается, что Безос продавал акции Amazon.com на сумму 1 миллиард долларов ежегодно – эта цифра удвоилась к концу десятилетия – для финансирования Blue Origin.

К 2019 году Blue Origin приобрела пять клиентов для полётов New Glenn, включая контракт на несколько запусков с Telesat для его систем широкополосных спутников. Все эти запуски имеют многоразовую первую ступень, то есть ракета-носитель возвращается на Землю и приземляется вертикально, как суборбитальная ракета-носитель New Shepard, которая ей предшествовала.

Первый запуск New Glenn произошёл в 2021 году с реконструированного и улучшенного пускового комплекса LC-36 во Флориде. После разделения ступеней первая ступень летит обратно на Землю и приземляется почти на 1000 км вниз на движущийся корабль. Двигатель второй ступени воспламеняется, и 7-метровый обтекатель отделяется. Миссия завершена, когда полезная нагрузка благополучно доставлена ​​на орбиту.

Наряду с New Glenn, Джефф Безос имеет ещё большие амбиции. В 2019 году он представил долгосрочное видение космоса Blue Origin, которое включало в себя лунный спускаемый аппарат, известный как Blue Moon. Аппарат может доставить до 4500 кг на поверхность Луны и потенциально астронавтов тоже, используя New Glenn в качестве ракеты-носителя – в сочетании с ступенями подъёма и переноса, разработанными другими компаниями.

Запущен космический телескоп имени Джеймса Уэбба

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) – долгожданный преемник стареющего космического телескопа Хаббла. Названный в честь Джеймса Э. Уэбба – администратора НАСА с 1961 по 1968 год – телескоп разработан в коллаборации НАСА, Европейского космического агентства (ЕКА) и Канадским космическим агентством.

Орбитальная астрономическая обсерватория находится между Солнцем и Землёй на орбите L2 (точка Лагранжа), которая варьируется расстоянием от 374,000 км до 1,500,000 км от Земли. JWST предоставляет беспрецедентный уровень разрешения и чувствительности с длиной волны видимого света в среднем инфракрасном диапазоне. В то время как космический телескоп Хаббла имел основное зеркало площадью 4,5 м2, приёмная площадь зеркала JWST почти в шесть раз больше – 25 м2. Оно состоит из 18 шестиугольных синхронно работающих зеркальных элемента. С точки зрения увеличения, он в 100 раз мощнее Хаббла, что делает его способным видеть самое первое поколение звезд, которое возникло менее чем через 200 миллионов лет после Большого взрыва – это только 1,4% времени от нынешнего возраста Вселенной. Если бы шмель был помещён на поверхность Луны, JWST смог бы обнаружить насекомое как в отражённом свете, так и от тепла его тела. Большой солнцезащитный козырек держит приборы телескопа ниже 50 K (-220 °c).

Телескоп преследует четыре главные научные цели:

  • Поиск света от первых звезд и галактик, образовавшихся во Вселенной после Большого взрыва.
  • Исследование формирования и эволюции галактик.
  • Исследование образования звёзд и планетных систем.
  • Изучение планетных систем и происхождения жизни.

JWST был впервые предложен в 1996 году, когда его стоимость оценивалась в $0,5 млрд с планируемым запуском в 2007 году. Однако, в течение многих лет расходы увеличивались, и отставание от графика серьезно увеличилось. К 2017 году проект вырос до $8,8 млрд., с датой запуска на весну 2019 года. Первый сегмент зеркала был установлен на телескоп лишь в конце 2015 года, а полностью главное составное зеркало было собрано только в феврале 2016 года. В итоге, планируемая дата запуска была сдвинута на 30 марта 2021 года, а стоимость до почти 10 млрд. $. Аервые научные исследования начались осенью 2021 года. Срок работы телескопа составит не менее пяти лет; запаса хладагента хватит примерно на 10 лет работы.

Больше…

Первый беспилотный полёт Системы космических запусков (SLS) NASA

Space Launch System (SLS, Система космических запусков) – это многоразовая ракета-носитель в классе «сверхтяжёлых», разработанная в 2011 году и предназначенная для замены вышедшего из эксплуатации космического челнока «Спейс шаттл» в качестве флагманского корабля NASA.

Первоначально предназначенный для перевозки 70 тонн груза на низкую околоземную орбиту (LEO), SLS позже значительно превысила это требование, имея номинальную грузоподъёмность 95 тонн. Будущие версии, известные как Block 2, будут иметь обновления, включая усовершенствованные ускорители, с ещё большей мощностью LEO более 130 тонн. Для сравнения, предыдущая программа «Спейс шаттл» с 1981 по 2011 год имела максимальную грузоподъёмность всего 27,5 тонн, или около 21% от SLS Block 2.

SLS должна стать основной ракетой-носителем в планах NASA по исследованию дальнего космоса, включая полёты на Луну с экипажем в рамках программы Artemis и последующую миссию человека на Марс. Также система будет использоваться для строительства новой космической станции на орбите Луны.

Первый беспилотный запуск произошёл в 2021 году, за ним последует полёт на Луну с экипажем в 2022 году. Дополнительные запуски включают в себя полёт Block 1 Cargo, который доставляет зонд Europa Clipper на Юпитер через прямую Гомановскую траекторию. В полётах человека на лунную орбиту и за её пределами используется частично многоразовый модуль на SLS, известный как многоцелевой пилотируемый корабль Orion (Orion MPCV), в экипаж которого может входить до шести человек в длительных миссиях.

Хотя SLS является чрезвычайно мощной системой (с самой высокой суммарной тягой при запуске), проект критикуется за его стоимость по сравнению с новыми появляющимися коммерческими ракетами, которые также могут обеспечить возможность многократного использования – например, разработанные SpaceX и Blue Origin. Это заставляет переосмыслить финансирование NASA, поскольку частный сектор играет всё более важную роль в космической деятельности, что способствует созданию отрасли стоимостью 1 триллион долларов к концу 2030-х годов.

Первая миссия Китая на Марс

В течение первых двух десятилетий 21-го века Национальное космическое управление Китая уделяло большое внимание Луне. Его серия лунных зондов “Чанъэ” (Chang’e) достигла больших успехов.

Китай начал марсианскую программу в 2009 году в сотрудничестве с Россией. Однако, российский космический корабль «Фобос-Грунт», доставлявший китайский орбитальный аппарат Yinghuo-1 (“Инхо-1”), потерпел крушение в январе 2012 года, через несколько дней после взлёта. Впоследствии Китай начал собственный независимый проект по исследованию Марса, миссия которого была одобрена властями в 2016 году.

Новый китайский марсианский зонд состоит из орбитальной станции, спускаемого аппарата и марсохода, размещённого на поверхности Марса с научными целями, заключающимися в поиске доказательств как нынешней, так и прошлой жизни, а также в оценке окружающей среды планеты. Он получил название Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover, под более коротким именем “Тяньвэнь-1” (Tianwen-1, бывшее название Huoxing-1, сокращённо HX-1. Huoxing означает «Марс» на китайском языке).

Космический аппарат запущен на борту тяжёлой ракеты-носителя Long March 5 («Чанчжэн-5», буквально – “Великий поход 5”) в июле 2020 года, общая масса полезной нагрузки составляет 5000 килограммов. Выход на орбиту Марса состоялся в феврале 2021 года, а спуск на поверхность – 23 апреля 2021 года. Спускаемый аппарат, несущий марсоход, приземлится с использованием парашюта, посадочных двигателей и надувных подушек для достижения мягкой посадки, которая произошла в равнине Утопия – регион, который, как известно, содержит большое количество водяного льда под поверхностью Марса.

Марсоход питается от солнечных панелей и оснащён георадаром (GPR) для сканирования на глубине до 100 м под поверхностью. Он также может выполнять химический анализ марсианской почвы и искать биомолекулы и биосигнатуры. Шестиколёсный аппарат весом 200 килограммов рассчитан на три месяца эксплуатации.

Орбитальный аппарат и марсоход вместе несут в общей сложности 12 приборов. В дополнение к своему мощному подповерхностному радару, марсоход включает в себя мультиспектральную камеру (MSC) и навигационно-топографическую камеру (NTC). Тем временем, орбитальный аппарат оснащён камерой высокого разрешения (HRC) для получения изображений с разрешением до 2 м с орбиты высотой 400 километров. Марсоход включает демонстрацию технологии, необходимой для миссии по возвращению образца с Марса, запланированной на 2030-е годы.

Первый пилотируемый космический полет Индии

Индия стала четвертой по счету страной, после СССР, США и Китая, независимо запустившей человека в космос. Отправленная в полет корабль – Гаганьян (“Небесный транспорт”), ранее условным наименованием корабля по проекту было ISRO Orbital Vehicle, разработанный Индийской организацией космических исследований (ИОКИ).

Почти 8-тонная (при запуске) ракета предназначена для вывода на орбиту экипажа космонавтов-гаганавтов из 3 человек, ресурс автономного полета составляет 7 дней.

В первом запуске, ракета несёт автономную 3-тонную капсулу с командой из двух человек на борту. Они проведут на орбите вокруг Земли семь дней на высоте 400 км, до того как опустятся в Бенгальский залив. Общая стоимость проекта приблизительно 124 миллиарда рупий (2,67 миллиарда долларов). Запуск состоялся в декабре 2021 года.

Первый орбитальный полёт Dream Chaser

Dream Chaser  (рус. «Бегущий за мечтой») — многоразовый пилотируемый космический корабль, разрабатываемый американской компанией SpaceDev, подразделением Sierra Nevada Corporation. Корабль предназначен для дешёвой доставки на низкую околоземную орбиту грузов и экипажей численностью до 7 человек, в том числе на Международную космическую станцию (МКС). «Dream Chaser», напоминающий мини-шаттл, может выводиться в космос с помощью ракеты-носителя Vulcan или Атлас-5, компания рассматривает различные альтернативы для последующих запусков. Корабль располагается наверху ракеты – такое расположение сделает невозможным повреждение корабля при запуске. Посадка на землю горизонтальная, как у самолётов, на обычные взлетно-посадочные полосы. Он разработан с учётом быстрого обслуживания и повторных запусков. Корпус сделан из композитных материалов с керамической теплозащитой. Беспилотная демонстрация была произведена в 2016 году, пилотируемые испытания начались в 2017 году.

Грузовой вариант может доставить на МКС до 5 000 кг груза в герметичном отсеке и до 500 кг в негерметичном или вместе до 5 500 кг, а также способен возвращать до 1850 кг груза на Землю и утилизировать до 3400 кг. Мягкий профиль возврата и посадки корабля позволяет значительно снизить величину перегрузки, которую испытывает возвращаемый со станции груз, что является важным для некоторых проводимых на МКС экспериментов.

Первый орбитальный запуск грузовой версии корабля состоялся в сентябре 2021 года. Теперь прекратилась зависимость США в использовании российских кораблей «Союз» для доставки на орбиту.

Больше…

Первая арабская миссия на Марс

В этом году арабскими странами осуществляется первая миссия на Марс, в данном случае, Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) посылают свой беспилотный зонд в рамках программы Hope Mars Mission (“Марсианская Миссия Надежда”).

Ранее Арабская Лига наций создала пан-арабское космическое агентство, возглавляемое ОАЭ. Оно действует подобно Европейскому Космическому Агентству (ЕКА).

К 2014 году ОАЭ вложили в космическую отрасль уже более 20 миллиардов дирхам (5,4 млрд. долл.) Дальнейшее финансирование было направлено на диверсификацию своей экономики, ухода от углеводородной зависимости, субсидированию новых талантов в области технологий и аэрокосмической отрасли. Также мотивами послужили озабоченность по поводу национальной безопасности, растущая важность спутниковых данных, мобильной связи, спутниковой картографией и наблюдениями. Благодаря высокотехнологичной направленности, Дубай сейчас является региональным центром спутникового проектирования и строительства. Марсианская миссия совпадает с 50-летием образования ОАЭ. Также успехи связаны с тем, что космические проекты становятся все более дешевыми, простыми и надежными, благодаря новому поколению ракет и топлива.

В 2014 году, правитель ОАЭ, эмирата Дубай, шейх Мухаммед бин Рашид аль-Мактум, сказал, что, несмотря на многочисленные конфликты по всему Ближнему Востоку, ближневосточный регион был колыбелью цивилизации, и, если арабы получат необходимые инструменты, они смогут еще раз одарить человечество значительными научными достижениями: «Наша судьба — как и в давние времена — это стремление к изучению, созиданию, строительству и развитию».

Научные цели “марсианской миссии Надежда”, согласованы мировым научным сообществом, направлены на обеспечение полной картины марсианской атмосферы. Зонд будет изучать климат ежедневно и через сезонные циклы, погодные явления в нижних слоях атмосферы, такие как пылевые бури, а также погоду на Марсе в различных географических районах. По словам команды миссии, зонд станет “первым настоящим метеорологическим спутником” на Марсе.

Зонд “Надежда” также подробно изучит атмосферные слои Марса и предоставит данные для изучения: причины резкого изменения климата в марсианской атмосфере с того времени, когда она могла поддерживать жидкую воду, до сегодняшнего дня, когда атмосфера настолько разрежена, что вода может существовать только в виде льда или пара, чтобы помочь понять, как и почему Марс высвобождает свой водород и кислород в космос, а также связь между верхним и нижним уровнями марсианской атмосферы. Данные с зонда “Надежды” также помогут смоделировать атмосферу Земли и изучить её эволюцию на протяжении миллионов лет. Все данные, полученные в ходе миссии, будут предоставлены в распоряжение 200 университетов и научно-исследовательских институтов по всему миру с целью обмена знаниями

Ракета була запущена во время короткого стартового окна летом 2020 года. Космический аппарат запущен из Японии с помощью ракеты-носителя Mitsubishi Heavy Industries H-IIA.

Больше…