Космос – Страница 13 – «Будущее сейчас»

Сближение с астероидом 2023 DW

14 февраля 2046 года астероид диаметром 50 метров приближается к системе Земля-Луна на большой скорости. Объект, впервые обнаруженный астрономами в 2023 году, имеет обозначение 2023 DW. Он принадлежит к группе Атона, состоящей из тел с большой полуосью примерно 1,0 астрономической единицы (а.е.) или меньше, т.е. среднего расстояния от Земли до Солнца.

При первом обнаружении ученые Европейского космического агентства поставили 2023 DW на первое место в своем «списке рисков» потенциально опасных объектов из-за того, что его орбита пересекает Землю. НАСА рассчитало вероятность столкновения как 1 из 560, или около 0,18%.

Хотя столкновение маловероятно, его масса и скорость означают, что такое событие может нанести значительный ущерб. Двигаясь со скоростью 24,6 км/с или около 88 700 км/ч, попадание будет производить энергию, эквивалентную 4 мегатоннам в тротиловом эквиваленте, чего достаточно, чтобы разрушить город размером с Нью-Йорк. Для сравнения, на месте древнего метеоритного кратера в Аризоне был объект такого же размера, в результате чего образовался кратер размером 1,2 км.

Основываясь на 55 наблюдениях, астрономы определили «коридор риска», протянувшийся в основном через Тихий океан, но включающий юг Гавайских островов, а также ещё одну зону потенциальной опасности на севере Мексики и юге США.

Вскоре после этих исследований 2023 DW стало труднее наблюдать из-за его положения по отношению к Луне. Однако последующие наблюдения уточнили его траекторию и дали больше уверенности в его пути в 2046 году.

Больше…

Беспилотный зонд к 2060 Хирону

(2060) Хирон  — это малая планета, находящаяся во внешней части Солнечной системы. Открытый в 1977 году, она стала первым в новом классе объектов, известных как кентавры — малые тела на орбите между Сатурном и Ураном, названные в честь расы полулюдей−полуконей из греческой мифологии, чтобы подчеркнуть их двойную кометно-астероидную природу.

(2060) Хирон имеет радиус около 233 км и параболическую орбиту, простирающуюся от области внутри орбиты Сатурна (8,5 астрономических единиц, а.е.) до области за пределами орбиты Урана (19 а.е.). Имея орбитальный период 51 год, он достигает перигелия в 2047 году. В 2015 году группа испанских астрономов на основании данных, полученных при нескольких покрытиях звёзд, предположила наличие у Хирона системы колец радиусом 324 ± 10 км/

В рамках недавнего исследования пояса Койпера, на его перехват был отправлен автоматический зонд, который должен прибыть в этом году.

Эта космическая миссия должна собрать все данные о размере Хирона, его форме, наклона полярной оси, атмосфере, морфологии и составе поверхности, внутренней структуре, поверхностной активности (в том числе характер вспышек на Хироне), а также его происхождении. НАСА планировала такую миссию ещё в 1994 году.

Больше…

Близкий проход околоземного астероида VK184 2007

Этот объект, составляющий 130м в диаметре, имеет вероятность 1:3000 столкновения с Землей в этот день. Он был обнаружен в рамках программы Catalina Sky Survey в 2007 году. Без учета ускорения астероида под действием силы тяжести Земли, его скорость относительно Земли в точке пересечения орбит составила бы 15,63 км/с.

Если такое столкновение произойдет, астероид, скорее всего разрушится на несколько частей в атмосфере. Тем не менее, эти отдельные каменные куски все еще будут достаточно большим, чтобы привести к масштабным разрушениям в случае падения в населенных районах. Для сравнения, Тунгусское явление 1908 года считается вызванным объектом с размерами 30-50м. Этого оказалось достаточно, чтобы произвести взрыв в воздухе эквивалентный тысячам Хиросимских бомб.

КА Neptune Odyssey выходит на орбиту Нептуна

Neptune Odyssey – одна из нескольких миссий к так называемым “ледяным гигантам” Солнечной системы, запланированных на середину XXI века. Запущенный в 2033 году, космический аппарат направляется прямо к Нептуну в 16-летнем путешествии без использования гравитационных помощников от других планет и выходит на орбиту в 2049 году.

Ранее космический аппарат Trident был одним из финалистов для выбора миссии класса NASA Discovery в 2020 году с предполагаемой датой запуска в 2025 году и 13-дневной встречей с Нептуном в 2038 году. Однако в конечном итоге Trident уступил место миссиям DAVINCI и VERITAS, предназначенным для исследования Венеры.

Neptune Odyssey стала более амбициозной и долгосрочной концепцией для NASA – логическим продолжением ранних флагманских орбитеров при Юпитере, Сатурне и Уране, разработанных учеными из Applied Physics Laboratory Johns Hopkins University.

В отличие от относительно короткой миссии TridentNeptune Odyssey предполагает гораздо более длительное пребывание у Нептуна и его спутников, с выполнением научных операций космическим аппаратом в течение четырех лет с 2049 по 2053 год. В то время как Trident включал всего шесть инструментов, Neptune Odyssey оснащен 22 инструментами – 14 на главном космическом аппарате и еще восьмерыми на отдельном атмосферном зонде. Это позволяет получить наиболее полное и подробное представление о планете. Вес аппарата составляет 3200 кг, а его питание обеспечивается 1,1 киловаттами от радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Odyssey будет измерять широкий спектр химических и физических процессов, происходящих вокруг Нептуна, а также возвращать изображения высокого разрешения.

Odyssey начинает свое приближение к Нептуну 4 мая 2049 года, входя в эллиптическую орбиту 3 июня 2049 года. Для достижения этой орбиты система управления выполняет маневр со скоростью 3400 км/ч (2100 миль/ч) с ближайшим подходом на расстояние 2000 км над поверхностью Нептуна, что приводит к орбите с периодом 214 дней. На самой низкой высоте орбитер выпускает небольшой атмосфернфй зонд, который спускается в верхнюю атмосферу Нептуна на протяжении примерно 37 минут, чтобы изучить его состав, динамику и процессы, передавая данные, по крайней мере, до достижения давления в 10 бар (приблизительно 10 атмосфер Земли).

В течение следующих четырех лет орбитер изучает Нептун и его спутники, включая Тритон – заметное место среди самых холодных в Солнечной системе, с оценочной поверхностной температурой -235 °C (38 K). В то время как миссия Voyager 2 1989 года обследовала только 40% Тритона, Odyssey проводит не менее 46 мимолетных встреч с Тритоном с гораздо более высоким разрешением изображений, обеспечивая практически полное покрытие спутника.

Подобно Урану и Нептуну, ледяные гиганты считаются распространенными по всей галактике Млечный Путь, поэтому данные от Odyssey могут быть использованы как аналог для лучшего понимания аналогичных экзопланет, обеспечивая расширенные знания о формировании планет и потенциальной пригодности других систем. Миссия также определяет причину странного магнитного поля Нептуна, раскрывая, как работают его магнитосфера и полярные сияния. Связи обнаруживаются между кольцами Нептуна, дугами, внешним видом поверхности и маленькими спутниками.

Другие загадки, раскрываемые зондом, включают в себя наличие океана под поверхностью Тритона, причины его гейзеров и характер атмосферы. Более подробное представление о геофизике и составе спутника помогает расширить знания о карликовых планетах, таких как Плутон.

Межзвездное радиосообщение пришло на Глизе 777

«Евпатория РТ-70», расположенный в центре Комплекса дальней космической связи в Украине, был одним из крупнейших радиотелескопов в мире с антенной диаметром 70м. 1 июля 1999 года в космос было отправлено помехоустойчивое сообщение под названием “Космический зов 1”. Оно было послано по направлению звезде Глизе 777, желтому субгиганту, на расстоянии в 52 световых года от Земли в созвездии Лебедя. По крайней мере, две экзопланеты, как известно, находятся в этой системе. В апреле 2051, сообщение дойдет до пункта назначения, и его смогут услышать и расшифровать любые потенциально существующие внеземные цивилизации.

 

Полеты в космос переходят на новый уровень

Экологические катастрофы, перенаселение, войны и прочие кризисы заставили человечество с опаской и осторожностью относиться к экспериментам и ограничивать себя на родной планете. Многие сейчас считают, что изучение и урегулирование пространства могут стать путем решения некоторых из насущных проблем на Земле. В результате полеты в космос значительно продвинулись вперёд по сравнению с началом века. У национальных правительств есть возможность участвовать в этих исследованиях, но большая часть расходов остается на плечах частных предприятий и богатых людей.

Стоимость запуска в космос значительно снизилась к настоящему времени. Достижения в области технологии значительно улучшили эффективность используемого топлива для ракет, а распространение одноступенчатого орбитального космического аппарата внесло свой вклад в снижение стоимости. Разработка автоматизированных устройств способствовала развитию искусственных разведывательных сетей (позволяют быстро синтезировать оптимальные требования к конструкции). Это позволяет значительно увеличить число полетов, а также увеличить вес перевозимых грузов.

Одним из достигнутых результатов стал быстрый рост космического туризма, доступного даже для граждан со средним уровнем доходов. Для супер-богатых людей проводятся даже экскурсии по поверхности Луны. Лунные базы, уже созданные за предыдущие десятилетия, были расширены. В дополнение к комнатам для туристов, были добавлены новые научные модули с теплицами, станции для уборки льда и солнечные батареи, построенные из лунного реголита. Многие компании ищут решения для использования Луны в коммерческих целях. Несмотря на присутствие человека, его деятельность ограничена полюсами, ведутся многочисленные поисковые миссии по подготовке к добыче полезных ископаемых. Среди долгосрочных планов строительство солнечных электростанций, способных перенаправлять энергию непосредственно на Землю. В более далеком будущем, Луна, возможно, полностью будет освоена.

Разработка астероида в настоящее время превратилась в законную деятельность, в которой принимают участие крупные фирмы. Благодаря прогрессу ракетной технике и робототехнике, был успешно проведен ряд контактов с околоземными астероидами. Широкий спектр металлов и минералов, в том числе золото, платина, никель, железо, цинк, сурьма, медь, кобальт и фосфор, в настоящее время уже добываются. Многие из этих материалов стали настолько редкими на Земле, что спрос на них чрезвычайно высок. Это подталкивает науку к открытиям стремительными темпами. В настоящее время ряд автоматических станций участвует в разведке и добыче.

Большинство астероидов обрабатывается на месте из-за опасений случайной потери контроля. На данный момент маневрирование астероидами рассматривается как дорогой и совершенно ненужный процесс. Астероиды, богатые водой, особенно полезны в качестве поставщика водорода и кислорода, которые могут быть превращены в ракетное топливо. В рамках коммерциализации космоса создаются многочисленные склады топлива вокруг системы Земля-Луна и точки Лагранжа. В дальнейшем это приведет к снижению стоимости космических полетов, при этом большинству кораблей теперь потребуется топлива только чтобы попасть на орбиту. Более длительные и сложные миссии становятся возможными благодаря остановкам по определенному маршруту.

Разработка астероида оказалась одной из великих подтверждений надежды людей на освоение космического пространства. Один единственный камень диаметром с 2 километра или около того насыщен металлами платиновой группы больше, чем когда-либо было добыто на Земле, и содержит больше топлива, чем было использовано при каждом запуске ракет в истории. Хотя промышленность еще не полностью достигла совершенства, в настоящее время ресурсы, направленные в мировую экономику, помогают соответствовать требованиям в некоторых областях. Конечно, добывается не такое огромное количество ресурсов, чтобы перекрыть текущий кризис. Но в любом случае, большая часть сырья, используется в промышленности, включая строительство новых космических станций. В результате, образовались различные некоммерческие группы с целью помощи бедным странам тоже извлечь выгоду из освоения космоса. Прибыльный характер этого бизнеса и его растущее влияние на Землю привело к принятию новых правил антимонопольного законодательства.

Продолжающиеся конфликты по всему миру подняли военные державы на новые высоты. Развитые страны в настоящее время исследуют космос, чтобы получить преимущество в войне следующего поколения. США очень преуспело в этом вопросе. В предыдущие десятилетия заключались международные договоры о предотвращении милитаризации космоса. Тем не менее, некоторые из наиболее могущественных стран начали разработки проектов «звёздных войн» в тайне. Но нестабильная и быстро меняющаяся политическая обстановка привела к новым соглашениям.

Появляется совершенно новое отношение к войне, параллельно с коммерциализацией космоса. В США, например, была создана обширная сеть спутников-шпионов, каждый из которых оснащен широким спектром датчиков для наблюдения за людьми и объектами на земле с поразительным разрешением и детализацией. ИИ управляет этой системой автоматически отслеживая известных лиц, представляющих интерес и наблюдает за подозрительными личностями. Если действия противника на земле не может быть отслежено ИИ, то правительство и военный персонал будут об этом уведомлены. Сейчас в работе находятся самые развитые и умные системы видеонаблюдения в мире, таким образом, Америка восстановила утраченное влияние на мировой арене.

Естественно, другие страны возражают против того, чтобы за ними наблюдали и также вынуждены отправлять на орбиту свои спутники-шпионы. Они действуют как центры управления, давая возможность просмотра боев сверху в режиме реального времени. В частности, они позволяют военным организовать и развернуть эскадрильи автономных самолетов и роботов. Они также гарантируют послать ремонтные бригады, в случае неисправности спутников-шпионов или других кораблей. Современные высоко технологичные, быстро движущиеся войны, коммуникация и информация имеют беспрецедентную важность. Эти станции действуют как центры разведки, и как таковые становятся целями для противника. Зная это, не стоит удивляться, что дело доходит до высокотехнологичной защиты и системы оповещения.

Появились первые космические системы вооружений. Используется в основном традиционный ракетный потенциал. Однако, есть и экспериментальные системы, одно из такого оружия – орбитальная кинетическая бомбардировочная платформа, управляемая США. Она состоит из двух спутников, расположенных на параллельных орбитах. Первый намечает цели и осуществляет связь, принимая инструкции от земли о потенциальных врагах. Второй спутник оснащен несколькими 20-метровыми, специально усиленными вольфрамовыми стержнями, каждый из них идет в комплекте с управляющим хвостом и внутренним компьютером для управления. По инструкции, стержень выпускается на наземную цель и начинает падать. Используя только свою тяжесть и мощь, эти ракеты могут воздействовать с такой же силой, как и тактические ядерные боеголовки, только без больших смертельных последствий. Оно не наносит огромного вреда, так как, приземляясь с разрушительной силой, проникает глубоко под землю. Пришлось решить некоторые проблемы, прежде чем можно было привести эту систему в действие, среди них: стоимость подъема материалов в космос и создание стержней достаточной прочности, чтобы выдержать силу воздействия. Годы экспериментов, наконец, привели к созданию достаточно жесткого металлического сплава, чтобы можно было его использовать в дальнейших разработках. Этот проект засекречен и был протестирован только в пустынях на юго-западе Америки.

Использование орбитальной солнечной энергии, с момента своего появления почти 15 лет назад, значительно выросло. Всевозможные новые станции сейчас находятся на местах, которые в состоянии обеспечивать непрерывное электроснабжение Земли. В дополнение к коммерческому производству энергии, были установлены солнечные орбитальные электростанции для военных целей. Современной армии больше не нужен стационарный источник энергии. Естественно, что эти солнечные энергетические системы, а также многие другие процессы в космосе, увеличивают опасность появления космического мусора. Тем не менее, появляются решения, которые позволят избавиться от подобных проблем раз и навсегда. Одним из вариантов является использование наземных лазеров, которые передвигают большие предметы на низкие орбиты, и, в конечном итоге, они сгорают в атмосфере, в то время как массивные сети аэрогеля, управляемые спутниками, могут уничтожить мелкие частицы на орбите.

ИИ и робототехника сыграли важную роль в исследовании космического пространства. Автоматические корабли являются еще одним способом сокращения расходов. ИИ используются для разработки астероидов, управления широким спектром роботов-исследователей и роботов-шахтеров. В общем, все более сложные и хаотичные сети космических аппаратов требуют использования мощного ИИ для координации операций. Многие рабочие места, которые ранее занимали люди, уже отданы исключительно роботам и компьютерным программам. Космические корабли почти не пилотируются человеком, все процессы полностью автоматизированы. Естественно, что многие пассажиры следят за уровнем контроля ИИ с трепетом, ведь страх ещё является частью космического путешествия. Далеко от Земли находятся многочисленные автоматические зонды, каждый из которых оснащен своим собственным ИИ, которые изучают планеты, спутники и астероиды по всей Солнечной системе. Они приносят беспрецедентное количество эмпирических данных о природе этих объектов и истории Солнечной системы.

Космические телескопы феноменально улучшились на протяжении десятилетий. Экспоненциальный прогресс привел к увеличению мощности телескопов с коэффициентом более 100.000. Благодаря этому, теперь возможно, рассмотреть экзопланеты в мельчайших деталях и установить факты об их климате и геологии.

Число известных планет за пределами нашей Солнечной системы – около 800 в 2012 – выросло до 13 миллионов в 2055. Тысячи этих планет были обнаружены в «обитаемых зонах» своих звездных систем, в том числе ряд планет похожих на Землю с водой и активными гидрологическими циклами. Возможность поиска инопланетной жизни значительно развивается, равно как и надежды на достижение контакта с разумными цивилизациями. Несмотря на огромный прогресс в этой области, люди по-прежнему едва прикоснулись к тайнам Млечного Пути.

Недавно был достигнут прогресс в изучении антивещества, что сделает путешествие человека к другим звёздным системам возможным в ближайшие годы. Строительство постоянной базы на Марсе находится в последней стадии. Проводятся международные переговоры по поводу долгосрочных проектов будущего строительства космического лифта, который разрабатывается в Австралии. Корпорации также направляют свои взоры на огромные минеральные богатства главного пояса астероидов (между Марсом и Юпитером). По общему мнению, частные интересы движут новой эрой освоения космоса. Хотя нынешняя ситуация пока не может быть описана как бум, быстрый прогресс в науке и технике в сочетании с растущим спросом на ресурсы означает, что человечество на пути, чтобы стать космической цивилизацией.

Больше…

Тяньвэнь-5 прибывает к Нептуну

Тяньвэнь-5 является пятым в долгосрочной серии космических зондов, разработанных национальным космическим агентством Китая. Он следует за ранее запущенным Тяньвэнь-4, который изучал Юпитер и его спутники в конце 2030-х годов, перед тем как пролететь мимо Урана в 2045 году.

Тяньвэнь-5 представляет собой миссию к Нептуну, восьмой и самой дальней известной планете нашей Солнечной системы, на расстоянии 4,5 миллиарда км от Солнца. Это включает в себя путешествие продолжительностью 18 лет, начиная с запуска в 2040 году и заканчивая прибытием в 2058 году. Космический аппарат представляет собой орбитер, а не просто пролетающий мимо корабль. Таким образом, миссия может проводить детальные исследования ледяного гиганта и его спутников в течение продолжительного времени.

Зонд оснащен аэростатом, который развертывается отдельно от основного космического аппарата, спускается через верхнюю атмосферу планеты и возвращает с собой сокровищницу научных данных и изображений. Нептун, не имея “поверхности”, состоит в основном из газов и жидкостей, и температуры на его облачных вершинах достигают 55 К (−218 °C). Помимо экстремального холода, здесь присутствуют одни из самых сильных ветров в Солнечной системе, достигающие скорости до 2 100 км/ч.

Аэростат разработан для выдерживания этих суровых условий, с использованием новых материалов и структурных особенностей для максимизации срока службы. Из-за значительных задержек в связи (более четырех часов в одну сторону со скоростью света), также предусмотрена высокая степень автономии, позволяющая миссии выполнять задачи и принимать решения без реального времени с ввода с Земли.

Тяньвэнь-5 служит флагманской миссией для Китайского национального космического управления (CNSA), явно показывая, что его возможности в исследовании глубокого космоса теперь соответствуют тем, что есть у NASA.

Радиотелескопы строятся на Луне

Телескоп шириной в 100 метров расположен на обратной стороне Луны, что дает ему стабильное положение с медленной скоростью вращения (0,5 угл.сек/сек), без вмешательства атмосферы Земли и «забитого» радио фона. Это дает возможность получать изображения из космоса с такой четкостью, которую нельзя сравнить ни с одной станцией наблюдения на Земле или в космосе. Отдельные звезды находятся на расстоянии миллиардов световых лет от Земли.

Телескоп находится в пределах кратера. И он, и прилегающая инфраструктура создаются с использованием смеси эпоксидных, самоорганизующихся углеродных нанотрубок и материалов с самой Луны, что значительно сокращает расходы.

Больше…

Возвращение кометы Галлея

Комета Галлея – самая известная из периодических комет. Последний раз она появлялась во внутренней части Солнечной системы в 1986 году. Как и у большинства комет, у кометы Галлея высокая эллиптическая орбита, поэтому она находится вблизи Солнца лишь только короткое время. В этом году для исследования этой кометы запущено несколько беспилотных зондов, включая первый роботизированный посадочный модуль.

Теперь на Марсе люди могут жить постоянно

К концу этого десятилетия постоянная команда ученых будет находиться на Марсе, без опасения за свою судьбу до конца своих дней остаться на Красной планете, так как стал возможен обратный полёт к Земле. Первый проект колонизации был для многих неоднозначным и послужил большим испытанием для всего человечества, но теперь путешествие на Марс стало гораздо дешевле и быстрее благодаря двигателю ядерного импульса, сокращая время в пути с шести месяцев до нескольких недель. Первый турист уже побывал на этой территории. Всего около десятка людей разных национальностей проживают на Марсе постоянно.

База в скором времени будет расширена и появятся новые учреждения по предоставлению больших объемов энергии, производства продуктов питания и систем рециркуляции, а также горно-шахтного оборудования и других инструментов. Также будут поставляться транспортные средства для повышения мобильности космонавтов, позволяя им перемещаться на сотни километров. В настоящее время планируется разместить более сложные долгосрочные базы с командой ученых.

Модули обитания строятся частично под землей, тем самым обеспечивая защиту от ультрафиолетового облучения. Радиационно-поглощающие материалы на основе передовых нанотехнологий, которые используются в скафандрах, применяются также и на внешней стороне транспортных средств. Эти же материалы оснащены фильтром, который блокирует даже мельчайшие частицы пыли, обеспечивая длительную защиту от окружающей среды.

Все вышеперечисленное – это достижение критической массы необходимых вещей для поддержки самообеспечения. Операции в скором времени будут проводиться полностью независимо от Земли. В ближайшие годы первые дети родятся на Марсе.

Больше…