Космос – Страница 2 – «Будущее сейчас»

Открытие первой экзопланеты, которая может содержать жидкую воду

В 2009 году астрономы из обсерватории Фреда Лоуренса Уиппла в Аризоне обнаружили экзопланету GJ 1214 b – “суперземлю”, вращающуюся вокруг звезды красного карлика на расстоянии около 40 световых лет. Это была первая планета за пределами нашей собственной Солнечной системы с возможностью содержания жидкой воды. Хотя прямого подтверждения не было, предполагалось, что планета имеет плотную, богатую водородом атмосферу, вероятно, состоящую из водяного пара. Некоторые ученые предположили, что на самом деле она может быть покрыта океанами, сравнимыми с нагретым спутником Юпитера Европой, только в масштабах, намного превышающих Земные. Это открытие увеличило вероятность существования инопланетной жизни в других частях Вселенной.

Телескоп «Кеплер» ищет планеты, похожие на Землю

В марте 2009 года космический телескоп «Кеплер» был запущен НАСА. Он стал первым прибором, способным находить экзопланеты размером с Землю и меньше. Он разработан для наблюдения за яркостью около 145 000 звезд, чтобы обнаруживать периодические транзиты планет. Предполагалось, что миссия будет отлично работать до 2016 года, но в 2013 году потерпела серьезную неудачу, когда отказали маховики и орбитальная обсерватория потеряла ориентацию в пространстве. Тем не менее, «Кеплер» продолжал возвращать огромное количество данных: по состоянию на июль 2015 года подтверждена природа более 1000 экзопланет из около 4700 кандидатов, открытых телескопом. Среди всех кандидатов 49% имеют размеры меньше, чем 2 размера Земли. Примерно 40% кандидатов входят в состав многопланетных систем.

Вода обнаружена на Луне

Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS, Космический аппарат для наблюдения и зондирования лунных кратеров) стал первой миссией США на Луну за последние 10 лет. Он был разработан для передачи данных об ударе и шлейфе обломков, образовавшихся в результате падения направленного туда разгонного блока «Центавр» с большим кратером вблизи южного полюса Луны. Зонд успешно ударился о поверхность Луны со скоростью около 10 000 км/ч. Шлейф обломков, выброшенных блоком, выявил значительное количество водяного льда – возможно, достаточное для снабжения питьевой водой будущих колонистов, а также водорода для ракетного топлива.

Больше…

Первая демонстрация технологии солнечного паруса

Межпланетный воздушный змей, ускоряемый излучением Солнца – IKAROS (англ. Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun), японский экспериментальный космический аппарат запущенный в 2010 году, он стал первым кораблём, успешно продемонстрировавшим технологию солнечных парусов. В полностью развернутом состоянии его мембрана имеет диагональную длину 20 м, но толщину всего 0,0075 мм. Он оставался плоским благодаря вращательному движению. Миниатюрные солнечные батареи, счетчики пыли и отражающие рулевые устройства были установлены в виде панелей на парусе. Корабль провел шесть месяцев в путешествии к Венере, а затем начал трехлетнее путешествие к Солнцу.

Преимуществом солнечных парусов по сравнению с обычной ракетной технологией является низкое, но постоянное ускорение, при котором фотоны попадают на мембрану, пока солнечный парус развёрнут. Хотя это ускорение вначале очень мало, скорость увеличивается день ото дня. Поэтому солнечные паруса подходят для чрезвычайно длительных полетов, включая полеты во внешнюю Солнечную систему. Также следует отметить, что отсутствие топлива и сверхлегкая конструкция значительно снижают как производственные, так и стартовые затраты.

Первый в мире коммерческий космодром

Новая глава в освоении космоса началась в 2011 году с открытия космопорта Америка (Spaceport America) – первого в мире специально построенного коммерческого космодрома, который ранее не был аэропортом или какой-либо федеральной инфраструктурой. Площадка предназначена для размещения как вертикальных, так и горизонтальных запусков аэрокосмических аппаратов. Он создан для того, чтобы предложить суборбитальные космические полеты обеспеченной публике. Объект стоимостью более 200 миллионов долларов был построен на 70 км2 в пустыни недалеко от Апхэма, необитаемой части Нью-Мексико.

Среди различных компаний, участвовавших в проекте, были Virgin Galactic Ричарда Брэнсона и “SpaceShipTwo”, которые совершили свой первый полет на глиссаде в 2010 году. Двигаясь со скоростью более 4200 км/ч, космический корабль спроектирован для полёта до шести пассажиров на высоту около 112 км с использованием одного гибридного ракетного двигателя. Когда достигается максимальная высота, двигатели выключаются, и пассажиры могут испытать до шести минут невесомости, глядя вниз на Землю.

Однако во время испытательного полета в 2014 году VSS Enterprise, первый корабль SpaceShipTwo, развалился в полете и разбился в пустыне Мохаве. Предварительное расследование показало, что система крыльев, спусковое устройство корабля, были развернуты слишком рано. Один пилот погиб, другой получил серьезную травму плеча после прыжка с парашютом с разбитого космического корабля. С запуском Virgin Galactic VSS Unity с тремя людьми на борту 22 мая 2021 года Нью-Мексико, используя космопорт Америка, стал третьим штатом США, запустившим людей в космос после Калифорнии и Флориды.

В течение следующего десятилетия, с улучшенной безопасностью и другими функциями, будет разработано новое поколение кораблей, способных выходить на более высокие орбиты. Хотя первоначально стоимость каждого билета начиналась с 200 000 долларов, конкуренция между компаниями космического туризма в конечном итоге снизит расходы, сделав полёты доступными для граждан со средним уровнем дохода в последующие десятилетия.

Последний полёт Space Shuttle

В этом году состоялся последний полет многоразового космического челнока (Space Shuttle) на Международную космическую станцию. Российские космические аппараты Союз обеспечивают доставку людей на МКС до 2020 года. Впоследствии, частная корпорация SpaceX берёт на себя оставшуюся работу, используя более дешевые ракеты с многоразовым использованием ступеней.

Curiosity исследует Марс

Mars Science Laboratory, известный как Curiosity (пер., «Любопытство»), в настоящий момент самый крупный и наиболее мощный вездеход, когда-либо отправленных на Марс. Среди его многочисленных инструментов была первая видеокамера, доставленная на другую планету. Помимо съёмок поверхности, она также записала спуск через атмосферу и приземление в HD качестве. Марсоход также использовал первую 3D-камеру на Красной планете. Миссия состояла из четырех основных целей:

  • для определения, возникала ли когда-нибудь жизнь на Марсе
  • для характеристики климата Марса
  • для того чтобы охарактеризовать геологию Марса
  • для подготовки пилотируемой космонавтики

С августа 2012 года по 25 октября 2021 года марсоход уже преодолел 26,42 км и продолжает вести свои научные исследования.

Больше…

«Вояджер-1» достигает гелиопаузы

Запущенный в 1977 году, аппарат направился к Юпитеру и Сатурну. Это был первый зонд, получивший подробные изображения этих планет и их лун.

В 1998 году, преодолев свыше 10,4 млрд км, он стал самым отдалённым объектом, когда-либо отправленным в космос, созданный человеком. Зонд мчится прочь от Земли с самой высокой скоростью, большей чем любой иной аппарат в настоящее время.

В 2003 году, он достиг «пункта возврата», точки, где частички солнечного ветра замедляются до дозвуковой скорости из-за столкновения с местной межзвездной средой.

В 2013 году НАСА объявило, что Voyager I пересёк гелиопаузу и вошел в межзвездное пространство в течение предыдущего года, а именно 25 августа 2012 года.

Это первоначально должно было произойти только в 2015 году, но новая модель гелиопаузы, в сочетании со свежими измерениями плотности электронов, подтвердили, что зонд действительно покинул Солнечную Систему на три года раньше.

Гелиопауза — теоретическая граница, на которой происходит окончательное торможение солнечного ветра. Здесь уравновешиваются межзвездная среда и давление солнечного ветра.

Теперь он продолжает свой путь, следуя миссии по изучению крайних границ Солнечной системы, в том числе пояса Койпера и далее.

Космический аппарат вместе с родственным аппаратом, Voyager II («Вояджер-2»), продолжит двигаться к «региону стагнации», настоящему началу межзвездного пространства. Они будут передавать сигналы на Землю вплоть до 2025 года (через полстолетия после своего создания), пока не истощится питающая их энергия.

Он войдёт в Облако Оорта лишь через 300 лет, пересечёт его ещё через 30 000 лет, а затем пролетит мимо красного карлика AC+79 3888 лишь в 42 000 г.

Падение метеорита над Челябинском

15 февраля 2013 года в 09:20 по местному времени 19-метровый астероид вошел в атмосферу над Челябинской областью в России. По оценкам, объект двигался со скоростью 18 км/с (64 000 км/ч), или примерно в 50 раз быстрее скорости звука, и быстро превратился в суперболид – стал ярче Солнца на расстоянии до 100 км. Сильный жар от огненного шара также ощущали очевидцы.

Из-за своей огромной скорости и малого угла входа в атмосферу объект взорвался в воздушном потоке над Челябинском, достигнув максимума тепла и яркости на высоте 19 км. Взрыв произвел вспышку, создав множество мелких осколочных метеоритов и мощную ударную волну. Большая часть энергии объекта была поглощена атмосферой, при этом общая кинетическая энергия до удара эквивалентна 550 килотоннам, или в 34 раза больше энергии, чем у атомной бомбы, взорванной в Хиросиме.

Объект заранее не был обнаружен, и его взрыв вызвал панику среди местных жителей. Хотя никто не погиб, почти 1500 человек получили достаточно серьезные ранения, чтобы обратиться за медицинской помощью. Все эти травмы были вызваны косвенным воздействием – а не самим метеоритом – в основном из-за разбитых стекол окон, которые были взорваны ударной волной через несколько минут после вспышки. Около 7200 зданий в шести городах были повреждены ударной волной взрыва, и власти изо всех сил старались помочь отремонтировать сооружения при минусовых температурах.

При предполагаемой массе 12 500 тонн (тяжелее Эйфелевой башни) и диаметре 19 метров это был самый крупный известный природный объект, вошедший в атмосферу Земли со времен Тунгусского события 1908 года, уничтожившего отдаленный лесной район Сибири. Челябинский метеорит также был единственным метеоритом, который, как было подтверждено, привел к большому количеству травм.

Предсказанное близкое сближение второго астероида, примерно 30-метрового 2012 DA14, произошло 16 часов спустя; анализ обоих объектов позже подтвердил, что они не связаны друг с другом. Однако его орбита была достаточно похожа на 2-километровый астероид 1999 NC43, чтобы предположить, что они когда-то были частью одного и того же объекта.

В течение нескольких месяцев после события в Челябинске исследователи подсчитали, что риск столкновения астероидов такого размера с Землей может быть в 10 раз больше, чем считалось ранее. Международная озабоченность уязвимостью планеты к таким воздействиям побудила Организацию Объединенных Наций создать план обороны – “Международную группу предупреждения об астероидах”. Другая группа, Фонд B612, предложила космический телескоп под названием “Страж”, предназначенный для обнаружения 90 % астероидов диаметром более 140 метров на околоземных орбитах, хотя позже проект был отменен из-за отсутствия финансирования.

Первая китайская беспилотная посадка на Луну

В дополнение к своей космической станции Китай также планировал исследовать Луну. Чанъэ-3 был назван в честь китайской богини Луны и включал в себя как посадочный модуль, так и марсоход. Это был третий и самый продвинутый из трех зондов, два предыдущих орбитальных аппарата были запущены в 2007 и 2010 годах. Прибыв 14 декабря 2013 года, “Чанъэ-3” стал первым кораблем, совершившим мягкую посадку на Луну со времён советской программы “Луна-24” в 1976 году.

Луноход спроектирован для исследования площади в 3 квадратных километра во время своей трехмесячной миссии с максимальным расстоянием в 10 км. Он мог передавать видео в режиме реального времени, одновременно выполняя анализ образцов почвы. Он мог перемещаться по наклонным поверхностям с автоматическими датчиками, предотвращающими его столкновение с другими объектами. Среди других его инструментов – радар на нижней стороне, позволяющий проводить первые прямые измерения структуры и глубины лунного грунта до 30 м, а также исследовать структуру лунной коры на глубине до нескольких сотен метров. Спускаемый аппарат также был оснащен первым оптическим телескопом, который был развёрнут не на Земле.

Место посадки в Маре Имбриум было определено по топографическим данным с предыдущих орбитальных аппаратов Чанъэ 1 и 2. Посадка на лунную поверхность была намечена на 16 декабря 2013 года, в кратере Залив Радуги Моря Дождей (рядом с местом посадки советского «Лунохода-1» в 1970 году), но состоялась 14 декабря и на 400 километров восточнее.

Китай вернётся на Луну в 2019 году с миссией по возвращению образцов грунта, за которой последуют пилотируемые экспедиции в 2020-х и 30-х годах.