2020-е |

Отправка марсохода Perseverance («Настойчивость»)

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 с космодрома на мысе Канаверал 30 июля в 07:50 по времени Восточного побережья США (14:50 по Москве).

Посадка на Марс происходит 18 февраля 2021 в кратере Езеро. Ранее в этом месте с помощью спутниковых данных была обнаружена бывшая дельта реки, которая впадала в большое озеро. Ученые считают, что в кратере могли сохраниться следы жизни, их будет искать марсоход.

Миссия также 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.

Новые авианосцы Великобритании раскрывают свой полный потенциал

Авианосцы типа «Куин Элизабет» (англ. Queen Elizabeth class carriers) — новый тип авианосцев, построенный для Королевского военно-морского флота. Он заменяет трио авианосцев устаревшего типа «Инвинсибл» (англ. Invincible class), которые были в эксплуатации с 1980 по 2014 гг. Два новых корабля, HMS Queen Elizabeth и HMS Prince of Wales, прозванные СМИ «суперавианосцами», имеют водоизмещение 70,600 тонн, что более чем в три раза больше типа «Инвинсибл»; общей протяженностью 284 метра, 70 м в ширину на уровне палубы и высотой 56 метров. Они являются крупнейшими военными кораблями, когда-либо построенные в Соединенном Королевстве.

Под взлётной палубой находятся еще девять палуб. Ангар достаточно большой, чтобы вместить до 40 самолетов и вертолетов. Для передачи самолета из ангара на взлетную палубу, на корабле установлены два больших лифта, каждый из которых способен поднять из ангара на взлетную палубу меньше чем за минуту два самолёта размером с F-35. Для самообороны используются зенитный артиллерийский комплекс Phalanx CIWS (4500 тысяч выстрелов в минуту) для предотвращения воздушных угроз, пулеметы и 30 мм пушки противокорабельной обороны.

Каждый корабль имеет экипаж из 686 человек (до 1600 вместе с самолётами), установленным электродвигателем с диапазоном 10 000 морских миль (19000 км) и скоростью 25 узлов (46 км/ч). Основной радар это трёхкоординатный радар дальнего воздушного обзора BAE Systems S1850M с полностью автоматическим обнаружением, сопровождением до 1000 воздушных целей на дальности около 400 км. Вспомагательный радиолокатор, известный как Artisan (пер. «Ремесленник») может отслеживать объекты размером с бильярдный шар на расстоянии до 20 км.

Несмотря на свои внушительные размеры и возможности, «Куин Элизабет» получает много критики от британских СМИ и общественности. Корабли поставлены с просрочкой и с увеличенным бюджетом. В 2013 году, сообщалось, что расходы необходимо увеличить почти вдвое от первоначальных 3,6 млрд фунтов стерлингов — до 6,2 млрд. Морские испытания начались в конце 2010-х годов, корабли добрались до своей полной оперативной готовности в 2020 году. Они будут оставаться в эксплуатации до 50 лет.

На изображении авианосцы типа «Куин Элизабет» в сравнении с Клифтонским подвесным мостом, «Ангелом Севера» Энтони Гормли, Стоунхеджем и автобусом.

Больше…

Пекин значительно сокращает использование угля

К 2020 году использование угля и связанные с ним продукты запрещены в главных центральных районах Пекина. Такие санкции стали необходимыми в связи с катастрофическим загрязнением воздуха в регионе. В предыдущем десятилетии в столице Китая уровень твердых частиц до 30 раз превышал безопасный уровень, рекомендованный Всемирной организацией здравоохранения. Из-за смога жители были вынуждены подолгу оставаться внутри помещений, видимость снижалась до менее 100 метров, авиакомпании отменяли рейсы.

В Китае более четверти миллиона человек умирают каждый год в результате деятельности угольных электростанций. Подобные загрязнения в Азии имеют глобальное значение: мельчайшие твердые частицы влияют на природу возникновения бурь, которые движутся через Тихий океан и впоследствии изменяют погодные условия в Северной Америке и остальном мире.

Чистая солнечная энергия, в частности, становится всё более доступной в последние годы и в состоянии эффективно заменить угольные электростанции в Пекине. В перспективе планируется расширить запрет на другие области и провинции. Индия также начинает вводить похожие ограничения.

Длительное наращивание добычи угля Австралией в связи с высоким спросом в Юго-Восточной Азии в настоящее время сменилось сокращением.

Больше…

Первое использование стволовых клеток в терапии хронической сердечной недостаточности

В первом десятилетии 21-го века хроническая (застойная) сердечная недостаточность была главной причиной смертности в промышленно развитых странах, уносящая больше жизней, чем все виды рака вместе взятые. Хроническое состояние характеризуется увеличенным сердцем, недостаточным кровоснабжением органов и конечностей тела. Например, только в США в течение 2010 года жертвами недуга стали около 5,1 млн. взрослых, с 825 000 ежегодным приростом и 50% смертностью в течение пяти лет после постановки диагноза. Для людей с конечной стадией сердечной недостаточности или с IV классом болезни выходом являлась только пересадка сердца или механическая поддержка с помощью аппарата вспомогательного кровообращения (LVAD). Из-за нехватки доноров, трансплантация часто не в состоянии удовлетворить спрос, в то время как постоянная LVAD поддержка ограничена клиническими осложнениями и высокой стоимостью.

Однако, вместе с начинающейся революции в здравоохранении, появился ряд новых вариантов лечения. С 2013 по 2020 годы глобальный рынок регенеративной медицины вырос с $16 млрд до $67 млрд, более чем в четыре раза. Среди самых заметных открытий стало использование стволовых клеток для восстановления и замены поврежденных тканей. Один из таких прорывов предусматривал использование мезенхимальных клеток-предшественников — редких клеток, которые находятся в кровеносных сосудах. Доказательсвто концепции было продемонстрировано на подопытных грызунах с болезней сердца, затем на более крупных животных, и наконец в 2014 году на третьей фазе клинических испытаний — на человеке.

Исследователи обнаружили, оптимальный диапазон дозы в 150 млн. мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Одного укола, обычно не требующего хирургии, достаточно для запуска гаммы трофических факторов, вызывающих формирование новых кровеносных сосудов, сердца и регенерации мышечной ткани, анти-воспалительных свойств и уменьшению рубцов. Наблюдается значительное улучшение функции сердца, что позволяет пациентам вновь жить относительно нормальной жизнью. К 2020 году такое лечение с помощью МСК становится коммерчески доступным — прибавляя больше лет к продолжительности жизни людей, которые в противном случае умерли бы в течение короткого времени.

Различные другие процедуры и технологии появляются в этом десятилетии, что способствует значительному снижению сердечно-сосудистых заболеваний. Смертность из-за этих факторов в значительной степени устранится в развитых странах к началу 2040-х годов.

Больше…

5 миллиардов человек пользуются Интернетом

В начале XXI века число пользователей интернета во всем мире составляло примерно 300 миллионов человек, или около 5% мирового населения. Соединения были медленными и, как правило, имели скорость всего 56 Кбит/с. мобильный доступ к Интернету практически отсутствовал, и только несколько компаний предлагали эту услугу для портативных устройств.

Однако благодаря сочетанию стремительно падающих расходов и экспоненциального совершенствования технологий, доступ к Интернету в последующие годы быстро рос, и к декабрю 2005 года достиг более миллиарда человек. Эта тенденция продолжалась и в 2010-е гг. В сентябре 2014 г. была достигнута значительная веха, когда глобальная средняя скорость соединения, достигла 4,6 Мбит/с, превысив минимальный порог в 4 Мбит / с для соответствия критериям “широкополосной связи”.

К концу 2010-х годов более половины населения земного шара пользовалось интернетом, причем доступ к нему имели четыре миллиарда человек. Большая часть недавнего роста пришлась на Китай, Индию и другие развивающиеся страны.

Мобильные устройства, подключенные к интернету, теперь стали повсеместными, а скорость передачи данных продолжала расти. Начиная с 2019 года следующий стандарт сотовой беспроводной связи, известный как 5G, предлагал гигабитные скорости и многие другие функции.

Более пяти миллиардов человек – почти 20-кратный рост по сравнению с январем 2000 года – являются пользователями Интернета к концу 2020 года.

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 робот на Луне

Asagumo – это паучий робот, разработанный британской фирмой Spacebit и предназначенный для исследования поверхности Луны. Его кубовидный корпус размером всего 10 см x 10 см, а общий вес составляет всего 1,3 кг, что делает его самым маленьким марсоходом, когда-либо исследовавшим лунную среду.

Несмотря на небольшой размер, он может исследовать части Луны, недоступные другим посадочным модулям, используя четыре ноги для большей мобильности. Он приземляется в регионе под названием Lacus Mortis («Озеро смерти»), равнине базальтовых лавовых потоков в северо-восточной части Луны, где он действует до 13 дней. Здесь он использует 3D-лидар для сбора ряда данных. Он также оснащен камерами, включая видео в формате Full HD.

Эта миссия во многом будет первопроходческой: впервые задействован Vulcan Centaur – новая двухступенчатая ​​ракета-носитель для вывода на орбиту, разрабатываемая United Launch Alliance (ULA) с 2014 по 2021 годы; также, это первая миссия Peregrine – космический аппарат, который несёт на себе и выпускает робота Asagumo; первое путешествие на поверхность Луны на аппарате, построенном в Великобритании; и впервые – робот на ногах исследует другой мир.

Хотя он проходит всего 10 метров за две недели, следующие версии будут выпущены в 2023 и 2026 годах с более продвинутыми возможностями. Эти миссии позволяют нескольким роботам путешествовать на большие расстояния и исследовать лунные лавовые трубки, чтобы увидеть, являются ли они жизнеспособными местами для строительства будущих лунных сред обитания.

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.