Космонавтика

Марсолёт Ingenuity — удивительный научный инструмент, который «смог». Что именно? Во-первых, он доказал саму возможность совершения полётов в атмосфере другой планеты. Соответственно, теперь NASA разрабатывает «наследников» этого вертолётика, которые, если всё пойдёт гладко, тоже смогут исследовать другие планеты. Об этом поговорим в статье.

Во-вторых, он позволил подтвердить необязательность установки сверхзащищённого оборудования на системы, которые работают вне Земли. Конечно, это не всегда возможно, но в ряде случаев — да. А ещё Ingenuity оснащён весьма современным «железом», способным дать фору практически всем космическим аппаратам недалёкого прошлого. Подробности — под катом.

28.01.2024, Джон Джосси, Space settlement progress (SSP)

Переход к чистой энергетике от ископаемого топлива, продвигаемый администрацией Байдена и правительствами других стран, потребует значительного увеличения добычи критически важных материалов для экологически чистых энергетических технологий. Согласно отчету Международного энергетического агентства за 2021 год «Роль важнейших минералов в переходе к чистой энергетике», чтобы поддержать прогнозируемый огромный рост солнечных, ветровых и аккумуляторных технологий в течение следующих нескольких десятилетий, спрос на ключевые минералы, такие как литий, графит, никель и редкоземельные металлы, значительно увеличится.

Несмотря на то, что в космосе побывало уже более 500 человек, а все процедуры относительно действий космонавтов много раз проверялись, всегда что-то может пойти не так. Известны различные случаи, критические и не очень. Но один из наиболее странных и необычных — ситуация с Тейлором Уэнгом, астронавтом NASA, который пробыл в космосе 7 дней. Сейчас выяснились некоторые детали, позволяющие говорить о том, что из-за инцидента с ним на орбите в «Шаттле» на воздушный шлюз пришлось прицепить навесной замок. Почему и зачем? Об этом поговорим под катом.

- Lock the doors!

Эта короткая фраза имеет жуткий смысл, и двадцать один год назад она была произнесена в этом контексте второй раз в мировой истории.

Конечно, о второй катастрофе «Шаттла» написано многое, и более-менее все читатели знают и ход аварии, и причины, а кто-то, как автор, видели своими глазами и первые телерепортажи с печальной россыпью ярких «метеоров» в небе. Но спустя столько времени интересно не просто поговорить о сухих фактах, а проиграть в голове всю историю катастрофы от начала и до конца, прочувствовать все то, что окружало ее с самого старта миссии: голоса неуверенные и голоса заверяющие, тревожное ожидание и самообман ложной надеждой, беспечную халатность исполнителей и преступные директивы начальства.

Итак, во время старта международной космической миссии NASA STS-107 космический корабль «Колумбия» получил повреждения теплоизоляции крыла от попадания фрагмента другой теплоизоляции, оторвавшейся со стойки топливного бака. Подобные случаи были нередкими, а потому инциденту не придали значения, и на этапе возвращения корабль неожиданно и трагически сгорел в атмосфере, унеся жизни 7 человек экипажа. Такую картину рисуют большинство заметок, коротких статей и репортажей об инциденте. Но было ли это все так просто на самом деле?

Концепция космической станции, собранной из тонкостенных секций, внутри которых только воздух под давлением, не нова. Она привлекает внимание инженеров относительной дешевизной и не менее относительной простотой создания. Но, конечно, проблем здесь немало. Всё это нужно вывести на орбиту, не повредив при транспортировке, защитить от внешних угроз и много чего ещё.

Тем не менее практический опыт уже есть, и немалый. Так, компания Bigelow Aerospace, ныне обанкротившаяся, смогла разработать, создать и отправить на орбиту модуль, который успешно пристыковали к МКС. Он до сих пор находится на том же месте, особых проблем с ним нет. Но, к сожалению, сам стартап больше не работает. «Знамя» подхватила другая организация — Sierra Space. Сейчас её руководство активно развивает собственные разработки, получив весьма существенную поддержку от NASA. Относительно недавно были проведены испытания основного продукта Sierra, которые прошли успешно. Подробности и информация о самой станции — под катом.

Чуть ли не каждый год в мире появляется какое-то интересное открытие: только успевай читать новости на том же Хабре. А уж сколько денег, как государственных, так и частных, вливается в это — не счесть. 

Давайте посмотрим на 10 самых дорогих проектов в истории человечества. А заодно напишите в комментариях, какой из этих проектов — самый значимый и насколько затраты на него соответствуют пользе, по вашему мнению. Спойлер: кажется, тут не все очевидно.

В течение следующих пятнадцати лет НАСА, Китай и SpaceX планируют отправить на Марс первые экспедиции с экипажем. Во всех трёх случаях эти миссии должны завершиться созданием на поверхности среды обитания, которая позволит возвращаться на Марс много раз и, вполне возможно, создавать постоянные людские поселения. Эта задача включает множество сложностей, и одна из самых больших — потребность в большом количестве топлива, а также пригодного для дыхания воздуха. И то, и другое можно получить с помощью электролиза, когда электромагнитное поле воздействует на воду (H₂O), образуя газообразный кислород (O₂) и жидкий водород (LH₂).

Хотя на поверхности Марса имеются обширные залежи водяного льда, что делает эту задачу выполнимой, существующие технологические решения не отвечают требованиям надёжности и эффективности, необходимым для освоения космоса. К счастью, группа исследователей из Georgia Tech предложила «Магнитогидродинамический привод для производства водорода и кислорода при высадке Марс», который может похвастаться разносторонней функциональностью при полном отсутствии в системе движущихся частей. Эта система может произвести революцию в двигательных установках космических аппаратов и была выбрана программой NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) для первой фазы разработки.

Как известно, Луна по меркам Земли — огромный естественный спутник. Из всех других планет земной группы только у Марса есть два крошечных спутника Фобос и Деймос, и это обычные астероиды, подхваченные Марсом. Однако в окрестностях Земли с условным радиусом 200 миллионов километров (1,3 астрономические единицы, а.е.) находится перигелий множества околоземных объектов — астероидов и глыб — которые могут входить с Землёй в орбитальный резонанс и на сотни лет превращаться в естественные спутники нашей планеты. Целенаправленный поиск таких объектов ведётся с середины XIX века, многие «находки» оказывались сомнительными или мнимыми. Но два квазиспутника Земли заслуживают более подробного описания. Это Круитни и Камоалева, о которых преимущественно пойдёт речь под катом.

На Хабре есть интересный блог уважаемого пользователя @AstroTubo в котором автор пишет об околоземных кометах и астероидах. В частности, 30 августа 2023 года он разместил статью «Астероид Камоалева — квазиспутник Земли», а 25 декабря 2023 года — «Астероид Круитни: квазиспутник Земли и эволюция его орбиты». К сожалению, при всей интересности и грамотности обе эти публикации очень невелики и представляют собой развёрнутые комментарии к размещённым в них же видеороликам с YouTube.

Я же узнал о Круитни ещё около 2015 года, когда вёл Живой Журнал, и на его страницах мне довелось общаться с 3753_cruithne — девушкой из Бреста, которая на тот момент казалась мне удивительно вдумчивой, глубокой и недооценённой представительницей своего поколения. Не представляю, как сложилась её жизнь, однако без упоминания её и её никнейма эта статья была бы неполной.

Уже почти 70 лет, особенно в США, космические миссии в основном проводятся открыто. Все знают, куда они направляются, зачем они туда направляются и что планируют там делать. Но сейчас космос переходит в руки частных компаний. Начиная от Безоса и Илона Маска — и заканчивая сотнями фирм, разрабатывающими оборудование для спутников и осуществляющими пуски небольших ракет. У них нет стимула раскрывать свои стратегии перед конкурентами. И космические наработки человечества постепенно становятся менее открытыми.

В этом году, в какую-то неизвестную дату, состоится запуск космического корабля «Один» калифорнийского стартапа AstroForge, планирующего заниматься добычей полезных ископаемых на астероидах. Мы не знаем, куда он направится, и что будет там добывать. Мы знаем только, что компания подала в НАСА сведения о запуске и что добыча на астероидах будет вестись за частные деньги. Предположительно, для первого тестового образца выбран один из средних или крупных объектов недалеко от Земли, за орбитой Луны. Возможно, в астероидных группах Аполлона или Амура. В случае успеха это будет первая полностью коммерческая миссия в дальний космос.

В эпической поэме Данте Алигьери «Божественная комедия» знаменитые слова «Оставь надежду, всяк сюда входящий» украшают ворота ада. Интересно, что то, как Данте представлял себе ад, вполне соответствует описанию условий на Венере. Со средней температурой 450 °C, атмосферным давлением в 92 раза больше земного и облаками сернокислотных дождей в придачу, Венера обладает самой враждебной средой в Солнечной системе. Неудивительно, что космические агентства с самого начала космической эры с таким трудом исследуют атмосферу Венеры.

Несмотря на это, существует множество предложений по созданию космических аппаратов, способных продержаться в адских условиях Венеры достаточно долго, чтобы осуществить миссию по возвращению образцов грунта. Одно из таких предложений — «Возвращение образцов с поверхности Венеры» — поступило от аэрокосмического инженера и автора Джеффри Лэндиса и его коллег из Исследовательского центра НАСА имени Гленна. Предложенная ими концепция была выбрана для участия в программе NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) в этом году. Она представляет собой летательный аппарат на солнечных батареях, который будет производить топливо непосредственно из атмосферы Венеры и отправлять на поверхность ровер для возвращения образцов.

Человечество уже несколько десятков лет хочет снова высадиться на Луну — не в плане выгрузки робота, а именно полёта на естественный спутник Земли космического аппарата с командой на борту. Как уже сообщалось на Хабре, представители NASA заявили, что сразу два важных этапа возвращения человека на Луну переносятся на год.

Так, облёт Луны с экипажем состоится в сентябре 2025 года, а не в конце 2024, а высадка человека на лунную поверхность перенесена на сентябрь 2026 года. Речь о миссиях Artemis II и Artemis III соответственно. Некоторые специалисты полагают, что ничего хорошего не получится и на этот раз, заявляя о том, что сама программа неудачная. Одним из её критиков является бывший руководитель NASA Майкл Гриффин. Подробности — под катом.

В будущем приземляться на Луну и совершать точные посадки на её скалистом, изрезанном кратерами челе будет не так сложно.

По крайней мере, такова цель программы НАСА Lunar Retroreflector Array (лунный массив ретрорефлекторов, LRA), в рамках которой осуществляется взаимодействие с американскими и зарубежными инициативами по созданию лунных аппаратов. LRA состоит из куполообразного устройства, усыпанного небольшими стеклянными призмами-рефлекторами. Это устройство планируется устанавливать на луноход и доставлять на поверхность Луны.

LRA может отражать лазерные лучи, приходящие от других орбитальных и прибывающих космических аппаратов, и служить постоянным маркёром местоположения на Луне со сроком годности в несколько десятилетий.

Но усеять лунный ландшафт этими устройствами будет непростой задачей.

В 2021 году астрономы добавили к списку потенциально обитаемых классов планет ещё один — так называемые гикеановские экзопланеты. Это название — производное от hydrogen (водород) и ocean (океан). По словам учёных, такие планеты — горячие, они полностью покрыты водой, а их атмосфера богата водородом. Одна из них — K2-18b, и о ней сегодня поговорим под катом.

• Размеры семей в ближайшем будущем резко сократятся, прогнозируют ученые

• Новое открытие изменило представление об истории воды на Луне

• Новый сервис калибровки открывает путь к экспериментам по радиокосмологии

• Симуляция показала, почему черная дыра излучает свет, когда разрывает звезду-компаньона на части

• На экваторе Марса нашли залежи льда толщиной в 3 км

Исследуя планетарную систему HD 63433, астрономы обнаружили необычную экзопланету размером с Землю. По мнению команды, сделавшей открытие, одно её полушарие покрыто расплавленной лавой и всегда обращено к своей звезде, а второе — холодное, с этой стороны вечная ночь. Феномен называется приливной/гравитационной блокировкой. 

Авторы — Бенджамин Капистрант из Университета Флориды и Мелинда Соарес-Фуртадо из Висконсинского университета в Мадисоне. На съезде Американского астрономического сообщества в Новом Орлеане они представили доклад об открытии, в котором описали новый объект HD 63433 d.

Сейчас запуском ракет может похвастаться далеко не одна страна. В наше время в космос не летает только бедный. Конечно, в кризис летать стали меньше, но эта история произошла в 2021 году, рекордном по числу запуска ракет. 

Именно в том году 31 июля одна компания производящая игрушки для взрослых смогла запустить в космос совсем не игрушечную ракету.

Совсем недавно представители NASA заявили о переносе сразу двух миссий Artemis на год. В частности, агентство сообщило, что облёт Луны с экипажем состоится в сентябре 2025 года, а не в конце 2024, а высадка человека на лунную поверхность перенесена на сентябрь 2026 года. Речь о миссиях Artemis II и Artemis III соответственно. О причинах переноса поговорим под катом.

Создатель SpaceX Илон Маск никогда не скрывал того, что вся его деятельность направлена на колонизацию Марса. И сейчас предприниматель находится к реализации своей цели ближе, чем когда-либо. Так, сверхтяжёлая ракета-носитель уже почти готова, в феврале планируется третий тестовый запуск. Если всё пройдёт хорошо, коммерческая эксплуатация не за горами.

Маск также заявил, что SpaceX, если испытания пройдут успешно, будет выпускать по одному Starship в неделю. Под катом разбираемся, зачем компании столько этих аппаратов.

Когда в 2020 году учёные обнаружили фосфин в атмосфере Венеры, это вызвало новые оживлённые дискуссии о Венере и её потенциальной обитаемости. Было бы странно, если бы это открытие не вызвало интереса, ведь фосфин — потенциальный биомаркер. Поэтому любопытство людей вполне понятно. К сожалению, дальнейшие исследования не смогли подтвердить его наличие.

Но даже без фосфина атмосфера Венеры полна химических интриг, которые намекают на возможные биологические процессы. Может, пора отправить астробиологическую миссию на нашу адскую планету-сестру?

Хотя обсуждение фосфина довольно быстро сошло на нет, есть и другие, дольше существующие признаки того, что атмосфера Венеры содержит химические аномалии, некоторые из которых могут иметь отношение к жизни. Например, некоторые из атмосферных газов, похоже, находятся вне термодинамического равновесия. К тому же учёные не знают точно, каков состав крупных частиц в нижних слоях атмосферы.