Подробности

Опубликовано: 05.06.2017 12:53

Марсоход НАСА Curiosity находится в кратере Гейла на Марсе с августа 2012 года. За прошедшие пять лет ученые выяснили, что в более трех миллиардов лет назад в этом кратере в течение продолжительного времени существовало озеро.

Пока ученые не знают, была ли жизнь где-то за пределами Земли – на Марсе или ледяных спутниках планет-гигантов. В некоторых местах в Солнечной системе она, теоретически, могла существовать в прошлом, а в некоторых может сохраняться и сейчас. Обнаружение условий среды, в которых могут существовать живые организмы – это первый шаг в поисках внеземной жизни. В древнем водоеме кратера Гейла такая среда найдена. В нем – во всяком случае, в далеком прошлом – могли выживать различные микроорганизмы.

«В одном озере сосуществовали очень различные условия». – говорит Джоэль Гаровитц из Университета Стони Брук в Нью-Йорке, ведущий автор исследования. Первоначально ученые не могли объяснить разнообразие физических, химических и минералогических свойств на разных участках горы Шарп, расположенной в центре кратера Гейла. В некоторых породах Curiosity обнаружил относительно мощные слои с большим количеством железосодержащего минерала гематита. В других местах находились тонкие слои с магнетитом – другим минералом, содержащим больше количество железа. Сравнение их свойств предполагало, что эти породы должны были накапливаться в различных условиях на поверхности Марса.

Решить загадку удалось, наложив зональность отложений на карту глубины древнего водоема. Оказалось, что разные по составу породы накапливались в глубоких и мелких частях озера. Аналогичная зональность существует и на Земле, но на Марсе ее обнаружили впервые.

На основании химических свойств отложений планетологи полагают, что в озере в кратере Гейла вода на мелководье содержала много кислорода, а на глубине количество этого элемента уменьшалось. Таким образом, в разных частях озера существовали условия для выживания различных микроорганизмов, включая те виды, которые предпочитают более богатую кислородом среду, менее богатую среду и промежуточные варианты.

Вторая часть статьи, опубликованной в журнале Science, посвящена изучению климата в кратере Гейла в период существования там озера. Сравнивая состав глинистых пород разного времени, ученые установили, что во время накопления озерных отложений климат региона постепенно менялся с сухого и холодного на теплый и влажный. При этом на более широком отрезке времени Марс, наоборот, превратился из влажной в сухую и холодную планету.

Подробности

Опубликовано: 01.06.2017 20:43

Сегодня ночью в 0:55 мск компания SpaceX планирует осуществить пуск ракеты-носителя Falcon 9 с транспортным кораблем Dragon c миссией снабжения Международной космической станции. Это будет одиннадцатый регулярный рейс «Дракона» (SpaceX CRS-11) и сотый пуск ракеты со стартовой площадки №39A на мысе Канаверал.

Корабль доставит на космическую станцию более 2,7 т грузов, включая научное оборудование, материалы для экспериментов и продукты для экипажа. Стыковка с МКС запланирована на 4 июня. В случае отмены пуска сегодня он будет перенесен на резервную дату 3 июня.

Нынешний запуск станет для этого корабля Dragon или, точнее, для его корпуса, уже вторым. Впервые он совершил полет в рамках миссии SpaceX CRS-4 21 сентября 2014 года и провел в космосе чуть более месяца. До сегодняшнего дня SpaceX не использовала повторно ни одного космического корабля.

«Корпус использован тот же самый, который летал в первый раз». – сказал вице-президент SpaceX по обеспечению космических миссий Ганс Кенигсманн во время предстартового брифинга 31 мая. – «Большая часть этого «Дракона» уже бывала в космосе». В то же время, многие части конструкции корабля были заменены. Список включает теплозащитный лобовой экран и элементы, которые подверглись воздействую соленой воды после посадки корабля в Тихий океан. Багажник «Дракона» является полностью новым, т.к. он не возвращается на Землю, а сгорает в атмосфере.

Процесс сертификация корабля для НАСА проводился не по стандартной процедуре, используемой для других миссий SpaceX. По словам представителя НАСА Кирка Шармана, SpaceX смогла убедить специалистов НАСА в том, что по надежности корабль с повторно используемым корпусом не будет уступать новому. Шарман не уточнил, получило ли космическое агентство скидку от SpaceX за использование многоразового корабля. Известно, что контракт программы CRS предусматривает фиксированную стоимость запуска, однако условия договора оставляют возможность для небольших коррекций цены в зависимости от обстоятельств.

Следующий корабль Dragon, который должен отправиться к МКС в августе, будет новым. Однако SpaceX рассматривает возможность в дальнейших полетах начиная с CRS-13 использовать все грузовые корабли повторно.

Повторное использование ракетно-космической техники лежит в основе стратегии SpaceX. Компания впервые произвела пуск ракеты-носителя Falcon 9 с «проверенной в полете» первой ступенью 30 марта 2017 года, запустив космический аппарат в интересах люксембургской компании SES. В течение года планируется использовать еще несколько многоразовых ракет. Кирк Шарман отметил, что НАСА пока не готово согласиться на использование таких ракет для своих запусков.

Подробности

Опубликовано: 30.05.2017 11:27

На прошлой неделе со ссылкой на анонимные источники информационное агентство ТАСС сообщило, что Роскосмос решил отказаться от создания пилотируемой ракеты «Ангара-5П» и инфраструктуры для пилотируемых полетов на космодроме Восточный. Для запусков нового корабля предлагается использовать новую ракету «Союз-5», известную также как «Сункар» или, по названию соответствующей опытно-конструкторской работы, «Феникс». Плановый первый беспилотный полет пилотируемого транспортного корабля нового поколения (ПТК НП) «Федерация» перенесен с 2021 на 2022 год. Позднее эту информацию подтвердили из других источников, хотя официальной она пока не стала.

Сначала рассмотрим положительные моменты принятого решения.

Во-первых, данное решение было необходимо. Проект универсального стартового комплекса для ракет-носителей «Ангара» в обычной («А5»), водородной («А5В») и пилотируемых модификациях получался слишком громоздким. Его никак не удавалось увязать, а потому начало постройки старта для «Ангары» на Восточном откладывалось. Теперь, наконец, работа сдвинется с мертвой точки.

Во-вторых, «Сункар» или «Союз-5» – теоретически, более перспективная ракета-носитель, чем «Ангара». Одномодульная ракета среднего класса с одним двигателем РД-171 на первой ступени по определению должна быть дешевле пятимодульной ракеты с пятью двигателями. Стартовую площадку для «Союза-5» можно получить путем относительно недорогой перестройки стартовой площадки для ракет «Зенит-2» на Байконуре.

После недавнего отказа от второго стартового стола для «Ангары» на Восточном и без того не очень реалистичная четырехпусковая схема полета на Луну, остававшаяся в официальных планах, стала совсем фантастической. Поэтому речь идет не об отказе от облета Луны, как и не о переносе испытаний ПТК НП. Роскосмос лишь признал реальное положение дел, при котором «Федерация» в 2021 году никуда полететь не может, и полета к Луне на «Ангаре-А5В» тоже быть не может.

Теперь о плохом.

Российская ракетно-космическая отрасль не отличается умением работать оперативно. Впрочем, это относится к любым сложным техническим разработкам в любой стране: создание космических ракет и кораблей, самолетов, гражданских и военных кораблей всегда выбивается из графика, и порой на многие годы. До заявленного начала летных испытаний «Союза-5» остается пять лет. При этом для новой ракеты не готов даже эскизный проект. Шансы на то, что ракета будет готова для начала испытаний «Федерации» в 2022 году, просто равны нулю. Следовательно, первый полет нового корабля переносится в неопределенное будущее.

Надежды Роскосмоса на успех «Сункара»/«Союза-5» на коммерческом рынке являются излишне оптимистичными. После потери клиентов ILS («Протон-М») нам нужно не удержать свою долю рынка, а завоевывать ее заново. Для этого нужны существенные преимущества, которых у «Сункара» не просматривается. Он обладает меньшей грузоподъемностью, чем американский Falcon 9, и вряд ли будет стоить дешевле ракеты SpaceX даже в одноразовом варианте. В ближайшие годы существует реальная угроза монополизации всего рынка выведения коммерческих спутников американской компанией. Сейчас не самое подходящее время для того, чтобы делать ставку на этот рынок.

Поскольку пилотируемая инфраструктура для ракет «Ангара» на Восточном создаваться не будет, Роскосмос де-факто признал, что российские космонавты не полетят никуда дальше низкой околоземной орбиты ни на этапе текущей Федеральной космической программы (до 2025 года), ни на этапе ФКП-2035. Для экспедиции к Луне нам потребуется сверхтяжелая ракета, которая, как предполагается, будет создана не раньше середины 2030-х годов.

Другими словами, для полетов на низкую орбиту Земли РКК «Энергия» разрабатывает дорогой и тяжелый пилотируемый корабль, требующий новой ракеты грузоподъемностью 17-18 т. При этом у нас есть легкий и дешевый «Союз МС», летающий на ту же самую низкую орбиту Земли на дешевой ракете «Союз-2». Единственное преимущество ПТК НП, не считая комфортных условий полета – возможность доставлять на орбиту четырех человек вместо трех. Но у нас даже на «Союзе» одно место из трех пустует. В чем тогда смысл разработки нового корабля?

Личное мнение.

Решение Роскосмоса нельзя считать неправильным, потому что это оно является единственно возможным, и как раз оттягивать его так долго было ошибкой. Это не хороший выбор, но хорошего просто не существует.

От «Ангары» нужно было отказаться еще пять лет назад. Увы – тогда ее проблемы не были так очевидны. Сейчас ситуация повторяется с новым пилотируемым кораблем. Он дорог, для него не предвидится задач, но разработка продолжается просто по той причине, что корабль, как полагают в Роскосмосе, действительно имеет шансы дойти до полетов. Со стратегической точки зрения это неправильно. Разумнее было бы принять тяжелое решение и пересмотреть концепцию нового пилотируемого корабля сейчас, пока ситуация не стала настолько болезненной, как с «Ангарой».

Роскосмос считает, что будущая сверхтяжелая ракета должна получить центральный кислородно-водородный блок с боковыми ускорителями на основе ракет «Союз-5», т.е. речь идет о полном аналоге советской «Энергии». Реалистичность такого проекта в современных условиях обсуждать даже не хочется. Следующим логичным шагом для Роскосмоса должен быть отказ от этой концепции с водородными двигателями в пользу связки из пяти первых ступеней «Союза-5». Заделом для будущей модернизации станет возможность установки кислородно-водородной верхней ступени. Впрочем, даже в такую ракету верится с трудом.

Но сверхтяжелая ракета-носитель и полеты к Луне – это дальняя оптимистичная перспектива, а пока вопрос заключается в другом – смогут ли предприятия Роскосмоса создать хотя бы «Союз-5» – ракету среднего класса, для которой все основные элементы уже есть? Ответ на этот вопрос имеет решающее значение для нашей космонавтики.

Подробности

Опубликовано: 29.05.2017 14:00

18 мая Европейское космическое агентство выпустило отчет о причинах потери спускаемого аппарата «Скиапарелли» миссии «Экзомарс-2016» (Exomars), который потерпел аварию при посадке на Марс 19 октября прошлого года.

Демонстрационный десантный модуль «Скиапарелли» был разработан и построен Итальянским космическим агентством. Его основной задачей было испытание технологии посадки на Марс, которую позднее предполагалось перенести на десантный модуль второго этапа миссии.

Аппарат вошел в атмосферу на высоте около 122,5 км со скоростью около 21 000 км/ч. С высоты 11 км должен был заработать тормозной парашют, а с 1,1 км аппарат должен был перейти к этапу торможения на реактивных двигателях.

Связь со «Скиапарелли» прервалась примерно за 50 секунд до ожидаемого касания поверхности планеты. Большая часть шестиминутного спуска прошла так, как ожидалось: модуль правильно вошел в атмосферу, тепловой экран обеспечил его защиту на сверхзвуковых скоростях. Датчики на переднем и заднем щитах позволили собрать данные о воздействии марсианской атмосферы на тепловой щит.

Примерно через три минуты после входа в атмосферу был раскрыт парашют. В этот период инерционный измерительный блок зафиксировал неожиданно высокую скорость вращения. В течение короткого времени он оказался «перенасыщен», т.е. достиг предела измерительных возможностей, и перестал выдавать действительную скорость. На основе некорректных данных бортовой компьютер, управляющий посадкой, неверно оценивал навигационные параметры, включая текущую высоту десантного модуля. Соотнося расчетные данные с радиолокационными измерениями, программа пришла к выводу, что модуль уже находится ниже уровня земли. В результате были выданы преждевременные команды на сброс парашюта и кратковременное включение посадочных двигателей модуля, которые проработали 3 секунды вместо 30. Также были включены системы, которые модуль должен был активировать только после посадки. В действительности же это время он находился в свободном падении на высоте около 3,7 км над Марсом. Вскоре «Скиапарелли» рухнул на поверхность планеты со скоростью около 540 км в час.

Комиссия называла четыре основные причины неудачи. Во-первых, при моделировании динамических процессов, происходящих при парашютной посадке, были допущены ошибки, из-за которых не было предсказано быстрое вращение десантного модуля.

Во-вторых, в программном обеспечении бортового компьютера не были предусмотрены проверки данных на очевидные ошибки с последующей реакцией. Бортовой компьютер не счел данные об отрицательной высоте над уровнем поверхности ошибочными и продолжил использовать их для выполнения штатной циклограммы посадки.

Отметка насыщения инерционного измерительного блока была установлена на слишком высоком уровне. Предназначенный для измерения угловой скорости прибор должен был устанавливать сигнальный бит для значений, находящихся за пределом насыщения, чтобы предупредить об ошибке бортовой компьютер. Однако уже после насыщения он не помечал данные о скорости как некорректные. Компьютер же не проводил никакой дополнительный анализ правдоподобности принимаемых данных.

В-третьих, комиссия отметила недостаточное качество проектирования системы в целом. Данные, поступающие с различных приборов, не были использованы для перекрестных проверок и дублирования. Объем испытания также признан недостаточным.

В-четвертых, в целом за миссию отвечает ее менеджмент. Ошибки, допущенные при проектировании и разработке космического аппарата, и не были идентифицированы и исключены при приеме аппаратуры от субподрядчиков.

Десантный модуль миссии второго этапа «Экзомарс-2020» будет существенно отличаться от «Скиапарелли». За его разработку отвечает Роскосмос и НПО им. Лавочкина, однако работающий на этапе посадки бортовой компьютер с программным обеспечением будет предоставлен европейской стороной. Российский десантный модуль будет использовать два парашюта (первый – сверхзвуковой), а не один, как малый десантный модуль прошлого года. Использование посадочных опор потребует более качественного гашения скорости – она должна будет составить не более 2 м/с в момент касания поверхности. Кроме того, благодаря отсутствию длительной фазы инерционного полета модулю не придется восстанавливать данные о своей высоте.

Десантный модуль НПО им. Лавочкина получит навигационную систему, основанную на той, что испытали на «Скиапарелли». Парашюты будут заказаны у того же поставщика. Радарно-допплеровский измеритель не изменится по сравнению с 2016 годом, как и модели атмосферы, ветра, гравитации, аэродинамических условий и т.п. Динамические модели модуля и парашюта будут основаны на моделях миссии 2016 года. Тормозные посадочные двигатели на этот раз предоставит НПО им. Лавочкина.

Недавно совет РАН по космосу высказал опасения, что сроки разработки десантного модуля для миссии «Экзомарс-2020» в НПО им. Лавочкина могут быть сорваны. Ученые обратились к руководству предприятия с просьбой ускорить заключение контрактов с субподрядчиками по этому проекту. В прошлом второй этап миссии уже был перенесен с 2018 на 2020 год.

Подробности

Опубликовано: 27.05.2017 14:38

На этой неделе НАСА представило предварительные результаты ранней научной программы исследовательской станции Juno, которая занимается изучением Юпитера.

Автоматическая межпланетная станция Juno («Юнона») была запущена 5 августа 2011 года и вышла на орбиту Юпитера спустя пять лет – 4 июля 2016 года. Предварительные результаты исследования этой планеты опубликованы в журналах Science и Geophysical Research Letters. Они основаны на данных первого пролета Juno в 4200 км от поверхности атмосферы Юпитера, который состоялся 27 августа прошлого года. Как отмечает Скотт Боттон, ведущий ученый из Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио, астрономам на основании первых же полученных данных предстоит серьезно пересмотреть свои представления о Юпитере.

Снимки камеры JunoCam свидетельствуют о наличии на полюсах планеты крупных штормов, которые объединяются в кластеры и взаимодействуют друг с другом. «Мы не знаем, как они формируются, являются ли стабильными и почему северный полюс Юпитера выглядит иначе, чем южный», – говорит Боттон. Неизвестно, являются ли эти штормы динамическими системами, и мы наблюдали лишь одну их стадию, или они сохраняют свои характеристики в определенном стабильном состоянии.

Другое неожиданное открытие удалось сделать благодаря прибору MWR, который фиксирует микроволновую радиацию атмосферы Юпитера. По этим данным можно, в частности, оценить мощность аммиачных облаков. Ученые установили, что пояса облаков вблизи экватора проникают глубоко в атмосферу, а аммиачные зоны и пояса в средних широтах и ближе к полюсам с глубиной преобразуются в другие структуры. Согласно данным MWR, количество аммиака в атмосфере Юпитера достаточно сильно варьируется в зависимости от региона и возрастает до глубины в несколько сотен километров или более.

Еще до миссии Juno было известно, что Юпитер из всех планет в Солнечной системе обладает самым мощным магнитным полем, но показания магнитометра MAG свидетельствуют о том, что астрономы его недооценивали. Магнитное поле крупнейшей планеты не только мощнее, чем это предсказано существующими моделями (магнитная индукция составляет 7,766 Гс), но также имеет намного более сложную форму – оно сильнее в одних местах и слабее в других. Неравномерность поля может свидетельствовать о том, что отвечающий за него эффект магнитного динамо действует ближе к поверхности атмосферы, чем считалось ранее – где-то над слоем металлического водорода. Последующие пролеты у Юпитера должны внести больше ясности в это процесс.

Еще одной задачей Juno является изучение полярных сияний на полюсах Юпитера. О них пока можно сказать лишь то, что они отличаются от полярных сияний не Земле.

Juno находится на полярной орбите Юпитера с периодом обращения 53 суток. Предполагалось, что космический аппарат сделает на этой орбите три витка, после чего будет переведен на рабочую орбиту с периодом обращения 14 суток и сделает еще 34 оборота вокруг планеты. От маневра было решено отказаться из-за неполадок в маршевой двигательной установке космического аппарата. Теперь Juno приходится работать на долгопериодической орбите, что существенно замедляет ход исследований.

Подробности

Опубликовано: 22.05.2017 13:22

В текущем году на рынок запусков микроспутников собирается выйти частная новозеландско-американская компания Rocket Lab. Первый испытательный полет ее ракеты «Электрон» может состояться уже в ближайшие дни.

Компания Rocket Lab была основана в Новой Зеландии в 2006 году. В первое время она занималась созданием суборбитальной метеорологической ракеты Atea-1, единственный пуск которой состоялся в конце 2009 года. Ракета имела высоту 6 м и массу 60 кг. Cчитается, что ее пуск оказался успешным, и небольшая ракета сумела достичь высоты 100 км, т.е. неофициальной границы космоса. Стоит при этом отметить, что независимых данных о высоте полета Atea-1 нет. Ракета не отслеживалась сторонними станциями и не передавала информацию на Землю.

Уже в этом десятилетии головной офис Rocket Lab был перенесен в США ради возможности участвовать в конкурсах НАСА и для упрощения доступа к крупным инвестиционным фондам. Новозеландское подразделение осталось в качестве второстепенного. В настоящее время в компании работают около 100 человек, а суммарные вложения в нее приближаются к $150 млн.

Основным проектом Rocket Lab является ракета-носитель сверхлегкого класса «Электрон» (Electron). Она способна выводить до 150 кг полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км. Заявленная стоимость пуска составляет $4,9 млн. Аргументы в пользу ракет такого класса хорошо известны: в последние годы количество желающих запускать собственные микроспутники уверенно растет. В большинстве случаев для запуска малых аппаратов используются кластерные запуски на крупных ракетах. При этом ждать возможности отправить свой спутник в космос приходится по несколько лет, а параметры орбиты, которые обеспечит такой комплексный запуск, могут не полностью соответствовать желаемым.

Известны аргументы и против сверхлегких ракет. Стоимость выведения спутника в кластерном запуске, несмотря на все его недостатки, в любом случае будет в несколько раз ниже, чем на отдельном носителе. Такая известная компания как SpaceX тоже начинала свою деятельность с создания малой ракеты Falcon 1, много заявляя о перспективности этого направления, однако после получения значительных инвестиций отказалась от этого проекта в пользу ракеты среднего класса.

Пусковой комплекс Rocket Lab находится на полуострове Махиа на юго-восточном побережье Северного острова Новой Зеландии. Это место было выбрано ради возможности запуска в широком диапазоне орбит, включая солнечно-синхронные, с наклонениями от 39 до 98 градусов. Официальное открытие стартового комплекса состоялось 26 сентября 2016 года. На нем расположены 50-тонная подвижная пусковая платформа с башней, баки для хранения окислителя и горючего и ангар для хранения и сборки ракеты и космического аппарата. Центр управления полетами расположен в Окленде примерно в 500 км от старта.

«Электрон» является одной из самых высокотехнологичных ракет в мире. Ее высота составляет 17 м, диаметр – 1,2 м, масса в заправленном состоянии – 10,5 т. Топливные баки выполнены из композитных материалов. На первой ступени установлено девять кислородно-керосиновых двигателей «Резерфорд» (Rutherford) суммарной тягой 15,65 т (150,5 кН), возрастающей до 18,8 т в вакууме. Удельный импульс двигателей в вакууме составляет 300 с. На второй ступени установлен один двигатель «Резерфорд» в модификации для вакуума. Его тяга составляет 2,27 т, импульс – 327 с.

Двигатели «Резерфорд» создаются с широким использованием 3D-печати. Согласно заявлениям представителей Rocket Lab, изготовление на принтере основных клапанов, форсунок, насоса и камеры сгорания для одного двигателя занимает всего одни сутки. В «Резерфорде» для подачи компонентов топлива вместо газового турбонасосного агрегата используется электрический насос, который приводится в движение бесщеточным электродвигателем постоянного тока, питаемым литиево-полимерным аккумулятором. Использование электронасоса позволило существенно уменьшить массу двигателя, повысив при этом его характеристики.

Пусковое окно для испытательной миссии открылось 22 мая и продлится 10 суток. В первом пуске головная часть ракеты должна будет достичь эллиптической орбиты высотой 300x500 км с наклонением 83 градуса. Компания Rocket Lab не будет вести прямую трансляцию этого события, но обещает опубликовать видеозапись пуска в интернете с минимальной задержкой. В случае успеха полет «Электрона» станет первым пуском частной ракеты, выполненным с частного космодрома.