Подробности

Опубликовано: 10.05.2022 09:05

В 2021 году на снимках американской орбитальной исследовательской станции Mars Odyssey ученые обнаружили любопытную особенность. Не изображениях, полученных в видимой части спектра, в некоторых районах по утрам появлялся бело-голубой иней, освещенный восходящим солнцем. Однако снимки, сделанные при помощи теплочувствительного спектрографа, показывали значительно более широкие проявления этой изморози, т. е. тепловые проявления инея распространяются за пределы тех районов, в которых его можно видеть.

Иней на Марсе образуется по ночам, когда температура поверхности падает. Он состоит в основном из замерзшего углекислого газа (сухого льда). В статье, опубликованной в прошлом месяце в Journal of Geophysical Research: Planets, ученые предложили объяснение «невидимому» инею. Их гипотеза также может объяснить механизм появления пылевых лавин, которые формируют склоны возвышенностей на Марсе.

Поскольку атмосфера на Марсе очень разряженная, появившийся за ночь иней под лучами Солнца тает за считанные минуты. Запущенный в 2001 году Mars Odyssey работает на орбите Марса уже 20 лет. Он оснащен системой тепловизионной съемки с инфракрасным спектрометром (THEMIS). Нынешняя орбита этого космического аппарата обеспечивает ему уникальный вид на планету в 7 часов утра по местному времени и позволяет делать снимки Марса в утренние часы с тянущимися по поверхности тенями от восходящего Солнца.

На тех участках Марса, на которых не видно сухого льда, но THEMIS показывает соответствующие льду температуры, иней должен находиться не более чем в десятках микрон под поверхностью. Сначала ученые предполагали, что слой инея там покрыт пылью. Однако подобные участки встречаются и вблизи экватора планеты, где слишком тепло для образования инея из сухого льда.

В своей статье американские ученые предполагают, что мы наблюдаем «грязный иней», т. е. смесь частиц сухого льда и мелких крупинок пыли, которые скрывают его в видимом спектре, но не в инфракрасном диапазоне. Грязный иней может также объяснить появление некоторых темных полос, которые простираются на Марсе на 1000 метров и более вниз по склонам.

Считается, что темные полосы образуются из-за пылевых лавин: под действием гравитации пыль на склонах стекает вниз, подобно реке, обнажая более темный материал подстилающей поверхности. Эти полосы не следует путать с более подробно изученными повторяющимися полосами на склонах, которые существуют на поверхности Марса в течение нескольких недель, а не часов – они возникают в результате схода сухого песка.

Нанеся на карту темные «кратковременные» полосы в своем недавнем исследовании, ученые обнаружили, что они, как правило, появляются в местах с утренними заморозками. И предложенная ими гипотеза гласит, что эти полосы образуются в результате испарения частиц сухого льда из «грязного инея»: этот процесс разрыхляет пылинки и провоцирует сход лавины.

Подробности

Опубликовано: 06.05.2022 12:56

В 2014 году американское космическое агентство заключило договоры с компаниями SpaceX и Boeing, которые взялись разработать новые космические корабли для доставки астронавтов на МКС. SpaceX Dragon сейчас успешно выполняет эту миссию, однако испытания корабля Starliner компании Boeing идут не очень гладко. Свой первый беспилотный полет (OFT-1) Starliner выполнил 20 декабря 2019 года. Сразу после отделения от ракеты «Атлас-5» он начал испытывать серьезные проблемы. Корабль удалось вывести на орбиту в режиме ручного управления с Земли, но оставшегося на корабле топлива не хватало для полета к МКС, а потому сближение и стыковку со станцией пришлось отменить. 22 декабря Starliner вернулся на Землю.

Проведенное по итогам OFT-1 расследование выявило много проблем, из которых основными были две. Во-первых, ошибка таймера помешала кораблю выйти на орбиту. Во-вторых, ошибки в программном обеспечении создавали угрозу столкновения служебного отсека и пилотируемой капсулы после разделения в ходе возвращения в атмосферу. В результате, НАСА и Boeing приняли решение после исправления ситуации повторить беспилотный полет Starliner, прежде чем переходить к пилотируемым миссиям. Новая миссия получила название OFT-2. После нескольких переносов по различным причинам старт был назначен на 3 августа 2021 года. Однако он вновь не состоялся из-за того, что уже на стартовом столе специалисты обнаружили проблемы с клапанами в топливной системе корабля. Позднее выяснилось, что 13 клапанов не функционировали корректно из-за коррозии.

3 мая 2022 года НАСА и Boeing заявили, что готовы к повторной попытке запуска Starliner. 4 мая космический аппарат был перемещен из собственного монтажно-испытательного комплекса на космодроме во Флориде в МИК компании ULA, где в ближайшее время начнется его интеграция с ракетой-носителем «Атлас-5». Старт ракеты запланирован 20 мая в 1:54 мск (19 мая по местному времени).

Расследование проблемы с клапанами заняло много месяцев. В ходе этих работ проводились широкие испытания на полигоне NASA в White Sands, а также анализ проржавевших клапанов в Центре космических полетов НАСА им. Маршалла. Специалистам удалось установить, что окислитель (тетраоксид азота) из трубопроводов просачивался через тефлоновые уплотнения в клапанах и взаимодействовал с влагой из окружающей среды. В результате этого процесса образовывалась азотная кислота, которая и взывала коррозию алюминиевого корпуса.

Boeing принял решение не заменять клапаны на первом корабле. «Корректирующие меры» включали продувку клапанов газообразным азотом для удаления влаги и герметизацию электрического разъема, по которому, как предполагается, влага проникала в клапан. Также изменилась процедура подготовки корабля к запуску. Теперь клапаны будут активироваться каждые 2-5 дней для подтверждения работоспособности.

В то же время, было принято решение не менять конструкцию клапанов. Подобные решения могут быть приняты только в долгосрочной перспективе, и только если практика покажет их необходимость.

Подробности

Опубликовано: 04.05.2022 11:57

В августе 2019 года новозеландско-американская компания Rocket Lab объявила о планах возвращать первые ступени сверхлегких ракет «Электрон» (Electron) для повторного использования. Цель этих работ – не снизить стоимость выведения, а увеличить частоту пусков без расширения производства. С тех пор инженеры Rocket Lab достигли определенных успехов. В апреле 2020 года Rocket Lab провела испытательный подхват вертолетом макета первой ступени ракеты. В ноябре того же года ступень «Электрона» относительно мягко приводнилась на парашюте со скоростью 10 м/с. И, наконец, 3 мая 2022 года после очередного коммерческого пуска была предпринята попытка поймать спускающуюся на парашюте ступень при помощи вертолета.

«Электрон» стартовал со стартового комплекса №1 в Новой Зеландии в 1:49 мск. Полет ракеты прошел штатно: блок выведения, несущий полезную нагрузку из 34 малых спутников, вышел на орбиту примерно через 10 минут после взлета. Первая ступень после отделения раскрыла парашют – уже в четвертый раз в истории полетов «Электрона» – для торможения.

После предыдущих пусков ступень вылавливали из воды и доставляли в порт на корабле для исследования ее состояния. Однако вчера Rocket Lab попыталась захватить ступень в воздухе при помощи вертолета, из которого спускался крюк.

Примерно через 15 минут после старта спускающаяся ступень попала в поле зрения вертолета Sikorsky S-92. В видеотрансляции Rocket Lab можно было видеть, как крюк схватил за парашют, однако через несколько мгновений трансляция оборвалась. Позднее представитель Rocket Lab Мюриэль Бейкер заявила, что вертолет был вынужден отпустить ступень, поскольку пилот заметил, что нагрузки от нее превышают расчетные. Позднее ступень упала в океан и была извлечена из воды кораблем, как и после предыдущих полетов «Электрона».

Несмотря на то, что вертолетный захват пошел неудачно, Rocket Lab считает это испытание успешным. Однако пока неясно, когда компания будет готова повторить попытку спасения первой ступени «Электрона».

Подробности

Опубликовано: 02.05.2022 13:56

С 2012 года НАСА доставляет грузы на Международную космическую станцию с привлечением частных исполнителей. Контракт CRS (Commercial Resupply Services) был заключен с двумя компаниями: SpaceX и Northrop Grumman (изначально – Orbital ATK, но впоследствии она была поглощена NG). Первый контракт истек в 2020 году, и ему на смену пришел контракт второй фазы (CRS-2), который, помимо двух упомянутых выше компаний, выиграла Sierra Nevada (теперь Sierra Space) с проектом корабля Dream Chaser.

Dream Chaser был и пока остается единственным коммерческим космическим кораблем планерного типа. Изначально он разрабатывался для другой программы НАСА, Commercial Crew Development (CCDev), т. е. должен был доставлять на МКС астронавтов. Разработка пилотируемой версии продвигалась вплоть до неудачного испытания осенью 2013 года. Макет Dream Chaser должен был осуществить мягкую посадку на шоссе после сброса с вертолета, но при посадке у него сломалось крепление шасси. Аппарат вылетел на обочину и перевернулся. В сентябре 2014 года заявка Sierra Nevada на создание пилотируемого корабля проиграла двум другим, от SpaceX и Boeing.

Позднее Sierra разработала концепцию грузовой версии своего корабля, и в 2016 году компания успешно выиграла новый контракт НАСА на снабжение МКС.

29 апреля 2022 года Sierra Space представила фотографии первого корабля Dream Chaser, который получил название Tenacity («Упорство»). Сейчас аппарат находится в штаб-квартире компании в Колорадо. Сборкой корпуса занималась компания Lockheed Martin. Сейчас его корпус готов, но рабочим Sierra Space еще предстоит установить на него теплозащитное покрытие и другие компоненты. Исполнительный директор Sierra Space Том Вайс заявил, что корпус прошел структурные испытания и перешел на стадию финальной сборки.

Предполагается, что корабль будет отправлен в Испытательный комплекс НАСА им. Армстронга в Плюм-Брук в августе или сентябре этого года. Там ему предстоит пройти термовакуумные испытания, которые займут около четырех месяцев. После этого Tenacity отправят на космодром, т. е. в Космический центра НАСА им. Кеннеди во Флориде, для установки на ракету-носитель «Вулкан» компании ULA. Его запуск к МКС состоится не ранее весны 2023 года.

Параллельно с основным проектом Sierra Space продолжает на собственные средства прорабатывать пилотируемую версию Dream Chaser. Если проект получит финансирование от НАСА, то корабль сможет отправиться в первый полет в 2026 году. Впрочем, потенциально в качестве инвестора может выступить не НАСА, а компания, которая займется постройкой частной орбитальной станции. Ранее Sierra Space договорилась о сотрудничестве с Blue Origin, Boeing и Redwire, которые выдвинули на конкурс НАСА проект коммерческой низкоорбитальной станции Orbital Reef. Пока что в качестве средства доставки астронавтов на станцию рассматривается корабль Starliner компании Boeing, но сейчас его перспективы выглядят немного туманно. С другой стороны, разработка пилотируемой версии Dream Chaser не будет легкой. Переделывать придется все элементы корабля, включая его корпус, который в грузовой версии был значительно уменьшен.

Подробности

Опубликовано: 29.04.2022 10:41

Отложения сухого льда, т. е. замерзшего углекислого газа, были обнаружены на Марсе в 2011 году. Недавно в журнале Journal for Geophysical Research – Planets была опубликована статья, посвященная изучению динамики и истории развития этих ледников на южном полюсе планеты.

Ледник на южном полюсе начал формироваться приблизительно 600 тысяч лет назад. Из-за климатических циклов лед за это время увеличился в объеме и массе в несколько раз, однако периоды роста прерывались периодами потери массы в результате сублимации, и именно в такой фазе сейчас находятся отложения углекислого льда.

Ученые отмечают, что по своему размеру марсианские ледники огромны: если бы они одномоментно сублимировали, т. е. превратились в газ, то плотность атмосферы планеты увеличилась бы в два раза. Самый крупный ледник имеет длину около 200 км и ширину около 40 км.

Если бы лед был статичен, то он оставался бы в местах изначального отложения и имел бы равномерную мощность около 45 м. Наблюдаемая на Марсе картина значительно отличается: в низинах мощность ледника достигает 1 км, а на возвышенностях она снижается. Это означает, что ледник из замерзшего углекислого газа на Марсе движется. Он обладает свойством текучести, аналогично обычным ледникам на Земле.

Наибольшей скорости сухой лед на южном полюсе Марса достиг около 400 тысяч лет назад, когда он имел пиковую массу. Сейчас движение льда замедлилось, и это связано с уменьшением его объема.

Исследование показало, что текучие свойства сухого льда на Марсе проявляются примерно в сто раз сильнее, чем у обычного льда, который также присутствует на южном полюсе. Именно поэтому сухой лед ведет себя аналогично земным ледникам, а водяной лед залегает на одном месте подобно неподвижной шапке.

Механизм движения ледников из углекислого газа – не ветровой, а гравитационный. В первом случае лед был бы более равномерным по толщине и тонким. Однако наблюдаемое нами распределение льда указывает на то, что он переносился с возвышенностей в низины, как если бы это была вода.

На поверхности ледников были обнаружены структуры, которые хорошо известны гляциологам на Земле. К ним относятся топографические профили, трещины и гребни сжатия.

На данный момент планетологи знают только три тела в Солнечной системе, на поверхности которых движется лед. Это Земля, Марс и Плутон. Однако, вероятно, подобных тел гораздо больше. В Солнечной системе существует множество экзотических типов льда, и, с увеличением количества известных карликовых планет, вероятно, на некоторых из них мы тоже обнаружим ледники из монооксида углерода, метана и других химических веществ.

Подробности

Опубликовано: 22.04.2022 11:08

В 2018 году, после очередного изменения долгосрочной стратегии, у НАСА вернулся интерес к изучению Луны, и агентство решило, что в этой работе должны принять участие частные компании. Так появилась программа CLPS (Commercial Lunar Payload Services, Коммерческая доставка грузов на Луну). Согласно ее условиям, участники получают небольшие гранты от НАСА на проработку концепций своих лунных посадочных аппаратов. Затем компаниям, успешно прошедшим конкурс, достаются полноценные контракты на запуск на поверхность Луны различных научных и технологических экспериментов для НАСА.

Изначально запуск первой исследовательской станции по программе CLPS был запланирован на 2019 год, однако, как это обычно бывает, график пришлось корректировать. В 2022 году свои лунные посадочные аппараты для НАСА готовят компании Astrobotic и Intuitive Machines. В дальнейшем на Луну отправятся станции Masten Space, Firefly Aerospace и Draper Laboratory.

В январе компания Intuitive Machines объявила, что ее станция Nova-C будет запущена не в начале года, как это планировалось, а ближе к его концу. Велика вероятность, что запуск будет переноситься и далее, а потому единственным кандидатом на запуск к Луне в этом году стал посадочный аппарат Peregrine компании Astrobotic. 20 апреля Astrobotic официально представила публике летный образец этого аппарата, а также подтвердила, что планирует отправить его в космос до конца года.

На презентацию, которая прошла в штаб-квартире Astrobotic в Питтсбурге, был приглашен директор НАСА Билл Нельсон. Показав гостям космический аппарат, исполнительный директор Astrobotic Джон Торнтон заявил, что его сборка близится к завершению, но не завершена. На станцию предстоит установить солнечные батареи, два топливных бака и палубу с полезной нагрузкой. Также на него пока не установлены двигатели, которые уже «почти готовы».

Торнтон считает, что сборка Peregrine завершится в ближайшие месяцы, после чего аппарат будет отправлен на термовакуумные испытания. Нынешний график работ предполагает, что он будет готов к запуску в IV квартале этого года, однако сроки будут также зависеть и от готовности ракеты, поскольку для запуска Peregrine предполагается использовать новую ракету «Вулкан». Компания ULA, разрабатывающая эту ракету, также намерена подготовить ее к пуску в конце этого года.

Полезная нагрузка Peregrine включает научные приборы и экспериментальные установки НАСА и других организаций из США и еще шести стран общей массой до 90 кг.

Помимо Peregrine компания Astrobotic разрабатывает для НАСА гораздо более тяжелую лунную посадочную станцию Griffin. Ее планируют запустить в конце 2023 года для доставки на южный полюс спутника Земли лунохода VIPER (разрабатывается Исследовательским центром НАСА им. Эймса). Таким образом, легкий Peregrine должен подтвердить правильность и эффективность выбранных инженерных решений перед более серьезной миссией.

Griffin сможет доставить на поверхность Луны до 500 кг полезной нагрузки, а его диаметр составляет почти 5 метров.