В четверг 23 октября китайская ракета «Великий поход» (CZ-3C) запустила в космос возвращаемую капсулу в рамках подготовки к миссии «Чангъэ-5» (Chang’e 5), цель которой – доставка на Землю лунного грунта. В ходе технологических испытаний «Чангъэ-5-Т1» должен облететь Луну и совершить мягкую посадку на Земле. Космический аппарат состоит из двух частей: базового модуля на основе лунной орбитальной миссии «Чангъэ-2» и спускаемого аппарата, аналогичного тому, который должен использоваться в миссии «Чангъэ-5» в 2017 году. Внешне последний похож на масштабно уменьшенный спускаемый аппарат пилотируемого корабля «Союз» или «Шеньчжоу» (Shenzhou).

Сегодня китайское космическое агентство сообщило, что 27 октября в 11:30 по пекинскому времени испытательный аппарат вошел в сферу действия Луны на расстоянии 60 тысяч км от нее. 28 октября в 15:00 было достигнуто минимальное расстояние до поверхности спутника Земли – 12 тысяч км. В 19:40 аппарат покинул сферу действия Луны, возвращение на Землю ожидается 1 ноября. Кроме того, специалисты опубликовали несколько восхитительных снимков с космического зонда.

Обсудить

Ученые использовали данные с рентгеновской космической обсерватории Чандра (Chandra), чтобы объяснить одну из загадок процесса звездообразования. Крупнейшие известные структуры во Вселенной – скопления галактик (примечание: недавние исследования свидетельствуют о существовании еще более масштабных структур). Каждое скопление может состоять из сотен и тысяч галактик, между которыми находится очень разряженный газ, раскаленный до температуры в миллионы градусов. Этот газ создает сильное излучение в рентгеновском диапазоне. Считается, что постепенное остывание газа в центре скоплений должно приводить к активизации процесса звездообразования. Тем не менее, наблюдать это астрономам не удавалось.

По словам ведущего автора исследования, Ирины Журавлевой из Cтэнфордского университета в Калифорнии, ученые понимали, что некий процесс приводит к нагреванию газа в центрах звездных скоплений и препятствует образованию звезд, однако установить природу этого процесса они не могли. Новые данные позволили астрономам предположить, что источником энергии являются турбулентные потоки, признаки которых обнаружены на новых снимках двух скоплений галактик – Персея и Девы, сделанных телескопом Чандра.

Известно, что сверхмассивные черные дыры в галактиках неподалеку от центра скопления выбрасывают огромные струи частиц с высокой энергией – джеты. Эти струи создают полости в горячем межгалактическом газе. Согласно опубликованному в Nature исследованию Ирины Журавлевой и ее коллег, взаимодействие джетов и газа создает турбулентность, которая поддерживает высокую температуру газа.

Ученые оценили наличие и масштабы турбулентных движений по колебаниям плотности газа на рентгеновских снимках. По словам Евгения Чуразова из Института Макса Планка в Мюнхене, любые турбулентные движения постепенно затухают, передавая свою энергию газу. Но если турбулентность возникает достаточно часто, то газ не будет успевать остыть. Еще один соавтор, Александр Щекочихин и Оксфордского университета, утверждает: «Согласно нашим расчетам, там достаточно турбулентности, чтобы компенсировать охлаждение межгалактического газа».

Отмечается, что некоторые события – например, столкновения галактик – также могут приводить к образованию турбулентности в горячем газе, однако основным источником энергии ученые все-таки считают джеты сверхмассивных черных дыр.

Ссылка: www.nasa.gov

Обсудить

24 октября представители Европейского космического агентства объявили об отмене пуска ракеты «Вега» с многоразовым возвращаемым аппаратом IXV (Intermediate eXperimental Vehicle, Промежуточный испытательный аппарат), планировавшегося на 18 ноября. Официальная причина – опасения за безопасность полета на участке движения ракеты вблизи южноамериканского космодрома Куру.

Проект IXV разрабатывается с 2007 года для испытания технологий аэродинамического возвращения с орбиты на Землю. Основным разработчиком аппарата является итальянское подразделение Thales Alenia Space. Масса IXV составляет около 2 т, длина 5 м, ширина – 2,2 м. Программа испытаний предусматривала запуск IXV на легкой ракете «Вега» по суборбитальной траектории. Максимальная высота подъема испытательного аппарата должна была составить 450 км, скорость вхождения в атмосферу – 7,5 км в секунду. Это лишь немного меньше первой космической скорости, которая необходима для выхода на орбиту Земли – 7,9 км в секунду. IXV спроектирован для возвращения в воды Тихого океана, а не на посадочную полосу.

Как заявил курирующий космические запуски в ЕКА Стефано Бьянчи, выбор безопасной траектории полета для испытания IXV может занять несколько недель. Учитывая, что в декабре с космодрома Куру во Французской Гвиане запланированы пуски ракет «Ариан-5» и «Союз-СТ», времени для запуска IXV в это году не остается. По словам Бьянчи, опасения специалистов связаны с возможностью нарушения герметичности твердотопливных второй и третьей ступеней ракеты в опасной близости от Космического центра в случае аварии на первой ступени вскоре после старта. Кроме того, баки четвертой ступени ракеты «Вега» содержат токсичные гептил и амил. Специалисты намерены провести дополнительные исследования, чтобы убедиться в отсутствии угрозы заражения территории Французской Гвианы. Отмечается, что «Вега» является совсем новой ракетой – к настоящему моменту состоялось всего три пуска. В связи с этим ЕКА проявляет дополнительную осторожность.

В будущем случае успеха испытаний ЕКА предполагает использовать технологию IXV при создании многоразового автоматического космического аппарата для обслуживания орбитальной инфраструктуры и спутников нового поколения. Также его можно будет использовать для проведения научных опытов в условиях микрогравитации и для наблюдений Земли.

Ссылка: www.spacenews.com

Обсудить

Глава американской корпорации SpaceX Илон Маск дал интервью каналу Fox Business, в котором рассказал о ходе работы над созданием пилотируемого корабля «Дракон» Dragon V2 по заказу НАСА. По его словам, внутренний график разработки, как и прежде, предполагает, что полет с астронавтами на борту состоится в 2016 году, однако в связи с различными сложностями и задержками, которые всегда возникают в сложных проектах, вероятнее, что первый полет состоится в середине 2017 года. Согласно контракту с НАСА, впервые частный корабль должен доставить астронавтов на МКС до конца 2017 года.

Ранее SpaceX планировала осуществить мягкую посадку первой ступени Falcon 9 в ходе 14 или 15 пуска этой ракеты, т. е. осенью 2014 года. Сложность заключается в том, что траектория полета Falcon 9 проходит над океаном, и в большинстве случаев в баках первой ступени не остается достаточно топлива для возвращения на мыс Канаверал. Специалисты SpaceX рассчитывают использовать океанскую баржу для посадки, однако, как рассказали представители компании 19 сентября на пресс-конференции перед запуском грузового корабля «Дракон», пока что дело покупки судна не зашло дальше рассмотрения возможных вариантов. В ближайшие месяцы попытки совершить мягкую посадку первой ступени предприниматься не будут. Ситуацию еще сильнее осложняет то, что аризонская компания Blue Origin запатентовала технологии реактивной посадки на баржу. Сейчас SpaceX пытается оспорить этот патент в суде.

Можно предположить, что посадка первой ступени Falcon 9 на сушу произойдет раньше, чем на баржу. В первом квартале 2015 года должен состояться запуск на низкую орбиту небольших спутников Orbcomm OG2. В ходе этого полета остатков топлива должно хватить для возвращения во Флориду.

Кроме того, на ноябрь текущего года запланированы испытания системы аварийного спасения пилотируемого корабля «Дракон» на стартовой площадке. Официальной информации о переносе тестов пока не поступало, однако, по слухам, SpaceX считает необходимым провести тест до конца 2014 года, т. е. в ноябре или декабре. В той же конференции 19 сентября представители компании не смогли называть примерную дату испытаний.

UPD! Информация об отсутствии баржи оказалась устаревшей. В интервью 24 октября на симпозиуме в Массачусетском технологическом институте Илон Маск рассказал, что уже в следующем пуске может быть предпринята попытка посадить первую ступень Falcon 9 на плавучую платформу. Очередной запуск корабля «Дракон» к МКС запланирован на декабрь. Сам Маск заявляет, что у него нет полной уверенности в успехе испытания. Маск оценил вероятность успеха в не более чем 50%, а это может означать, что баржа еще не будет готова к выходу в море в декабре.

Платформа, которую SpaceX собирается использовать для посадки первых ступеней Falcon 9, проходит реконструкцию на верфи в Луизиане. Ее длина составляет 90 метров, ширина - 50 метров.

На этом же симпозиуме Маск сделал еще несколько важных заявлений о планах SpaceX. Основатель SpaceX надеется, что в 2015 году компания осуществит 12 космических пусков. Неожиданностью стало то, что SpaceX отказалась от планов сделать вторую ступень ракеты Falcon 9 многоразовой. Полностью возвращаемой может стать только ракета-носитель нового поколения. Считается, что ракета с метановыми двигателями находится на самом раннем этапе разработки. Маск затрудняется сказать, когда начнутся ее испытания, однако надеется, что первый полет состоится не позднее чем через 5-6 лет.

Обсудить

В последние месяцы представители российского космического агентства в своих заявлениях часто упоминают Луну. Если верить чиновникам, обитаемые станции на Луне могут появиться в недалеком будущем. Мы попытались разобраться с планами Роскосмоса и сравнить слова чиновников с их делами.

Представители российской космической отрасли начали вспоминать Луну в конце нулевых годов, когда бюджет Роскосмоса постепенно начал расти. Объясняется это легко. Луна – наиболее очевидная и достижимая цель пилотируемой космонавтики после освоения низкой околоземной орбиты. В сознании обывателя заявления любых высших руководителей из космической отрасли ассоциируются с позицией государства, однако это неверно. До последних лет лунные планы пропагандировала Ракетно-космическая корпорация «Энергия» – по сути, частное предприятие. Росимущество контролирует менее 40% акций это компании. Можно отметить также, что летом 2014 года Роскомосу удалось договориться с миноритарными акционерами и усадить во главе корпорации лояльного президента. Долгое время Роскосмос не поддерживал амбициозную идею полета на спутник Земли, однако с приходом в агентство Владимира Поповкина в 2011 году ситуация изменилась. Новый руководитель заявил, что создание нового пилотируемого корабля с теми же возможностями, что у существующего «Союз-ТМА», не имеет смысла, и потребовал изменить техническое задание на пилотируемый транспортный корабль нового поколения так, чтобы тот смог совершать полеты за пределы земной орбиты. Он же весной 2013 года обратился к ведущим предприятиям космической отрасли с просьбой прислать свои предложения по концепции ракеты сверхтяжелого класса.

Примечание

Российские и советские космонавты никогда не летали дальше низкой орбиты Земли. Рекорд высоты был поставлен во время полета корабля «Восход-2» (П.И. Беляев, А.А. Леонов) 18 марта 1965 года, когда апогей орбиты составил 497,7 км. Для сравнения, МКС находится на высоте чуть более 400 км. Луна, на которую летали американские астронавты в прошлом веке, удалена от Земли приблизительно на 385 тысяч км.

Считается, что сверхтяжелая ракета необходима для полета на Луну. Существующие сейчас ракеты могут выводить на низкую орбиту Земли грузы массой до 30 тонн. Чтобы доставить корабль на орбиту Луны, необходимо отправить в космос 80-90 тонн, а для посадки на ее поверхность потребуется еще на 30-40 тонн больше. Конечно, существуют альтернативные предложения, предполагающие запуск экспедиции несколькими пусками ракет «Протон-М» или «Ангара-А5», однако Роскосмос не рассматривает их всерьез.

В начале 2014 года Институт космических исследований РАН по инициативе Роскосмоса подготовил долгосрочную программу изучения и освоения Луны. Хотя этот документ нигде не публиковался, известно, что эксперты разделили российскую лунную программу на три этапа. До 2028 года предполагается запуск нескольких автоматических станций, после 2030 – несколько пилотируемых полетов на поверхность Луны, а база на поверхности земного спутника может появиться только в пятом десятилетии XXI века. Эти планы нашли отражение в проекте Федеральной космической программы (ФКП) на 2016-2025 годы, который был разработан в этом году.

ФКП – это не сборник благих пожеланий, а описание расходных статей и бюджетов космического агентства на 10 лет вперед. Стоит отметить, что сейчас Роскосмос получает финансирование по трем федеральным целевым программам, но основной остается ФКП. В текущей программе, которая заканчивается через год, создание техники для полета на Луну не было предусмотрено. Именно поэтому работа над основным элементом лунной транспортной инфраструктуры, сверхтяжелой ракетой, начнется не раньше 2016 года. Сейчас проект новой ФКП проходит согласования в правительственных министерствах. Ожидается, что он будет принят не позднее декабря.

Примечание

Перелет до спутника Земли занимает несколько дней. Чтобы отправить человека на Луну, потребуется ракета, тяжелый разгонный блок для перелета к Луне, пилотируемый корабль для взлета с Земли и возвращения на нее и взлетно-посадочный модуль для Луны. Для более комфортной жизни космонавтов на Луне рассматривается возможность предварительно отправить на место их посадки небольшой обитаемый модуль.

Благодаря утечкам в СМИ, общественность узнала о том, что разработка техники для полетов на Луну впервые за несколько десятилетий получит финансирование в России. Речь идет о сверхтяжелой ракете, новом пилотируемом корабле (он уже разрабатывается), об окололунной орбитальной станции и даже о базе на поверхности Луны. По приведенному списку можно подумать, что Роскосмос всерьез намерен приступить к освоению спутника Земли. Картина изменится, если рассмотреть подробности.

Примечание

Существует конкуренция между двумя путями развития космонавтики: лунной орбитальной станцией и базой на поверхности Луны. Посадка на поверхность технически сложнее и дороже, зато она позволяет использовать лунный грунт, реголит, для защиты от радиации, а наличие гравитации позволит создать более комфортные условия жизни космонавтов, чем на орбите.

На создание сверхтяжелой ракеты, если проект ФКП будет принят и исполнен, за 10 лет будет израсходовано 214,6 млрд рублей. С одной стороны, это значительная сумма. С другой, официальный бюджет американской сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System, Система космических запусков) составляет в два раза больше – $12 млрд, – а согласно независимым оценкам, он может достигать $30 млрд. На российскую ракету «Ангара» за 15 лет, по различным подсчетам, было потрачено от 100 до 200 млрд рублей. Сверхтяжелая же ракета должна быть не в пример дороже. Есть и другая тонкость: начало летных испытаний новой российской ракеты запланировано после 2028 года, т. е. на этапе исполнения будущей ФКП работы по созданию собственно ракеты вестись не будут. Предполагается лишь разработка ее проекта. Даже если новая космическая программа будет полностью реализована (а заявленные в ныне завершающейся ФКП планы выполняются менее чем наполовину), нет никакой гарантии, что в ФКП 2026-2035 создание ракеты будет профинансировано.

С остальной «лунной» техникой ситуация еще более туманная. Космическая программа предполагает разработку эскизных проектов модулей лунной базы и окололунной станции. Эскизный проект – это начальная стадия процесса проектирования. Роскосмос в последнее десятилетие широко использовал практику, при которой различные предприятия в качестве дотаций получали заказы на разработку эскизных проектов различной техники, и после завершения этих первоначальных работ проекты сворачивались. Всего за 10 лет на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по лунной орбитальной станции, лунной базе и взлетно-посадочному комплексу планируется потратить менее 45 млрд рублей. Чтобы довести работу до конца, потребовалось бы на порядок больше средств.

Отдельно стоит отметить пилотируемый транспортный корабль нового поколения (ПТК НП), известный также как ППТС. Он должен быть принят в эксплуатацию до конца действия программы. Начало летных испытаний запланировано на 2021 год, первый полет «лунной» модификации корабля – на 2025. В ходе этого полета корабль, который отличается от околоземного увеличенным сроком автономного полета и дополнительным запасом топлива, должен будет доставить на орбиту очередной экипаж МКС. Любопытно, что, согласно текущей ФКП, летные испытания этого корабля должны были начаться до конца 2015 года. Новая программа предусматривает выделение 60,8 млрд рублей на завершение работы над ПТК НП. В 2013 году заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» Александр Деречин заявлял, что разработка корабля потребует не менее 160 млрд рублей. Тогда эксперты отмечали, что представленная смета выглядит относительно скромно и со временем наверняка вырастет. Недофинансирование разработки ПТК НП может объяснить, почему начало летных испытаний перенесено с 2018 на 2021 год, однако попытка сэкономить может выйти Роскосмосу боком. Как показывает практика, растягивание процесса разработки сложной техники приводит к увеличению ее стоимости, а не наоборот.

В проекте Федеральной космической программы есть и те работы, которые получат полное финансирование. Среди них – серия из шести лунных автоматических станций, запуск которых запланирован на 2019-2025 годы. Они обойдутся российскому бюджету в 29,1 млрд рублей. Основные же средства пойдут на гораздо более приземленные задачи. Роскосмос надеется развернуть группировку спутников зондирования Земли за 358,6 млрд рублей, эксплуатация МКС до 2024 года обойдется в 257,4 млрд, а вложения в перспективную низкоорбитальную пилотируемую инфраструктуру после 2020 года, по данным агентства «Интерфакс», составят почти 50 млрд. Таким образом, разработчики Федеральной космической программы сделали акцент на космонавтике прикладного значения. Они сохраняют приверженность принципу «поддержания присутствия человека на орбите», который давно критикуется экспертами за бессмысленность. Символично, что на создание очередной низкоорбитальной станции в следующем десятилетии будет потрачено больше средств, чем на разработку лунного посадочного комплекса и лунной базы, несмотря на все разговоры о переходе на новый этап развития пилотируемой космонавтики.

Последний аспект, о котором необходимо упомянуть – техническая осуществимость лунных полетов. Российская космонавтика переживает не лучше свои годы. После распада СССР отрасль не получала финансирование полтора десятилетия. Благодаря программам «Мир-шаттл» и МКС предприятия, разрабатывающие технику для пилотируемых полетов, сумели сохранить свой потенциал, однако с автоматическими зондами ситуация намного сложнее. Достаточно сказать, что Россия ни разу не запустила собственный космический аппарат за пределы орбиты Земли. Российские телекоммуникационные спутники по своим характеристикам уступают зарубежным, а доля зарубежной электроники и комплектующих на них может достигать 70 и более процентов. Эмбарго на поставку в Россию американской техники двойного назначения уже привело к тому, что сроки создания отечественных спутников – в том числе для навигационной системы ГЛОНАСС – начали сдвигаться.

Техническая отсталость отрасли сплетается с организационными проблемами. Даже разработка простейшей автоматической станции «Луна-Глоб», которая по силам нашей отрасли, занимает более 10 лет. Ее разработка началась в 2007 году, запуск изначально планировался на 2012 год. Затем он был перенесен на 2014, 2015, 2016, 2017 и, наконец, 2019 год. Аналогичный аппарат китайская космическая отрасль может создать «с нуля» за 3-5 лет. Более сложные миссии в России неосуществимы без широкого применения в них зарубежных технологий. Например, НПО им. Лавочкина надеется, что станция «Луна-Ресурс» получит программное обеспечение для мягкой посадки и криогенную буровую установку европейской разработки. Охлаждение отношений с Европой может привести к срыву программы изучения Луны автоматическими зондами, а это скажется и на пилотируемой программе.

Сейчас чиновники, эксперты и аналитики придумывают обоснование для вложений в лунную космическую программу. Однако все их идеи, включая надуманную борьбу за лунные ресурсы и попытки привлечь геополитику, воспринимаются обществом скептически. Люди считают расточительством даже те сотни млрд рублей, которые хочет потратить Роскосмос на аванпроекты, а настоящая база на Луне обошлась бы, по разным оценкам, в 0,5-1,5 трлн рублей. Между тем, 10-летняя программа развития Вооруженных сил России предполагает освоение 20 трлн рублей. Это ни у кого не вызывает вопросов, хотя выпуск десятка танков имеет не больше смысла, чем отправка в космос очередного модуля лунной базы. У программы освоения Луны никто не отнимет две цели: это инвестиции в высокотехнологичную отрасль и поддержка фундаментальной науки.

Космическая лента

Обсудить

Американские астрономы, изучающие атмосферу Титана, обнаружили смещение органических молекул от полюсов этого спутника к его экваториальным областям. Это открытие не согласуется с традиционными представлениями о том, что там дуют сильные ветры в восточно-западном направлении.

Спутник Сатурна Титан – одно из самых интересных для изучения тел в Солнечной системе. Его диаметр в полтора раза больше диаметра Луны, а атмосфера у поверхности в полтора раза плотнее, чем на Земле. Кроме того, Титан является единственным известным телом кроме Земли, на поверхности которого существует жидкость в жидком виде. На Титане воду и кислород заменяют углеводороды, в первую очередь – метан.

Открытие было сделано благодаря наблюдениям на радиоинтерферометрической обсерватории ALMA (Атакамский большой миллиметровый и субмиллиметровый массив). Атмосфера Титана давно привлекает внимание ученых, потому что она функционирует как огромная химическая фабрика, используя энергию магнитного поля Сатурна и солнечных частиц для синтеза различных органических молекул. Часто говорят, что она очень похожа на атмосферу Земли на раннем этапе ее развития. Исследователи использовали высокую чувствительность ALMA для того, чтобы построить карту распределения изоциановых соединений и цианоацетилена в атмосфере Титана. Выяснилось, что эти органические соединения не просто распространены над полюсами Титана – это было известно и ранее, – но с удалением от плюсов высота их локализаций повышается. Объяснить это в рамках существующей модули атмосферы не получается, поскольку сильные ветры, дующие с востока на запад, должны приводить к растворению молекул изоциановых соединений и цианоацетилена в атмосфере.

Очевидное объяснение для полученных данных ученые представить не могут. Высказывается предположение, что к аномалиям в распределении органических молекул приводит тепловые или какие-то иные эффекты, вызванные взаимодействием с магнитным полем Сатурна. Кроме того, нельзя исключать, что аномалии объясняются наличием неизвестных потоков воздуха в атмосфере Титана.

Ссылка: phys.org

Обсудить

В четверг 23 октября китайская ракета «Великий поход» (CZ-3C) отправит в космос возвращаемую капсулу в рамках подготовки к миссии «Чангъэ-5» (Chang’e 5), цель которой – доставка на Землю лунного грунта. В ходе испытаний космическому аппарату предстоит облететь Луну и совершить мягкую посадку на Земле. Он будет состоять из двух частей: базового модуля на основе лунной орбитальной миссии «Чангъэ-2» и спускаемого аппарата, аналогичного тому, который должен использоваться в миссии «Чангъэ-5» в 2017 году. Внешне последний похож на масштабно уменьшенный спускаемый аппарат пилотируемого корабля «Союз» или «Шеньчжоу» (Shenzhou).

Верхняя ступень китайской ракеты будет нести дополнительную необычную нагрузку – маленький лунный аппарат 4M (Manfred Memorial Moon Mission, Мемориальная лунная миссия им. Манфреда) люксембургской компании LuxSpace, первый микроспутник для облета Луны. 14-килограммовый аппарат не будет нести никакой полезной нагрузки кроме простого радиопередатчика. Основная цель миссии – проверка надежности работы обычной потребительской электроники в условиях дальнего космоса. Бортовой компьютер 4M использует широко распространенный процессор MSP430 фирмы Texas Instruments. Эти же микроконтроллеры часто применяются на микроспутниках стандарта «кубосат». Ожидаемая продолжительность миссии – 8 дней. Все это время аппарат проведет на верхней ступени ракеты, которая облетит Луну на расстоянии около 13 тысяч км и затем вернется в атмосферу Земли.

UPD. Как сообщает агентство Цинхуа, запуск состоится не раньше пятницы и не позже воскресенья.

UPD2. Запуск состоялся в четверг 23 октября (пятница в Китае).

Ссылка: moon.luxspace.lu

Обсудить