Роберт Зубрин предложил свой план пилотируемых полетов на Луну.

Основатель американского «Марсианского общества» Роберт Зубрин, известный также как автор плана бюджетной марсианской экспедиции Mars Direct, предложил дешевую схему полетов на поверхность Луны с использованием ракет Falcon Heavy и Falcon 9 и космического корабля Dragon 2. Для осуществления экспедиции потребуется Falcon Heavy в одноразовом варианте, способная вывести 60 т на низкую орбиту Земли. С ее помощью на поверхность Луны можно доставить посадочный аппарат, использующий кислородно-водородное топливо, с 12 тоннами полезной нагрузки. Строить будущую базу Зубрин не очень оригинально предлагает вблизи одного из полюсов Луны, где есть «пики вечного света» (источник солнечной энергии) и постоянно затененные кратеры (источник водяного льда). Лед предлагается использовать не только для бытовых нужд астронавтов, но и для изготовления топлива (кислорода и водорода) методом электролиза.

1 миссия. Falcon Heavy. Доставка на Луну солнечной электростанции, оборудования для электролиза, оборудования для связи и инженерных роботов-луноходов. Эти роботы должны будут исследовать местность и расставить радиомаяки для повышения точности последующих посадок.

2 миссия. Falcon Heavy. Запуск посадочной платформы с 12-тонным жилым модулем, в котором будут находиться припасы системы жизнеобеспечения, инструменты и научное оборудование. Роботы подключат жилой модуль к электростанции, после чего он будет готов к приему астронавтов.

3 миссия. Falcon Heavy выводит на орбиту Земли посадочную платформу с лунным взлетным модулем. Взлетный модуль состоит из 2-тонной герметичной кабины и 1-тонной двигательной установки, а его топливные баки заполнены 9 тоннами кислорода и водорода – этого будет достаточно для взлета с Луны и полета на орбиту Земли. Затем Falcon 9 запускает корабль Dragon 2 с двумя астронавтами. Корабль стыкуется с взлетно-посадочным комплексом, астронавты переходят в кабину взлетного модуля и начинают полет к Луне. Dragon 2 либо возвращается на Землю (в этом случае потребуется еще один пуск Falcon 9), либо остается на орбите Земли и ожидает окончания экспедиции.

В задачи первой экспедиции будет входить поездка в ближайший постоянно затененный кратер, добыча льда и доставка его к базе для электролитического разложения. Всего на постройку базы, по подсчетам Зубрина, уйдет около четырех лет. Стоимость одной экспедиции на Луну не будет превышать $300 млн ($150 млн – Falcon Heavy, $65 млн – Falcon 9, а также Dragon 2, посадочная платформа и взлетный пилотируемый аппарат).

К предложенному плану возникает несколько вопросов. В частности, непонятно, зачем использовать дорогую одноразовую версию Falcon Heavy, если версия с одноразовым центральным блоком позволила бы решить те же самые задачи с немного уменьшенными вариантами посадочного и взлетного модулей. Кроме того, до начала полноценной добычи и переработки льда длительность экспедиций на Луну останется очень ограниченной из-за использования криогенного топлива, а добыча может и не начаться, поскольку ученые до сих пор не знают, находится ли лед в лунных кратерах в пригодной для извлечения форме. Даже если добывать лед легко, этот процесс необходимо автоматизировать, чего план Зубрина не предусматривает. Наконец, он не предлагает решение для проблемы защиты от радиации и не рассматривает проблемы, связанные с ростом и постепенным расширением базы.

Ссылка

SpaceX и Boeing провели очередные испытания парашютных систем для космических кораблей Dragon 2 и Starliner. 4 марта состоялись 14 по счету испытания парашюта корабля Dragon. Массовый макет возвращаемого аппарата корабля был сброшен с самолета над пустыней Мохаве в Южной Калифорнии. Согласно сценарию теста, один из двух тормозных парашютов, а затем один из четырех из куполов основного парашюта не раскрылся из-за неполадок. Аналогичные испытания Boeing провел в феврале в Аризоне. SpaceX продолжит испытания в апреле, Boeing – в мае.

Ссылка

Blue Origin изменила проект перспективной ракеты-носителя New Glenn несколько месяцев назад. Теперь на второй ступени ракеты предполагается использовать кислородно-водородный двигатель BE-3 вместо кислородно-метанового BE-4. BE-3 был разработан и многократно испытан, в том числе на суборбитальной многоразовой системе New Shepard, и разработать вакуумную версию для него несложно. В то же время, BE-4 только разрабатывается и сейчас находится на стадии испытаний. Учитывая, что летные испытания ракеты New Glenn должны начаться уже в 2020 году, разработчики решили изменить двигатель второй ступени во избежание задержек. Кроме того, в общем случае водородные двигатели обладают более высоким удельным импульсом, чем метановые, что имеет большое значение на верхних ступенях. New Glenn планируется эксплуатировать в двух вариантах, с двумя или тремя ступенями. На третьей ступени изначально предполагалось использовать BE-3.

Ссылка

Запуск космического телескопа им. Вебба не состоится в 2019 году. Новая флагманская космическая обсерватория НАСА отправится в космос не ранее мая 2020 года, точная дата будет уточняться в ближайшие месяцы. Это решение связано с необходимостью дополнительных проверок. Кроме того, ожидается, что стоимость миссии превысит $8 млрд.

Ссылка

Запуск лабораторного модуля «Наука» к МКС состоится не раньше конца 2019 года. Об этом сообщил Интерфакс со ссылкой на источник в космической отрасли. Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) планируется отправить на космодром в конце текущего года, после чего специалистам потребуется не менее девяти месяцев на его испытания и подготовку к запуску. Ранее предполагалось отправить модуль на космодром в марте и запустить в декабре 2018 года. Официально Роскосмос о переносе ничего не сообщает и задержку с ремонтом модуля не объясняет.

Ранее Роскосмос планировал осуществить запуск модуля в декабре 2014 года, но в 2013 году в ходе испытаний специалисты РКК «Энергия» нашли посторонние частицы в трубопроводах топливной системы. Модуль вернули изготовителю (Центр им. Хруничева) для ликвидации загрязнения. Работа с модулем началась только в конце 2016 года. К сожалению, при проверке модуля загрязнение помимо топливопроводов было найдено еще и в топливных баках, что существенно осложнило ремонт. Изготовить новые баки сейчас не представляется возможным, поэтому старые баки придется разрезать, тщательно прочистить, а затем сваривать. Методика разрезания и промывки топливных баков от загрязнения была утверждена в третьем квартале 2017 года.

Ссылка

Космическая лента

Обсудить

Индийская организация космических исследований (ISRO) перенесла с апреля на начало октября 2018 года запуск автоматической исследовательской станции «Чандраян-2» (Chandrayaan 2) к Луне. Об этом сообщил глава ISRO Кайласавадиву Сиван в интервью газете The Times of India.

Миссия «Чандраян-2» состоит из орбитального аппарата, который будет обеспечивать связь, и посадочной платформы. На посадочной платформе помимо научных приборов будет находиться маленький луноход. Посадка аппарата должна состояться в районе Южного полюса Луны.

Общая стоимость проекта «Чандраян-2» составляет около $125 млн.

Ссылка: tass.ru

Обсудить

Общепринятая гипотеза эволюции звездных систем утверждает, что планеты образуются из газопылевого диска, вращающегося вокруг звезды на раннем этапе ее эволюции. Вещество из этого диска под действием гравитационных сил постепенно объединяется в сгустки, которые притягивают к себе все новое вещество с соседних орбит, формируя планеты и более мелкие тела.

Однако газопылевой диск приблизительно однороден по химическому составу, тогда как образовавшиеся из него планеты могут разительно отличаться – во всяком случае, так обстоят дела в Солнечной системе. Объяснение этому факту предложила группа ученых из Дании и Германии. Они провели исследование кальциево-изотопного состава некоторых метеоритов групп ангритов и уреилитов, а также Земли, Марса и астероида Веста. Изотопы кальция связаны с формированием минералов, и потому их можно использовать для изучения происхождения и возраста горных пород.

В результате исследования удалось установить, что отношение изотопов в изученных образцах коррелирует с размером тел Солнечной системы, на которых эти образцы образовались. Из этого ученые сделают вывод, что чем меньше размер космического тела в Солнечной системе, тем раньше завершился активный период его формирования.

По мнению ученых, планеты Солнечной системы росли с приблизительно одинаковой скоростью, но некоторые из них остановили рост раньше других. Однако химический состав газопылевого диска постепенно менялся, и потому формирование более крупных планет завершалось уже с использованием вещества иного состава. Это объясняет разницу в составе тел Солнечной системы, включая планеты земной группы.

Ссылка: phys.org

Обсудить

В 2017 году астрономы открыли звездную систему Trappist-1, в которой присутствуют сразу семь планет земного типа, т.е. не являющихся суперземлями или газовыми гигантами. Звезда Trappist-1 находится в 49 световых годах от Солнца. Сразу после открытия возникли предположения о том, что на нескольких из этих планет, в теории, может существовать жизнь.

Согласно новому исследованию американских ученых, опубликованному в журнале Nature Astronomy, это маловероятно. Астрономы в своей работе использовали ранее собранные данные, на основе которых была подсчитана масса и диаметр планет, но на этот раз целью было определить их плотность. Данные о плотности и проведенное с их учетом компьютерное моделирование указывают на то, что вода занимает от 10 до 50% массы этих планет. Для сравнения, земные океаны составляют всего 0,2% массы нашей планеты.

Слишком большое количество воды на планете означает, что на ней нет участков суши, выходящих на поверхность, и, следовательно, там отсутствуют геохимические циклы, способствующие формированию атмосферы. Кроме того, большая масса воды должна оказывать очень сильное давление на мантию, препятствуя ее восходящим движениям.

Три из семи планет системы Trappist-1 находятся в так называемой «обитаемой зоне», т.е. на таком расстоянии от звезды, на котором вода на их поверхности может находиться в жидком виде. Однако Trappist-1 является красным карликом. Она холоднее и примерно в 2 тысячи раз тусклее Солнца. Из-за этого «обитаемая зона» находится очень близко к звезде, и планеты, расположенные в этой зоне, будут подвержены воздействию плотного звездного ветра. Кроме того, действие приливных сил должно было развернуть эти планеты одной стороной к звезде, точно так же, как Луна всегда повернута одной стороной к Земле. В результате, одно полушарие планет около звезды Trappist-1 всегда будет слишком горячим, а второе – слишком холодным.

Ученые в своем исследовании также предполагают, что планеты в системе Trappist-1 образовались на удалении от звезды, но со временем их орбиты снизились.

Ссылка: phys.org

Обсудить

В прошлом месяце президентская администрация США представила запрос бюджета для НАСА на 2019 год. Согласно этому документу, в следующем году должна начаться разработка двигательно-энергетического модуля – первого элемента будущей окололунной станции, которая пока называется Lunar Orbital Platform – Gateway (LOP-G). Завершать изготовление и запустить модуль предполагается в 2022 году.

Концепция американской окололунной станции в ее современном виде была представлена год назад. Тогда предполагалось, что эта станция будет строиться в ходе регулярных миссий сверхтяжелой ракеты SLS с кораблем Orion. Грузоподъемность SLS позволит доставлять к Луне с каждым кораблем модуль массой 7,5 т. Первый испытательный беспилотный пуск SLS/Orion (EM-1, Exploration Mission 1) запланирован на конец 2019 или 2020 год. Экспедиция EM-2 запланирована на 2023 год. Именно в ходе этой миссии ранее предполагалось доставить на лунную орбиту двигательно-энергетический модуль.

Задача сделать двигательно-энергетический модуль PPE (Power and Propulsion Element) за несколько лет выглядит очень амбициозной, но в действительности разработка элементов для него идет уже долгое время. В последний год работа над PPE финансировалась по статье «Перспективные пилотируемые системы». От отмененной программы по доставке к Луне астероида ARM (Asteroid Redirect Mission) модуль PPE унаследует мощные ионные двигатели и конструкцию солнечных батарей.

Согласно проекту бюджета НАСА на 2019 фискальный год, на работу над PPE будет выделяться $500-600 млн вплоть до его запуска в 2022 году и $459,1 млн на период летных испытаний в 2023 году, общая стоимость программы – $2,4 млрд. Ожидается, что в ходе обсуждений в американском парламенте эта цифра изменится. Опасения вызывает тот факт, что в последнее время утверждение бюджета в США сильно затягивается. Бюджет НАСА на 2018 фискальный год, который начался уже шесть месяцев назад, до сих пор не подписан, и американское космическое агентство может финансировать только уже утвержденные ранее программы. Если ситуация не изменится, начало полноценной работы над PPE будет отложено.

Станция LOP-G, если она будет построена, не станет новой версией Международной космической станции. Во-первых, она будет американской, пусть и с международным участием, тогда как МКС управляется из России и США. Во-вторых, окололунная станция планируется значительно менее крупной. В базовом виде она будет состоять из четырех модулей: двигательно-энергетического, жилого модуля, шлюзового и рабочего. Все они, как говорилось выше, будут иметь массу около 7 тонн, тогда как масса больших модулей МКС составляет 15-20 т. В-третьих, LOP-G будет посещаемой станцией, в отличие от МКС, на которой поддерживается постоянное присутствие человека. Это позволит заметно снизить расходы на ее содержание.

Модуль PPE станет ключевым элементом станции. Он будет отвечать не только за снабжение ее энергией, но и за орбитальные маневры, а также за связь с Землей, связь с космическими кораблями, навигацию. Модуль будет обеспечивать поддержку астронавтов во время выходов в открытый космос. PPE получит систему стыковки и систему дозаправки для пополнения запасов топлива.

Сейчас концепции PPE для НАСА разрабатывают пять компаний: Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK, Sierra Nevada Corporation и SSL. Эта работа должна завершиться весной, а сам модуль должен быть готов к запуску в августе 2022 года.

Создание PPE будет проходить в новом для НАСА режиме. В ходе разработки модуль будет принадлежать не самому космическому агентству, а компании-подрядчику. Эта же компания будет самостоятельно отвечать за проведение летных испытаний модуля, которые продлятся один год. После этого, если испытания подтвердят выполнение всех требований технического задания, PPE будет передан на баланс НАСА.

Для запуска модуля теперь также предполагается использовать не SLS – она просто будет не готова в 2022 году, – а коммерческую ракету-носитель. Пока неизвестно, какая компания выиграет конкурс на запуск. Претендентами могут быть как SpaceX с ракетой Falcon Heavy, так и ULA с «Вулканом» и Blue Origin с New Glenn, если последние две успеют пройти сертификацию НАСА.

Поскольку запуск PPE перенесен с миссии EM-2 на коммерческий носитель, НАСА предполагает в ходе EM-2 в 2023 году доставить на орбиту Луны жилой модуль. Как и в случае с PPE, его разработка не начнется с нуля в следующем году. С 2016 года НАСА финансирует разработку проектов жилого модуля для дальнего космоса в рамках программы NextSTEP. Финансирование по этой программе получают Boeing, Lockheed Martin, Bigelow Aerospace и др.

Несмотря на это, цель НАСА запустить два новых модуля лунной станции в 2022 и 2023 годах можно считать достаточно оптимистичной. Согласно прошлогоднему плану, жилой модуль предполагалось запустить в ходе миссии EM-3 в 2024 году. Кроме того, возникают вопросы относительно безопасности миссии EM-2, которая станет первым пилотируемым полетом для корабля «Орион», но одновременно должна будет обеспечить стыковку жилого модуля с PPE. Жилой модуль, как и все последующие, не будет обладать собственной системой навигации и двигательной установкой, поэтому задача по его доставке к лунной станции будет полностью ложиться на верхнюю ступень ракеты SLS и корабля «Орион». Это также добавит проблем инженерам.

Ссылка: nasaspaceflight.com

Обсудить

19 октября 2017 года обсерватория Pan-STARRS на Гавайях зафиксировала объект в космосе на расстоянии 0,2 а. е. от Земли, движущийся с необычно большой скоростью. На первом этапе исследования астрономы предположили, что имеют дело с первой зафиксированной межзвездной кометой, но вскоре объект был переклассифицирован в астероид. Тем не менее, он стал первым обнаруженным объектом, прилетевшим в Солнечную систему из межзвездного пространства. Позднее этот астероид получил имя 1I/Оумуамуа.

На основании 34-дневных наблюдений астрономы установили, что эксцентриситет орбиты астероида составляет 1,2, что превышает значения всех тел Солнечной системы и указывает на отсутствие гравитационной связи с нашей звездой. Скорость Оумуамуа относительно Солнца составляет 26,33 км/с, наклонение относительно плоскости эклиптики – 122,69°.

Форма Оумуамуа является сильно вытянутой, его размеры оцениваются в 230 x 35 м. Он имеет темно-красный свет, его альбедо аналогично отражающей способности малых объектов во внешней Солнечной системе. Эти объекты состоят преимущественно из летучих веществ, таких как лед, и при сближении с Солнцем начинают выделять его, в случае с кометами образуя яркий хвост. У Оумуамуа астрономы не зафиксировали никаких признаков хвоста и даже небольших следов сублимации льда.

Объяснение этому несоответствию предложила группа французских, американских и британских ученых. Их статья принята к публикации в The Astrophysical Journal Letters и доступна на сайте arXiv.org.

Согласно общепринятой точке зрения, кометы в Солнечной системе образовались на раннем этапе ее формирования из протопланетного диска в относительной близости от звезды. Некоторые малые прототела, которые называют планетезималями, оказались отброшены периферию системы в результате гравитационного взаимодействия с планетами-гигантами, такими как Юпитер. В ходе этого процесса объекты попали на сильно вытянутые орбиты и стали кометами, а некоторые из них могли и вовсе покинуть Солнечную систему.

Согласно симуляции, проведенной международной группой ученых, взаимодействие с планетами-гигантами должно было приводить к разрушению от 0,1 до 1% планетезималей, в первую очередь – содержащих большое количество летучих веществ, т.к. каменные астероидные планетезимали из-за своей плотности являются более прочными.

В прошлом ученые уже наблюдали разрушение кометы. В 1993 году американские астрономы обнаружили комету D/1993 F2 (Шумейкеров – Леви), состоящую из 21 фрагмента. Проведенные расчеты показали, что она была раздроблена приливными силами Юпитера при низком пролете около планеты в 1992 году.

Согласно новому исследованию, после разрушения малого тела многие его фрагменты могут пролетать вблизи звезды, теряя свои летучие вещества. Именно таким фрагментом может быть астероид 1I/Оумуамуа. В соответствии с предложенной гипотезой, он образовался при разрушении более крупного тела гравитационными силами газового гиганта, набрал достаточную скорость, чтобы покинуть родную звездную систему, и при этом пролетел вблизи звезды, потеряв свои летучие вещества. Так можно объяснить не только альбедо и отсутствие испарения с поверхности Оумуамуа, но и его необычную вытянутую форму.

Астрономы отмечают, что, хотя масса разрушенных фрагментов невелика по сравнению с общей массой комет, их количество должно превышать количество целых тел, выброшенных гравитационным взаимодействием за пределы родных звездных систем. Поэтому тот факт, что мы обнаружили именно фрагмент разрушенного тела, не является чем-то удивительным.

Ссылка: arxiv.org

Обсудить

Правительство России одобрило план по созданию ракетно-космического холдинга, в который войдут «Роскосмос», концерны ВКО «Алмаз-Антей» и «РТИ Системы» и корпорация «Тактическое ракетное вооружение». Об этом сегодня сообщила газета «Известия». Информацию об объединении подтвердили семь независимых источников. По данным «Известий», идея создания военно-космического холдинга принадлежит Дмитрию Рогозину.

Что это будет означать для космонавтики?

В России перестанет существовать ведомство, отвечающее за формирование государственного заказа в космонавтике. Такие ведомства есть у всех космических держав. Это NASA в США, ESA в Европе, JAXA в Японии, CNSA в Китае, ISRO в Индии и т. д. Космическая промышленность может быть как государственной, так и частной, но она является исполнителем программы, которую разрабатывает и заказывает государственное ведомство. В России программу разрабатывал Роскосмос, а предприятия – как входящие в него, так и нет – являлись исполнителями.

В России уже есть крупные государственные промышленные холдинги, подобные тому, который планируется создать. Ни один из них не формирует госзаказ. Они являются только исполнителями. Поэтому вероятным последствием объединения будет отказ от какой-то государственной космической программы в целом. Предприятия бывшего Роскосмоса продолжат выполнять заказ по текущим контрактам, но спланировать программу постройки базы на Луне или новой космической станции будет просто некому.

Базовая идея того, что основной заказ в космонавтике должно формировать государство, не укладывается в головах высокопоставленных российских чиновников и экспертов, которые почему-то сравнивают Роскосмос с крупными частными холдингами наподобие Airbus и Boeing. Обе эти компании – кстати, очень часто критикуемые за неэффективность – не заказывают сами себе разработку спутников, ракет и космических станций. Они выполняют заказы государственных космических агентств, которые оплачены, соответственно, бюджетными средствами стран Европы или США.

Все аналогичные холдинги в России нацелены на получение прибыли - по большей части, за счет заказа Министерства обороны и, в случае с авиацией, за счет частных контрактов. Вполне вероятно, что новый ракетно-космический холдинг будет действовать в том же духе, но в него войдет куча космических предприятий, заказы котором не дают ни частные заказчики, ни какое-либо министерство. Разумеется, холдинг захочет минимизировать ущерб от своего чисто убыточного крыла и перепрофилировать часть предприятий под выпуск военной продукции, либо просто закрыть. Это нарушит производственные цепочки на остальных предприятиях, которые рано или поздно станут не в состоянии выпускать свою продукцию.

«Алмаз-Антей» и другие предприятия, которые предполагается слить в один холдинг с предприятиями космической отрасли, находятся под американскими санкциями, которые на нынешний Роскосмос не распространяются. Пока нельзя сказать наверняка, как объединение скажется на предприятиях Роскосмоса, и будут ли распространены на них санкции. Но вполне возможно, что в дальнейшем НАСА просто не сможет с ними сотрудничать, как оно не может сотрудничать с военизированным космическим агентством Китая. Да и кто будет представлять российскую сторону в гипотетических переговорах с НАСА или ЕКА после объединения в мега-корпорацию? Руководитель государственного холдинга, выполняющего по большей части военные программы? Такой вариант вряд ли будет приемлемым для западных партнеров Роскосмоса.

Чего ожидать дальше? Думаю, проблема поиска задачи в космосе после окончания программы МКС для России будет не актуальна. К тому времени полноценной космонавтики в стране не останется. Сохранится лишь разработка и производство ракет среднего класса и выпуск постепенно устаревающих военных спутников.

Космическая лента

Обсудить