Компания SpaceX временно не сможет провести огневые испытания ракеты Falcon Heavy. Пуски ракет-носителей в США также остановлены. Это связано с приостановкой работы правительства, которая началась в ночь с пятницы на субботу 20 января.

Американские государственные службы приостановили работу из-за того, что парламентарии не смогли принять законопроект о продлении государственного финансирования до 16 февраля. На позднем заседании сената в пятницу проект нового законопроекта был заблокирован демократами, требовавшими включить в документ меры по защите от депортации нелегальных мигрантов, въехавших в страну в детском возрасте. Ранее действие соответствующей программы прекратил президент Дональд Трамп.

Вместе с другими государственными работниками работу прекратили гражданские служащие «45 космического крыла» – подразделения ВВС США, отвечающего за поддержку космических запусков. Из-за этого подразделение не сможет выполнять свои обязанности до возобновления работы правительства, что делает невозможным проведение пусков и огневых испытаний ракет на космодроме на мысе Канаверал.

В прошлый раз приостановка работы правительства в США произошла в 2013 году. Тогда она продолжалась 16 дней. Переговоры о возобновлении работы будут идти в сенате ежедневно.

UPD. Сенат США согласился продлить финансирование федерального правительства до 8 февраля

Космическая лента

Обсудить

Сегодня ночью в новозеландско-американская компания RocketLab осуществила успешный пуск сверхлегкой ракеты «Электрон» (Electron). Подробнее о ней можно прочитать здесь.

Сегодня в мире появилась новая ракета-носитель, способная выводить космические аппараты на орбиту Земли, а на территории Новой Зеландии появился действующий космодром. Это единственный действующий космодром в южном полушарии Земли. Символично, что он является полностью частным. RocketLab – первая частная компания, начавшая коммерческую эксплуатацию ракеты сверхлегкого класса.

Успешное продолжение летных испытаний «Электрона» имеет не только символическое значение. Оно открывает дорогу для запуска лунной посадочной станции MX-1E компании Moon Express весной 2018 года. Эта миссия разрабатывается в рамках конкурса Google Lunar X-PRIZE. MX-1E должен будет доставить на Луну небольшой луноход и несколько приборов от коммерческих заказчиков Moon Express.

Ссылка: twitter.com/RocketLab

Обсудить

Межпланетная исследовательская станция «Кассини» завершила свою работу 15 сентября 2017 года. За 13 лет службы на орбите Сатурна она провела множество наблюдений не только самой планеты, но и ее спутников. Один из них – Титан – имеет не проницаемую для обычных камер атмосферу, поэтому для изучения его поверхности широко использовался радар.

Радар «Кассини» отснял 9% поверхности Титана в высоком разрешении и еще 25-30% в низком. На основе этих данных, используя интерполяционные алгоритмы и алгоритмы коррекции ошибок съемки с различных траекторий, ученые построили глобальную топографическую карту Титана. Она была представлена в журнале Geophysical Review Letters 2 декабря 2017 года.

На карте обнаружены новые элементы рельефа Титана, включая несколько гор высотой не более 700 м. Ученые подтвердили существование двух низменностей в районе экватора, которые могут быть либо древними высохшими морями, либо застывшими лавовыми потоками.

Помимо этого, благодаря новой топографической карте удалось сделать три важных открытия. Им посвящена отдельная статья в Geophysical Review Letters.

Во-первых, выяснилось, что метановые моря на Титане имеют общую эквипотенциальную поверхность, аналогичную уровню моря на Земле. Точность измерения высоты поверхности океана на Титане составила до 40 см. Планетологи обнаружили, что при изменении гравитационного потенциала при движении Титана по орбите вокруг Сатурна, уровень поверхности двух озер относительно центра массы спутника колебался на 11 м.

Во-вторых, ученые подтвердили, что между морями или, точнее, озерами на спутнике Сатурна существует связь благодаря перетоку жидкости в грунте. Они измерили высоту различных озер – как наполненных жидким метаном, так и временно пустых. Выяснилось, что озера могут существовать на сотни метров выше уровня моря, но в отдельных бассейнах уровень дна высохших озер всегда находится выше уровня дна озер, наполненных жидкостью. Опустевших озер, которые бы находились ниже полных внутри одного бассейна, обнаружить не удалось. Это свидетельствует о существовании подповерхностной связи, которая перераспределяет жидкость между озерами под действием сил гравитации. Таким образом, на Титане есть «грунтовый углеводород», аналогичный грунтовым водам на Земле.

Третье открытие касается формы озер. Большая их часть находится в углублениях с резко обрывающимися берегами, окруженных высокими горными хребтами – их высота может достигать сотни метров. В чем-то они напоминают карстовые озера, образующиеся при растворении горных пород и обрушении поверхности Земли. Как и карстовые озера, озера на Титане являются закрытыми, т.е. не имеют водотоков, способных обеспечить поступление и отток жидкости. Однако карстовые озера на Земле имеют пологие берега.

Форма некоторых озер указывает на процесс равномерного отступания склонов, при котором границы озера расширяются раз за разом на примерно одинаковую величину. Например, самое крупное озеро на юге выглядит как серия мелких озер, объединившихся в единый элемент рельефа.

Объяснить форму и расширение озер ученые пока не могут.

Ссылка: news.cornell.edu

Обсудить

Почти вся современная космонавтика попадает на один снимок Земли, сделанный с достаточно высокой орбиты. Сейчас космос выполняет чисто прикладные функции для обслуживания нашей планеты (связь и съемка поверхности), а также является местом проведения научных исследований. Первый пункт ни у кого вопросов не вызывает, а вот по второму ведутся жаркие споры. Кто-то подвергает сомнению необходимость фундаментальных исследований в целом, а другие настаивают, что человеку в космосе делать нечего: пилотируемые полеты нужно прекратить, передав изучение космоса автоматическим межпланетным станциям.

Сейчас, в начале XXI века, люди постоянно присутствуют на орбите Земли. Они проводят биологические исследования, делают эксперименты по прикладной науке и небольшое количество фундаментальных экспериментов по астрономии и физике. Однако гораздо больше астрономических данных получено благодаря автоматическим космическим обсерваториям. И почти все, что мы знаем о Солнечной системе – результат работы автоматических аппаратов.

Расходы на содержание Международной космической станции составляют несколько миллиардов долларов в год. Сравнимые средства ежегодно выделяются на разработку и поддержание существующих исследовательских станций.

Чтобы выяснить эффективность двух подходов к исследованию космоса – при помощи автоматических станций и пилотируемыми экспедициями, – нужно сравнить их стоимость для решения аналогичных задач. Это понятно: если все многоплановые исследования, проведенные МКС, попытаться выполнить при помощи автоматических спутников, их потребуются тысячи. А с другой стороны, космонавтов на Марсе сейчас не наблюдается, и на то есть причины.

Давайте разделим исследовательские задачи на группы по их сложности.

  • 1 – Мультиспектральная и радарная съемка поверхности с орбиты. В этой сфере автоматические аппараты настолько хороши, что применяются даже на Земле при решении прикладных задач.
  • 2 – Исследование химического состава случайных образцов с поверхности планет и других тел. Этим занимаются все новые планетоходы и посадочные станции. В этой же группе – остальные простейшие исследования, проводимые с поверхности.
  • 3 – Исследование отдельных образцов горных пород, получение которых требует специальных усилий: это образцы, извлеченные из-под поверхности планеты или из различных пещер, образцы, полученные в результате направленного поиска и т.д. Подобные исследования проводились разве что на Луне во времена экспедиций по программе «Аполлон».
  • 4 – Прямые стратиграфические исследования. Бурение скважин глубиной десятки и сотни метров, отбор из них ненарушенных образцов пород и их комплексное изучение.
  • 5 – Бурение многокилометровых скважин для отбора образцов воды из подповерхностных океанов на спутниках планет-гигантов. Исследование этих образцов на следы живых организмов представляет собой нетривиальную задачу.
  • 6 – Региональные геологические исследования планет. Требуют большого количества геологических исследований, включающих отбор образцов горных пород из скважин и шурфов на больших площадях. Эта задача крайне сложная и масштабная.

Здесь не перечислены задачи в области астрономии и изучения малых тел, но, как видите, далеко не все исследования из этого списка сейчас проводятся. Человечество изучает космос настолько, насколько это по средствам государственным космическим агентствам, а у них денег довольно мало. Чем сложнее ставится задача, тем дороже средства для ее решения. Причем стоимость автоматических межпланетных станций возрастает нелинейно по мере их усложнения.

Каждое космическое исследование, за исключением миссий с возвратом грунта, требует двух элементов:

  • средств доставки научной аппаратуры на изучаемое космическое тело;
  • научных приборов, включая средства получения исследуемых образцов и их доставки в научные приборы.

Стоимость доставки аппаратуры на космическое тело – простой вопрос. Минимальная масса автоматической станции составляет сотни килограммов, а масса самой маленькой пилотируемой экспедиции на два порядка больше. Эта разница может качественно выражаться в стоимости, например, в случае исследований Марса: сейчас у нас нет технологий доставки на Марс грузов массой более 1-1,5 т. Их разработка потребует многие миллиарды долларов. При этом в случае гипотетической сверхтяжелой автоматической станции массой 50 тонн, разумеется, средства ее доставки будут стоить примерно столько же, сколько и для пилотируемой экспедиции. Размеры системы жизнеобеспечения не стоит переоценивать. Она займет небольшую долю от общей массы космического экспедиционного комплекса.

В случае пилотируемых исследований научные приборы окажутся намного дешевле: можно использовать серийные образцы аппаратуры, созданные для работы на Земле, а не разрабатывать уникальные автоматизированные приборы. Средства доставки образцов к научным приборам в автоматических станциях – это различные механизмы для отбора проб, шасси для перемещения по поверхности планеты и т.д. Такие служебные механизмы уникальны для разных научных приборов и разрабатываются специально для разных космических аппаратов. Это дорого. Кроме того, пока нам доступны только механизмы, решающие задачи второй группы. Для более сложных задач потребуются гораздо более сложные и дорогие роботизированные механизмы. Самый простой пример – автоматическая буровая установка, способная пробурить скважину глубиной 100 м и отобрать из нее ненарушенные образцы пород. Сложность такой техники обусловит значительный рост массы и снижение надежности.

В пилотируемых экспедициях ту же роль играют космонавты. Человек – универсальный манипулятор, способный добывать образцы и работать с неавтоматизированными приборами. В добавление к рукам человеку нужны некоторые простейшие приборы, но стоимость лопаты, ручного бура или пинцета такова, что ей можно пренебречь. Тяжелая буровая установка, управляемая человеком, тоже будет на порядки дешевле автоматической. Человек без уникального сложного оборудования способен выполнять почти все исследовательские задачи третьей группы.

Отсюда следует несколько выводов. Во-первых, даже для решения исследовательских задач третьей группы финансирование космонавтики пришлось бы значительно увеличить, вне зависимости от того, какие средства мы будем применять. Хорошим примером автоматической базы, направленной на комплексное исследование другого космического тела, является концепция «Лунного полигона» от НПО им. Лавочкина. Она подразумевает, что на Луну будет отправлено большое количество различных автоматических станций и луноходов, работающих вместе. Такая станция сможет целенаправленно вести поиск образцов в рамках своей научной программы, а затем проводить их комплексные исследования.

Концепция автоматической комплексной станции «Лунный полигон», разработанная НПО им. Лавочкина

Во-вторых, «автоматы» не всегда дешевле «людей». Пилотируемые научные экспедиции могут быть дешевле в случае 1) масштабных, 2) сложных или 3) разноплановых исследований. Тяжелая автоматическая техника не будет дешевле пилотируемой экспедиции; разработка сложной техники не будет дешевле использования людей; в разноплановых исследованиях лучше использовать универсального космонавта, а не сотни дорогостоящих уникальных приборов.

Давайте рассмотрим пример. Исследовательские спутники среднего класса обычно стоят от сотен миллионов до $1 млрд. Марсоход Curiosity, прибывший на Марс в августе 2012 года, обошелся НАСА приблизительно в $2,5 млрд. Он решает научные задачи из второй группы. В аналогичную сумму обойдется сделанный на той же платформе, но с новым набором приборов проект Mars 2020.

Оценить стоимость пилотируемого полета сложнее. Мы знаем общую стоимость программы полетов на луну «Аполлон». Она превысила $130 млрд в пересчете на курс 2016 года. Эта сумма не отражает объективную стоимость научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, необходимых для начала полетов на Луну, поскольку она включает разработку с нуля большого количества технологий и материалов, а также создание масштабных производств. Значительная часть современной производственно-испытательной базы НАСА была создана в те годы.

Стоимость отдельного полета на Луну значительно меньше. В 1971 и в 1972 году было выполнено по две экспедиции на спутник Земли. Бюджет НАСА в эти годы примерно соответствовал современному бюджету агентства.

В XXI веке пилотируемое изучение Луны было бы значительно дешевле. Существует два исследования (NexGen Space в США и Lin Industrial в России), которые оценили стоимость возвращения людей на Луну на современных технологиях в $10-15 млрд. Помимо этого, мы можем легко оценить расходы на отдельный полет, поскольку почти вся техника для возвращения на Луну, кроме посадочного модуля, сейчас существует. При наличии уже разработанных ракеты, корабля и посадочного аппарата, одна экспедиция, в зависимости от выбранной схемы полета, будет стоить от $300 млн до $1 млрд.

Оценить стоимость отдельного полета на Марс сложнее, но, вероятно, он будет на порядок дороже – $5-10 млрд. Разработка необходимой техники, по аналогии, будет стоить до $100-150 млрд.

Для Луны исследовательский аппарат, аналогичный Curiosity, обошелся бы раза в полтора дешевле за счет более простой системы посадки.

В результате этих приблизительных расчетов получается следующий вывод.

На Марсе исследовательские задачи второго уровня решаются посадочными станциями и планетоходами стоимостью около $2-3 млрд. На третьем уровне задач стоимость исследований достигнет $20-30 миллиардов. Пилотируемые исследования – это первоначальные вложения до $150 млрд и до $5-10 за экспедицию. Смысл в пилотируемых полетах появится при долговременном решении задач третьего уровня. Задачи четвертого уровня на текущем этапе развития технологий вряд ли вообще возможно решить автоматическими станциями.

В случае с Луной расчет более оптимистичный для людей: выбор нужно делать между регулярными расходами в $1,5-2 за каждый тяжелый луноход и $10-15 млрд единоразовых вложений с расходами в $0,5-1 млрд на каждую экспедицию в будущем.

Конечно, в дальнейшем робототехника может сделать рывок вперед, и вооруженные искусственными интеллектом андроиды не будут уступать людям в качестве универсальных манипуляторов. Но с той же долей вероятности можно предполагать, что стоимость выведения грузов в космос будет радикально снижена, и пилотируемые полеты перестанут быть дорогим удовольствием.

Коммуникационный спутник «Ангосат-1» (Angosat-1), запущенный 26 декабря, не смог провести маневр для выхода в точку стояния на геостационарной орбите. Об этом в специальном пресс-релизе сообщила РКК «Энергия», отвечающая за разработку и летные испытания космического аппарата. Заказчиком является Министерство связи и информации Республики Ангола.

«Ангосат» остается на плановой промежуточной орбите, близкой к геостационарной, на которую его доставил разгонный блок «Фрегат-СБ», и движется по этой орбите на запад. Сейчас он покинул зону видимости Центра управления полетами в Королеве и вернется в нее в апреле, сделав оборот вокруг Земли.

Утром 27 декабря после отделения от разгонного блока спутник перестал выходить на связь с Землей, но на следующий день появилась информация о возобновлении приема телеметрической информации. В пресс-релизе от 29 декабря РКК «Энергия» сообщила, что, согласно полученным данным, все параметры бортовых систем аппарата находятся в норме.

Несмотря на это, по новым данным, космический аппарат испытывает проблемы с дефицитом электроэнергии. Это объясняет невозможность перехода на целевую рабочую орбиту: «Ангосат» оборудован плазменной двигательной установкой, которая при работе потребляет много энергии. Об этом официально не сообщается, но возможной причиной проблемы могут быть не раскрывшиеся солнечные батареи. Этим можно было бы объяснить и перерыв в приеме телеметрии после выведения, когда аккумуляторы космического аппарата оказались разряжены. В закрытом виде солнечные батареи получают немного энергии, что позволяет поддерживать связь с Землей, но этого недостаточно для запуска электрореактивных двигателей и эксплуатации полезной нагрузки спутника. Разумеется, объяснить дефицит электроэнергии на борту аппарата можно и иначе.

Ввиду отсутствия точной информации, оценить шансы на возобновление работы «Ангосата» достаточно сложно. Сама РКК «Энергия» выражает оптимизм, что, впрочем, ничего не доказывает. «Ввиду высокой ответственности маневров на геостационарной орбите принято решение не осуществлять активного воздействия на космический аппарат до его возвращения в зону радиовидимости». – говорится в пресс-релизе от 15 января. – «Возобновление работ, связанных с проведением лётных испытаний космического аппарата «Ангосат», планируется в середине апреля 2018 года».

Ссылка: www.energia.ru

Обсудить

Консультативный совет НАСА рекомендовал американскому космическому агентству не сертифицировать ракету Falcon 9 для пилотируемых полетов до того, как будет завершено исследование композитных баллонов системы наддува второй ступени ракеты, известных как COPV.

Из-за разрушения COPV произошел взрыв Falcon 9 на стартовой площадке 1 сентября 2016 года. Согласно результатам проведенного расследования, во время заправки второй ступени окислителем жидкий кислород попал между слоями композитных материалов и алюминия и воспламенился из-за трения. После аварии SpaceX изменила процедуру заправки и согласилась перепроектировать COPV в финальной версии Falcon 9, которая будет использоваться для запуска пилотируемых кораблей Dragon 2.

Консультативный совет НАСА настаивает, что независимые испытания новых баллонов должны быть завершены до того, как система Falcon 9/Dragon 2 начнет использоваться для ротации экипажей МКС.

НАСА и SpaceX работают над альтернативным проектом баллонов для гелия, в котором не используются композитные материалы. Этот проект пригодится в случае провала испытаний новых COPV, однако для «альтернативных» баллонов придется дополнительно перепроектировать удерживающую их структуру внутри бака жидкого кислорода.

В отчете консультативного совета присутствуют претензии и к проекту корабля Starliner компании Boeing, а также общие претензии к обоим проектам одновременно. Ревизоры, в частности, отмечают, что ни одна из компаний не может достичь рекомендованных значений по показателю шансов потери экипажа LOC (Loss of crew). Теоретическая вероятность гибели астронавтов в полете к МКС и обратно не должна превышать 1/270 (или 1/200 с нефатальными ранениями), а во время взлета и посадки – 1/500. Для сравнения, у шаттлов этот показатель составлял 1/90.

Требования Консультативного совета носят рекомендательный характер и не обязательно должны исполняться НАСА. В то же время, считается, что новый сдвиг в графике сертификации пилотируемых кораблей – теперь она перенесена на 2019 год – связан с ужесточившимися требованиями НАСА к подрядчикам по обеспечению безопасности их кораблей.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

Новозеландско-американская компания RocketLab возобновила подготовку к летным испытаниям сверхлегкой ракеты «Электрон» (Electron). «Электрон» – двухступенчатая ракета-носитель сверхлегкого класса, использующая кислородно-керосиновые двигатели «Резерфорд» (Rutherford) собственной разработки. Она будет способна выводить 150 кг полезного груза на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км или до 225 кг на низкую опорную орбиту. Диаметр ракеты составляет 1,2 м, высота – 17 м. Стартовая площадка расположена 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.

Заявленная коммерческая стоимость одной миссии ракеты «Электрон» составляет $4,9 млн. После переноса головного офиса в США компания Rocket Lab получила венчурный контракт от НАСА на $6,9 млн, а суммарные инвестиции в нее в настоящий момент составляют около $150 млн.

Первая попытка пуска ракеты 25 мая 2017 года окончилась неудачно. У ракеты возникли проблемы с управлением ориентацией. Получение телеметрической информации от нее прекратилось на высоте 224 км.

Второй пуск «Электрона» откладывался неоднократно с ноября, прежде чем ракета была установлена на стартовом столе в декабре 2017 года. Испытания переносились ежедневно до приближения праздников, после чего были перенесены на январь. Как следует из нового заявления компании, попытки произвести пуск «Электрона» возобновятся в субботу 20 января. Стартовое окно будет активно с 4:30 мск до 8:30 мск каждый день до 28 января.

Полезной нагрузкой в этой миссии станут три «кубсата». Если испытания пройдут успешно, то в конце первого квартала 2018 года «Электрон» будет использован для запуска лунной станции MX-1E от компании Moon Express. Эта миссия разрабатывается в рамках конкурса Google Lunar X-PRIZE. MX-1E должен будет доставить на Луну небольшой луноход и несколько приборов от коммерческих заказчиков Moon Express.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить