Первый полет новой японской ракеты H3 не состоится в первом квартале 2022 года. Решение о переносе было принято из-за проблем с двигателями, которые начались еще в 2020 году.

H3 (H-III) – ракета среднего/тяжелого класса третьего поколения, разработанная Mitsubishi Heavy Industries. Ее разработка началась в 2014 году с целью заменить устаревающие ракеты HII-A/B, которые сейчас являются основной «рабочей лошадкой» японской космической программы. Новая ракета должна повысить конкурентоспособность японских средств выведения, поскольку прогнозируемая стоимость полета H3 составляет $45 млн.

H3 имеет центральный блок диаметром 5,2 м и высотой 63 м. На нем будет устанавливаться по два или три водородных двигателя закрытого цикла LE-9, которые являются развитием двигателей LE-5, применявшихся на верхних ступенях предыдущих ракет Mitsubishi. Один LE-9 имеют тягу 1471 кН (165 тс) в вакууме при удельном импульсе 425 с. В зависимости от модификации, H3 может стартовать с четырьмя твердотопливными ускорителями, с двумя или вообще без них. В самой облегченной версии H3 сможет выводить до 4 т полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту. Тяжелая модификация ракеты будет в состоянии доставить до 7,9 т на геопереходную орбиту.

Первый демонстрационный образец двигателя LE-9 был собран в 2017 году. Во время огневых испытаний он несколько раз выключился преждевременно из-за проблем со скоростью вращения турбонасоса. В начале 2020 года были начаты сертификационные огневые испытания финальной версии двигателя, которая получила новый турбонасосный агрегат. Однако в ходе этих испытаний была выявлена новая проблема: в ТНА и на стенках камеры сгорания появились усталостные трещины.

Из-за трещин разработчики приняли решение дефорсировать двигатель, но только для первого полета ракеты. Начиная со второго полета Mitsubishi будет использовать камеру сгорания, напечатанную на 3D-принтере. Предполагается, что это позволит вернуть двигатель к проектному уровню тяги.

Испытания дефорсированного двигателя показали, что проблема с появлением трещин решена, но в двигателе возникают «потенциально нежелательные» вибрации. В июне 2021 года разработчики сообщили, что сложным вибрациям подвержена турбина двигателя. Они рассчитывали решить проблему при помощи амортизаторов, а также выявив и устранив источники вибрации. Ожидалось, что это удастся сделать осенью 2021 года, и первый пуск H3 был запланирован на март 2022 года.

Однако 21 января директор программы H3 в Японском космическом агентстве Масаси Окада сообщил, что усовершенствованная версия турбонасоса для двигателя LE-9 пока не готова.

JAXA пока не может сказать, на какой срок переносится пуск. Он ожидается в интервале с апреля этого года по март 2023 года.

Изначально предполагалось, что первый полет H3 состоится в 2020 году.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

25 января в Москве открылись ежегодные Королевские чтения – XLVI академические чтения по космонавтике. На пленарном заседании по удаленной связи выступил глава госкорпорации Роскосмос Дмитрий Рогозин. Он показал презентацию о событиях прошлого года в российской космонавтике, выдержки из которой ранее были опубликованы на сайте Роскосмоса, а также немного рассказал о планах госкорпорации на ближайшую перспективу.

Одним из самых крупных долгостроев российской космонавтики уже долгое время остается ПТК НП – перспективный транспортный корабль нового поколения. Сейчас он известен как «Орел». Новый пилотируемый корабль, который изначально должен был прийти на замену «Союзу», разрабатывается в РКК «Энергия» с 2009 года. Однако в нынешнем виде главной задачей ПТК НП стали полеты на орбиту Луны. Формально, первый беспилотный запуск «Орла» запланирован на конец 2023 года.

В своем сегодняшнем выступлении Рогозин отдельно остановился на развитии космодрома Восточный. Сейчас на космодроме продолжаются строительные работы на стартовой площадке для тяжелых ракет-носителей «Ангара-А5М» (форсированная версия «Ангары-А5»). Именно на первой «Ангаре-А5М», стартующей с Восточного, должен отправиться в космос корабль «Орел».

Пока что работы на Восточном идут близко к графику, и в ближайшее время, еще до окончания бетонных работ, специалисты начнут монтаж башни обслуживания на стартовой площадке. В августе 2022 года на Восточный должен быть доставлен примерочный макет ракеты – «Ангара-НЖ». Она будет находиться там на хранении до завершения строительных работ, т. е. приблизительно до конца года, после чего ракету используют для испытаний оборудования стартового комплекса.

В 2023 году на «Ангаре-НЖ» будет установлен макет корабля «Орел» с системой аварийного спасения. Эту конструкцию предполагается использовать для испытаний САС на старте, по аналогии с Pad Abort Test у американских космических кораблей. Следующим этапом в программе создания «Орла» станут испытания системы посадки в полете. Испытательный макет будет запущен на «Ангаре» и отделится от нее после прохождения этапа максимального аэродинамического сопротивления (Max Q), а затем выполнит мягкую посадку.

И только после этого прототип «Орла» будет запущен в первый орбитальный полет. В презентациях до сих пор указывается, что корабль будет отправится на орбиту в конце 2023 года на ракете «Ангара-А5», после чего испытания будут перенесены на «Ангару-А5М». Однако сложно надеяться, что корабль достигнет космоса без ракеты, а Рогозин сегодня подтвердил, что первая «Ангара» стартует с Восточного только в 2024 году. Даже если он имел в виду именно новую «Ангару-А5М», шансы на то, что оригинальная «Ангара-А5» с кораблем стартует в декабре 2023 года, ничтожно малы.

Учитывая, что сроки пуска Ангары в значительной степени определяются готовностью стартовой площадки, сложно ожидать и того, что испытания посадочной системы после прохождения Max Q состоятся раньше 2024 года. Ранее представитель Ростеха, отвечающего за разработку парашютов, также говорил, что летные испытания системы состоятся в 2024 году.

Также известно, что первый орбитальный прототип «Орла» будет значительно проще серийного корабля. В нем не планируют устанавливать многие важные системы, и, вероятно, именно поэтому его первый полет обойдется без стыковки с МКС. «Орел» состыкуется с космической станцией в автоматическом режиме только в ходе своего второго полета, который состоится не раньше 2025 года. И лишь в третьем полете на борту корабля будут находиться космонавты.

ПТК НП – это тяжелый корабль массой около 22 т, предназначенный для полетов к Луне. Для проведения летных испытаний на низкой орбите РКК «Энергия» намерена использовать ракету «Ангара», но для его запусков за пределы низкой орбиты никак не обойтись без сверхтяжелой ракеты. У Роскосмоса такой нет, и ее разработка в обозримой перспективе не планируется. Лунной пилотируемой программы у Роскосмоса тоже нет, и в этом заключается главная проблема «Орла».

Сейчас РКК «Энергия» предлагает создать новый легкий корабль для низкоорбитальных экспедиций на основе наработок по ПТК НП. Этот корабль – а ему предлагается роль замены «Союза-МС» – предварительно называют ПТК МС.

Четкого понимания концепции ПТК МС у разработчиков пока нет. Для его запусков можно будет использовать ракету «Союз-5» или, возможно, более легкую «Союз-СПГ» (Амур). Однако стартовый комплекс для первой будет расположен только на Байконуре, а «Союз-СПГ», который создают для Восточного, пока не получил официальное финансирование из бюджета. Да и стартовый комплексы обеих ракет не предполагают создание пилотируемой инфраструктуры.

Кроме того, генеральный конструктор РКК «Энергия» Владимир Соловьев на Королевских чтениях отметил, что корабль должен быть многоразовым. Это противоречит более ранним сообщениям о корабле «Орленок». В прошлом году предполагалось, что уменьшение массы корабля по сравнению с ПТК НП будет достигнуто за счет отказа от агрегатного отсека, а это сразу же делает его возвращаемый аппарат одноразовым. Другой возможный вариант – общее масштабирование капсулы, что приведет к снижению вместимости с четырех до двух человек.

Если принципиальное решение о необходимости заменить «Союз-МС» на ПТК МС будет принято, то, вероятно, в будущем нам предстоит увидеть постройку пилотируемой стартовой инфраструктуры для ракет «Союз-5» на космодроме Восточный. Оригинальный же ПТК НП ждет незавидная судьба корабля, который просто не найдет своего применения.

Космическая лента

Обсудить

В субботу 22 января агентство ТАСС сообщило, что США отказало в выдаче визы космонавту Роскосмоса Николаю Чубу, который должен был проходить тренировки в Космическом центре НАСА им. Джонсона перед предстоящим полетом на Международную космическую станцию.

Обычно российские космонавты перед полетом на МКС проходят тренировку в США, чтобы познакомиться с устройством американского сегмента станции. Аналогичным образом, астронавты из США, Европы и Японии изучают устройство российского сегмента в российском Центре подготовки космонавтов им. Гагарина.

Николай Чуб был участником первого открытого отбора в российский отряд космонавтов. После прохождения обучения, он в 2014 году получил квалификацию «космонавт-испытатель», однако пока что не был в космосе. Николай Чуб входит в состав дублирующего экипажа корабля «Союз МС-22», который летит на МКС в сентябре 2022 года. Собственный полет Чуба на МКС запланирован на весну 2023 года на корабле «Союз МС-23».

Американское посольство не объяснило причину отказа в выдаче визы, а в комментарии РИА «Новости» пресс-секретарь дипломатической миссии Джейсон Ребхольц сообщил, что посольство в Москве продолжает оформлять визы космонавтам, даже несмотря на то, что выдача туристических, рабочих и деловых виз в России больше не производится. Россиян, желающих поехать в США, с 2021 года направляют в американское посольство в Варшаве.

Сейчас не самое удачное время для скандалов между Роскосмосом и НАСА. Американское космическое агентство публично объявило о намерении продлить работу МКС даже не до 2028, а сразу до 2030 года. ЕКА и другие участники работы американского сегмента станции уже поддержали эту идею, однако Роскосмос ее пока никак не прокомментировал.

У Роскосмоса есть две причины для сомнений. Во-первых, Дмитрий Рогозин все еще считает, что Россия сможет запустить первые модули национальной станции в 2026-2027 году, после чего МКС нам станет не нужна. И он был бы не прочь оставить ее до 2030 года, но если НАСА согласится платить Роскосмосу за сохранение российского сегмента МКС в рабочем состоянии. Во-вторых, специалисты РКК «Энергия», отвечающие за поддержание работоспособности российского сегмента станции, всерьез озабочены его техническим состоянием. Об этом можно прочитать здесь.

Поскольку замена функций российского сегмента была бы крайне трудоемким и капиталоемким делом, смысл которого теряется в преддверии затопления станции, то выход Роскосмоса из проекта почти неизбежно означает закрытие МКС. НАСА совершенно в этом не заинтересовано Однако различные государственные ведомства во всех странах могут действовать – и зачастую действуют – несогласованно.

Конфликт между российским МИДом и Госдепартаментом США начался в 2016 году, когда США «отобрали» часть собственности российского диппредставительства. После этого оба представительства пережили несколько волн взаимных сокращений штата. От них пострадали не только сотрудники дипведомств, но и простые граждане. Сначала консульский отдел американского посольства в России резко сократил часы записи на подачу виз, а затем случаи отказов резко возросли. В дипломатической практике такие отказы часто делаются совершенно случайным образом. В последнее время с невозможностью получить визу сталкиваются даже спортсмены и сотрудники российской миссии в ООН. Наконец, в 2021 году, как указывалось выше, США полностью прекратили выдачу в России всех видов виз кроме дипломатических. Различные сотрудники и НАСА, и Роскосмоса в прошлом сталкивались с проблемами при получении виз. Вполне возможно, Николай Чуб стал случайной жертвой этой политики.

Этот случай будет не единственным, омрачающим сотрудничество России и США по программе МКС. В декабре 2020 года Минюст США ввел санкции против ЦНИИМаша, в состав которого входит российский Центр управления полетом МКС. Также санкциям подвергся РКЦ «Прогресс», который занимается постройкой ракет «Союз-2». На этих ракетах в космос запускаются пилотируемые корабли «Союз МС» и грузовые корабли «Прогресс МС».

Роскосмос обещал обратиться к НАСА с вопросом относительно визы Николая Чуба. Вероятно, ситуация прояснится в ближайшие дни. Вполне возможно, что проблема с визой разрешится положительным образом, и тогда космонавт поедет на тренировку в США. В противном случае Рооскосмос будет вынужден пересмотреть состав экипажей ближайших кораблей «Союз», а по сотрудничеству России и США на МКС будет нанесен такой серьезный удар, какого еще не было.

Космическая лента

Обсудить

 

19 января Управление электросвязи Пакистана (PTA) рекомендовало гражданам воздержаться от предзаказов и внесения предоплаты за терминалы связи спутниковой системы Starlink. Власти объяснили это с тем, что компания не имеет лицензии интернет-провайдера и на подавала заявку на получение такой лицензии.

Управление также попросило Starlink прекратить прием платежей в размере $99 в качестве предоплаты за оборудование для оказания услуг связи. Однако сайт с приемом платежей пока что остается доступен в стране.

Еще ранее похожая ситуация у Starlink возникла в Индии. 26 ноября 2021 года Министерство связи Индии запретило SpaceX принимать предзаказы на терминалы связи Starlink до получения лицензии. По состоянию на 1 октября компания набрала около 5 тысяч потенциальных клиентов. Всего SpaceX рассчитывала получить в Индии 200 тысяч абонентов до конца 2022 года. 1 ноября SpaceX зарегистрировала в Индии дочернее предприятие для получения лицензии и предоставления услуг на местном рынке, однако видимого прогресса пока добиться не удалось.

В настоящее время Starlink на стадии беты работает в Северной Америке, во многих государствах ЕС, а также в Австралии и Новой Зеландии. SpaceX продолжает активно наращивать группировку спутников. 19 января в результате очередного пуска ракеты Falcon 9 общее число запущенных спутников Starlink достигло 2042 (включая два первых прототипа Tintin). Впрочем, не все они находятся в рабочем состоянии. На орбите остается 1879 космических аппаратов. Из них, по состоянию на 15 января, 1469 функционировали на рабочих орбитах и еще 272 двигались в направлении рабочих орбит.

Действующее разрешение Федеральной комиссии по связи США позволяет SpaceX запустить 4408 спутников на орбиту высотой 550 км. Однако в планах SpaceX есть создание группировки второго этапа, состоящей из 30 тысяч аппаратов.

Рост группировки спутников Starlink уже беспокоит астрономов. 17 января в журнале The Astrophysical Journal Letters была опубликована статья, в которой сотрудники обсерватории ZTF (Zwicky Transient Facility) в Паломарской обсерватории в Калифорнии оценили влияние Starlink на астрономические наблюдения. Согласно этому исследованию, если в 2019 году следы пролета этих спутников появлялись на 0,5% снимков, то сейчас они затрагивают почти 20% наблюдений. Астрономы, впрочем, отметили, что на работе конкретно их обсерватории развертывание группировки Starlink практически не сказывается, и, например, погода доставляет гораздо больше неприятностей.

Также астрономы заявили, что SpaceX не удалось достичь обещанного снижения яркости спутников. Новые космические аппараты, снабженные защитными экранами, имеют среднюю звездную величину 6,8. Это немного ярче, чем целевое значение, рекомендованное астрономами (7).

Обсудить

 

Американский марсоход Curiosity находится в кратере Гейла с августа 2012 года. Он оборудован миниатюрной дрелью, которая позволяет сверлить поверхность на глубину до 5 см для извлечения «чистых» образцов. Другой важный инструмент марсохода – лазер, который позволяет нагревать образцы и разделять их при испарении на отдельные химические элементы. Curiosity изучает химический состав пород на поверхности кратера Гейла по всему пути своего следования.

Хорошим индикатором, который применяется для изучения древних геологических условий на планете, является содержание изотопов углерода. Этот химический элемент имеет два стабильных изотопа с массой 12 и 13. Они образовались при формировании Солнечной системы и присутствуют везде. Однако угларод-12 является более активным, чем углерод-13, и вступает в реакции быстрее. Анализируя концентрацию этих изотопов в образцах древних пород, ученые могут понять, в каких условиях эти породы находились.

В первые годы своей работы Curiosity двигался по дну кратера Гейла, сложенному донными отложениями некогда существовавшего там озера. Затем марсоход начал подниматься на гору Шарп в центре кратера, слой за слоем изучая осадочные породы разных эпох. Спектрографический анализ образцов горных пород, изученных Curiosity, показывает, что содержание углерода в них сильно зависит от их возраста. Некоторые образцы были очень богаты углеродом-13, а в других он практически отсутствовал.

Образцы, бедные углеродом-13, напоминают геологам образцы из Австралии возрастом 2,7 млрд лет. Австралийские породы сформировались в условиях биологической активности, когда микроорганизмы перерабатывали метан. Однако точно определить, какой процесс происходил на Марсе, ученые не могут. Пока что они выдвинули три гипотезы: воздействие облака космической пыли, разрушение углерода под действием ультрафиолетового излучения и ультрафиолетовое разложение метана, возможно, биологического происхождения. Все три сценария отличаются от геологических процессов, которые происходили на древней Земле.

Каждые пару сотен миллионов лет Солнечная система проходит через галактическое молекулярное облако. Оно имеет очень низкую плотность и никак не отображается в ископаемых породах на Земле. Предположение ученых заключается в том, что пыль должна была снижать температуру на тогда еще влажном Марсе, в результате чего его поверхность покрывалась ледником. На поверхности этого льда скапливалась пыль, а после его таяния оставалась на месте, скрывая под собой богатый углеродом слой.

Однако сейчас у ученых нет никаких подтверждений того, что в прошлом в кратере Гейла формировались ледники. По мнению геологов, это объяснение является правдоподобным, но требует проведения дополнительных исследований для подтверждения.

Вторая гипотеза, объясняющая низкое количество углерода-13 – это ультрафиолетовое преобразование углекислого газа в органические соединения, такие как формальдегид. Некоторые научные работы предполагают, что УФ-излучение может вызвать такой тип реакций. Однако для подтверждения этой версии не хватает экспериментальных данных.

Наконец, третье объяснение дефицита углерода-13 имеет биологическую основу. На Земле сильно обедненные углеродом-13 ископаемые образовались в условиях переработки микробами метана, который также имел биологическое происхождение. На древнем Марсе метан мог выделяться на поверхность из недр планеты. Затем он должен был перерабатываться микроорганизмами, либо осаждаться на поверхности в результате реакции с ультрафиолетовым светом.

Однако, как мы знаем, в настоящее время нет существует ископаемых свидетельств того, что в древности на поверхности Марса присутствовали микробы. Поэтому в своем исследовании ученые связывают дефицит углерода-13 с воздействием ультрафиолетового света.

В связи с недостатком данных ученые не могут склониться ни к одной из гипотез. Им бы помогло, если бы Curiosity смог измерить содержание углерода в достаточно крупном выбросе метана. Однако пока что марсоход фиксирует очень низкое содержание метана в атмосфере, и редкие всплески тоже имеют относительно низкую концентрацию. Также ученым могло бы помочь обнаружение остатков микроорганизмов или следов ледниковых отложений.

Ожидается, что марсход Curiosity вернется в район, в котором он нашел малоуглеродные образцы пород, приблизительно через месяц.

Ссылка: phys.org

Обсудить

 

Недавно астрономы обнаружили экзоппланету TOI-674 b, которая по размерам немного превосходит наш Нептун и вращается вокруг красного карлика, расположенного на расстоянии около 150 световых лет от Солнца. Исследование показало, что в атмосфере планеты присутствует водяной пар. Пока неизвестно, сколько водяного пара удерживается на планете, но TOI-674 b хорошо подходит для наблюдений космическими телескопами, и запущенная в декабре обсерватория Вебба, наверняка, сможет ответить на многие вопросы об устройства ее атмосферы.

Ранее астрономам удалось провести спектральный анализ атмосферы только у трех других экзопланет размером с Нептун. При изучении TOI-674 b астрономам помогают ее большой размер, радиус орбиты и расстояние до Земли. 150 световых лет – это достаточно мало по космическим меркам. Сама звезда TOI-674 почти в два раза меньше нашего Солнца и является относительно холодной. Ее не видно с Земли невооруженным глазом, но это дает астрономам преимущество, потому что облегчает изучение спектра атмосферы планеты, пролетающей между звездой и телескопом. А собрав информацию о спектре излучения звезды, прошедшего через атмосферу планеты, мы можем установить и ее химический состав.

TOI-674 b является достаточно необычной планетой в своем классе, потому что находится очень близко к звезде. Период ее обращения составляет менее двух земных дней, а это означает, что она попадает в ту область пространства вокруг звезды, в которой, согласно современным данным, практически не встречаются планеты размером от Нептуна до Юпитера. Исследование этой планеты в перспективе поможет понять, почему супернептуны так редко имеют период обращения менее трех суток.

Открыть эту экзопланету удалось благодаря совместной работе космического телескопа Хаббл и научного спутника TESS, в задачи которого входит поиск экзопланет транзитным методом. Сначала TOI-674 b нашел именно TESS, а затем Хаббл провел спектральный анализ ее атмосферы. Также в исследовании атмосферы был задействован космический телескоп Spitzer. Но космическая обсерватория им. Вебба после ее ввода в строй сможет изучить атмосферу TOI-674 b намного более подробно.

Ссылка: phys.org

Обсудить

 

Американская межпланетная станция InSight находится на Марсе с 27 ноября 2018 года. Она должна была решить две научные задачи: изучить температурные условия на небольшой глубине под поверхностью Марса и зафиксировать современные тектонические явления. Для этого на станции находятся два инструмента: немецкий пенетратор с термодатчиками HP3 и высокочувствительный сейсмометр SEIS из Франции. Многочисленные попытки пенетратора погрузиться под поверхность планеты оказались безуспешными, и в январе 2021 года НАСА официально объявило эксперимент неудачным. Тем временем, SEIS смог зафиксировать подземные толчки и подтвердил, что Марс является тектонически активной планетой.

В прошлом году работа InSight была продлена до конца 2022 года. Однако за прошедшее время солнечные батареи посадочной станции сильно запылились. InSight оборудован двумя круговыми солнечными панелями диаметром 2 м каждая. Поле посадки они вырабатывали 600 Вт электроэнергии, но постепенно эффективность батарей падала из-за накапливающейся на них пыли, и сейчас они вырабатывают менее четверти первоначального объема энергии. Инженеры рассчитывали, что время от времени солнечные панели будут очищать вихри, известные как «пылевые дьяволы». Они неоднократно сдували пыль с марсохода Opportunity. Но, хотя камеры InSight фиксировали много вихрей, ни один из них не подошел достаточно близко, чтобы очистить солнечные батареи посадочной станции.

В начале этого месяца исследовательский спутник MRO при помощи широкоугольной камеры MARCI, которая ведет обзор всей планеты, обнаружил, что в районе посадки InSight начинается пылевая буря. После этого связь со станцией была потеряна. НАСА не указывает, когда это произошло, но последние на сегодняшний день снимки станция передала 5 января. Восстановить связь удалось 10 января.

Получив сигнал с аппарата, специалисты выяснили, что 7 января InSight из-за дефицита энергии перешел в безопасный режим, при котором прекращается выполнение всех задач помимо критически важных. Телеметрические данные показали, что питание аппарата поддерживается на стабильном, хоть и низком уровне, и угроза истощения аккумуляторов невелика.

Песчаная буря оказывает на солнечные батареи негативные воздействия двух типов. Во-первых, висящий в воздухе песок закрывает Солнце, и панели получают меньше света. Во-вторых, они покрываются пылью, которая будет снижать эффективность батарей и после того, как шторм окончится.

Данные MRO указывают на то, что песчаная буря уже начала ослабевать, и инженеры рассчитывают, что на следующей неделе смогут вывести InSight из безопасного режима.

Тем не менее, положение InSight останется непростым. В прошлом году специалистам удалось несколько раз стряхнуть пыль с солнечных панелей станции, посыпая рядом с ними тонкой струйкой песок при помощи совка и руки-манипулятора. Однако в дальнейшем от этих действий пришлось отказаться из-за того, что энергии на управление манипулятором перестало хватать. Январская песчаная буря лишь усугубит ситуацию. Следующее подобное испытание аппарат может просто не пережить.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить