Американская межпланетная станция Juno («Юнона»), предназначенная для изучения Юпитера, была запущена 5 августа 2011 года. Она вышла на орбиту крупнейшей планеты в Солнечной системе 5 июля 2016 года. Ученые рассчитывали при помощи этого аппарата убедиться в наличии или отсутствии воды в атмосфере Юпитера, проверить гипотезу об образовании Юпитера в дальних регионах Солнечной системы и получить гравитационную карту этой планеты.

Поначалу космический аппарат столкнулся со значительными техническими проблемами. После выполнения тормозного маневра Juno попал на высокоэллиптическую полярную орбиту с периодом обращения 53,4 суток. Предполагалось, что он сделает на этой орбите три витка, после чего будет переведен на рабочую орбиту с периодом обращения 14 суток и сделает еще 34 оборота вокруг планеты. Этим планам не суждено было сбыться.

В октябре 2016 года во время подготовки к коррекции орбиты инженеры обнаружили неполадки в системе наддува топливных баков маршевой двигательной установки Juno. Клапаны подачи гелия, который должен поддерживать постоянное давление в топливных баках, открывались медленнее, чем требовалось. Потенциально это означало, что финальная орбита после выполнения маневра будет отличаться от расчетной. Переход на рабочую орбиту был сначала перенесен, а затем и отменен вовсе. Juno остался на опорной орбите, на которой для выполнения его научных задач требовалось намного больше времени. К счастью, повышенная радиационная нагрузка не помешала ему доработать до 2021 года, хотя изначально миссия должна была завершиться в 2018 году.


Ганимед (звездный датчик Juno)

7 июня Juno выполнил пролет около спутника Юпитера Ганимеда на расстоянии 1038 км. Вчера НАСА опубликовало фотографии, сделанные во время этого пролета камерой JunoCam и звездным датчиком – служебным прибором, который необходим для навигации в космическом пространстве. На снимках можно разглядеть многие детали на поверхности Ганимеда, включая кратеры, темные и светлые регионы и вытянутые борозды, которые, возможно, связаны с тектоническими разломами.

Показанный выше снимок общего плана (полное изображение) был сделан камерой JunoCam через зеленый фильтр. Позднее, когда на Землю будут переданы снимки других диапазонах, НАСА сможет синтезировать цветное изображение. Разрешение фотографии составляет 1 км на пиксель. Это не очень много для такого расстояния. Изначально НАСА не планировало устанавливать на Juno камеру, поскольку она не нужна для выполнения научных задач. Когда в составе инструментов все-таки появилась JunoCam, ее характеристики оставляли желать лучшего.

Черно-белая фотография, сделанная звездным датчиком, имеет разрешение 600-900 м на пиксель. Этот снимок удалось сделать благодаря тому, что условия освещения на затененной стороне Ганимеда позволили использовать служебный фотодетектор, предназначенный для съемки достаточно темного звездного неба.

Дополнительные фотографии пролета около Ганимеда будут опубликованы в ближайшие дни по мере их передачи и обработки.

Хотя Juno впервые пролетел так близко от Ганимеда, он делал снимки этого спутника и раньше. Год назад аппарат сделал фотографии северного полюса Ганимеда. А в конце 2022 года он приблизится к другому спутнику, Европе, на расстояние всего 320 км.

Ссылка: nasa.gov

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: пенетратор с термодатчиками HP3, разработанный Немецким космическим агентством (DLR), и высокочувствительный сейсмометр SEIS из Франции. Многочисленные попытки пенетратора погрузиться под поверхность планеты оказались безуспешными, и НАСА официально объявило эксперимент неудачным в январе 2021 года. Тем временем, SEIS за прошедшие два года неоднократно фиксировал подземные толчки, чем подтвердил, что Марс является тектонически активной планетой.

Недавно миссия InSight была продлена до конца 2022 года. Однако после двух лет службы 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. Специалисты 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.

К февралю 2021 года эффективность батарей снизилась до 27%. Дополнительно ситуацию усложняет то, что Марс сейчас подлетает к афелию – точке максимального удаления от Солнца. Интенсивность солнечного излучения на таком расстоянии снижается, а вместе с ней падает и эффективность солнечных батарей.

Вырабатываемой батареями энергии недостаточно для снабжения научных инструментов, руки-манипулятора, системы связи, системы поддержания теплового режима и т. д. Поэтому было принято решение ограничить активность InSight ради сохранения энергии и поддержания функционирования жизненно необходимых систем. Это означает приостановку работы научных инструментов. Все они были временно отключены на период прохождения афелия.

Команда специалистов, управляющих миссией InSight, прорабатывала несколько способов очистки батарей. Они пытались включать и включать механизм первоначального раскрытия панелей, чтобы стряхнуть пыль, но это не помогло. Наконец, несколько членов группы предложили контринтуитивную идею: сыпать небольшой струйкой песок при помощи совка-манипулятора рядом с панелями, но не над ними. Согласно их задумке, песчинки под воздействием ветра должны прокатиться по панелям и собрать на себя более мелкие частицы пыли.

Операция была проведена 22 мая в самое ветреное время марсианских суток, когда скорость ветра достигала 6 метров в секунду. Рука-манипулятор была размещена над верхней палубой автоматической станции на достаточной высоте, чтобы ветер мог сдуть песчинки на солнечные батареи.

Несмотря на то, что не все верили в успех затеи, она увенчалась успехом. Выработка энергии батареями станции InSight выросла на 30 Вт*ч в сутки.

НАСА все еще не уверено, что станции InSight хватит энергии, чтобы «дожить» до возвращения Марса ближе к Солнцу, но шансы на это выросли. Сейчас ученые надеются, что смогут включить научные приборы в августе.

Вне зависимости от ситуации с энергоснабжением, научные операции придется снова приостановить 7 октября, когда Марс и Земля окажутся по разные стороны от Солнца, и связь между ними будет прервана.

Ссылка: nasa.gov

Обсудить

 

1. NASA запустит две исследовательские станции к Венере в конце десятилетия.

В среду 2 июня американское космическое агентство подвело итоги конкурса научных миссий по программе Discovery, в рамках которой НАСА запускает сравнительно бюджетные межпланетные станции. Последней осуществленной миссией по этой программе стал марсианский посадочный аппарат InSight. В 2021 и 2022 годах будут запущены два астероидных зонда Lucy (к нескольким астероидам) и Psyche (к одноименному астероиду Психея). Для следующего этапа программы НАСА выбрало миссии к Венере: DAVINCI+ и VERITAS. Они будут запущены в 2028-2030 годах.

За последние десятилетия Венеру изучали космические аппараты из Европы (Venus Express, 2005) и Японии (Akatsuki, 2010), но для НАСА перерыв в исследованиях этой планеты составит более 30 лет. Американский спутник Венеры «Магеллан» был запущен в 1989 году и достиг орбиты Венеры в 1990. В 2024 году Индия планирует запустить свой первый спутник Венеры «Шукраян» (Shukrayaan).

В рамках миссии DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) будет запущен аппарат для изучения глубоких слоев атмосферы. Его оборудуют инструментами для определения инертных газов в атмосфере планеты и других химических веществ, наличие которых может быть связано с парниковым эффектом. Камеры на посадочной станции, которая должна будет проработать на поверхности Венеры не менее одного часа, отснимут поверхность планеты в высоком разрешении.

За разработку этой миссии будет отвечать Центр космических полетов НАСА им. Годдарда.

Миссия VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) обойдется без посадочных аппаратов. Этот спутник должен будет построить детализированную топологическую карту Венеры при помощи радара. Также он будет фиксировать инфракрасное излучение планеты, чтобы ответить на вопрос о наличии там активного вулканизма. Над VERITAS будет работать Лаборатория реактивного движения НАСА.

Стоимость каждой миссии составляет $500 млн.

2. Axiom Space договорилась о запуске еще трех кораблей Dragon к МКС.

Американская компания Axiom Space подписала контракт со SpaceX о запуске трех дополнительных пилотируемых кораблей к МКС до конца 2023 года. Обе компании не раскрывают условия сделки, как и то, получила ли Axiom скидку за покупку сразу нескольких кораблей.

Ранее они уже договаривались об одном туристическом полете, который должен состояться в начале следующего года. Командиром корабля будет бывший астронавт НАСА Майкл Лопес-Алегриа. Вместе с ним на космическую станцию отправятся три туриста.

Вторую туристическую миссию, которая входит в пакет из трех новых запусков, также возглавит астронавт НАСА в отставке – Пегги Уитсон. Она полетит вместе с частным астронавтом Джоном Шоффнером и двумя космическими туристами. Сроки этого полета пока не утверждены.

У SpaceX также есть планы туристических полетов, не связанные с Axiom Space. Предприниматель Джарет Айзекман (Jared Isaacman) оплатил трехдневный полет на корабле Dragon с подъемом на орбиту высотой 540 км – на 100 км выше Международной космической станции. Эта миссия должна состояться осенью 2021 года.

Космическая лента

Обсудить

 

26 мая японская компания ispace объявила, что закончила прием заявок на доставку различных приборов и автономных устройств на Луну на своей первой посадочной станции. Эта миссия, названная просто «Миссия 1», должна состояться в 2022 году.

Одним из заказчиков ispace стало японское космическое агентство JAXA. Оно разрабатывает крошечный луноход необычной формы. После посадки этот аппарат, напоминающий небольшой мяч, разделится на две половинки: эти полушария станут его колесами. Японские специалисты надеются, что собранные данные помогут им в разработке большого герметичного лунохода для перемещения по Луне астронавтов американской лунной базы. Этой работой планирует заняться компания Toyota.

Мини-аппарат от японского космического агентства будет только одной из полезных нагрузок посадочной станции ispace. На ней также будет запущен небольшой луноход «Рашид» Космического центра Бин Рашида (ОАЭ) и несколько других приборов. Сборка посадочной станции сейчас идет в Германии на предприятии Ariane Group. Запуск должен состояться в 2022 году на ракете-носителе Falcon 9.

Среди заказчиков ispace есть три канадские организации, получившие финансирование от Космического агентства Канады. Одна из них запустит компьютер, предназначенный для испытания алгоритмов искусственного интеллекта, которые будут применяться в работе лунохода «Рашид». Canadensys Aerospace поставит камеру для 360-градусной съемки поверхности Луны. А NGC Aerospace запустит систему навигации, которая будет делать снимки Луны с орбиты и сравнивать их с имеющимися картами для определения точного местоположения аппарата.

Канадское космическое агентство также заинтересовано в создании собственного лунохода. 30-килограммовый аппарат будет разрабатываться канадскими компаниями в сотрудничестве с НАСА. Для его доставки на Луну предполагается использовать американскую частную посадочную станцию, которая будет запущена по государственной программе CLPS (Commercial Lunar Payload Services). Канада готовится объявить конкурс на разработку лунохода в ближайшее время, но точные сроки его запуска пока определить невозможно.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

В пятницу 28 мая ракета «Союз-2.1б», стартовавшая с космодрома Восточный, вывела на орбиту очередные 36 спутников интернет-связи OneWeb. По подсчетам РИА «Новости», этот пуск стал 59 безаварийным космическим пуском подряд. Предыдущая авария Роскосмоса случилась 11 октября 2018 года, когда ракета «Союз-ФГ», выводившая на орбиту пилотируемый корабль «Союз МС-10», потеряла стабилизацию, и космонавты были вынуждены задействовать систему аварийного спасения корабля.

Такая продолжительная безаварийная серия космических запусков является рекордной в истории современной России.

Глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин приписывает себе повышение надежности российских ракет, и, в некоторой степени, это соответствует действительности. Он потребовал от команд, отвечающих за подготовку ракет к пускам, внимательно относиться даже к мелким замечаниям, выявляемым на космодроме. Поэтому в последние годы переносов стартов стало много – и даже пятничный старт «Союза-2.1б» был сдвинут на сутки для замены инерциального блока, – а аварий стало мало. Это, однако, свидетельствует еще и о том, что проблемы на производстве ракетной техники за последние два года никуда не делись.

Есть и объективные предпосылки, которые позволили избежать аварий. Сейчас Роскосмос почти полностью перешел на эксплуатацию надежных и отработанных ракет среднего класса «Союз-2». Если в начале 2010-х тяжелые ракеты «Протон-М» летали каждые один-два месяца (до 10 в год), то с октября 2018 года Роскосмос выполнил всего семь пусков «Протонов-М». В прошлом именно эти ракеты серьезно портили статистику Роскосмоса. В среднем «Протоны» терпели аварии в одном случае из десяти.

К результатам работы Роскосмоса можно подходить с разными метриками. Например, обыватели оценивают космонавтику по новым достижениям в научных исследованиях и пилотируемых полетах, и по наличию новых разработок в целом.

В ближайшее время Роскосмос планирует запустить модуль «Наука» к Международной космической станции и автоматическую межпланетную станцию «Луна-25». Эти пока еще гипотетические, но уже вполне реалистичные успехи Рогозин приписывает себе, хотя вряд ли это честно: оба проекта подошли к логическому завершению по объективным причинам.

В 2019 году все попытки прочинить топливные баки модуля «Наука» зашли в тупик. Решение установить оригинальные баки безо всякого ремонта и очистки было единственно возможным выходом. И если бы Центр им. Хруничева согласился на продвигаемую Рогозиным идею поставить вместо старых баков совершенно новые одноразовые, сделанные из баков разгонного блока «Фрегат», то, вероятно, МЛМ-У «Наука» не отправился бы на космодром до сих пор. Справедливости ради стоить заметить, что, возможно, именно угроза всерьез заняться реализацией этой абсурдной идеи мотивировала специалистов ГКНПЦ и «Энергии» выдвинуть единственно разумное предложение вернуть на «Науку» ее старые баки.

Что касается станции «Луна-25», то работы над ней активизировались после того, как НПО им. Лавочкина завершило постройку посадочного аппарата для миссии «Экзомарс» и смогло перенаправить высвободившихся специалистов на лунный проект.

Другие перспективные российские космические проекты, к сожалению, не могут похвастаться успехами. Разработка нового пилотируемого корабля (ПТК НП) буксует из-за мелких проблем вроде непредвиденных сложностей с двигателями ориентации и стабилизации, а также необходимости адаптировать корабль под ракету «Ангара». Статические испытания ПТК НП должны были начаться еще в декабре 2020 года, а в феврале Рогозин докладывал Путину, что испытания начнутся до конца зимы. Но аппарат для испытаний не готов до сих пор. Здесь Рогозин действительно мог бы проявить свой управленческий талант и добиться ускорения работ, но он ограничился переименованием корабля из «Федерации» в «Орел».

В то же время, прямое руководство Роскосмоса – правительство и Кремль – оценивает его работу по другим параметрам. После долгих лет неурядиц они не ждут от отрасли ничего хорошего и хотят только одного: чтобы она не генерировала негативные новости. С их точки зрения, отсутствие аварий является большим достижением и, следовательно, команда Рогозина отлично справляется со своей работой.

Поэтому ожидаемые срывы графиков разработки ПТК НП «Орел», ракеты «Союз-5» и т. д. не повлияют на судьбу Рогозина, не говоря уж о том, что в ближайшие два года он легко может отрицать наличие проблем с этими проектами. Предпосылок для резкого повышения аварийности у российской космонавтики нет, а если оно и произойдет, то чашу терпения правительства переполнит отнюдь не сразу. Потому следует ожидать, что Рогозин останется с нами надолго, и у него будет достаточно времени, чтобы перестроить долгосрочную стратегию Роскосмоса в угоду своим политическим взглядам.

Космическая лента

Обсудить

 

Мини-вертолет Ingenuity («Изобретательность») был доставлен на Марс вместе с американским марсоходом Perseverance («Настойчивость») в феврале 2021 года. Ingenuity – это экспериментальный аппарат, основной целью которого была проверка самой возможности применения вертолета в условиях разряженной атмосферы Марса.

Программа испытаний Ingenuity включала пять полетов. После этого планировалось бросить аппарат, вне зависимости от его состояния. Однако позднее НАСА пересмотрело свои планы. С пятым полетом начался второй этап испытаний вертолета. Предполагалось, что в дальнейшем он будет сопровождать Perseverance в ходе выполнения тем основной научной миссии.

22 мая Ingenuity выполнял свой шестой полет. Он должен был с высоты 10 м отснять регион к западу от стартовой площадки при помощи стереокамер. Затем вертолет должен был перелететь на 150 м на юго-запад со скоростью 4 м/с, сдвинуться на 15 м к югу, пролететь еще 50 м на север и приземлиться в новой точке.

По показаниям телеметрии, перелет на 150 м прошел штатно. Но ближе к концу перелета что-то случилось. Аппарат начал менять скорость и колебаться вперед и назад. Так он себя вел до самого конца полета. Перед посадкой, согласно показаниям датчиков, наклон вертолета по тангажу и крену превышал 20 градусов. Также фиксировались скачки потребления энергии.

Во время перелета Ingenuity отслеживает свое положение при помощи инерциального блока, который замеряет его ускорение и скорость вращения. Анализируя измерение этих параметров во времени, можно измерить скорость, положение в пространстве и ориентацию вертолета. Бортовой компьютер измеряет эти значения 500 раз в секунду и выдает управляющие команды винтам.

Негативным аспектом такой системы является накопление ошибки акселерометра. Поэтому Ingenuity постоянно проводит корректировку своего положения по изображению с навигационной камеры, которая направлена вниз и снимает поверхность с частотой 30 кадров в секунду. Сравнивая новый кадр с другим, сделанным ранее, и зная время съемки обоих фотографий, бортовой компьютер может определить смещение вертолета и внести поправку в данные, рассчитываемые по показаниям инерциометра.

22 мая на 54 секунде полета произошел сбой в очереди изображений, передаваемых навигационной камерой. Из-за этого одно изображение было потеряно, а все последующие изображения передавались с неверными временными метками. Каждый раз, когда система управления выполняла коррекцию данных о положении аппарата, она вносила в них ошибку, а затем пыталась ее «исправить», корректируя скорость работы винтов.

Несмотря на возникшие проблемы, вертолет успешно приземлился приблизительно в 5 метрах от намеченной точки. Это произошло благодаря тому, что при посадке Ingenuity не использует данные с навигационной камеры.

Теперь специалисты Лаборатории реактивного движения НАСА будут анализировать данные о состоянии аппарата, чтобы решить, что с ним делать дальше.

Ссылка: mars.nasa.gov

Обсудить

Европа – четвертый по размерам спутник Юпитера и одно из главных тел в Солнечной системе, которые можно подозревать в существовании внеземной жизни. Поверхность Европы покрыта корой изо льда. Под ней находится глобальный водяной океан.

Долгое время в научном мире продолжается дискуссия о существовании вулканических процессов на дне этого океана. Активный вулканизм идет на Ио, другом спутнике Юпитера. Сотни вулканов на нем выбрасывают газ и пыль на высоту до 400 км. Но Европа находится дальше от планеты, и на ее поверхности явных следов вулканизма нет. Недавно ученые из Чехии провели масштабное компьютерное моделирование тепловых процессов на Европе. Результаты их работы были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Основным источником тепла в недрах Европы является ее гравитационное взаимодействие с Юпитером. Спутник, вращаясь на орбите вокруг газового гиганта, то сближается с ним, то немного удаляется. Изменение гравитационных условий заставляет недра спутника сжиматься и разжиматься, отчего они нагреваются. Лишняя энергия поднимается к поверхности в виде тепла.

Проведенное моделирование показало, что этой энергии должно быть достаточно для расплавления пород, находящихся на дне глобального океана, что, в свою очередь, будет провоцировать вулканические процессы. Основные очаги вулканизма, вероятно, находятся в полярных областях спутника.

Если на Европе действительно существуют подводные вулканы, то у дна океана должны наблюдаться гидротермальные химические процессы. На Земле при взаимодействии морской воды и магмы выделяется химическая энергия. Эта энергия питает жизнь в глубинных частях океана, куда не проникают лучи Солнца. В океане Европы, которая находится далеко от Солнца и покрыта ледяной корой, именно гидротермальные процессы могут давать энергию для жизни.

В 2024 году НАСА планирует запустить автоматическую исследовательскую станцию Europa Clipper. Она достигнет системы Юпитера в 2030 году. На этом космическом аппарате будет установлены инструменты, которые позволят построить гравитационную карту Европы и изучить химический состав ее поверхности.

Ученые считают, что между океаном и ледяной корой Европы происходит постоянный обмен веществом и, изучая состав льда, мы можем получить данные о подповерхностных океанах. Кроме того, вода может просачиваться на поверхность спутника через трещины, а то и создавать выбросы газа, подобно тому, как это происходит на других спутниках планет-гигантов. Благодаря этим процессам, инструменты аппарата Europa Clipper позволят косвенно подтвердить или опровергнуть гипотезу о наличии вулканических процессов на дне Европы.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить