10 ноября в подмосковном Королеве началась XX научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов РКК «Энергия». Один из докладов конференции посвящен небольшому «надувному» модулю. Он разрабатывается компанией в инициативном порядке (т. е. в отсутствие заказа). В связи с этим создавать рабочую технику не предполагается. Цель проекта – проработка и экспериментальное обоснование структуры, состава и конструктивного исполнения трансформируемой оболочки, а также экспериментальная отработка критических проектно-конструкторских решений.

Преимуществом трансформируемого модуля по сравнению с традиционными жесткими конструкциями является не только существенное увеличение обитаемого объема при той же массе, но также улучшенная защита от микрометеоритов и радиации. Герметичный объем находящегося в разработке модуля составляет 100 куб. м. Разработчики столкнулись со сложностями, не упомянутыми в тезисах доклада, но вынудившими их добавить в конструкцию надувной оболочки модуля жесткие каркасные элементы. Любопытно, что в проекте модуля BA-330 компании Bigelow Aerospace жесткие ребра отсутствуют. В докладе отмечается, что наличие жестких элементов, поддерживающих оболочку, позволяет разворачивать модуль и сохранять его форму в случае разгерметизации. Каркасная оболочка разворачивается механически за счет раздвижения ребер, а не за счет раздутия модуля при возникновении разности давлений, как в зарубежных проектах. Ребра можно использовать для крепления оборудования внутри модуля при дооснащении и для организации трассы перемещения космонавтов во время выходов в открытый космос. В разработке находятся два варианта конструкции каркаса, с веерным вращением ребер при раскрытии и с радиальным раскрытием. Для выбора более перспективной технологии предполагается создать макет в масштабе 1:10 на последующих этапах работ.

Согласно данным СМИ, в проект Федеральной космической программы (ФКП) на следующее десятилетие включено финансирование работ по созданию трансформируемого модуля объемом 300 куб. м, однако активная работа над ним, даже если ФКП будет принята и профинансирована полностью, должна начаться не ранее 2018 года. Таким образом, находящаяся в разработке РКК «Энергия» концепция маленького надувного модуля вряд ли когда-нибудь дойдет до летного образца, однако созданные сейчас технологии могут в дальнейшем упростить работу над более крупным проектом.

Ссылка: gagarin.energia.ru

Обсудить

Путь европейского зонда «Розетта» до кометы 67P/Чурюмова-Герасименко занял десять лет. Сегодня остается менее трех дней до кульминационного момента миссии. 12 ноября маленький аппарат «Филы» (Philae) отделится от «Розетты» и, если все пойдет по плану, впервые в истории изучения космоса совершит посадку на ядро кометы. В этот момент высота полета орбитального зонда над поверхностью кометного ядра будет составлять всего один километр. Продолжительность свободного движения «Фил» составит около 7 часов. Касание поверхности кометы запланировано на 18:35 мск, подтверждающий сигнал дойдет до Земли в 19:02 мск.

Место посадки, изначально названное площадкой J, затем получило имя Агилкия в честь острова на реке Нил. Сама же миссия названа в честь знаменитого Розеттского камня, который позволил расшифровать древнеегипетские иероглифы. Площадка, которая привлекла специалистов своей ровной поверхностью и относительно простыми микрогравитационными условиями, находится на меньшей из двух яйцеобразных половин ядра кометы.

Вскоре после приземления аппарат «Филы» должен передать фотографии с поверхности ядра кометы 67P. После этого он пробурит небольшое отверстие и отберет пробу грунта для изучения. Одна из целей миссии – изучить, как меняется состав вещества на поверхности ядра под действием солнечных лучей. Работа посадочного зонда продлится всего 2,5 дня. Орбитальный же аппарат продолжит работу в 2015 году, отслеживая изменения на комете в ходе ее сближения с Солнцем и последующего удаления.

Ссылка: www.jpl.nasa.gov

Обсудить

Американская компания Orbital Sciencs объявила о планах провести модернизацию своей ракеты-носителя «Антарес» (Antares) после аварии, произошедшей 28 октября. Планы увеличения грузоподъемности ракеты существовали и ранее, однако авария, продемонстрировавшая ненадежность существующей системы, вынуждает компанию их ускорить. В связи с этим, для выполнения контракта НАСА по снабжению МКС в ближайшие 1-2 полета грузовые корабли «Лебедь» (Cygnus) планируется выводить на орбиту при помощи других ракет. Orbital ведет переговоры с тремя операторами космических пусков, в том числе двумя американскими и одной европейской компаниями.

По словам исполнительного директора Orbital Sciences Дэвида Томпсона, предварительные переговоры свидетельствуют о том, что возможность запустить следующий грузовой корабль к МКС открывается уже во втором квартале 2015 года и продлится до конца 2016 года. Томпсон отказался назвать компанию, которая осуществит запуск, но, по всей видимости, Orbital рассчитывает купить ракету тяжелого класса «Ариан-5». При этом Томпсон отметил, что французская ракета выводит космические аппараты на орбиты, мало совместимые с орбитой МКС. Окончательное решение о выборе носителя будет принято и оглашено в течение месяца.

Планы по модернизации ракеты «Антарес» предполагают замену двигательной установки первой ступени. На место двигателей AJ-26, которые являются модернизированными в США советскими НК-33, претендуют российские РД-193 и РД-180 производства НПО «Энергомаш», а также, возможно, твердотопливные двигатели американской компании ATK. Начало полетов новой ракеты запланировано на 2016 год. Orbital считает, что рост возможностей ракеты и, как следствие, увеличение грузоподъемности грузового корабля с 2,7 до 3,3 тонн позволит выполнить обязательства перед НАСА по снабжению МКС за четыре полета, а не за пять, как предполагалось ранее.

Ссылка: www.spacenews.com

Обсудить

Сверхтяжелая ракета-носитель SLS (Space Launch System, Система космических запусков) через несколько лет должна стать самой мощной ракетой из всех, существующих на Земле в настоящее время. Она будет способна выводить на низкую орбиту Земли от 70 до 105 тонн, а после 2031 года – до 130 тонн.

Разумеется, ракета-носитель такого размера не может быть дешевой. По разным оценкам, стоимость одного пуска SLS будет достигать от 400 до 600 млн долларов, и это при условии регулярного использования ракеты. В начале 2014 года заместитель администратора НАСА по программе пилотируемых полетов Билл Герстенмайер заявил, что, для удержания расходов на содержание инфраструктуры SLS на приемлемом уровне, необходимо обеспечить ее ежегодные пуски. Официально в манифест сверхтяжелой ракеты включены только две миссии в рамках испытаний нового корабля «Орион». Между тем, портал NasaSpaceFlight.com публикует информацию о неофициальном манифесте пусков SLS, работа над которым сейчас идет в американском космическом агентстве.

Во внутренней документации, которая доступна подписчикам сайта, манифест пусков SLS значительно расширяется, а официально анонсированные пуски уточняются. Исследовательская миссия 1 (EM-1, Exploration Mission 1), представляющая собой беспилотный облет Луны на расстоянии 70 тысяч км от ее поверхности, была перенесена с 2017 на 2018 год, вероятной датой указывается 30 сентября. Задержка вызвана сложностями, возникшими при разработке корабля «Орион». Вторая исследовательская миссия EM-2, наоборот, может быть сдвинута с августа 2021 на август 2020 года. В этом полете астронавты должны будут не просто облететь Луну, но еще и провести на орбите земного спутника 3-4 дня. Внутренняя документация НАСА подтверждает, что для этой миссии планируется использовать 105-тонную модификацию SLS с новой второй ступенью EUS (Exploration Upper Stage, Исследовательская верхняя ступень). 105-тонная ракета, получившая наименование SLS Блок IB, станет основным носителем пилотируемой программы НАСА в 2020-х годах.

Намерение использовать 105-тонную ракету выдвигает дополнительное требование: новая ступень EUS должна пройти летную квалификацию до того, как будет использована для запуска корабля с астронавтами на борту. В связи с этим, как считалось, существует вероятность запуска автоматического космического аппарата на SLS в 2019 году, однако в документах НАСА она не рассматривается. Зато там уделено внимание двум дополнительным пилотируемым миссиям, EM-3 и EM-4 в 2023 и 2025 годах. Хотя никакой информации о целях этих экспедиций нет, можно предположить, что в 2023 году астронавты протестируют небольшой обитаемый модуль либо посетят точку Лагранжа системы Земля-Луна. Более амбициозным планом был бы сервисный полет к телескопу Джеймс Вебб в точке L2 системы Земля-Солнце на расстоянии 1,5 млн км от нашей планеты. Что касается более поздней миссии, то представители НАСА много раз говорили о намерении отправить в середине 2020-х годов экспедицию для исследования небольшого астероида, предварительного доставленного на лунную орбиту. По всей видимости, целью EM-4 станет именно посещение этого астероида.

Внутренний план НАСА включает необъявленную миссию в июне 2022 года с резервной датой в июле 2023-го. Также рассматривается возможность использовать SLS для запуска автоматической исследовательской станции Europa Clipper. Поскольку формат миссии и техническая концепция космического аппарата пока не утверждены, говорить о выборе носителя для запуска этой миссии пока рано. Несмотря на это, NasaSpaceFlight.com отмечает, что разработчики ракеты-носителя и инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА, основного разработчика исследовательских станций, поддерживают тесный контакт и постоянно обмениваются информацией. Использование SLS позволило бы значительно сократить срок полета космического аппарата в систему Юпитера, который, при выводе обычной ракетой тяжелого класса, составил бы не менее 8 лет. Дата запуска Europa Clipper также не утверждена. Она могла бы занять свободный слот в 2022-2023 году, однако некоторые эксперты считают, что космический аппарат не будет готов раньше середины 2020-х.

Еще один проект, для запуска которого может использоваться SLS, это миссия по доставке на Землю марсианского грунта MSR (Mars Sample Return). Ранее указывалось, что запуск миссии произойдет не ранее 2024 года, однако в новых документах в качестве запуска 2024 год указан твердо. Предполагается, что сверхтяжелая ракета отправит в космос орбитальный аппарат для полета к Марсу и обратно, небольшой марсоход для отбора образца грунта и стационарную посадочную платформу с ракетой, способной доставить капсулу с грунтом на орбиту Марса. Согласно более ранним документам, для доставки отобранного образца на Землю рассматривалась возможность использовать корабль «Орион».

Чиновники НАСА продолжают ежеквартальные встречи, посвященные развитию планов по использованию новой сверхтяжелой ракеты. Сейчас основное их внимание обращено к миссии Europa Clipper.

Обсудить

В первой половине декабря индийское космическое агентство планирует осуществить суборбитальный пуск в рамках испытаний новой ракеты среднего класса GSLV Mark III. В качестве полезной нагрузки ракета будет нести прототип спускаемого аппарата пилотируемого корабля.

Поскольку ракетный парк Индии не включает носителей достаточной грузоподъемности, сейчас эта страна зависит от иностранных операторов пусковых услуг. Ракета GSLV Mark III, призванная исправить положение, разрабатывается для вывода тяжелых спутников связи на геостационарную орбиту. Трехступенчатый носитель будет иметь два твердотопливных ускорителя первой ступени, гидразиновую вторую ступень и кислородно-водородную третью. Проектная грузоподъемность GSLV Mark III составляет 10 тонн на низкую орбиту Земли и до 3,5-4 тонн на геостационарную. Первый орбитальный запуск при помощи этой ракеты должен состояться в конце 2015 или начале 2016 года. В декабре же 2014 года ракета, лишенная третьей ступени, отправится только в суборбитальный полет, совмещенный с испытаниями по пилотируемой программе.

Возвращаемый аппарат пилотируемого корабля массой 3,6 т предполагается вывести на высоту 100-120 км. Он совершит посадку при помощи парашюта в Бенгальском заливе в 450 км от Андаманских островов. Основная цель испытаний – проверка эффективности теплозащиты капсулы при возвращении в плотные слои атмосферы.

Программа создания полноценного пилотируемого корабля пока что не финансируется в Индии, поэтому сложно говорить определенно о характеристиках будущего космического аппарата. Считается, что в него сможет поместиться до трех космонавтов, а продолжительность автономного полета составит не более двух дней. Индийский спускаемый аппарат уступает по размерам китайскому «Шеньчжоу» и даже российскому «Союзу», однако превосходит американский «Джемини» 1960-х годов.

Ссылка: www.thehindu.com

Обсудить

Физики потратили три десятилетия на доказательство того, что темная материя состоит из новых неизвестных науке частиц, однако особых успехов в этом добиться не удалось. Возможно, поэтому в последнее время некоторые ученые пытаются заново взглянуть на проблему избыточной массы во Вселенной.

В XX веке астрономы, подсчитав массу различных галактик, пришли к выводу, что сил притяжения в них не достаточно для удержания звезд вместе. Темной материей называют невидимое вещество, которое, в сочетании с обычной материей, создает достаточную гравитацию для поддержания галактик в том виде, в котором они наблюдаются. Физики подсчитали, что на темную материю приходится 27% массы Вселенной, а на обычную – только 5%.

Основным кандидатом на звание частиц темной материи называются вимпы (WIMP, weakly interacting massive particles, т. е. слабовзаимодействующие массивные частицы). Ученые надеялись обнаружить их на Большом адроном коллайдере, однако эксперимент результатов не дал. Другие детекторы (например, американский детектор LUX - Large Underground Xenon) также не приблизили физику к обнаружению вимпов. В сентябре 2014 года профессор физики и астрономии Канзасского университета Михаил Медведев предложил новую гипотезу о природе темной материи, не включающую в себя экзотические частицы. Теперь профессор Гленн Старкмен и д-р Дэвид Джейкобс из Университета Кейптауна предлагают рассмотреть возможность того, что темная материя состоит макроскопических объектов – макросов. Размеры этих макросов могут начинаться от нескольких сантиметров и достигать размеров астероида. При этом плотность их должна быть сравнима с плотностью нейтронной звезды.

Предложенные южноафриканскими учеными макросы могут состоять из обыкновенных частиц, входящих в Стандартную модель. Так называют теоретическую модель в современной физике, описывающую все частицы, существование которых доказано. В 1980-х годах ученые предполагали, что за темной материей могут скрываться недоразвитые планеты-гиганты, белые карлики, нейтронные звезды, небольшие черные дыры звездного размера и массивные нейтрино, однако все эти версии пришлось отвергнуть. По мнению ученых из Кейптауна, темная материя может родственной нейтронным звездам или ядрам крупных атомов. «Мы говорим «родственной», потому что она, вероятно, имеет существенную примесь странных кварков». – говорит Старкмен. Кварки странного аромата обычно удается получить только на ускорителях элементарных частиц, поскольку они имеют маленький срок существования и быстро распадаются на другие частицы. Старкмен указывает на то, что, нестабильность этих кварков в обычных условиях не обязательно означает, что они не могут существовать на протяжении длительного времени. Например, обычно нестабильные нейтроны становятся стабильными, установив связь с протонами гелия.

«Существует вероятность того, что стабильная странная ядерная материя, существовавшая в ранней Вселенной, и темная материя – не более чем соединения странного ядерного вещества или же барионов, которые сами состоят из кварков». – считает Старкмен. Такая темная материя укладывается в Стандартную модель.

Ученые установили граничные условия для макросов, которые могли бы отвечать за избыток массы во Вселенной. Макросы должны состоять из обычных и странных кварков или из барионов, включающих кварки до странного аромата, и должны иметь температуру не менее 3,5 трлн градусов, что сравнимо с температурой в центре взрыва сверхновой. Минимальная масса макросов – 55 граммов, иначе они были бы обнаружены космическими детекторами. Максимальная масса – 1024 г. Более крупные объекты отражали бы достаточно света, чтобы их можно было различить в телескопы. Диапазон от 1017 до 1020 г также должен быть исключен, поскольку макросы выдали бы себя эффектом гравитационного линзирования.

Ссылка: phys.org

Обсудить

Астероид Веста впервые был подробно изучен американским зондом Dawn («Рассвет»), который вышел на орбиту этого крупного объекта в поясе астероидов в 2011 году. Изучая детальные снимки Весты, ученые сразу заинтересовались чередой каньонов, идущих вдоль экватора. В 2014 году специалисты из Исследовательского центра им. Эймса и Брауновского универиситета предложили гипотезу формирования этих форм рельефа.

В исследовании использовалась специальная пушка с длиной ствола более 4 м, способная выпускать снаряды со скоростью до 26 тысяч км в час. Специалисты обстреливали небольшие сферы из оргстекла (полиметилметакрилат). Этот материал удобен тем, что он теряет прозрачность в точках высокого напряжения. Процесс фиксировался на сверхскоростную камеру, способную записывать миллион кадров в секунду.

Проведенные в Центре Эймса опыты подтвердили связь между ударным бассейном Реясильвия (Rheasilvia) на южном полюсе Весты и поясом каньонов на экваторе. Ученые полагают, что мощный удар в район полюса под значительным углом к поверхности вызвал в астероиде сильные глубинные потрясения. Спустя всего несколько секунд после столкновения породы внутри Весты начали ломаться и сминаться под напряжением. Через две минуты подземные провалы достигли поверхности, но уже далеко от места удара. В результате образовались глубокие каньоны около экватора, видимые на фотографиях с зонда Dawn. Такая картина наблюдалась в эксперименте с шарами из оргстекла: впервые воздействие проявляется в точке удара, почти сразу после этого – внутри шара, напротив первой пострадавшей точки. Напряжение достигает центра и распространяется оттуда к краям, подобно распускающемуся цветку.

Предположение о том, что удар произошел по касательной к поверхности Весты, позволило объяснить разницу в ориентации между поясом каньонов и кратером. Ранее считалось, что угол наклона пояса не соответствовал тому, который наблюдался бы при ударе в район кратера Реясильвия. Несоответствие исключается, если предположить, что объект столкнулся с Вестой под углом менее 40 градусов. Скоростью объекта составляла, как считают ученые, около 17,7 тысяч км в час.

Ссылка: phys.org

Обсудить