- Подробности
- Опубликовано: 30.07.2025 11:49
В этом году главным проектом Роскосмоса в области средств выведения стала ракета «Амур» (также известная как «Амур-СПГ», а до этого «Союз-СПГ»), разрабатываемая самарским РКЦ «Прогресс». Изначально ее создание не было предусмотрено Федеральной космической программой 2016-2025, однако средства на ракету были удалось выделить из статьи финансирования ОКР «Феникс» («Союз-5»), и в 2020 году началась проработка перспективного проекта ракеты на метане. Основной отличительной особенностью «Амура» является возможность повторного использования первой ступени.
Согласно задумке конструкторов, «Амур» будет производиться по той же технологии, что и «Союз-5», в тех же самых цехах. Это определяет диаметр ракеты – 4,1 м, хотя длина ее первой ступени будет уменьшена. Такой подход позволит сэкономить на создании и поддержании производственной инфраструктуры. Вместо большого кислородно-керосинового двигателя РД-171МВ, применяемого на «Союзе-5», на первой ступени «Амура» будет стоять пять двигателей РД-0169А, которые в качестве горючего используют сжиженный природный газ (метан с небольшим количеством примесей). Теоретически, это может увеличить ресурс двигателей за счет сниженного образования сажи. Первая ступень ракеты будет выполнять вертикальную реактивную посадку на раскладные опоры, как это делает Falcon 9 компании SpaceX.
«Амур» сможет выводить на низкую орбиту Земли до 10,1 т полезной нагрузки. Его основная задача – заменить «Союз-2», на который сейчас приходится львиная доля российских космических пусков.
Со многих сторон концепция «Амура» выглядит разумной. Специалисты РКЦ «Прогресс» сделали ставку на перспективное топливо и правильно выбрали размерность ракеты, чтобы обеспечить ей максимальную частоту полетов: как известно, наилучшим образом эффект многоразовости проявляется именно при активной эксплуатации ракеты. Однако у меня есть сомнения в том, что «Амур» поможет Роскосмосу вернуть лидирующие позиции в области средств выведения. Обратите внимание, что всё написанное ниже – всего лишь мое личное мнение.
По состоянию на 2025 год на ракете «Союз-2» в космос выводятся почти все российские автоматические спутники и все пилотируемые корабли. Она напрямую наследует от Р-7, которая открыла космическую эру в 1957 году. Несмотря на технологическое устаревание, ракета «Союз-2» остается совершенно актуальной и имеет очень низкую стоимость в своем классе. За это нужно благодарить не только крайне удачную конструкцию, созданную в ОКБ-1 под руководством Сергея Королева, но и малый прогресс в области средств выведения в мире на протяжении более чем полувека.
Конечно, нельзя сказать, что развития ракетных технологий совсем не было. С годами эффективность двигателей повышалась, сухая масса ракет – снижалась. Однако эти отличия нельзя назвать качественными. Можно ли назвать революционным, например, рост μ ПН (отношения массы полезной нагрузки к массе ракеты) с 2% до 3 или 4%? Не думаю. То же самое относится и к другим показателям. Конечно, были попытки создать принципиально новые средства выведения, такие как космический шаттл, однако они оказались тупиковыми. Поэтому почти все ракеты, создававшиеся до недавного времени, я отнесу к первому поколению.
Ситуация изменилась в 2017 году, когда ракета Falcon 9 впервые осуществила полет с повторным использованием первой ступени. Этот подход оказался настолько удачным, что со временем, вкупе с другими факторами, он привел к тому, что мировой рынок космических запусков схлопнулся. Многие заказчики по политическим причинам стали привязаны к национальным средствам выведения, но для остальных Falcon 9 теперь является выбором по умолчанию, который не требует обоснования. Сейчас по интенсивности эксплуатации ракета компании SpaceX далеко обогнала все остальные. И поэтому я отнесу ее ко второму поколению ракет космического назначения.
Остановилось ли на этом развитие средств выведения? Вовсе нет, оно продолжается бурными темпами. Сейчас в США есть два перспективных проекта, которые за счет полной многоразовости могут упростить доступ в космос даже сильнее, чем это сделала Falcon 9, и потому я отнесу их к третьему поколению. Первый из этих проектов – сверхтяжелая ракетно-космическая система Starship все той же компании SpaceX. Даже если «Старшип» никогда не полетит на Марс или Луну, он имеет неплохие шансы добиться успеха в качестве средства выведения спутников на орбиту Земли.
Еще один проект, за которым нужно следить – это ракета среднего класса Nova («Нова») компании Stoke Space, предназначенная для выведения до 3 т на низкую орбиту. На ее первой ступени будет установлено семь двигателей собственной разработки Zenith («Зенит»), использующих все тот же жидкий метан, а на второй ступени – один необычный кислородно-водородный двигатель с кольцом из 24 сопел. Также отличительными особенностями второй ступени будут металлический теплозащитный экран и система активного охлаждения. Обе ступени рассчитаны на вертикальную реактивную посадку.
Есть еще один «промежуточный» проект (условно, 2,5 поколение) – ракета-носитель среднего класса Neutron («Нейтрон») компании Rocket Lab. Ее концепция не предполагает возврата второй ступени, однако, в отличие от Falcon 9, «Нейтрон» с самого начала проектируется как ракета, полностью оптимизированная под многократное использование первой ступени. Поэтому ее вторая ступень, насколько это возможно, уменьшена, а первая, наоборот, увеличена. Высота разделения ступеней подобрана таким образом, чтобы головной обтекатель не отделялся, а был раскрывающейся составной частью первой ступени, которая будет возвращена на Землю. Для сравнения, для компании SpaceX спасение отработавших обтекателей Falcon 9 стало серьезной проблемой.
Если же попытаться прогнозировать будущее, то можно предсказать, что следующим логичным шагом после полностью многоразовых двухступенчатых ракет станут SSTO (single stage to orbit) – системы, предназначенные для достижения орбиты в одну ступень.
Согласно планам Rocket Lab, первый полет «Нейтрона» состоится в следующем году (или даже в этом, но шансов на это немного). В ближайшие два года должны полететь и «Нова», и «Старшип».
Начало испытаний «Амура» запланировано приблизительно на 2030 год – к этому сроку с первого полета многоразовой Falcon 9 пройдет более 10 лет. И именно в этом заключается основная проблема не самого проекта (к нему, как я говорил изначально, больших претензий нет), а стратегии Роскосмоса в области средств выведения. Роскосмос пытается догнать поезд, который ушел 10 лет назад, и делает ракету, которая на момент первого полета уже будет устаревшей.
Это не означает, что нужно бросать «Амур» и сразу браться за проект, который российской космонавтике, с технической точки зрения, будет точно не по силам. Однако было бы неплохо, во-первых, отдавать себе отчет в том, что мы вовсе не догоняем передовые страны, а во-вторых, уже сейчас начать готовить задел для того, чтобы после «Амура» перейти к созданию более совершенных ракет.
Любопытно, что Роскосмос в этой проблеме не одинок. Так, Европа сейчас тоже только планирует повторить в уменьшенном виде Falcon 9. Более того, этот проект для нее не является знаковым и основным, как для Роскосмоса. В Китае ситуация лучше: многочисленные частные компании уже сейчас развивают ракеты-носители с возвращаемой первой ступенью, а некоторые пытаются разрабатывать и полностью многоразовые системы. Возможно, именно к этому опыту следует присмотреться нашей стране, тем более учитывая новый курс Роскосмоса на привлечение в отрасль частного бизнеса.
|
Космическая лента
|
- Подробности
- Опубликовано: 28.07.2025 13:45
Группа исследователей из Института Троттье по исследованию экзопланет (IREx) Монреальского университета провела новое исследование планетной системы L 98-59 и подтвердила существование пятой планеты, находящейся в так называемой «обитаемой зоне» вокруг звезды. Так называют диапазон орбит, в котором, теоретически, на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Статья об этой работе была принята к публикации в журнале The Astronomical Journal.
L 98-59 – небольшой красный карлик, расположенный всего в 35 световых годах от Земли. В 2019 году вблизи этой звезды при помощи американского космического телескопа TESS были обнаружены три небольшие экзопланеты. Еще одна экзопланета была найдена при помощи спектрографа ESPRESSO Европейской Южной обсерватории.
Все четыре экзопланеты расположены очень близко к звезде на орбитах на орбитах с радиусом в пять раз меньше, чем у Меркурия. Проанализировав обширные данные наблюдений с наземных и космических телескопов, группа канадских ученых определила размеры и массы этих планет с беспрецедентной точностью. Все планеты в системе имеют размеры, сопоставимые с земными. Радиус самой внутренней планеты L 98-59 b составляет всего 84% от радиуса Земли, а ее масса в два раза меньше. Две следующих планеты могут испытывать экстремальную вулканическую активность из-за приливного нагрева, подобно спутнику Юпитера Ио в Солнечной системе. Еще одна планета отличающаяся необычно низкой плотностью и может оказаться планетой-океаном. Уточненные измерения показывают, что внутренние планеты имеют почти идеально круговые орбиты, что должно упростить будущие наблюдения их атмосфер.
Одним из ключевых достижений исследования стало подтверждение существования пятой планеты в системе L 98-59. Эта планета, обозначенная как L 98-59 f, не пролетает непосредственно между нами и своей звездой, что не позволяет обнаружить ее транзитным методом. Однако ее присутствие было обнаружено по едва заметным изменениям в движении звезды, которые были зафиксированы с помощью измерений лучевой скорости двумя спектрографами Европейской Южной обсерватории: HARPS и ESPRESSO. Поверхность L 98-59 f получает примерно столько же энергии от своей звезды, сколько и Земля от Солнца, что позволяет отнести ее к «обитаемой зоне».
В своем исследовании ученые из Монреальского университета опирались на архивные данные. Для значительного повышения точности измерений они использовали новый метод построчного анализа лучевых скоростей, разработанный в 2022 году. В результате им удалось точно идентифицировать сигнал звездной активности и очистить от него фоновые данные. Объединив эти измерения с анализом транзитных событий, наблюдавшихся космической обсерваторией JWST, ученые также удвоили точность оценок массы и радиусов известных планет.
Сейчас L 98-59 является одной из самых интересных для изучения звездных систем. Её близость к нам, небольшой размер звезды и разнообразие планет делают её идеальным кандидатом для дальнейшего изучения химического состава атмосфер экзопланет при помощи инструментов JWST. Система L 98-59 уже была внесена в программу наблюдений космического телескопа.
|
Ссылка: phys.org
|
- Подробности
- Опубликовано: 25.07.2025 11:51
С февраля 2021 года на Марсе в районе кратера Езеро работает американский марсоход Perseverance. Одной из его задач является поиск следов возможной древней жизни. В июле он достиг нового участка исследований, который ученые назвали Westport.
На этом участке сходятся два геологических образования: обнажение горных пород Krokodillen, содержащее глинистые минералы, и богатая оливином порода, которая, возможно, представляет собой интрузивный магматический массив. Это значит, что она могла сформироваться в результате подъема и застывания магмы из недр Марса. Если это предположение геологов подтвердится, то Westport может быть уникальным местом, где сохраняются следы метаморфических процессов, происходивших при вторжении горячего расплавленного материала в уже сформировавшиеся слои горных пород.
Подобные интрузивные процессы широко распространены на Земле. Тепло, исходящее от магмы, может радикально изменить окружающие породы – такой процесс называется контактным метаморфизмом. Он «запекает» прилегающие породы, создавая новые минералы и среду, потенциально пригодную для микробной жизни. Одновременно с этим, сама магма быстро охлаждается при соприкосновении с холодными поверхностными породами.
Марсоход Perseverance в районе работ Westport исследует именно эту контактную зону между двумя породами. Его задача – найти признаки того, что породы Krokodillen в древности подверглись термическому воздействию, а оливинсодержащие породы пережили быстрое остывание. Снимки с основной камеры марсохода Mastcam-Z свидетельствуют о том, что граница между породами усеяна тёмными, грубыми обломками и более светлыми гладкими валунами. Оба типа объектов представляют сложность для изучения.
Тёмные фрагменты оказались слишком малыми и неровными для стандартной абразивной обработки, поэтому Perseverance использовал свой газовый инструмент очистки от пыли (gDRT), чтобы расчистить поверхность. Таким же образом ученые хотели обработать валун, но тот сдвинулся, и воздействие пришлось прекратить. Несмотря на трудности, научная значимость этого контакта слишком высока, чтобы отказываться от исследования. В ближайшее время Perseverance возобновит попытки его изучения.
|
Ссылка: science.nasa.gov
|
- Подробности
- Опубликовано: 23.07.2025 12:15
Спутники и различные автоматизированные станции, работающие в космосе, в качества топлива обычно используют не очень эффективную и крайне токсичную пару компонентов: гидразин и тетраоксид азота. Этот вид топлива удобен тем, что оба его компонента остаются в жидкой форме в очень широком диапазоне температур, а потому легко могут храниться в космосе годами. Однако в ракетах и разгонных блоках часто применяют более эффективное криогенное топливо: керосин-жидкий кислород, в котором охлаждения требует только окислитель, либо жидкий водород и жидкий кислород. Наибольшее количество трудностей связано именно с водородом, который переходит в жидкое состояние только при -253⁰ C.
Больше всего пользы водород приносит на верхних ступенях ракет, где тяга уже менее важна, либо в разгонных блоках, т. е. уже в космическом пространстве (стоит помнить, что у западных ракет это, зачастую, одно понятие, и именно верхняя ступень ракеты отвечает за доставку космического аппарата на высокую орбиту либо отлетную траекторию). Продолжительность работы разгонного блока может составлять от нескольких часов до нескольких суток, и все это время водород должен сохраняться в жидком виде.
В безвоздушном пространстве температура может опускаться до -270⁰ C, но это не означает, что поддерживать низкую температуру топливных баков легко. Они легко нагреваются от воздействия Солнца и работы бортовых систем космического аппарата. При нагревании водород (а также, конечно, и кислород) превращается в газ и «уходит» наружу сквозь стенки бака.
Для того, чтобы замедлить этот процесс, применяют сложные охлаждающие установки, однако долговременное хранение криогенного топлива в космосе до сих пор остается нерешенной проблемой. В верхних ступенях американских ракет ее обычно обходят путем избыточной заправки, в которую изначально заложена потеря части горючего. Но это не поможет, если мы ставим себе целью использовать водород в дальних космических путешествиях.
Недавно в Центре космических полетов НАСА им. Маршалла в Хантсвилле (Алабама) начались испытания инновационного устройства по хранению жидкого водорода с нулевым выкипанием, разработкой которого занимается НАСА. Несмотря на громкое название, это устройство представляет собой всего лишь двухступенчатую систему активного охлаждения.
Демонстрационный аппарат выполнен в формате «трубы в баке». В нем находятся два криогенных охладителя. На внешней стороне водородного бака закреплены трубки, в которых циркулирует гелий с температурой -253⁰ C. Бак обернут многослойным теплоизоляционным покрытием, между слоями которого установлен тонкий алюминиевый теплозащитный экран. В экран интегрирован второй набор трубок, по которым пропускается гелий при температуре около -183⁰ C. Этот дополнительный охлаждающий слой перехватывает и отводит поступающее тепло до того, как оно достигнет бака, снижая тепловую нагрузку на основную систему.
Предполагается, что двухступенчатая система позволит полностью исключить утечки и использовать водород в длительных перелетах, например, к Луне и Марсу. Экспериментальный топливный бак был установлен на испытательном стенде в начале июня, а вся испытательная кампания займет 90 дней и завершится в сентябре.
|
Ссылка: nasa.gov
|
- Подробности
- Опубликовано: 21.07.2025 12:16
17 июля американская компания Blue Origin объявила, что полезной нагрузкой во втором полете тяжелой ракеты-носителя New Glenn станут два космических аппарата научной миссии ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers). Такое решение не стало неожиданным: изначально предполагалось отправить в космос эту миссию НАСА еще в первом полете новой ракеты в октябре 2024 года, однако планы были пересмотрены из-за неготовности New Glenn. Первый испытательный пуск New Glenn состоялся только в январе этого года, и он был признан успешным.
ESCAPADE – два научных спутника Марса, предназначенные для изучения взаимодействия солнечного ветра с марсианской магнитосферой. Они были разработаны для НАСА компанией Rocket Lab по программе малых инновационных миссий для исследования планет Солнечной системы. Два аппарата массой всего по 90 кг должны будут достичь орбиты Марса и проработать на ней два года.
Большинство марсианских миссий необходимо запускать в узкое пусковое окно, которое открывается раз в два года, когда взаимное положение планет упрощает перелет. Но разработчики ESCAPADE рассматривают сложные траектории. После пропуска первого стартового окна для ESCAPADE НАСА сообщало, что запуск будет возможен весной 2025 либо в 2026 году, однако четко утвержденных планов на этот счет не было. Оба варианта траекторий предусматривали, что космические аппараты достигнут Марса в 2027 году.
До последнего времени Blue Origin не раскрывала, какая миссия будет запущена второй ракетой New Glenn, но появилось все больше признаков того, что это будет ESCAPADE. В законопроекте о бюджете НАСА на 2026 финансовый год (начинается в октябре), опубликованном 30 мая, предполагалось, что эта миссия будет запущена с июля по сентябрь 2025 года, без указания ракеты-носителя.
Хотя первый полет ракеты New Glenn был признан успешным, Blue Origin потеряла ее первую ступень, которая должна была выполнить мягкую посадку на плавучую платформу, что позволило бы использовать ее повторно. Генеральный директор Blue Origin Дэйв Лимп 9 июня заявил, что второй пуск New Glenn состоится не ранее 15 августа. Однако маловероятно, что к этой дате будет готова полезная нагрузка.
17 июля компания Rocket Lab сообщила, что два малых спутника «в настоящее время проходят плановые испытания, готовясь к возвращению [на космодром] во Флориду». В прошлом году, в ходе подготовки к первой попытке запуска, спутники ESCAPADE были отправлены на космодром примерно за два месяца до открытия стартового окна. Исходя из этого можно предполагать, что следующий пуск New Glenn вряд ли состоится раньше второй половины сентября.
Вместе с ESCAPADE в качестве попутной нагрузки Blue Origin планирует запустить демонстрационный терминал связи от компании Viasat, который разрабатывается по программе Услуг связи НАСА (NASA Communications Services). Это устройство будет передавать телеметрическую информацию в ходе пуска через спутники Viasat. В перспективе НАСА рассчитывает заменить собственную группировку геостационарных спутников-ретрансляторов TDRS покупкой аналогичной услуги у коммерческих компаний.
|
Ссылка: spacenews.com
|
- Подробности
- Опубликовано: 19.07.2025 13:56
На космодроме Восточный продолжается подготовка к пуску ракеты «Союз-2.1б», которой предстоит вывести на орбиту два спутника «Ионосфера-М» №3 и №4. Эти космические аппараты предназначены для мониторинга геофизической обстановки, для наблюдения за ионосферой и Солнцем. В качестве попутной нагрузки в космос будет запущено 18 спутников для сторонних заказчиков.
Группа компаний «Геоскан» запускает:
- шесть 3U-кубсатов
- 239Алфёров (школьный 3U-кубсат)
- ИнноСат3 (3U-кубсат)
- ИнноСат16 (первый 16U-кубсат компании), предназначен для съемки Земли.
Компания СТЦ: четыре спутника CSTP (3U-кубсата), предназначеных для радиомониторинга на различных частотах.
НПФ «Ратекс»: четыре AstroLine (3U-кубсата) неизвестного назначения заявлены от компании, о которой нет никакой информации.
Возможно: Иранское космическое агентство: спутник связи «Нахид-2» («Венера-2»).
Запуск назначен на 25 июля.
|
Космическая лента
|
- Подробности
- Опубликовано: 18.07.2025 11:50
Условия на Марсе плохо подходят для существования воды. Поверхность планеты имеет низкую температуру, из-за чего вода замерзает. Кроме того, очень разряженная атмосфера приводит к сублимации льда, который превращается в пар и попадает в атмосферу. Единственная надежда найти жидкую воду на поверхности Марса связана с рассолами. Так называют воду с очень высокой концентрацией солей (гораздо выше, чем в простой морской воде). Температура замерзания рассолов гораздо ниже нуля градусов. Однако вопрос о том, могут ли они вообще образовываться на Марсе, до сих пор остается открытым.
Исследование на эту тему было проведено Центром космических и планетарных наук Университета Арканзаса. Его результаты были опубликованы недавно в журнале Communications Earth and Environment.
Американские ученые хотели определить, могут ли какие-либо рассолы образовываться на Марсе в результате таяния инея в короткий период в конце зимы-начале весны. Для этого использовали космическое моделирование, за основу которого были взяты метеорологические данные, полученные с места посадки автоматической станции «Викинг-2». Эта американская станция в 1976 году совершила посадку на равнине Утопия в точке с координатами 225,737⁰ з. в. 47,967⁰ с. ш. Пока что она остается единственной миссией, которая смогла четко наблюдать, идентифицировать и охарактеризовать марсианский иней.
Исследование показало, что гипотеза о полном отсутствии жидкой воды на поверхности Марса вряд ли соответствует действительности. Вода может существовать на значительной части планеты при наличии льда, особенно в средних и высоких широтах.
Как и предполагали ученые, наиболее очевидным источником образования рассолов является тающий иней. С ним есть одна проблема: в разряженной атмосфере вода быстро сублимируется, т. е. из твердого состояния переходит в газообразное, минуя жидкую фазу. Однако на основе данных «Викинга-2» и других данных из базы данных НАСА Mars Climate Database удалось установить, что в конце зимы и начале весны существует короткое окно продолжительностью около двух земных месяцев (одного марсианского месяца), благоприятное для образования жидкой воды с большой концентрацией солей. Это может происходить два раза в сутки: ранним утром и поздним вечером.
Марсоходы Curiosity и Perseverance находили на Марсе большое количество разнообразных солей. Наиболее перспективным кандидатом для участия в образовании рассолов являются перхлораты, поскольку они имеют чрезвычайно низкие эвтектические температуры (так называют температуру плавления смеси соли и воды). Рассол перхлората кальция замерзает только при температуре -75⁰ C, тогда как средняя температура поверхности Марса на экваторе составляет -50⁰ C.
Хотя выводы американских ученых не доказывают окончательно существование рассолов, они убедительно свидетельствуют об их существовании в небольших количествах на постоянной основе. Тем не менее, их количество будет невелико. Перхлорат кальция составляет всего около 1% марсианского реголита, а образующийся на Марсе слой инея чрезвычайно тонкий. Его толщина составляет гораздо меньше 1 мм.
Также стоит помнить, что среда рассолов не является благоприятной для образования и поддержания живых организмов.
|
Ссылка: phys.org
|