Подробности

Опубликовано: 16.02.2016 11:30

Одним из наиболее затратных проектов последних лет для американского космического агентства является сверхтяжелая ракета SLS – Space Launch System, Система космических запусков. Первый полет SLS запланирован на ноябрь 2018 года. SLS имеет несколько модификаций, которые будут разрабатываться последовательно. Первая из них называется Block 1. Ее особенность – использование кислородно-водородной верхней ступени ракеты Delta IV Heavy, которая была переименована из DCSS (Delta Cryogenic Second Stage) в ICPS (Interim Cryogenic Propulsion System). SLS Block 1 будет способна выводить 70 т на низкую орбиту Земли, именно она в 2018 году в рамках миссии EM-1 (Exploration Mission 1, «Исследовательская миссия №1») отправит корабль «Орион» в облет Луны. Позднее в 105-тонной модификации Block 1B верхняя ступень будет заменена на более мощную EUS (Exploration Upper Stage, Исследовательская верхняя ступень). В модификации Block 2, которая появится после 2030 года и будет иметь грузоподъемность не менее 130 т, будут модернизированы и верхняя ступень, и боковые твердотопливные ускорители.

В отличие от предшественницы, отмененной сверхтяжелой ракеты Ares V, разработка SLS продвигается без технологических сложностей и значительных переносов. Основная ее проблема – отсутствие твердых планов эксплуатации и разрабатываемых для нее космических аппаратов. Изменить ситуацию, по мнению НАСА, сможет 105-тонная SLS, для которой, помимо пилотируемой программы, найдется применение в запусках новых больших научно-исследовательских миссией.

На презентации бюджетного запроса на 2017 год представители НАСА отметили, что уровень финансирования исследовательских пилотируемых систем, т. е. SLS и корабля для полетов в дальний космос «Орион», не позволяет быстро перейти к использованию SLS Block 1B. Однако в новой документации НАСА, которая имеется в распоряжении NASASpaceFlight, предполагается совсем иное развитие событий.

Как уже отмечало НАСА, сертификация верхней ступени ICPS для использования в пилотируемых запусках потребует существенных расходов – по последним подсчетам, до 150 млн долларов. Если отказаться от форсированной разработки SLS Block 1B, ICPS будет использована во всего одной миссии по облету Луны, EM-2, которая состоится между 2021 и 2023 годами, поскольку в запланированной на 2018 год миссии EM-1 «Орион» будет беспилотным. Использование EUS в EM-2 позволит сэкономить эти 150 млн долларов. Поэтому, согласно документации, написанной в рамках Анализа системных требований к SLS, работа над ICPS должна прекратиться сразу после первого полета ракеты в 2018 году, а отправной точкой для SLS Block 1B должна стать EM-2 (хотя этот план не снимает вопросы относительно запуска пилотируемого корабля на носителе, который не имеет летной квалификации). Использование второй ступени EUS и универсального соединительного адаптера Universal Stage Adapter позволит выводить на орбиту Луны вместе с «Орионом» до 10 т полезной нагрузки, в которые можно включить дополнительный бытовой отсек и различные грузы.

Намерение перейти к конфигурации Block 1B начиная со второго полета SLS создает некоторые дополнительные сложности. Помимо разработки EUS, НАСА придется ускорить перестройку стартового комплекса, в первую очередь – мобильной пусковой башни (Mobile Launcher). После модернизации башня и другая наземная инфраструктура не будут иметь обратной совместимости с SLS Block 1, т. е. использование 70-тонной ракеты станет невозможным.

Как уже говорилось выше, сокращение финансирования разработки SLS, заявленное в бюджетном запросе НАСА и президентской администрации на 2017 год, сделает реализацию этих планов невозможной. В то же время, скорее всего, НАСА в действительности не планирует сокращать свои затраты, рассчитывая, что американский Конгресс, как он это делает каждый год, даст дополнительное финансирование исследовательским пилотируемым программам.

Подробности

Опубликовано: 15.02.2016 09:31

На 24 февраля запланирован запуск спутника связи SES-9 на ракете-носителе Falcon 9. Люксембургская компания SES, один из крупнейших операторов спутниковой связи в мире, стала первым крупным частным клиентом SpaceX: впервые ракета Falcon 9 вывела спутник на геопереходную орбиту именно в интересах SES, в 2013 году. Второй запуск неоднократно переносился. Сначала он был сдвинут из-за аварии, случившейся летом 2015 года, из-за которой пуски Falcon 9 были приостановлены почти на полгода. Затем он был перенесен с декабря на конец января, затем на начало февраля, а теперь – на 24/25 февраля 2016 года.

Между тем, планы SES предусматривали ввод спутника в эксплуатацию в начале 2016 года. Космический аппарат SES-9 оборудован электрореактивной двигательной установкой для довыведения на геостационарную орбиту. Особенностью электрореактивных двигателей (как ионных, так и плазменных) является небольшой расход топлива, но очень маленькая тяга. В результате переход с геопереходной на геостационарную орбиту занимает несколько месяцев, а не недель, как при использовании гидразиновых двигателей. Если запуск в соответствии с изначальной программой выведения состоится в конце февраля, спутник будет введен в эксплуатацию только осенью.

Чтобы компенсировать финансовые потери SES от задержки с включением в группировку нового спутника, несколько недель назад SpaceX предложила вывести его на более высокую геопереходную орбиту. Это позволит ускорить достижение рабочей орбиты как минимум на месяц. Точнее определить необходимое время, по словам представителей SES, можно будет после запуска.

Разумеется, запуск на более высокую орбиту не дастся ракете Falcon 9 бесплатно. На это потребуется больше топлива, и потому несколько недель назад стало известно, что попытка вернуть первую ступень ракеты на плавучую платформу в этот раз может не состояться. Тем не менее, в комментарии журналу SpaceNews работник американской космической отрасли, имеющий отношение к миссии SES-9, отметил, что SpaceX не полностью потеряла надежду вернуть ступень. Однако, по его словам, шансы на успех этой попытки будут очень малы.

План пусков SpaceX на 2016 год пока остается неясным. Ранее президент компании Гвен Шотвелл говорила, что после SES-9 запуски спутников на Falcon 9 планируются каждые несколько недель. На данный момент, однако, известно, что следующая космическая миссия – CRS-8, запуск грузового корабля Dragon в интересах НАСА, – состоится не ранее 1 апреля.

Подробности

Опубликовано: 10.02.2016 11:04

Вчера американская президентская администрация представила бюджетный запрос, в рамках которого предлагается выделить НАСА в 2017 году $19 млрд – на 260 млн меньше, чем агентство получит в 2016 году. Делать какие-то выводы об изменении тенденций в финансировании преждевременно: в запросе на этот год указывались $18,5 млрд, которые сначала были сокращены Конгрессом до $18 млрд, а затем увеличены до $19,26. Представители американской законодательной власти уже начали критиковать проект бюджета на 2017 год, поэтому изменение запрошенной суммы весьма вероятно. Обсуждать общее финансирование НАСА и распределение его по статьям сейчас преждевременно. Тем не менее, запрос Белого дома и выступления чиновников НАСА проясняют политику и приоритеты американской космической администрации.

1. НАСА ожидает, что первые испытательные полеты пилотируемых кораблей Boeing Starliner и SpaceX Dragon в автоматическом режиме состоятся в следующем году. Первый пилотируемый полет одного из них состоится до конца третьего квартала, второго корабля – в четвертом квартале 2017 года.

2. По поводу научно-исследовательской миссии к спутнику Юпитера Европе агентство не проявляет энтузиазма. Оно запрашивает небольшие суммы и предлагает согласиться с тем, что запуск в 2022 году не будет включать посадочный аппарат, либо предлагает перенести его за 2022 год.

3. Бюджетный запрос предусматривает первый пилотируемый полет корабля «Орион» к Луне (Исследовательская миссия №2, EM-2) в 2023 году, причем, несмотря на то, что к этому сроку будет готова ракета-носитель SLS Block 1B с новой верхней ступенью EUS (грузоподъемность 105 т), в EM-2 будет использована 70-тонная SLS Block 1. Ранее в документации НАСА отмечалось, что на пилотируемую сертификацию верхней ступени SLS Block 1 придется потратить около $100 млн, причем из-за быстрого перехода к использованию другой модификации ракеты эти расходы не имеют смысла.

Финансовый директор НАСА Дэвид Раджановски отметил, что текущий уровень финансирования и исполнения программы SLS/«Орион» позволяет выполнить EM-2 в 2021 году. Он не пояснил, почему НАСА настаивает на уменьшении финансирования этой программы и переносит пуск.

4. Дата запуска автоматического аппарата ARRM (Asteroid Robotic Redirect Mission) для захвата булыжника с астероида, по очень грубым оценкам, может сместиться с 2020 на 2023 год. Выполнить работу по доставке булыжника на орбиту Луны он, как и раньше, должен будет к 2025 году. На этот год по-прежнему запланирован пилотируемый полет к доставленному камню.

5. НАСА поддерживает продолжение разработки окололунного обитаемого модуля, на которую были выделены деньги Конгрессом в 2016 году. Прототип должен быть готов к 2018 году.

Подробности

Опубликовано: 09.02.2016 11:29

Команда специалистов НАСА отработала операции по использованию нового «зеленого топлива», включая его транспортировку и заправку космического аппарата. Однокомпонентное топливо LMP-103S было разработано в 1990-х годах шведской компанией ECAPS AB при финансовом участии Шведского национального совета по космосу (SNSB). Впоследствии небольшие двигатели тягой 1 Ньютон, приводимые в движение этим топливом, использовались на малом космическом аппарате PRISMA. Сейчас испытания вещества проходят в США в рамках соглашения между НАСА и SNSB.

Традиционно на космических аппаратах используются двигатели, использующие соединения гидразина в качестве горючего и тетраоксид азота (амил) как окислитель. Эта топливная пара удобна, поскольку может годами сохранять свои свойства в условиях космического пространства, однако обе компонента являются очень токсичными и требуют крайне аккуратного обращения. В некоторых случаях – например, при реактивной посадке пилотируемых космических аппаратов – наличие остатков непрореагировавших компонентов топлива может представлять серьезную проблему, поскольку покидающие спускаемый аппарат космонавты будут подвергаться угрозе отравления. К сожалению, топливо с криогенными компонентами (кислород, водород) достаточно быстро, в течение дней и недель, «выкипает», просачиваясь через стенки топливных баков. В последние годы на многие спутники устанавливаются электрореактивные двигатели. Их недостатком, однако, является очень маленькая тяга. Использование ионных двигателей позволяет экономить на массе космического аппарата, но существенно увеличивает время, необходимое для достижения рабочей орбиты.

НАСА поддерживает программу, цель которой – найти безопасную замену гидразину-амилу в космических аппаратах. Разработанный в Швеции LMP-103S относится к группе солей и представляет собой соединение динитрамида аммония. По заявлению разработчиков, он не только дешевле гидразина, но и обладает большим удельным импульсом. Вещество имеет острый запах, однако не опасно для человека.

Испытания хранения и заправки веществом LMP-103S, а также прочностные испытания заправленного бака прошли в конце 2015 года под руководством специалистов Космического центра им. Годдарда. В ходе еще двух тестов в 2016 году будет проверено «поведение» топливного бака в случае образования трещины при заправке. Кроме того, в конце года планируется начать испытания двух двигателей на LMP-103S, разработанных в Швеции.

Еще одно потенциально полезное вещество, разрабатываемое при участии НАСА – AF-M315E. Оно создано Исследовательской лабораторией ВВС США в Калифорнии. Запуск демонстрационного малого космического аппарата GPIM, приводимого в движение двигателями на этом веществе, запланирован в этом году на ракете Falcon Heavy. В ходе миссии будет отрабатываться выход на рабочую орбиту, коррекция орбиты и последующее снижение спутника.

Отмечается, что оба вещества по сравнению с гидразином более терпимы к низким температурам и могут способствовать упрощению и удешевлению космических миссий. Как и шведская разработка, AF-M315E опережает гидразин по эффективности.

Подробности

Опубликовано: 08.02.2016 10:46

Гравитационные волны – это распространяющиеся с определенной скоростью искажения пространства. Гравитационные волны были предсказаны Общей теорией относительности, однако пока они не получили прямого наблюдательного подтверждения. Косвенно в пользу их существования свидетельствуют наблюдения эволюции двойных радиопульсаров, но для уверенности ученым необходимо зарегистрировать их сигнал напрямую. Проблема, однако, в том, что возможностей даже самых чувствительных современных детекторов недостаточно для того, чтобы зафиксировать очень слабые колебания пространства.

В марте 2014 года были представлены обнадеживающие результаты работы эксперимента BICEP2 в Антарктиде (на фото ниже), которые провозгласили большим прорывом. Ученым удалось обнаружить в реликтовом излучении неба электромагнитные волны с B-модой поляризации, которые являются признаком расширения Вселенной и позволяют выделить в нем влияние гравитационных волн. К сожалению, год назад открытие было поставлено под сомнение. Теперь надежда исходит с другой стороны – от американского детектора гравитационных волн LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, Лазерно-интерферометрическая обсерватория гравитационных волн).

В общих чертах (но не на практике!) детектор LIGO устроен достаточно просто. Он состоит из двух вакуумных тоннелей, начала которых пересекаются в одной точке (см. рис.). В этой точке установлены лазерные излучатели, а в дальних концах труб – зеркала. Расстояние до этих зеркал и измеряется лазером, однако точность прямого замера была бы безнадежно недостаточной. Особое значение имеет пересечение возвращающихся от зеркал лазерных лучей. Между ними возникает интерференция, за счет которой лучи либо усиливают, либо ослабляют друг друга. Величина интерференции зависит от фазы лучей, а значит и от пройденного лучами пути. Замеряя интерференционную картину, ученые повышают точность измерений. Теоретически такой прибор должен фиксировать изменение расстояний между зеркалами при прохождении через установку гравитационной волны, но на практике даже точность интерферометра долгое время оставалась слишком мала.

Летом 2015 года на LIGO завершилась большая модернизация, благодаря которой чувствительность прибора возросла в четыре раза. Новый этап наблюдений O1 начался в сентябре и завершился в январе 2016 года. Следующий этап, O2, ожидается позднее в этом году после планового внесения дополнительных изменений в конструкцию детектора. Он продлится около полугода.

Схема работы LIGO

Последние несколько недель в научных кругах циркулируют слухи о том, что на детекторе LIGO наконец-то проведены успешные наблюдения. Вся известная информация просуммирована в небольшой заметке на сайте журнала Science. В середине января физики, сотрудничающие с коллаборацией LIGO, начали рассказывать о том, что ученым удалось зафиксировать искажения пространства после наблюдения слияния двух массивных нейтронных звезд. Больше конкретики внес скриншот письма, отправленного Клиффордом Бергессом, физиком-теоретиком из Университета Макмастера в Гамильтоне (Канада). Ученый сообщает, что открытие связано с наблюдением двух черных дыр с массой 29 и 36 масс Солнца. После слияния масса объекта составила 62 массы Солнца. Статистическая достоверность открытия составляет 5,1 сигма, т. е. достаточна для объявления об успехе. Прохождение искажающей пространство волны, движущейся со скоростью света, было зафиксировано на обоих детекторах. Первоначальной целью наблюдений действительно могли быть две нейтронные звезды, однако, по словам физика-теоретика Марка Каминковски из Университета Джона Хопкинса, сигнал от двух падающих друг на друга черных дыр должен быть сильнее и лучше обнаруживаться на большом расстоянии.

Если слухи подтвердятся, статья, связанная теперь уже с прямым открытием гравитационных волн, будет опубликована в журнале Nature 11 февраля. Подтверждение существования гравитационных волн, несомненно, станет сильнейшей заявкой на Нобелевскую премию по физике.

Подробности

Опубликовано: 08.02.2016 08:38

Одним из спикеров InSpace Forum 2016 станет Илья Голубович – основатель венчурного фонда I2BF Global Ventures. Основной темой разговора станут инвестиции в российские и зарубежные космические стартапы.

Илья Голубович – основатель и управляющий партнер венчурного фонда I2BF Global Ventures, а также эксперт по энергетике. Его международный венчурный фонд активно инвестирует в альтернативные источники энергии и «зеленые» технологии.

Одно из самых крупных капиталовложений фонда состоялось в 2013 году, когда I2BF Global Ventures инвестировал 20 млн долларов в акции производителя малых космических аппаратов и систем космической съемки Dauria Aerospace.

По мнению Голубовича, аэрокосмическая отрасль становится все более привлекательной для молодых предпринимателей, инженеров и ученых, которые могут развивать компании на основании задела, появившегося возникшего в процессе реализации крупных космических программ.

Международный бизнес-форум InSpace Forum 2016 состоится 3-4 марта 2016 года в Москве. Регистрация на участие открыта на сайте. «Космическая лента новостей» является информационным партнером мероприятия.