Подробности

Опубликовано: 07.08.2015 12:25

Европейское космическое агентство опубликовало новую анимацию пролета над поверхностью Марса, созданную на основе данных зонда Mars Express. На трехминутном видео с высоты птичьего полета показан Хаос Атлантис (Atlantis Chaos) – регион со сложным рельефом в южном полушарии Марса. Эта структура имеет богатую геологическую историю. На орбитальных снимках видно большое количество утесов, кратеров и эродированных участков, а также гладкие поверхности с линиями тектонических разломов. Русла каналов на крутых стенках возвышенностей и кратеров свидетельствуют о том, что когда-то в этой местности было достаточно много жидкой воды.

В прошлом ЕКА выпускало аналогичные видео для кратера Беккерель в районе экватора и каньона Гебы (Hebes Chasma) в северной части Долины Маринера.

Подробности

Опубликовано: 06.08.2015 10:18

5 августа американское космическое агентство официально уведомило Конгресс, что ему потребуется еще 490 млн долларов на продление текущего контракта с Роскосмосом, который предполагает полеты астронавтов на российских космических кораблях «Союз».

Всего агентство приобретает шесть мест, т. е. контракт пролонгируется на весь 2018 год. Решение было принято после того, как Конгресс урезал финансирование программы создания коммерческих космических кораблей SpaceX Dragon и Boeing CST-100 в 2016 году с $1,244 до $0,9 млрд. «Сэкономленные» средства получили разработчики сверхтяжелой ракеты и корабля для дальнего космоса «Орион». Кроме того, Конгресс уменьшил общий бюджет НАСА на 200 млн по сравнению с запросом Белого дома. Американская космонавтика в следующем году получит $18,3 млрд. Это все еще больше, чем в текущем году ($18 млрд).

Изначально планировалось, что полеты новых американских пилотируемых кораблей начнутся в 2015 году. К сожалению, этот срок оказался нереальным как по техническим причинам, так и потому, что американские законодатели ежегодно урезают финансирование расходов на эти проекты.

Стоимость контракта на доставку астронавтов на МКС в 2017 году составляла $458 млн. Таким образом, стоимость одного места для НАСА выросла с $76 до $82 млн.

Подробности

Опубликовано: 05.08.2015 11:58

Одним из основных негативных биологических факторов космического пространства, наряду с невесомостью, является радиация. Но если ситуация с невесомостью на различных телах Солнечной системы (например, на Луне или Марсе) будет лучше, чем на МКС, то с радиацией дела обстоят сложнее.

По своему происхождению космическое излучение бывает двух типов. Оно состоит из галактических космических лучей (ГКЛ) и тяжелых положительно заряженных протонов, исходящих от Солнца. Эти два типа излучения взаимодействуют друг с другом. В период солнечной активности интенсивность галактических лучей уменьшается, и наоборот. Наша планета защищена от солнечного ветра магнитным полем. Несмотря на это, часть заряженных частиц достигает атмосферы. В результате возникает явление, известное как полярное сияние. Высокоэнергетические ГКЛ почти не задерживаются магнитосферой, однако они не достигают поверхности Земли в опасном количестве благодаря ее плотной атмосфере. Орбита МКС находится выше плотных слоев атмосферы, однако внутри радиационных поясов Земли. Из-за этого уровень космического облучения на станции намного выше, чем на Земле, но существенно ниже, чем в открытом космосе. По своим защитным свойствам атмосфера Земли приблизительно эквивалентна 80-сантиметровому слою свинца.

Единственным достоверным источником данных о дозе излучения, которую можно получить во время длительного космического перелета и на поверхности Марса, является прибор RAD на исследовательской станции Mars Science Laboratory, более известной как Curiosity. Чтобы понять, насколько точны собранные им данные, давайте для начала рассмотрим МКС.

В сентябре 2013 года в журнале Science была опубликована статья, посвященная результатам работы инструмента RAD. На сравнительном графике, построенном Лабораторией реактивного движения НАСА (организация не связана с экспериментами, проводимыми на МКС, но работает с инструментом RAD марсохода Curiosity), указано, что за полгода пребывания на околоземной космической станции человек получает дозу излучения, примерно равную 80 мЗв (миллизиверт). А вот в издании Оксфордского университета от 2006 года (ISBN 978-0-19-513725-5) говорится, что в сутки космонавт на МКС получает в среднем 1 мЗв, т. е. полугодовая доза должна составить 180 мЗв. В результате мы видим огромный разброс в оценке уровня облучения на давно изученной низкой орбите Земли.

Основные солнечные циклы имеют период 11 лет, и, поскольку ГКЛ и солнечный ветер взаимосвязаны, для статистически надежных наблюдений нужно изучить данные о радиации на разных участках солнечного цикла. К сожалению, как говорилось выше, все имеющиеся у нас данные о радиации в открытом космосе были собраны за первые восемь месяцев 2012 года аппаратом MSL на его пути к Марсу. Информация о радиации на поверхности планеты накоплена им же за последующие годы. Это не значит, что данные неверны. Просто нужно понимать, что они могут отражать лишь характеристики ограниченного периода времени.

Последние данные инструмента RAD были опубликованы в 2014 году. Как сообщают ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА, за полгода пребывания на поверхности Марса человек получит среднюю дозу излучения около 120 мЗв. Эта цифра находится посередине между нижней и верхней оценками дозы облучения на МКС. За время перелета к Марсу, если он также займет полгода, доза облучения составит 350 мЗв, т. е. в 2-4,5 раза больше, чем на МКС. За время полета MSL пережил пять вспышек на Солнце умеренной мощности. Мы не знаем наверняка, какую дозу облучения получат космонавты на Луне, поскольку во времена программы «Аполлон» не проводились эксперименты, изучавшие отдельно космическую радиацию. Ее эффекты изучались лишь совместно с эффектами других негативных явлений, таких как влияние лунной пыли. Тем не менее, можно предположить, что доза будет выше, чем на Марсе, поскольку Луна не защищена даже слабой атмосферой, но ниже, чем в открытом космосе, т. к. человек на Луне будет облучаться только «сверху» и «с боков», но не из-под ног./

В заключение можно отметить, что радиация – это та проблема, которая обязательно потребует решения в случае колонизации Солнечной системы. Однако широко распространенное мнение, что радиационная обстановка за пределами магнитосферы Земли не позволяет совершать длительные космические полеты, просто не соответствует действительности. Для полета к Марсу придется установить защитное покрытие либо на весь жилой модуль космического перелетного комплекса, либо на отдельный особо защищенный «штормовой» отсек, в котором космонавты смогут пережидать протонные ливни. Это не значит, что разработчикам придется использовать сложные антирадиационные системы. Для существенного снижения уровня облучения достаточно теплоизоляционного покрытия, которое применяют на спускаемых аппаратах космических кораблей для защиты от перегрева при торможении в атмосфере Земли.

Подробности

Опубликовано: 04.08.2015 11:04

Космический объект 1999 JD6 пролетел мимо Земли 25 июля. Минимальное расстояние между нашей планетой и астероидов составило 7,2 млн км, т. е. примерно в 19 раз дальше Луны. НАСА воспользовалось этим сближением, чтобы провести радарные исследования 1999 JD6. В нем приняли участие 70-метровая антенна Коммуникационной сети для глубокого космоса в Голдстоуне и 100-метровый телескоп Грин Бэнк. Благодаря тому, что наземные радиотелескопы можно сделать большого диаметра без особых сложностей, радарные наблюдения часто используются для определения размеров и даже деталей рельефа небольших объектов в космосе. Существенно увеличить качество съемки помогает техника бистатических, т. е. двойных, наблюдений. В данном случае ученые получились возможность снять детали на поверхности 1999 JD6 размерами от 7,5 метров.

Приведенная на видео анимация, на которой состоящий из двух вытянутых частей астероид вращается, длится около 25 секунд. Данные для нее собирались в течение 7 часов 40 минут. Длина 1999 JD6 по продольной оси составляет около 2 км. В следующий раз он сблизится с Землей в 2054 году. Расстояние до нашей планеты будет примерно таким же, как и неделю назад. Судя по более ранним наблюдениям в инфракрасном диапазоне, поверхность этого астероида является достаточно темной.

«Радарная съемка свидетельствует о том, что примерно 15% всех околоземных астероидов размерами более 180 метров имеет дольчатую, напоминающую арахис форму». – отмечает руководитель программы радарных наблюдений в Лаборатории реактивного движения НАСА Лэнс Бэннер.

Подробности

Опубликовано: 03.08.2015 10:08

После прихода к власти, президент США Барак Обама свернул программу возвращения на Луну Constellation («Созвездие»). Вместо нее НАСА обязалось совершить два крупных пилотируемых полета – на астероид в середине 2020-х годов и на Марс в середине 2030-х. С тех пор прошло несколько лет. Эти планы начали приобретать очертания, причем не совсем такие, как предполагалось изначально.

В 2013 году по заказу НАСА было проведено исследование, посвященное необходимой технике и технологиям для полета на околоземный астероид на его собственной орбите. Все путешествие должно было занять около 490 дней. Помимо сверхтяжелой ракеты и космического корабля, для его реализации понадобился бы обитаемый модуль, в котором астронавты смогут жить во время полета, и мобильный исследовательский корабль малого радиуса действия для прямого изучения астероида (SEV). Эта интересная и амбициозная миссия так и не попала в планы НАСА. Ее место в середине 2020-х заняла экспедиция к четырехметровому булыжнику, который предварительно будет доставлен на лунную орбиту автоматическим зондом. Такая экспедиция по первоначальному плану должна была предварять настоящий полет к астероиду. Для нее не требуется никакой новой пилотируемой техники помимо той, что уже разрабатывается.

Тренировка передвижения по Луне на SEV

Между тем, для высадки на Марс потребуется разработать двигательно-энергетический модуль, посадочный аппарат, отсек для жизни в космосе во время перелета, жилой отсек для поверхности Марса и многое другое. Работа над электрореактивным буксиром с солнечными батареями начнется в рамках создания космического аппарата ARM, который доставит астероид на орбиту Луны. Вся остальная техника, необходимая для Марса, в середине 2020-х не появится. Очевидно, что за десять лет, остающиеся до предполагаемой высадки на Марс, НАСА не успеет ее разработать, построить и испытать.

В 2015 году несколько организаций, включая Лабораторию реактивного движения НАСА, подготовили программу Evolvable Mars Campaign («Пошаговое движение к Марсу»). Подробности ее пока не опубликованы. Известно, однако, что эта программа предполагает перенос высадки на Марс с «середины 2030-х» на 2039 год. Кроме того, работа на поверхности планеты во время первой миссии продлится не полгода, а всего несколько недель. Зато уже в 2033 году американские астронавты должны будут добраться до орбиты Марса и даже высадиться на один из его спутников, Фобос.

Схема простейшей экспедиции на Фобос

Суть Evolvable Mars Campaign заключается в том, что НАСА будет постепенно разрабатывать и испытывать технику, необходимую для полета на Марс. В начале 2020-х появятся сверхтяжелая ракета SLS, корабль «Орион» и первая модификация электрореактивного буксира на солнечной энергии SEP. К полету на Фобос предстоит разработать усовершенствованную модель буксира, перелетный жилой модуль, специальный посадочный аппарат и исследовательский модуль для передвижения по поверхности на основе все того же SEV из лунной программы «Созвездие». К 2039 году должны быть завершены работы над марсианским взлетно-посадочным комплексом. Он станет единственным неопробованным компонентом во время экспедиции на поверхность соседней планеты.

Исследовательский транспорт PEV

Для самого базового полета к Фобосу понадобится четыре ракеты-носителя SLS. Первая выведет на высокую орбиту Земли электрореактивный буксир (SEP) мощностью 100 кВт и буксир с гидразиновой маршевой двигательной установкой. Последний будет использоваться для межорбитальных перелетов у Марса. Вторая ракета отправит в космос второй SEP и посадочный модуль для высадки на Фобос. Он должен также служить жилищем астронавтам во время пребывания на спутнике Марса. Третья SLS необходима для запуска обитаемого модуля, в котором космонавты будут жить о время межпланетного полета. Вместе с ним она выведет буксир, который обеспечит отлет с орбиты Марса к Земле. Наконец, четвертая ракета выведет корабль «Орион» с экипажем. Ее верхняя ступень обеспечит отлет всего экспедиционного комплекса к Марсу. Астронавтам предстоит провести 300 суток на Фобосе, 200-250 дней займет дорога в одну сторону. Разработчики концепции утверждают, что длительное пребывание на Фобосе существенно сократит долю радиационного облучения астронавтов, поскольку спутник Марса будет экранировать излучение своей массой.

НАСА рассматривает эту экспедицию не как чисто политическую и технологическую. У нее будут и научные задачи. Для этого, помимо перечисленной выше техники, понадобится отправить вместе с астронавтами мобильный модуль для исследования Фобоса PEV – специальную модификацию SEV.

Посадочно-обитаемый модуль на Фобосе

Разработчики миссии на Фобос считают, что она «затыкает технологическую дыру» между полетами в пространстве Земли-Луны и высадкой на Марс. В то же время, есть у предложенного плана и недостатки. Часть необходимой техники, включая посадочную платформу для Фобоса и зацепной механизм исследовательского транспортного модуля, не будет востребована на Марсе и не пригодится нигде после единственной экспедиции. В то же время, за основу механизма удержания космических аппаратов на поверхности Фобоса предполагается взять устройство, которое уже будет разработано для захвата булыжника с поверхности астероида космическим аппаратом ARM.

Существует и другая проблема. Очевидно, что между трехнедельным полетом на орбиту Луны в 2025 году и многолетней экспедицией за сотни миллионов километров остается огромный технологический разрыв. В одном из исследований Университет Техаса в Остине предлагает НАСА во второй половине 2020-х годов создать посещаемую инфраструктуру в окололунном пространстве, которая позволила бы увеличить продолжительность полетов за пределы орбиты Земли сначала до двух месяцев, затем до полугода и даже на больший срок. После этого НАСА будет иметь достаточно опыта для организации длительных экспедиций в дальний космос.

Подробности

Опубликовано: 31.07.2015 10:51

Экзопланетами называют планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы. К 2015 году ученым известно уже несколько тысяч экзопланет. Почти все они были обнаружены по косвенным признакам при помощи транзитного, допплеровского, гравитационного и других методов. Во всех этих методах астрономы наблюдают за звездой и по изменению каких-то ее параметров предполагают наличие рядом с ней планеты.

В то же время, небольшое количество экзопланет было сфотографировано напрямую. В основном это газовые гиганты либо коричневые карлики, которые являются скорее не планетами, а неразвившимися звездами. Все сфотографированные тела находятся на сравнительно небольшом удалении от Солнца. Через несколько лет, когда будет введен в строй космический телескоп Джеймс Вебб (2018) и появятся проектируемые сейчас гигантские оптические телескопы (американский TMT на Гавайях и европейский E-ELT в Чили планируется достроить в 2022-2024 годах), количество снятых напрямую экзопланет увеличится. А пока редакция «Космической ленты новостей» выбрала пять самых симпатичных планет, которые можно увидеть хорошо вооруженным взглядом с Земли.

Примечание. Экзопланеты получают свои имена путем добавления малой буквы латинского алфавита к названию звезды, рядом с которой они находятся. Буквы назначаются в порядке обнаружения планеты, «а» закреплена за звездой, хотя обычно опускается. Например, суперземля HD 156668 b – первая планета, обнаруженная в системе звезды HD 156668. Если там будет обнаружена еще одна планета, она получит название HD 156668 c.

1. Глизе 504 b (GJ 504b). Снимок газового гиганта с массой в четыре раза больше массы Юпитера был получен обсерваторией Кек на Гавайях в 2011 году. Система Глизе 504 (или 59 Девы) находится в 57 световых годах от нас. Радиус орбиты планеты составляет 43,5 астрономических единицы. Это больше, чем у Плутона. В то же время, если вы оптимист, ничто не мешает предположить, что со временем на орбите газового гиганта появится множество спутников с подповерхностными океанами, как у нашего Юпитера.

2. Фомальгаут b – подтвержденное космическое тело рядом со звездой главной последовательности Фомальгаут (HD 216956) в созвездии Южная Рыба в 25 световых годах от нас. Его масса превышает массу Юпитера менее чем в два раза, что делает эту экзопланету самой маленькой из всех, обнаруженных напрямую. Природа этого объекта, удаленного от звезды на 116 а. е., остается неясной. Некоторые астрономы считают, что на снимках телескопа Хаббл мы наблюдаем облако обломков, образовавшееся в результате недавнего столкновения кометы и астероида. В то же время, подавляющее большинство ученых все-таки склоняется к мысли о том, что Фомальгаут b – это планета. Нужно отметить, что Фомальгаут является очень молодой звездой, вокруг которой все еще сохраняется газопылевой диск. Кроме того, факт того, что крупная планета может существовать на такой удаленной орбите, весьма любопытен. Тут можно вспомнить предположения некоторых астрономов, что на удалении в несколько сотен а. е. от Солнца существует одна или даже несколько «карликовых» планет, размеры которых сравнимы с размерами Земли.

3. Сразу четыре газовых гиганта было обнаружено рядом с очень молодой звездой HR 8799. Свет от нее доходит до Земли за 129 лет. На инфракрасном снимке гавайского телескопа Кек видны они все. Радиус орбит планет составляет 14,5 (HR 8799 e), 24 (HR 8799 d), 38 (HR 8799 c) и 68 (HR 8799 b) а. е. Самая удаленная экзопланета HR 8799 b имеет массу в пять масс Юпитера, остальные – около семи. В системе HR 8799 есть два пояса обломков, внутренний (виден около звезды) и внешний, за пределами орбиты самой отдаленной экзопланеты. Внешний «пояс Койпера» HR 8799 является одной из самых крупных известных структур подобного рода. Говорить даже о гипотетическом наличии жизни на спутниках планет-гигантов в системе HR 8799 пока не приходится. Для этого необходимо подождать несколько миллиардов лет.

4. Еще один газовый гигант с массой 7 масс Юпитера – Бета Живописца b (Beta Pictoris b, GJ 219 b). Бета Живописца тоже крайне молодая звезда, она удалена на 63 световых года от нас. Планета находится на орбите с радиусом 9 а. е., имеет собственный радиус около 1,9 радиуса Юпитера и температуру поверхности около 1600 градусов Кельвина. Такая высокая температура вообще характерна для молодых планет. Бета Живописца b была сфотографирована в 2003 году европейской обсерваторией VLT в Чили, однако ученые обнаружили ее на снимке только спустя пять лет после этого благодаря новой технологии обработки изображений.

5. 2M1207 b – объект массой 6-10 масс Юпитера, находящийся на орбите коричневого карлика 2M1207 в созвездии Центавра в 170 световых годах от Земли. Он был сфотографирован инфракрасным спектрометром телескопа VLT в Чили в 2004 году. Любопытно, что яркость горячего газового гиганта всего в сто раз ниже светимости несостоявшейся звезды, вокруг которой он вращается. Радиус орбиты 2M1207 b – 40 а. е. Предполагается, что температура на поверхности 2M1207 b должна составлять около 1600 К. Однако теоретические модели предсказывают, что при такой температуре светимость планеты должна быть на порядок больше, чем мы наблюдаем в реальности.