Подробности

Опубликовано: 26.10.2015 14:22

На прошлой неделе американский космический аппарат «Новые горизонты» (New Horizons), пролетевший мимо Плутона 14 июля 2015 г., провел первое корректирующее включение двигательной установки. Очередное включение ожидается на этой неделе, еще два – до конца ноября. Коррекция курса проводится для того, чтобы направить космический аппарат к объекту пояса Койпера, известному как 2014 MU₆₉. В случае успеха аппарат «Новые горизонты» пролетит мимо него в январе 2019 г. Он станет первым космическим аппаратом, который посетит небесное тело, открытое после его отлета с Земли. Кроме того, 2014 MU₆₉ станет самым далеким от Земли космическим телом, вблизи которого пролетит исследовательская станция. Сейчас это звание удерживает карликовая планету Плутон, которую те же «Новые горизонты» посетили этим летом.

Поиски цели в поясе Койпера, которую запущенный в 2006 году космический аппарат мог бы посетить после Плутона, продолжались без существенных успехов до 2014 года. В конце концов, у ученых возникли серьезные опасения насчет будущего этой амбициозной миссии: чем позже проводить коррекцию курса аппарата, тем меньше потенциальных целей он может достичь из-за дефицита топлива. В то же время, прежде чем направить аппарат к какому-то объекту, необходимо достаточно точно определить его орбитальные характеристики. Объекты в поясе Койпера слишком малы и находятся слишком далеко для большинства земных телескопов. Летом 2014 года для поисков подходящего объекта был задействован космический телескоп Хаббл. Благодаря ему поиски увенчались успехом. 27 июня 2014 года на снимках, сделанных за три дня до этого, был обнаружен объект PT1 (Potencial Target 1, Потенциальная цель №1), названный позднее 2014 MU₆₉. Повторно его наблюдали 4 мая и 4 июля 2015 года. Собранные данные позволили уточнить орбитальные параметры этого тела.

Сейчас «Новым горизонтам» остается более трех лет полета до 2014 MU₆₉. За это время астрономы надеются лучше изучить свойства этого тела, о котором пока мало что известно. Это, однако, очень непростая задача. Видимая звездная величина 2014 MU₆₉ составляет всего 26,8 ед. Для его изучения можно применить обсерватории Джемини и Субару, но команда «Новых горизонтов» будет опираться только на данные телескопа Хаббл.

Специалисты, работающие в команде «Новых горизонтов», говорят, что сам космический аппарат сможет рассмотреть объект, к которому летит, примерно за 80 суток до максимального сближения, т. е. в октябре 2018 года. В первую очередь зонд проведет обзорную съемку неба по сетке с перекрытием. Как и в случае с Плутоном, навигационная команда будет лучше представлять положение пролетаемого объекта на плоскости, перпендикулярной траектории движения, чем реальное положение в трехмерном пространстве. По полученной карте можно будет уточнить положение 2014 MU₆₉, чтобы скорректировать курс «Новых горизонтов».

Если верить базе данных Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА, сейчас орбитальные параметры 2014 MU₆₉ известны с огромной погрешностью. При доверительной вероятности 1 сигма погрешность в определении перигелия составляет 42 ⁺/_- 16 астрономических единиц. В действительности, как поясняет астроном Саймон Портер, орбита 2014 MU₆₉ определена намного точнее. Согласно принятому стандарту записи астрометрических данных космических аппаратов, на запись орбитальной информации выделяется 80 символов (такова вместимость перфокарты IBM). В 80 символов можно записать прямое восхождение и склонение с точностью до 15 и 10 угловых миллисекунд. Этого достаточно для точной записи положений тел вблизи Солнца, но для удаленных объектов округление величин создает большую погрешность. Таким образом, в действительности положение 2014 MU₆₉ определено достаточно точно, а погрешность возникла из-за формы записи орбитальных параметров на сайте JPL.

Тем не менее, наши текущие знания о теле, к которому направляется космический аппарат «Новые горизонты», можно назвать весьма скудными. Звездная величина 26,8 свидетельствует о том, что диаметр объекта, в зависимости от того, является его поверхность светлой или темной, может составлять 30-45 км. Орбита 2014 MU₆₉ является практически круговой, ее эксцентриситет оценивается всего в 0,04. Она имеет наклонение 2,5 градуса, т. е. близка к плоскости эклиптики. Такая орбита характерна для классических холодных объектов пояса Койпера. Полный оборот вокруг Солнца 2014 MU₆₉ совершает за 300 земных лет. В момент пролета космического аппарата расстояние от него до Солнца будет составлять 43,4 а. е.

Кроме того, известно, что дистанция максимального сближения будет существенно меньше, чем при пролете мимо Плутона, когда она составила 12,5 тысяч км. Навигационная команда постарается провести зонд настолько близко от объекта, насколько это возможно.

Пока что неизвестными для ученых остаются физические параметры 2014 MU₆₉: цвет и состав поверхности, размеры, масса, плотность. Нельзя сказать, есть ли у него спутники.

В 2019 году, после пролета мимо 2014 MU₆₉, у «Новых горизонтов» не останется достаточно топлива, чтобы посетить другой объект в поясе Койпера. Он просто продолжит свой полет за пределы Солнечной системы. Если миссия не будет заморожена, вероятно, камеры зонда смогут издали сделать снимки от 10 до 20 других объектов в поясе Койпера.

Подробности

Опубликовано: 26.10.2015 11:21

Огневые испытания первой ступени ракеты Falcon 9, которая предназначена для запуска 11 спутников ORBCOMM OG2, могут состояться в конце текущей недели. Этот прожиг станет ключевым этапом в планах по возвращению Falcon 9 к полетам после аварии, которая произошла 28 июня при выводе на орбиту грузового космического корабля Dragon. Следующий пуск Falcon 9 ожидается не раньше конца ноября.

Производственный цикл SpaceX был и остается сильно интегрированным. Более 70% элементов каждой ракеты создается внутри единого производственного комплекса SpaceX. В последние годы компания использовала для всех запусков одну ракету-носитель – Falcon 9 v1.1. Поскольку унификация позволяет снижать производственные издержки, все предыдущие версии ракет выводятся из производства сразу после появления модернизированного носителя. Так ушли в прошлое и легкая ракета Falcon 1, и Falcon 9 v1.0. Планы по отказу от Falcon 9 v1.1 появились еще до аварии, а теперь они вступают в решающую фазу. Новая ракета, которую официально называют «Falcon 9 с полной тягой», будет иметь грузоподъемность на треть выше, чем у предшественника. Это позволит возвращать первую ступень на плавучую платформу после запуска спутников на высокие орбиты.

На складе SpaceX осталась одна ракета предыдущей модификации. Ее планируется использовать для запуска спутника НАСА Jason-3, предназначенного для наблюдения за мировым океаном. Уже в следующем запуске спутников ORBCOMM OG2, который предварительно ожидается 24 ноября*, будет задействована новая ракета Falcon 9. В прошлом сообщалось, что в ноябре будет запущен нидерландский спутник связи SES-9. Задержка в расписании пусков SpaceX уже негативно сказалась на деятельности SES, и сроки ввода в строй нового спутника поджимают. Тем не менее, компания согласилась изменить расписание, поскольку SES-9 должен быть выведен на геопереходную орбиту, а спутники ORBCOMM OG2 – всего лишь на низкую. Таким образом, перед запуском голландского космического аппарата SpaceX сможет испытать в реальных условиях новую схему работы второй ступени с повторным включением двигательной установки. Теперь запуск SES-9 запланирован на 27 декабря. Еще до этой даты – 15 декабря – может состояться последний пуск Falcon 9 v1.1 со спутником Jason-3. Следующая миссия снабжения МКС, CRS-8, ожидается в начале января 2016 года.

Разумеется, любые задержки в подготовке ракет к пускам приведут к сдвигам в расписании. Поэтому вероятность переноса первого пуска Falcon 9 на декабрь можно считать весьма высокой.

Все ракеты SpaceX перед отправкой на космодром проходят цикл статических огневых испытаний на полигоне компании в техасском городе Макгрегор. Первая ступень ракеты Falcon 9, которая предназначена для следующего пуска, была доставлена туда еще в августе. В начале сентября состоялось короткое 15-секундное включение, которое выявило проблему в одном из двигателей (задержка реакции при выключении). После этого дата возвращения к полетам была перенесена с начала на конец ноября. Специалисты SpaceX вернули ступень в ангар и сняли с нее двигатели для проверки. Только несколько дней назад первая ступень Falcon 9 вновь была установлена на испытательном стенде. Считается, что огневые испытания полной длительности (30 с) могут состояться уже в ближайшую субботу 31 октября. Помешать этим планам может погода, прогноз которой пока остается неблагоприятным.

В прошлом SpaceX уведомляла население Макгрегора через местные СМИ о планах проведения огневых испытаний ракет и связанном с ними шуме. Пока такого уведомления не было. Впрочем, его не было и при коротком включении в сентябре. Возможно, отсутствие оповещений связано с тем, что сейчас используется новый испытательный стенд, который может быть оборудован дополнительными системами для поглощения шума.

Планы SpaceX по спасению первых ступеней Falcon 9 не изменились. Начиная со следующего пуска, попытки вернуть Falcon 9 на плавучую автономную платформу продолжатся. За последние месяцы баржа Of Course I Still Love You («Конечно я тебя люблю») была частично модернизирована. Эти улучшения помогут расширить диапазон погодных условий, при которых возможна посадка ракет.

* UPD. Президент SpaceX Гвен Шотвелл заявила 27 октября, что пуск ракеты Falcon 9 со спутниками ORBCOMM OG2 запланирован на начало декабря.

Подробности

Опубликовано: 23.10.2015 10:54

На этой неделе американский космический аппарат «Новые горизонты» (New Horizons) передал на Землю снимок спутника Плутона Кербес. Таким образом, сейчас в распоряжении астрономов есть фотографии всех пяти спутников этой карликовой планеты.

По своему диаметру Кербес считается вторым с конца спутником Плутона после Стикса. Впрочем, новая фотография свидетельствует о том, что старая оценка его размеров была завышенной. Выяснилось, что Кербес имеет двухъядерную форму. Размеры первой доли составляют 8 км, а второй – 5 км в поперечнике. Ученые предполагают, что Кербес мог образоваться при столкновении и слипании двух объектов. Эта идея согласуется с тем, что отражающая способность поверхности Кербеса не отличается от альбедо некоторых других спутников Плутона. По абсолютному значению альбедо ученые делают вывод, что, скорее всего, Кербес покрыт относительно чистым водяным льдом.

Предыдущая оценка массы Кербеса была получена по данным телескопа Хаббл. Наблюдая за этим телом, ученые оценивали его гравитационное влияние на другие спутники. Оно оказалось выше, чем ожидали ученые. Из-за этого Кербес считался большим и массивным, а малое количество отраженного света объяснялось темной поверхностью спутника.

Тем временем, сегодня ночью зонд «Новые горизонты» начал коррекцию курса, которая позволит в 2019 году совершить пролет мимо объекта 2014 MU₆₉ в поясе Койпера . Для этого в течение ближайших двух недель потребуется провести еще три включения двигательной установки.

Подробности

Опубликовано: 22.10.2015 11:00

Недавно на полигон компании SpaceX рядом с техасским г. Макгрегор был доставлен испытательный аппарат DragonFly («Стрекоза»). Этот аппарат, предположительно, сделан из модифицированного тестового изделия, которое использовалось в мае 2015 года для испытания системы аварийного спасения будущих пилотируемых кораблей на стартовой площадке (LAS Pad Abort Test). Теперь в роли DragonFly он пригодится для отработки реактивной посадки космических кораблей на Землю.

Повторное использование космических систем было и остается ключевой идеей, вокруг которой строится стратегия компании SpaceX. По мнению основателя SpaceX Илона Маска, многоразовые ракеты-носители позволят в разы удешевить вывод грузов на орбиту Земли. Руководители компании все еще надеются, что им удастся до конца этого года мягко посадить на плавучую посадочную платформу первую ступень ракеты Falcon 9. Даже критики SpaceX признают, что в апреле, когда садящаяся на баржу ступень была потеряна из-за сломавшейся посадочной опоры, компания вплотную приблизилась к реализации своего плана. Первый случай, когда ступень удастся вернуть на Землю, станет ключевым этапом реализации планов SpaceX.

В то же время, планы по созданию полностью многоразовых космических систем постоянно откладываются. SpaceX уже отказалась от идеи сделать вторую ступень ракеты Falcon 9 многоразовой. Технически это было бы очень сложной задачей. Кроме того, грузоподъемность такой ракеты резко бы уменьшилась, поэтому рентабельность многоразовой второй ступени с самого начала вызывала сомнения. Полностью многоразовой должна стать только новая ракета-носитель SpaceX, обе ступени которой предполагается оснастить метановыми двигателями «Раптор». В последнее время не было никакой новой информации о том, как продвигается разработка этих двигателей.

Кроме того, в телешоу 31 августа директор программы НАСА по разработке коммерческих пилотируемых кораблей Кейти Людерс заявила, что американское космическое агентство отклонило предложение SpaceX использовать реактивную посадку для мягкого возвращения на Землю пилотируемых «Драконов». Пилотируемые корабли SpaceX будут приземляться в воды Тихого океана, а потому повторное их использование станет невозможно. До этого считалось, что через несколько лет после начала полетов SpaceX сертифицирует реактивную посадку в НАСА и сможет ее применять на пилотируемых кораблях. Неизвестно, относились ли слова Кейти Людерс ко всему сроку действия контракта между НАСА и SpaceX или только к первому этапу программы.

Иронично, что корабли CST-100 (Старлайнер) компании Boeing, которые не считаются особо инновационными, будут приземляться на Землю и использоваться многократно. Инженеры Boeing намерены использовать парашютную систему торможения в атмосфере и надувные амортизаторы для смягчения удара о Землю.

В мае 2014 года, т. е. примерно в то же время, когда пилотируемый корабль Dragon был представлен публике, стало известно о программе SpaceX по испытанию его реактивной посадочной системы. Теперь, спустя год, компания вплотную приблизилась к началу тестов.

В прошедшие годы полигон в Макгрегоре использовался для отработки реактивной посадки ракет Falcon 9. На нем совершал свои взлеты и посадки однодвигательный испытательный стенд «Кузнечик», а затем – вплоть до аварии в августе прошлого года – его трехдвигательный потомок, известный как «Кузнечик-2» или Falcon-9R dev.1. Кроме того, в Макгрегоре проводятся огневые испытания обеих ступеней всех ракет Falcon 9 до отправки их на космодром. Сейчас там находится первая ступень ракеты, которая должна будет вывести на низкую орбиту Земли 11 спутников ORBCOMM OG2 в декабре этого года. Это будет первый пуск SpaceX после аварии 28 июня. Первое включение ступени состоялось в сентябре. Полноценный 30-секундный прожиг был запланирован на октябрь, однако до сих пор он не проведен. Возможно, именно с этим связан перенос следующего пуска с 20 ноября на декабрь.

Испытательный полигон SpaceX в Макгрегоре

С завершением проверок следующей Falcon 9, т. е. в ближайшие недели, стенд и специалисты SpaceX освободятся для работы с DragonFly. На первом этапе этот аппарат не будет подниматься на высоту, сравнимую с высотой полетов «Кузнечика» и Falcon-9R dev.1. По требованию Федерального управления гражданской авиации США (организация, контролирующая полеты в воздушном пространстве), перед началом полноценных испытаний посадочной системы SpaceX должна провести дополнительные проверки. Сейчас испытательный аппарат может использоваться на высоте до примерно 25 м (80 футов) выше уровня поверхности Земли. Кроме того, испытатели должны обеспечить безопасную зону радиусом более 900 м вокруг полигона. Во время предварительных испытаний DragonFly будет подвешен к крану при помощи троса. Наблюдатели заметили, что новый кран уже доставлен в Макгрегор.

Аналогичным образом проводились испытания посадочного аппарата «Морфеус» (Morpheus), который был прототипом универсальной посадочной платформы для научно-исследовательских станций. Испытания продолжались с 2010 по 2014 год, и первые свои полеты «Морфеус» совершал, будучи подвешенным на тросе. Аппарат SpaceX на первом этапе будет подвергнут динамическим испытаниям. Затем ему предстоит пройти серию коротких включений двигателей SuperDraco, первое из которых должно состояться в течение ближайших недель. Вся программа испытаний займет не менее двух лет.

DragonFly имеет массу около 6,35 т. Он оснащен четырьмя посадочными опорами. После тестов с закреплением на тросе его ждет четыре этапа отработки, о которых уже сообщалось ранее. Первый – посадка с реактивной поддержкой. На этом этапе аппарат будет сбрасываться с вертолета и приземляться на парашютах. Торможение у Земли будет обеспечивать 5-секундное включение двигателей. На втором этапе после сброса с вертолета DragonFly Будет использовать только двигатели, без парашютов. Третий и четвертый этапы будут проходить аналогично, только для набора высоты будет использоваться не вертолет, а собственная двигательная установка корабля. Подробнее о программе можно прочитать здесь. DragonFly оснащен восьмью двигателями SuperDraco, работающими на монометилгидразине и тетраоксиде азота. Они разделены на четыре кластера по два двигателя в каждом. Суммарная тяга двигательной установки составляет более 530 кН (54 тс). Эти двигатели способны достигать полной тяги через 100 мс после зажигания.

Аналогичной двигательной установкой будут оснащаться пилотируемые корабли Dragon 2. Пока что планы SpaceX не изменились, и первый испытательный полет Dragon 2 все еще планируется в конце 2016 года.

Подробности

Опубликовано: 19.10.2015 11:28

Ученые из Брауновского университета считают, что крупная Мафитовая возвышенность (Mafic Mound) в районе южного полюса Луны является редкой вулканической структурой. Мафитовая возвышенность имеет около 800 м в высоту и 75 км в поперечнике. Она находится внутри гигантского кратера Бассейн Южный полюс-Эйткен, известного как самый крупный ударный кратер Луны. Американские геологи считают, что любопытная гора образовалась под действием необычных вулканических процессов, которые активизировались из-за столкновения спутника Земли с рекордно крупным объектом. «Если мы предложили верное объяснение механизмов образования этой горы, оно свидетельствует о существовании принципиально нового для Луны геологического процесса». – говорит Дэниел Мориарти, аспирант из подразделения Наук о Земле, окружающей среде и планетологии Брауновского университета.

Мафитовая возвышенность была открыта в 1990-х годах. Она сложена мафитами, т. е. магматическими породами, состоящими из пироксена и оливина. В химическом составе пироксенов, слагающих гору, присутствует большое количество кальция, тогда как окружающие породы содержат очень мало этого элемента.

Мориарти и его советник, первооткрыватель горы Карли Питерс, проанализировали данные наблюдения Луны с трех космических аппаратов: индийского «Чандраян-1», американского зонда LRO и изучавших гравитационное поле Луны спутников GRAIL. Геологи пришли к выводу, что удар объекта, образовавшего Бассейн Южный полюс-Эйткен, должен был расплавить породы под поверхностью Луны на глубине до 50 км. Согласно первому из двух возможных сценариев, постепенно недра планеты охлаждались и застывали, начиная от краев и продвигаясь к центру. При этом остававшиеся жидкими породы в центре бассейна выдавились на поверхность, как зубная паста из тюбика. Этот сценарий хорошо объясняет особенности химического состава Мафитовой возвышенности.

Второй сценарий основан на предположении, что лунная мантия растопилась под местом удара. Выброс большого количества обломков из кратера привел к тому, что гравитация в районе бассейна уменьшилась, и растопленная мантия поднялась на поверхность.

По мнению Мориарти, ученым была бы крайне полезна возможность напрямую изучить образец пород с мафитовой возвышенности. К сожалению, этот регион находится на обратной стороне Луны, и перед отправкой туда посадочной платформы пришлось бы предварительно вывести спутник-ретранслятор на орбиту Луны, что существенно удорожает миссию. В прошлом американские пилотируемые экспедиции, как и советские исследовательские аппараты, совершали посадку на видимую сторону Луны. Тем не менее, посадку на заднюю сторону уже через несколько лет может совершить Китай.

В изучении южного полюса Луны заинтересовано также Европейское космическое агентство, директор которого, Йоханн-Дитрих Вернер, известен как активный сторонник идеи лунного поселения. К сожалению, у ЕКА не достаточно средств для финансирования лунных проектов, а создать международную коалицию для освоения Луны пока не удается: Китай предпочитает двигаться аккуратно и самостоятельно, НАСА занято марсианскими планами, а Роскосмос сейчас пытается справиться с резко сократившимся финансированием. Тем не менее, давно намеченное сотрудничество между ЕКА и Роскосмосом в подготовке российских лунных исследовательских станций продолжается. Предполагается, что европейские организации разработают для них часть научных приборов и отдельные элементы оборудования, включая систему посадочной навигации.

На приведенной топографической карте Мафитовая возвышенность находится в центре по горизонтали и чуть ниже центра по вертикали.

Подробности

Опубликовано: 18.10.2015 11:44

Чем больше информации передает на Землю зонд «Новые горизонты» (New Horizons), тем больше ученые осознают, как плохо понимали природу Плутона до состоявшегося 14 июля 2015 года близкого пролета. Ожидания найти геологически мертвый обломок камня, испещренный ударными кратерами, абсолютно не подтвердились.

На новых снимках равнины Спутник, которые опубликовало НАСА 17 октября, на поверхности карликовой планеты можно рассмотреть детали размером от 250 м, а вся отснятая площадка имеет 250 м в поперечнике. Даже в таком крупном масштабе на равнине не видно никаких следов кратеров. Кроме того, в центральной и северо-восточной части региона обнаружены необычные ямы и рытвины. В среднем они имеют сотни метров в длину и десятки метров в глубину. Планетологи утверждают, что эти структуры рельефа могли сформироваться при сублимации или испарении из экзотических (в основном азотных) льдов, которыми сложена равнина Спутник. В то же время, назвать механизмы, которые приводили бы к активизации этих процессов, они затрудняются.