Подробности

Опубликовано: 18.02.2015 08:18

Вечером 17 февраля специалисты Лаборатории реактивного движения НАСА опубликовали последние снимки карликовой планеты Церера, сделанные подлетающим к ней зондом Dawn («Рассвет»). Теперь можно с некоторой определенностью утверждать, что форма Цереры отличается от идеального шара. Это относится ко многим планетам, но из-за небольших размеров карликовой планеты эффект оказался более выраженным. Благодаря рекордному разрешению, на ее поверхности можно рассмотреть множество крупных и мелких кратеров, однако все еще видно много форм рельефа, возникших или изменившихся под действием эндогенных и экзогенных процессов на самой планете.

Подробности

Опубликовано: 17.02.2015 15:42

Компания SpaceX Илона Маска, хорошо известная своими амбициозными проектами, запланирована на 2015 год много интересных для наблюдателей испытаний, однако точные сроки реализации этих планов неизвестны. К счастью, по открытым данным можно составить приблизительное расписание ожидаемых событий.

Ближайшее событие произойдет 28 февраля, когда ракета-носитель Falcon 9 должна будет вывести тяжелый спутник Eutelsat 115 на высокую геопереходную орбиту. Попытки посадить первую ступень ракеты на баржу не будет, поскольку в ней не останется достаточно топлива. Перенос этого пуска по погодным условиям или из-за мелких технических проблем возможен, но SpaceX, скорее всего, постарается сильно его не задерживать. Дело в том, что уже на 4 марта запланированы испытания системы аварийного спасения будущего пилотируемого корабля Dragon на стартовой площадке. Они откладывались с весны 2013, лета-осени 2014 и с января 2015 года. Специалисты SpaceX за несколько лет отработали процедуру пусков ракет, однако испытания Dragon уникальны. В связи с этим перенос даты можно считать достаточно вероятным.

Следующее событие – вполне рядовое – это запуск геостационарного спутника связи TurkmenSat-1, который состоится между 21 и 30 марта. Космический аппарат, разработанный французско-итальянской корпорацией Thales Alenia Space, станет первым спутником Туркменистана. Как и при других запусках на высокую орбиту, попытки вернуть первую ступень ракеты не будет.

8 апреля должен состояться запуск шестого грузового корабля Dragon к МКС (миссия CRS 6). По слухам, дата этого запуска зафиксирована, т. е. его перенос возможен только в случае появления непредвиденных обстоятельств. Запуск на низкую орбиту означает, что нас опять ждет шоу с посадкой Falcon 9 на баржу. Остается только надеяться, что на этот раз погода не подведет, потому что следующая попытка представится только 13 июня в ходе миссии CRS 7. А 25 июня Falcon 9 должен будет вывести спутники ORBCOMM OG2 на низкую орбиту, и это означает еще одну возможность поэкспериментировать с посадкой на баржу.

Во второй половине года ожидается In-Flight Abort Test – испытание системы аварийного спасения корабля Dragon в полете, которое состоится не на мысе Канаверал, а на калифорнийской военной базе Ванденберг. По слухам, в этом тесте SpaceX планирует использовать первую ступень ракеты, построенную для аппарата отработки реактивной посадки Falcon-9R (также известен как Grasshopper 2, «Кузнечик-2»). После теста ступень мягко вернется на Землю, чтобы затем приступить к исполнению своей первоначальной задачи. В июле, также из Ванденберга, должен состояться запуск спутника изучения рельефа океанического дна Jason-3 на низкую орбиту Земли. Пока неизвестно, на какую площадку вернется ступень в ходе In Flight Abort Test и планирует ли SpaceX возвращать ступень Falcon 9 после запуска Jason-3.

Завершит год SpaceX первый пуск тяжелой ракеты повышенной грузоподъемности Falcon Heavy. В случае успеха она станет самой мощной ракетой из всех, доступных на сегодняшний день. Сейчас стартовый стол №39А на Мысе Канаверал проходит модернизацию, после которой сможет использоваться для пусков всех ракет SpaceX. Можно отметить, что, скорее всего, компания SpaceX постарается не проводить пуск тяжелой ракеты до того, как достигнет успеха в посадке первой ступени Falcon 9 на баржу. Потеря трех модулей Falcon Heavy была бы слишком большим расточительством для калифорнийской компании.

Подробности

Опубликовано: 17.02.2015 10:18

Управление по оборонной науке, технологиям и промышленности Китая сообщило о том, что наземные испытания двигателей YF-120t завершены. Эти двигатели предполагается использовать в боковых ускорителях тяжелой ракеты Чанчжэнь-5 («Великий поход-5», CZ-5, LM-5) и в качестве маршевых двигателей первой ступени Чанчжэнь-6.

YF-120t – кислородно-керосиновый двигатель тягой около 140 тс (1340 кН) на уровне моря. Считается, что некоторые идеи разработчики позаимствовали у двигателей семейства РД-170 российского НПО «Энергомаш», однако в целом YF-120t являются оригинальной китайской разработкой.

Семейство ракет Чанчжэнь-5 разрабатывается для исследовательской и пилотируемой космических программ Китая. Их планируется использовать для запуска космического аппарата «Чанъэ-5» (Chang'e 5), который доставит на Землю лунный грунт, а также для вывода на орбиту модулей будущей китайской космической станции. В самой тяжелой конфигурации, с четырьмя боковыми ускорителями, CZ-5 будет способна вывести до 25 т на низкую орбиту Земли и до 14 т на геопереходную орбиту, что сделает ее второй по мощности в мире после американской Delta IV Heavy. Вторая и третья ступени этой ракеты будут использовать кислородно-водородные двигатели YF-50t и YF-75. Первый старт CZ-5 должен состояться с нового космодрома Вэнчан в 2016 году.

Чанчжэнь-6 – ракета легкого класса, основу которой составляет боковой ускоритель Чанчжэнь-5. Она предназначена для вывода грузов массой до 1 т на солнечно-синхронную орбиту высотой 700 км. Испытательный пуск запланирован уже на этот год.

На данный момент Китай не имеет тяжелых ракет-носителей. Предел грузоподъемности ракеты CZ-2F составляет менее 9 т на низкую орбиту, что сильно ограничивает развитие пилотируемых полетов в Китае. К недостаткам ракеты можно отнести и использование в ней двигателей на токсичной топливной паре гептил/амил.

Подробности

Опубликовано: 16.02.2015 12:52

Вот уже больше месяца космическая исследовательская станция Dawn («Рассвет») выполняет маневр сближения с карликовой планетой Церера, которая является крупнейшим телом в поясе астероидов. Цереру, масса которой в 25 раз меньше массы Луны, можно считать одним из интереснейших мест во внутренней Солнечной системе.

Пояс астероидов отделяет каменистые планеты земной группы от внешних планет, четырех газовых гигантов – Юпитера, Сатурна Урана и Нептуна. Он почти полностью состоит из крупных булыжников неправильной формы с линейными размерами до нескольких километров, но встречаются объекты в десятки и даже сотни км диаметром. Диаметр Цереры составляет более 900 км. Этого достаточно, чтобы гравитационные силы придали ей округлую – или, как совсем недавно выяснилось, относительно округлую – форму.

Поверхность Цереры, а ее площадь примерно равна Индии, может считаться достаточно теплой. Температура на ней может достигать -38 градусов Цельсия, однако в среднем составляет -106 градусов. День на карликовой планете длится 9 часов 4 минуты, а вот год в 4,6 раза больше земного, поскольку она находится в 2,77 раза дальше от Солнца.

Согласно нынешним представлениям геологов, недра Цереры холодные. В центре находится большое твердое ядро, а вокруг него – мантия мощностью около 100 км, состоящая из водяного льда. Предполагается, что верхняя кора сложена глинистыми и слюдяными силикатами, серпентинами и карбонатными породами: доломитом и сидеритом. На старых снимках телескопа Хаббл она имеет розоватый цвет. Внимание ученых давно привлекало светлее пятно в северном полушарии. Последние снимки зонда Dawn подтверждают гипотезу о том, что это свежий кратер, на дне которого выступает ледяная мантия. Более того, зонд обнаружил на Церере множество светлых пятен поменьше.

Предполагается, что следующий снимок Цереры от зонда Dawn будет опубликован 16-17 февраля. Он будет почти в два раза подробнее предыдущего, сделанного 12 дней назад. Уже сейчас, однако, можно сказать, что Церера значительно отличается от других изученных нами тел Солнечной системы. Ее форма является относительно округлой, однако планета имеет рекордно неровный по отношению к размерам рельеф, что делает ее похожей на астероид. В южном полушарии присутствуют четко выраженные ударные кратеры, но по всей планете встречаются формы рельефа без явно ударного происхождения. По всей видимости, это наложенные друг на друга и сглаженные временем кратеры.

В прошлом Цереру часто сравнивали со спутниками Сатурна, поверхность которых покрыта льдом. Энцелад, например, даже меньше Цереры, как и Мимас, однако они имеют ровную поверхность. Можно предположить, что разница вызвана двумя факторами. Во-первых, поверхность Цереры не ледяная. Она покрыта коркой из твердых пород, которая затрудняет проявление пластичных свойств льда и выравнивание поверхности после столкновений с астероидами. Во-вторых, и это может быть основной причиной, приливные силы, возникающие из-за взаимодействия с Сатурном, разогревают недра его спутников. Предполагается, что внутри Энцелада даже существует жидкий океан неглубокого залегания. Нагрев также приводит к выравниваю поверхности. Точнее понять, как формировалась внешняя часть Цереры, мы сможем уже в ближайшие недели благодаря новым рекордно подробным снимкам.

Следующий вопрос, на который должен ответить Dawn, касается цвета Цереры. Как уже упоминалось выше, на снимках телескопа Хаббл с увеличенной контрастностью она имела розоватые, серые и белые пятна. Это нетипично для преимущественно серых астероидов. К счастью, на зонде Dawn установлена камера с цветными фильтрами, которая может делать снимки в видимом диапазоне. Она начнет работу после выхода зонда на орбиту Цереры, т. е. в апреле 2015 года.

Подробности

Опубликовано: 13.02.2015 18:25

Почти все, что мы знаем о Титане, стало известно благодаря работе американской автоматической станции «Кассини» (Cassini). Плотная углеводородная атмосфера планеты плохо пропускает видимый свет, поэтому для изучения поверхности Титана используется установленный на «Кассини» радар. За 10 лет работы была картографирована почти половина поверхности спутника. Ученые нашли на нем песчаные дюны, возвышенности, реки и заполненные метановыми морями низины.

Недавно Антуан Лукас, аспирант Калифорнийского технологического института, предложил новую методику обработки шума на радиолокационных изображениях «Кассини». Она позволяет значительно увеличить четкость снимков. По словам Лукаса, шум на изображениях «Кассини» сильно мешал в его работе. Зная, что существуют математические модели обработки шума, он начал изучать публикации по математике, которые обычно не интересуют ученых, напрямую работающих с практическими данными. В конце концов он установил связь с командой ученых из Франции, которая работала над алгоритмом снижения зашумленности изображений. В результате их совместной работы и появилась методика, позднее успешно примененная на практике.

«Это великолепная техника, а Антуан проделал отличную работу». – говорит Рэнди Кирк из команды, работающей с радарными снимками «Кассини». – «Теперь мы можем надежно исключать со снимков объекты, которых там на самом деле нет». По словам Кирка, в первую очередь анализу будут подвергаться наиболее важные изображения, поскольку очистка снимков от шума требует большого объема вычислений.

Методика значительно расширит объем данных, которые можно получать из радиолокационных снимков. Повысится точность трехмерных карт рельефа, русла рек и береговые линии морей можно будет определять точнее. Анализ снимков дюн даст больше информации о дующих на планете ветрах. В результате ученые смогут намного больше сказать о процессах, формирующих поверхность Титана. Кроме того, Лукас полагает, распределение самого шума на снимках может содержать информацию о подповерхностном слое Титана.

Подробности

Опубликовано: 12.02.2015 08:03

Сегодня ночью ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX вывела в космос солнечную обсерваторию DSCOVR. Этот запуск первоначально планировался на январь, но был перенесен. Первая попытка 9 февраля не состоялась из-за отказа радара наземных служб, а 10 февраля пуску ракеты помешал сильный ветер в районе космодрома.

Теперь космическому аппарату DSCOVR предстоит проделать 100-дневный путь до точки Лагранжа L1 системы Земля-Солнце. Хотя этот аппарат достаточно любопытен сам по себе, гораздо больше внимания привлекла вторая попытка компании SpaceX осуществить посадку первой ступени ракеты на баржу. От нее пришлось отказаться с самого начала. Плавучая посадочная платформа способна поддерживать стабильное положение при волнении на море до 5 м, тогда как этой ночью из-за шторма высота волн достигала 8 м. Как сообщил в своем твиттере Илон Маск, первая ступень Falcon 9 опустилась в океан в 10 м от баржи. Основатель SpaceX заявляет, что ее положение в момент посадки было вертикальным. Убедиться в этом можно будет только после публикации видеозаписи с баржи. Третья по счету попытка вернуть ступень может состояться в апреле во время очередного запуска грузового корабля Dragon к МКС.

Существует очень распространенное мнение, что повторное использование ракет не окупится, а примером служат американские космические шаттлы, для которых стоимость запуска к концу эксплуатации достигала 700-800 млн долларов.

Проблема в том, что шаттл – не подходящий объект для аналогии. Это абсолютно уникальная система. В обычном случае большая ракета, состоящая из двух или трех ступеней, поднимает в космос маленький космический корабль массой на два порядка ее меньше. Шаттл же – это многоразовый космический корабль (или, формально, ракетно-космическая система). Т. е. мощный крылатый комплекс выводит в космос сам себя. И именно это делает его таким дорогим. Значительные средства при эксплуатации шаттлов уходили на регулярную проверку гигантских размеров теплозащиты и обслуживание водородных двигателей, установленных на орбитальных модулях (т. е. на тех самолетах, которые мы привыкли видеть). Идея с многоразовыми боковыми ускорителями шаттлов не окупилась по трем причинам. Во-первых, они получали повреждения при ударе о поверхность океана, несмотря на использование парашютов. Во-вторых, соленая вода разъедала конструкции. В-третьих, перезаправка твердым топливом является сложной и дорогой операцией.

Проект многоразовости от SpaceX устроен совсем иначе. Сейчас американцы хотят использовать повторно только первые ступени ракет, которые не набирают орбитальную скорость и могут обходиться без большой теплозащиты. Заправка жидким кислородом и керосином – дело нескольких часов, а реактивная посадка позволяет избежать повреждений от удара о землю.

Есть и обоснованные сомнения насчет проекта Илона Маска. Некоторые специалисты указывают на то, что керосиновые двигатели малопригодны для создания многоразовых ракет из-за образования в них сажи, которую придется вычищать, а гораздо перспективнее выглядят метановые двигатели. Это верно. Но у нас есть примеры испытательных аппаратов Grasshopper и Falcon-9R, которые в сумме пережили полтора десятка полетов – правда, на небольшую высоту. Кроме того, в 1980-х годах у советских инженеров существовала идея сделать многоразовыми боковые ускорители ракеты «Энергия», также использующие керосиновые двигатели. Стоит, однако, иметь в виду, намного дальше идеи проект не ушел.

У человечества нет опыта создания многоразовых космических ракет. Космос все еще остается достаточно сложным и с технической, и с экономической точек зрения, и теоретических знаний отдельного специалиста не достаточно для качественного прогноза. А значит, предсказания насчет экономического успеха проекта SpaceX являются не более чем спекуляциями. Окажется многоразовость выгодной или нет, покажет только практика.