Подробности

Опубликовано: 25.03.2015 21:49

Сегодня на специальном брифинге заместитель администратора НАСА Роберт Лайтфут объявил, что агентство выбрало вариант «Б» для миссии по захвату астероида и доставке его на лунную орбиту, известной как ARM (Asteroid Redirect Mission). Эта миссия стала ключевой в планах НАСА на 2020-е годы после того, как агентство отказалось от идеи долгосрочной экспедиции к астероиду на его естественной орбите.

Более полугода эксперты выбирали одну из двух концепций миссии. Согласно варианту «А», автоматический аппарат с электрореактивной двигательной установкой, работающей от солнечной энергии, должен был доставить маленький астероид диаметром до нескольких метров на лунную орбиту. Вторая схема, выбранная НАСА только вчера, предполагает захват камня с поверхности большого астроида.

У специалистов Лаборатории реактивного движения НАСА сохранится возможность выбирать наиболее подходящую цель для автоматического зонда до 2019 года, однако сейчас перспективным считается астероид 2008 EV5 диаметром около 150 м. Его орбита пересечется с орбитой Земли в июне 2021 года. В прошлом 2008 EV5 рассматривался в качестве возможной цели для японской миссии по доставке грунта «Хаябуса-2» и европейской миссии с аналогичными целями MarcoPolo-R.

Запуск аппарата, по словам Лайтфута, планируется декабрь 2020 года. Транспортировка астероида на орбиту Луны должна занять 400 дней, а полет астронавтов к объекту состоится в конце 2025 года. Если план не изменится, люди будут изучать астероид в течение 24-25 дней. Выбранный вариант миссии дороже отвергнутого приблизительно на 100 млн долларов. Таким образом, общая стоимость ARM без учета затрат на ракету-носитель составит 1,25 млрд долларов. Преимуществом плана по захвату камня с поверхности астероида называется более глубокая отработка технологий, которые понадобятся для полета на Марс. Вторая причина выбора опции «Б» заключается в том, что шансы найти булыжник достаточного размера на поверхности крупного астероида достаточно велики, тогда как маленькие отдельнолетающие астероиды встречаются достаточно редко. Для изменения орбиты астероида и доставки его к Луне планируется использовать буксир на ионных двигателях и солнечной энергии, известный как SEP (Solar Electry Propulsion).

Подробности

Опубликовано: 25.03.2015 10:34

Американские ученые впервые обнаружили азот в образцах, собранных на поверхности Марса. Сделать это удалось благодаря установленному на марсоходе Curiosity инструменту SAM, который анализирует испарения, возникающие при нагревании образцов. Прибор обнаружил оксид азота, вероятно, высвобожденный при тепловом распаде нитратов – солей азотной кислоты. На Земле эти минералы используются в процессах жизнедеятельности организмов. Открытие в очередной раз указывает на то, что на древнем Марсе существовали условия для поддержания жизни.

Соединения азота удалось обнаружить в пробах аргиллита, изученных марсоходом в прошлом году. Результаты анализа показывают, что в образцах Cumberland и John Klein присутствовало до 1100 частей нитратов на миллион. Предполагается, что изученные аргиллиты имеют осадочное происхождение и сформировались на дне озера, существовавшего в кратере Гейла в прошлом.

Азот – составной элемент молекул ДНК и РНК, а следовательно, он является необходимым компонентом для всех известных форм жизни. К сожалению, атмосферный азот и на Земле, и на Марсе находится в форе двухатомных молекул газа N2. Связь между этими атомами настолько сильна, что газ очень слабо взаимодействует с другими веществами. Из-за этого атмосферный азот на Земле очень редко участвует в биологических процессах. С другой стороны, нитратные группы (соединения азота с кислородом, NO3) легко взаимодействуют с другими атомами и молекулами. Именно они являются источником азота для жизни на Земле.

Нет никаких оснований предполагать, что происхождение азотсодержащих молекул на Марсе связано с деятельностью живых организмов. Современная поверхность соседней планеты считается непригодной для поддержания жизни. Ученые считают, что азот появился на Марсе в далеком прошлом и связан с небиологическими процессами, такими как метеоритная и, возможно, грозовая активность.

Тем не менее, предыдущие находки марсохода Curiosity указывают на то, что несколько миллиардов лет назад Марс был гораздо больше похож на Землю. На его поверхности длительное время существовала вода в жидком виде, по составу и кислотности мало отличающаяся от земной. Были найдены и другие элементы, необходимые для жизни. Поэтому обнаружение азота становится еще одним свидетельством того, что древний Марс был пригоден для существования жизни, какой мы ее знаем. Это, конечно, не означает, что жизнь там действительно была.

Подробности

Опубликовано: 24.03.2015 11:14

Согласно официально объявленным и подтвержденным недавно планам, Китай планирует развернуть свою многомодульную станцию, внешне напоминающую российский «Мир», к 2022 году. В 2018 году должен быть запущен базовый блок станции, в 2020 году первый, а в 2022 году – второй исследовательский модуль. Однако прежде чем приступать к этому амбициозному проекту, китайским специалистам необходимо проверить еще несколько ключевых технологий.

В 2011 году Китай вывел на орбиту свою первую посещаемую станцию, состоящую из одного модуля – «Тяньгун-1». Ее размеры и функциональность были ограничены грузоподъемностью китайских ракет. Находящая сейчас в эксплуатации ракета-носитель «Шеньчжоу-2F» (CZ-2F, LM-2F) способна выводить на низкую орбиту Земли грузы массой до 8,5 т, и именно такова масса «Тяньгун-1». Для сравнения, масса базового модуля российского сегмента МКС «Заря» составляет более 20 т. «Тяньгун-1» имеет длину 10,4 м, диаметр 3,35 м и жилой объем 15 м³. Его трижды посещали предназначенные для пилотируемых полетов корабли «Шэньчжоу». В 2011 году был запущен автоматический «Шэньчжоу-8», в ходе которого были отработаны операции сближения и стыковки. В 2012 состоялись два пилотируемых полета длительностью около двух недель каждый.

Модуль «Тяньгун-2» (предположительно)

«Тяньгун-1» до сих пор находится в космосе и даже, согласно официальным заявлениям, имеет достаточный запас топлива для поддержания орбиты. Однако многомодульная станция должна будет просуществовать до 2032 года, поэтому без дозаправки ей не обойтись. Кроме того, для увеличения продолжительности пилотируемых экспедиций Китаю необходимо отработать замкнутую систему жизнеобеспечения – длительность полетов «Шэньчжоу-9» и «Шэньчжоу-10» к первому «Тяньгуну» была ограничена запасами воздуха и воды, доставленными с Земли.

Грузовой отсек «Тяньчжоу-1»

Для решения оставшихся проблем в 2016 году Китай планирует запустить новую одномодульную станцию, «Тяньгун-2». За ее основу взят модуль-дублер, подготовленный на случай неудачи первого эксперимента, поэтому размеры новой орбитальной лаборатории не изменятся. Раньше заявлялось, что для ее вывода будет использоваться все та же ракета CZ-2F. При этом существуют слухи, что масса лаборатории будет увеличена до 13 тонн, а следовательно, для ее запуска понадобится находящаяся в разработке ракета-носитель среднего класса CZ-7. Ее грузоподъемность составит до 14 тонн на низкую орбиту. Первый полет CZ-7 запланирован на 2016 год, а второй – на 2017, потому информация о повышении массы «Тяньгуна-2» вызывает сомнения: вряд ли такую дорогую нагрузку доверят непроверенной ракете. В 2017-м году также должна начаться эксплуатация ракет-носителей тяжелого класса CZ-5, способных выводить в космос около 25 тонн. Именно они будут использоваться для строительства многомодульной станции.

Макет грузового «Тяньчжоу»

До конца 2016 года к лаборатории «Тяньгун-2» отправится пилотируемая экспедиция «Шэньчжоу-11». К сожалению, о составе команды корабля пока ничего не известно. Основными задачами полета «Шэньчжоу-11» станут, во-первых, испытание системы сближения и стыковки, которая понадобится для строительства многомодульной орбитальной станции, а во-вторых – проверка регенеративной системы жизнеобеспечения, установленной на «Тяньгуне-2». Эта система будет способна перерабатывать углекислый газ и воду. Заявляется, что длительность работы экипажа на новой космической лаборатории будет больше, чем длительность полетов «Шэньчжоу-9» и «Шэньчжоу-10».

В 2017 году ракета CZ-7 (это будет ее второй полет) отправит к станции новый грузовой корабль «Тяньчжоу-1». Если китайский пилотируемый корабль «Шэньчжоу» похож на российский «Союз», то «Тяньчжоу» внешне имеет мало общего и с ним, и с «Прогрессом». Свой корпус он унаследовал от модуля «Тяньгун», поэтому по своим размерам и вместимости значительно превышает российские корабли. Лаборатория «Тяньгун» имеет только один стыковочный узел. Из-за этого полет грузового корабля состоится уже после возвращения космонавтов на Землю. Целью миссии «Тяньчжоу-1» станет отработка дозаправки станции топливом.

Если вся программа полета лаборатории «Тяньгун-2» будет выполнена успешно, к 2018 году Китай будет готов приступить к запуску первого модуля своей полноценной орбитальной станции. Таким образом, в 2016 году после трехлетнего затишья в китайской пилотируемой космонавтике начнется период активного развития. Параллельно Китай интенсивно готовится к запуску различных автоматических станций на Луну. Если в 2020-х годах спутник Земли станет объектом интереса пилотируемой космической программы Китая, это вряд ли кого-нибудь удивит.

Подробности

Опубликовано: 23.03.2015 10:43

Отправка исследовательских аппаратов на другие планеты остается дорогостоящим занятием. Каждая исследовательская станция – уникальное изделие, на разработку которого уходят годы. Сейчас в Лаборатории реактивного движения НАСА прорабатывается концепция научных микрозондов, способных совершать посадку на Марс. Проект получил название MARSDROP. Существенным его преимуществом является возможность отправлять посадочные зонды в космос в качестве попутной нагрузки во время запуска больших исследовательских миссий.

Разработчики полагают, что пара микрозондов, которые будут добираться до Марса на борту основной исследовательской станции, увеличат стоимость миссии не более чем на 5%. При этом они позволят удвоить и даже утроить количество точек поверхности, изученных за одну миссию. Масса одного зонда не позволит вместить в него много научной нагрузки, но аппарат сможет изучать запыленность атмосферы и наличие в точке посадки основных ресурсов, что, как заявляется, пригодится при подготовке пилотируемой экспедиции. Благодаря использованию крыловидного парашюта и видеонавигации инженеры надеются увеличить точность посадки до десятков метров. Микрозонды можно будет сбрасывать в интересные для ученых, но пока еще не изученные регионы Марса – долину Маринера, область гейзерной активности в районе южного полюса, места предполагаемого появления сезонных водных потоков.

Сейчас команда разработчиков выбирает научные приборы, которые удастся вместить в микрозонд размером 30 см и массой около 1 кг. Для изучения поверхности и геологического строения необходимы фотокамеры и микроскопы, работающие в разных диапазонах излучения. Если удастся увеличить срок активной службы отдельных микрозондов до нескольких лет, они смогут работать в качестве единой сети по мониторингу погоды и сейсмической активности.

Успех проекта открыл бы дорогу для бюджетных исследований других тел Солнечной системы, имеющих атмосферу, таких как Венера и Титан. Впрочем, на данный момент остается много конструктивных проблем, которые разработчикам, в случае продолжения финансирования, только предстоит решить.

Подробности

Опубликовано: 20.03.2015 10:55

В 2012 году компания SpaceX начала проводить кратковременные полеты тестового аппарата «Кузнечик» (Grasshopper) – упрощенной версии первой ступени ракеты Falcon 9. Аппарат был способен подниматься на небольшую высоту и мягко садиться на Землю. Испытания проводились на полигоне компании SpaceX в штате Техас. «Кузнечик» совершил восемь полетов с максимальной высотой подъема 744 м, после чего его заменили на улучшенный аппарат, оснащенный тремя двигателями вместо одного – Falcon 9R Dev1, который часто называли просто «Кузнечиком 2.0». Известно, что он совершил четыре успешных полета. Во втором и третьем он поднялся на максимальную высоту, разрешенную законами штата – 1000 м. Информация о четвертом полете не раскрывается, а вот пятый, произошедший в августе 2014 года, наделал много шума. Автоматика ракеты зафиксировала аномалию и приняла решение уничтожить аппарат в воздухе, чтобы избежать повреждений на земле. Видеозапись взрыва попала в СМИ.

Планировалось, что следующая версия «Кузнечика», Falcon 9R Dev2, будет отправлена на частный испытательный полигон «Космопорт Америка» в штате Нью-Мексико весной 2015 года. Там аппарат смог бы совершать полеты на высоту до 80 км. Однако в прошлом году, параллельно с испытаниями «Кузнечика», SpaceX достаточно успешно экспериментировала с возвращением первых ступеней реальных ракет. Официально заявляется, что к осени 2014 года специалистам компании удалось добиться управляемого снижения и мягкого торможения ступени перед поверхностью океана. И хотя первая попытка посадить ступень на баржу в январе 2015 года окончилась неудачно, даже многие критики пришли к выводу, что компания уже близка к осуществлению мягкого возврата ступени.

В таких условиях продолжение экспериментов с «Кузнечиком» становится бессмысленной тратой труда и средств. Неудивительно, что первую ступень Falcon 9, которая производилась для Falcon 9R Dev2, теперь предполагается использовать для запуска прототипа пилотируемого корабля «Дракон» (Dragon) по программе испытаний его системы аварийного спасения (In-Flight Abort Test).

Между тем, проект «Космопорт Америка» попал в трудное финансовое положение. Полигон в пустыне был построен с расчетом на туристические полеты суборбитальных самолетов SpaceShipTwo компании Virgin Galactic, однако начало их эксплуатации уже много лет откладывается, а полигон пустует. К счастью, похоже, вскоре полигон может получить первого клиента.

Как сообщается, SpaceX планирует продолжить эксперименты с многоразовостью своих ракет в Нью-Мексико. Туда будут доставлены первые из тех ступеней ракеты, что удастся спасти. В самом оптимистичном случае на полигон отправится ступень Falcon 9, которая выведет на орбиту грузовой корабль «Дракон» в середине апреля.

С первой из возвращенных ступеней будут проведены проверки и дополнительные летные испытания. Так специалисты надеются оценить состояние систем ракеты после одного полного рабочего цикла и определить, ее ресурс, т. е. сколько полетов ступень способна выдержать. Вторую по счету возвращенную ступень SpaceX планирует использовать для квалификационных испытаний.

В случае успеха тестов, первый полет с полезной нагрузкой уже использованная однажды ступень Falcon 9 сможет совершить ближе к концу 2016 года.

Еще одним важным этапом в проекте создания многоразовых ракет станет возвращение их первых ступеней не на баржу, а на сушу. Это позволит сократить время на межполетное обслуживание и уменьшить зависимость от погоды – как известно, в феврале SpaceX пришлось отказаться от попытки спасения ракеты из-за шторма в Атлантическом океане. Первая попытка вернуть ступень на твердую землю может состояться уже в середине лета после запуска спутника Jason-3, предназначенного для картографирования океанического дна. Ступень ракеты, которая стартует с военной базы Ванденберг в Калифорнии, должна будет вернуться на площадку №4. В дальнейшем, при стартах с восточного побережья, для посадок ступеней будет использована площадка №13 на мысе Канаверал.

Подробности

Опубликовано: 19.03.2015 09:59

1. Международная космическая станция.

Как бы ни хотелось отдельным политикам, российский сегмент МКС нельзя отделить от американского. Во-первых, по юридическим причинам. Наш сегмент состоит из двух полнофункциональных модулей (ФГБ «Заря» и служебный модуль «Звезда») и трех малых – «Пирс», «Поиск» и «Рассвет». Первые два – просто стыковочный и шлюзовой отсеки, герметичные шарики диаметром около 2,5 м. Для их доставки на МКС использовались стандартные грузовые корабли «Прогресс», у которых бытовой отсек был заменен на модуль. После отстыковки корабля модуль просто остался на станции, а не сгорел в плотных слоях атмосферы, как это обычно происходит со бытовым отсеком. Достаточно широко известно, что модуль «Заря» принадлежит НАСА. А вот то, что «Рассвет» тоже произведен и доставлен на орбиту по заказу американцев, обычно не говорят. Таким образом, Роскосмосу из всей МКС принадлежит один модуль с двумя шлюзовыми отсеками – не очень жизнеспособная конструкция. Конечно, изначально задумывалось не так. Однако за 16 лет существования МКС российский сегмент так и не был достроен из-за проблем с финансированием.

Вторая причина, по которой разделение сегментов станции невозможно – физическая. Во-первых, сложно сказать, получится ли вообще разделить модули стыковочные узлы модулей «Юнити» и «Заря». Во-вторых, российский и американский сегменты не автономны. Нам нужны американские гиродины для управления положением в пространстве и электричество, им нужна наша система жизнеобеспечения.

Сейчас научно-технический совет Роскосмоса возглавил Юрий Коптев, который командовал всем российским космическим агентством в 1990-х, во времена программы «Мир-Шаттл» и начала строительства МКС. По всей видимости, вопрос о продлении работы станции до 2024 года можно считать решенным. НАСА не против сохранить станцию до 2028 года, и нельзя исключать, что Роскосмос эту идею поддержит - в конце концов, отдельная станция будет обходиться дороже.

2. Вместо МКС.

У РКК "Энергия" есть идея все-таки достроить российский сегмент, запустив к нему лабораторный модуль МЛМ, узловой УМ и научно-энергетический НЭМ. Это предложение недавно поддержал Роскосмос. Конечно, всем будет жалко в 2024 году топить новую технику, поэтому перед затоплением МКС три наших модуля отделятся и образуют новую станцию – О(П)СЭК, т. е. орбитальный (пилотируемый) сборочно-эксплуатационный комплекс. Он останется на орбите МКС, а не переместится на высокоширотную орбиту, и будет еще много лет кормить предприятия российской космической отрасли.

В свою очередь, НАСА не собирается строить новую станцию после МКС. Американцы рассчитывают, что в 2020-х на низкой орбите появятся частные космические станции. Так это звучит формально. В реальности, скорее всего, речь идет о том, что НАСА окажет существенную консультативную и даже финансовую помощь компании Bigelow Aerospace, которая занимается надувными конструкциями. Зарабатывать Bigelow будет на проведении лабораторных экспериментов и на туристах, доставлять которых на станцию будут корабли CST-100 от корпорации Boeing и, возможно, Dragon от SpaceX. Можно отметить, что основатель компании Роберт Бигелоу, представляя недавно маленький надувной модуль для МКС, который планируется запустить в сентябре, признался, что занимается космосом не ради получения прибыли.

3. За пределами низкой орбиты.

Самостоятельно американское космическое агентство организовывать полеты на низкую орбиту Земли после МКС не планирует. Это связано с тем, что оно намерено заняться полетами в дальний космос. Под этими словами обычно имеют в виду весь космос, начиная с высоких эллиптических орбит Земли. Сейчас известно о двух планируемых миссиях: в начале 2020-х астронавты должны долететь до орбиты Луны, а в «середине 2020-х» – совершить экспедицию длительностью до трех недель к астероиду, заранее доставленному на лунную орбиту. Мозговой центр НАСА в Техасском университете предложил не переходить сразу к длительным (т. е. более полугода) полетам в дальний космос, а постепенно отрабатывать технику и решать медицинские проблемы на лунной орбите. По мнению аналитиков, первые полеты могут длиться до трех недель – для этого будет достаточно нового пилотируемого корабля «Орион». Затем можно добавить к нему бытовой отсек и постепенно, до 2030 года, увеличивать длительность полетов на лунную орбиту до трех месяцев. Долгосрочные полеты – посещения астероидов на собственных орбитах, облеты других планет, высадка на спутник Марса – могут состояться только в 2030-х.