Подробности

Опубликовано: 20.05.2014 09:25

Миссия InSight предназначена для изучения геологического строения Марса. В отличие от Curiosity, она обойдется без марсохода и будет работатать только в точке приземления. Посадочный аппарат планируется оборудовать тяжелой буровой установкой, которая сможет извлечь образцы грунта с глубины до 1-2 метров. Это позволит ученым узнать, как развивалась слоистая структура марсианской коры, а различные сейсмодатчики смогут дать новые данные о строении мантии и ядра Марса. В прошлом ни одна миссия не бурила Марс на такую значительную глубину. Нельзя не упомянуть, что марсоход Экзомарс-2018 также будет оборудован большой буровой устаовкой. Он, однако, будет заниматься поисками следов жизни, а не изучением геологического строения планеты.

Как ни странно, Марс, в чем-то удобнее Земли для изучения эволюции каменистых планет. Соседняя планета значительно меньше. Она остыла быстрее Земли и стала сейсмически пассивной в далеком прошлом, когда Земля находилась еще на стадии формирования. Поэтому на Марсе лучше сохранились геологические отпечатки далекого прошлого.

В прошедшую пятницу космический аппарат, который в 2016 году должен быть запущен к Марсу, прошел последнюю защиту проекта (Critical Design Review). Руководитель проекта InSight в НАСА Том Хоффман сказал, что международные партнеры уже готовы к поставкам своего оборудования, а значит, инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА (основной разработчик межпланетных исследовательских станций в США) могут перейти от этапа разработки проекта к непосредственному созданию аппарата и программного обеспечения.

Многие инструменты для миссии InSight действительно создаются не в США. Роботизированный манипулятор, который предназначен для развертывания оборудования после посадки и перемещения образцов грунта, разрабатывается национальными космическими агентствами Франции и Германии. Сейсмический эксперимент для изучения внутренней структуры планеты предоставит немецко-швейцарско-британская группа. Установка для измерения тепловых потоков и изучения физических свойств недр также создается в Германии. Испания предоставит датчики ветра и температуры.

Посадочный аппарат InSight планируется мягко посадить на площадку около экватора Марса, где ему предстоит работать в течение двух лет. Технически он является адаптированной к новым задачам версией аппарата "Феникс" (Phoenix Mars Lander). Это позволило значительно сократить стоимость миссии. Аппарат InSight разрабатывается в рамках программы НАСА Discovery, которая на конкурсной основе выбирает и финансируют недорогие исследовательские миссии.

Подробности

Опубликовано: 19.05.2014 22:02

Следующий пуск ракеты-носителя Falcon 9 с шестью спутниками Orbcomm OG2 назначен на 11:27-12:21 мск 27 мая.

Это событие нас интересует из-за анонсированной попытки управлять возвращением первой ступени. Основатель SpaceX Илон Маск на днях заявил, что компания планирует в ближайшие месяцы извлечь первую ступень ракеты из океана для изучения, в конце года - посадить ступень на сушу, а в 2015 году первые использовать первую ступень Falcon 9 повторно. Напомню в связи с этим, что запуск спутников Orbcomm OG2 переносился пять раз. Ранее он планировался на сентябрь 2013-го, ноябрь 2013-го, 30 апреля и 10 мая.

UPD. Позднее появилась информация о переносе пуска на 11 июня.

Подробности

Опубликовано: 28.02.2014 20:46

Текущие планы американских пилотируемых полетов в дальний космос базируются на двух программах. Это разработка сверхтяжелой ракеты-носителя Space Launch System (SLS) и тяжелого корабля на четырех астронавтов Orion. В рамках испытаний спускаемый аппарат этого корабля уже в сентябре 2014 года будет впервые выведен на орбиту Земли высотой около 3000 км (см. видео). Это первое испытание называется EFT-1, т. е. Exploration Flight Test-1. Первый пуск ракеты SLS с беспилотным кораблем Orion (EM-1, exploration mission) в качестве груза должен состояться в 2017 году.

Первый пилотируемый запуск EM-2 запланирован на 2021 год. Планировалось, что в этой миссии американские астронавты будут отправлены в район Луны, где их уже должен ждать подогнанный автоматическими станциями астероид. Первоначальный план предполагал простой облет Луны. Здесь стоит сделать отступление и отметить, что планы использования SLS/Orion после 2021 года не определены. Прорабатываются различные концепции, включая долговременные полеты к околоземным астероидам и даже высадку на Марс в 2030-х годах. Вчера в конгрессе НАСА предлагало идеи уже давно объявленной миссии 2021 года, а не последующих.

Полет к астероиду в ходе миссии EM-2 в 2021 году может не состояться по весьма прозаическим причинам - из-за нехватки финансирования НАСА. Программа захвата астероида уже в этом году прорабатывается только на бумаге, поскольку средства на нее не были выделены. В этой стиуации американские космочиновники нашли парадоксальный выход. Предложенная ими программа не включает сложные операции: захват и доставку астероида, или же высадку людей на другую планету. На словах НАСА возвращается к идеям программы "Созвездие": в дальний космос через Луну. На деле же американцы отказываются от простого полета в системе Земля-Луна в пользу межпланетного, объясняя это подходящими условиями в Солнечной системе. В 2021 году удачное взаимное расположение планет позволит достичь Марса в относительно короткие сроки, еще и совершив при этом пролет мимо Венеры. Вся экспедиция должна занять около полутора лет, тогда как в других условиях на нее потребовалось бы 2-3 года.

Давайте рассмотрим подробно предложенный план полета. Традиционно, в 2021-м старт к красной планете должен состояться в конце года - 22 ноября. корабль Orion будет выведен на орбиту ракетой SLS. В качестве двигательного модуля, который выводится тем же пуском (см. рис. 3), предлагается использовать солнечную электрореактивную двигательную установку (Solar Electric Propulsion, SEP, см. рис 6). Пролет мимо Венеры должен состояться через четыре месяца после старта - 4 апреля 2022 года. Использование гравитации этой планеты позволит направить корабль к Марсу и придать ему дополнительное ускорение. Через полгода, 12 октября, корабль с астронавтами достигнет Марса. Облет планеты продлится около 40 часов, а гравитационный маневр направит корабль обратно к Земле. Спускаемый аппарат Orion приводнится в Тихом океане 27 июня 2023 года.

Несмотря на относительную простоту такой миссии по сравнению с астероидной, у нее остаются и недостатки. Первый из них - необходимость разработки обитаемого модуля, в котором астронавты должны будут прожить полтора года (Crew Transfer Hub, см. рис. 3 и 4). Он может быть легким и сравнительно небольшим (в конце концов, миссия не потребует работы людей в открытом космосе), но потребует хорошей защиты от радиации солнечных вспышек. Более значительных вложений потребует двигательный модуль SEP, который пока что находится на начальном этапе разработки. Наконец, потребуется решить и много мелких проблем с надежностью систем жизнеобеспечения. Статистика, накопленная за годы их работы на МКС, оптимизма не внушает.

‹ ›

Подробности

Опубликовано: 06.01.2014 15:01

Радиоастрономы обнаружили звездное трио, которое поможет проверить Общую теорию относительности Эйнштейна. Этим занимаются астрономы из института им. Макса Планка в германском Бонне. Они изучают пульсар, находящийся на орбите двойной звездной системы.

Двойные звезды - весьма распространенное явление во вселенной. Так называют две звезды, находящиеся на небольшом расстоянии друг от друга и вращающиеся вокруг общего центра масс. Например, ближайшая к Солнцу звезда Альфа Центавра является двойной (или даже тройной, если посчитать красного карлика Проксиму Центавра) звездной системой.

По своей природе пульсар представляет собой нейтронную звезду - остаток после взрыва сверхновой. Этот взрыв когда-то в прошлом завершил жизнь массивной звезды. Хотя плотность вещества на месте взрыва сверхновой была недостаточна, чтобы превратить ее в черную дыру, ядра атомов в ней сжались до потери структуры. В результате, образовалась однородная сфера из нейтронов - нейтронная звезда.

Пульсарами становятся те нейтронные звезды, в которых магнитное поле наклонено по отношению к оси вращения. Этот наклон вызывает периодические вспышки и затухания видимого излучения (отсюда и название). Ученым же особо важен тот факт, что периодичность пульсаров соблюдается очень точно и не уступает по устойчивости атомным часам. Благодаря этому свойству астрономы могут определить, живет ли далекий пульсар самостоятельно или находится на орбите другой звезды. Вращаясь вокруг определенной точки, пульсар регулярно приближается к Земле и удаляется от нее. В результате, как это предсказано эффектом Допплера, частота его излучения увеличивается и уменьшается. По статистике, примерно 80% пульсаров, вращающихся с большой частотой, имеют звезду-компаньона.

Пульсар PSR J0337 +1715 был обнаружен американской Национальной Радиоастрономической обсерваторией в Вирждинии в 2007 году. Как вы наверняка догадались, странные колебания частоты пульсара заставили ученых поломать голову. В конце концов, аспирантку из Канады Энни Арчибальд осенило, и ученые получили модель тройной системы из двух звезд и пульсара, которая полностью объясняла аномалии в колебании частоты радиоизлучения. Итак, масса пульсара в 1,4 раза больше массы Солнца. Он вращается вокруг своей оси с частотой 366 раз в секунду и образует тесную систему с белым карликом, который в пять раз легче Солнца. Период обращения пульсара в системе оставляет всего 1,6 дня, что указывает на малое расстояние между ним и второй звездой. Второй белый карлик (0,41 массы Солнца) расположен на удалении и вращается вокруг основной пары с периодом 327 дней.

Ученые полагают, что тройных систем с пульсарами существует очень мало - не более сотни на всю нашу галактику. По мнению немецких ученых, такие объекты дают нам возможность проверить принцип эквивалентности масс из Общей теории относительности. Дело в том, что для описания массы существует две концепции. Инерциальная масса описывает взаимодействие материи с другой материей. Например, толкать коляску проще, чем автомобиль, потому что инерциальная масса коляски меньше. Гравитационная масса описывает гравитационное поле вещества: гиря тяжелее пера, потому что ее гравитационная масса больше. В простейшем виде принцип эквивалентности гласит: инерционная и гравитационная массы равны. У Эйнштейна все немного сложнее. Важнее же то, что по уравнению E = mc² энергия строго связана с массой. Таким образом, энергия гравитационного поля, в котором находится объект, должна создавать дополнительную массу. Масса объекта при этом возрастает. И согласно сильному принципу эквивалентности, эта "самовызванная" масса должна быть равна инерциальной.

Попытки проверить сильный принцип эквивалентности начались в 1970-х годах. Ученые изучали систему Земли-Луны в гравитационном поле Солнца, системы пульсара и звезды в гравитационном поле галактики, но все измерения были ограничены достижимой точностью. "Самовызванная" гравитация Земли слишком мала - она должна составлять примерно одну миллиардную ее массы, да и энергия гравитации галактики очень слаба. Новая система PSR J0337 +1715 дает гораздо больше возможностей для проверки теории. Индуцированная гравитация пульсара, должна достигать 10% его собственной массы, а гравитационное поле соседнего белого карлика достаточно велико. Отслеживая эволюцию системы, ученые смогут проверить сильный принцип эквивалентности масс в сто раз точнее, чем это было возможно ранее. На эту работу потребуется не более года.

Подробности

Опубликовано: 29.12.2013 11:54

Приближающийся год вряд ли станет выдающимся в исследованиях космоса. К сожалению, несколько интересных событий в российской космонавтике было отложено на более поздний срок. Так, первый полнофункциональный исследовательский модуль МКС теперь планируется запустить во второй половине 2015 года, а космический телескоп Спектр-РГ, по всей видимости, не будет отправлен в космос раньше конца 2015 - начала 2016 года. Но и совсем тоскливым наступающий года назвать нельзя.

В кои то веки появился шанс увидеть, как в воздух поднимется ракета Ангара-1.2ПП, самый известный долгострой российской космической отрасли. По последним данным, пуск легкой "Ангары" назначен на лето 2014 года. Других значимых событий в отечественной космонавтике не ожидается, если не считать таковыми весенний-летний запуск научного спутника МГУ "Михайло Ломоносов" (тоже рекордсмен по переносам), а осенью - Электро-Л №2. Этот метеорологический спутник станет преемником и продолжателем дела первого Электро-Л, разрекламированного Зеленым котом. Также можно отметить отправку на МКС новых скафандров для работы в открытом космосе, Орлан-МКС.

В США мы можем в основном надеяться на частный космос. В прошедшем сентябре глава компании SpaceX Элон Маск пообещал продолжить работу по спасению первой ступени (для возможного многократного использования ее в будущем). Следующая попытка управляемой посадки ступени на воду должна состояться уже в феврале.

Продолжается и работа по созданию пилотируемого корабля: на лето запланирован тест системы аварийного спасения Dragon'а. В ходе испытаний ракета-носитель через 80 секунд после пуска инициирует аварийную остановку двигателей, после чего собственные двигатели корабля должны будут увести его в сторону. Затем Dragon опустится на воду на парашюте, как при обычной посадке.

К концу 2014 года компания SpaceX обещала начать стендовые испытания первой ступени своей сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy. Первый полет ее может состояться 2015 или, что более вероятно, в 2016 году.

Давайте не будем забывать и о другой частной компании, Virgin Galactic сэра Ричарда Брэнсона. Хотя их туристический корабль SpaceShipTwo и не предназначен для выхода на орбиту, он позволит любому желающему хотя бы на несколько минут попасть в настоящий космос, что вполне можно считать прорывом. Первый полет SpaceShipTwo "за сто километров вверх" должен состояться уже в наступающем году, но когда именно он произойдет - неизвестно.

Осталось обсудить научно-исследовательскую космонавтику. Здесь основные наши надежды связаны с европейским зондом Розетта, который сейчас направляется к комете Чурюмова-Герасименко. Его полет, начавшийся в 2004 году, подходит к завершающей фазе. Процесс сближения и посадки (см. видео) на объект вроде кометы - очень сложная процедура, которая должна совершиться в 2014 году впервые. Уже в январе зонд "разбудят" для проведения проверок. Аппарат приблизится к комете в мае, в конце лета выйдет на ее орбиту и в ноябре, если все пойдет по плану, совершит мягкую посадку.

Американские же исследования сосредоточены в основном на Марсе. Так, ожидается, что марсоход Curiosity в мае-июне достигнет подножья горы Шарп, после чего приступит к основному этапу своей исследовательской программы. Есть надежда, что нас ждет много интересных открытий. Несколько позже, в сентябре 2014 года, к Марсу прибудет орбитальный аппарат MAVEN, запущенный месяц назад. После проведения обычных проверок он займется исследованием марсианской атмосферы.

Подробности

Опубликовано: 11.11.2013 16:37

Две частицы нейтрино сверхвысокой энергии, которые зарегистрировала антарктическая лаборатория IceCube, оказались космического происхождения. Ранеее считалось, что такие частицы образуются в результате взаимодействия космических лучей с атмосферой.

Нейтрино - это стабильные элементарные частицы, не имеющие электрического заряда, но обладающие очень-очень маленькой массой. Основными источниками этих частиц считаются звезды и космическое излучение. Кроме того, определенные типы нейтрино могут образовываться в ходе процессов радиоактивного распада.

Для регистрации нейтрино была построена обсерватория IceCube ("Ледяной куб") в Антарктиде. Обнаружить нейтрино не так-то просто. Они практически не взаимодействуют с веществом. Поэтому хотя ежесекундно сквозь планету и даже сквозь каждого человека пролетают тысячи нейтрино, мы этого не замечаем. Способ регистрации нейтрино основан на эффекте Вавилова-Черенкова. Мы все знаем, что скорость света в веществе может быть меньше скорости света в вакууме. И если это вещество прозрачное (например, лед), а пролетающие в нем заряженные частицы движутся быстрее скорости света в этой среде, возникает свечение. Но вернемся к нейтрино. При столкновении нейтрино с молекулами льда образуются другие частицы – лептоны. Если их энергия (а значит и скорость) достаточно велика, по эффекту Вавилова-Черенкова они начинают излучать фотоны, или, другими словами, светиться. Это свечение и регистрируют датчики IceCube.

Поскольку нужные энергии достигаются редко, ученым приходится увеличивать свои шансы на обнаружение нейтрино простейшим способом – увеличивая объем исследуемого льда. «Ледяной куб» состоит из 86 скважин глубиной от 1,4 до 2,5 километра, и этих скважинах установлены детекторы. В результате под неусыпным надзором ученых находится 1 куб. км льда.

Физиков интересует не столько информация о самих нейтрино, сколько вопрос происхождения космических лучей. Согласно современным представлениям, при предсмертном гравитационном коллапсе звезд возникают мощные всплески гамма-излучения, которые должны сопровождаться выбросами нейтрино и тех самых космических лучей.

Два события, названных учеными "Берт" и "Эрни", были зафиксированы в августе 2011 и январе 2012 года, однако их анализ завершен только сейчас. Энергия каждой из частиц превысила один петаэлектронвольт (10^15), что в 100 миллионов раз больше, чем типичные энергии нейтрино, рождающихся в ходе взрыва сверхновых. Рождение высокоэнергетичных нейтрино является одним из самых спорных вопросов астрофизики. Считается, что такие частицы могут возникать либо в джетах сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, либо в результате схлопывания звезд, сопровождаемом гамма-всплесками.

Опубликованные несколькими неделями ранее расчеты указывали на то, что с вероятностью больше 90 процентов все подобные нейтрино будут порождаться при входе протонов в атмосферу. Однако журнал Symmetry magazine сообщает со ссылкой на Курта Вошнага, работающего с детектором физика из университета Калифорнии в Беркли, что дополнительный анализ "Берта" и "Эрни" позволил вернуться к версии об их космическом происхождении.