Мини-вертолет Ingenuity («Изобретательность») был доставлен на Марс вместе с американским марсоходом Perseverance («Настойчивость») в феврале 2021 года. Ingenuity – это экспериментальный аппарат, основной целью которого была проверка самой возможности применения вертолета в условиях разряженной атмосферы Марса.

Программа испытаний Ingenuity включала пять полетов. После этого планировалось бросить аппарат, вне зависимости от его состояния. Однако позднее НАСА пересмотрело свои планы. С пятым полетом начался новый этап испытаний вертолета: теперь он будет сопровождать Perseverance в ходе выполнения тем основной научной миссии.

5 июля вертолет выполнил свой девятый полет на Марсе. Эти испытания во многом отличались от предыдущих. Вертолет побил ранее установленные рекорды по продолжительности полета, по достигнутой скорости и в четыре раза увеличил рекорд по расстоянию, преодоленному в ходе одного перелета. Также девятый перелет стал самым сложным с точки зрения подготовки.

Во всех предыдущих случаях траектория Ingenuity выбиралась таким образом, чтобы он перемещался над ровной поверхностью. Это связано с особенностями работы системы навигации вертолета (немного подробнее о ней можно прочитать здесь). Камера, установленная на нижней деке Ingenuity, постоянно снимает поверхность. По смещению деталей на соседних снимках вертолет определяет свою скорость и направление. Для простоты реализации в его программе не учитывается смещение на снимках элементов поверхности, связанное с изменением высоты полета. Другими словами, Ingenuity был спроектирован именно так, чтобы летать над плоской горизонтальной поверхностью без изменения своей высоты. Когда рельеф на снимках камеры сдвигается из-за изменения расстояния до поверхности, вертолет этого «не понимает» и пытается спроецировать смещение на горизонтальную плоскость, что приводит к появлению ошибки в навигационных данных.

Во время девятого полета Ingenuity пролетел над сильно эродированным кратером, затем спустился над наклонной холмистой поверхностью, а затем поднялся и приземлился на плоской равнине к юго-западу от места старта. В результате, он преодолел расстояние в 625 м.

Специалисты, готовившие этот полет, не могли изменить навигационный алгоритм Ingenuity. Однако представление о том, как он работает, позволило им достаточно точно смоделировать полет на компьютере. Отметив по результатам моделирования, какие ошибки в навигацию вертолета вносит сложный рельеф, они скорректировали полетную программу таким образом, чтобы в итоге, с учетом всех ошибок, Ingenuity попал в заданную точку.

Одним из ключевых изменений стало снижение скорости полета при начале спуска в картер. Кроме того, при выборе посадочной площадки учитывались возможные ошибки навигации, поэтому для приземления Ingenuity был выбран «аэродром» радиусом 50 м – намного больше, чем в предыдущих полетах. Эта предосторожность оказалась не лишней. Ingenuity приземлился в 47 м от центра круга.

В течение недели вертолет будет передавать цветные снимки, сделанные в ходе полета. На них ученые рассчитывают увидеть район контакта между основными геологическими формациями кратера Езеро. Кроме того, на снимках будет видна система хребтов, которую ученые, работающие с марсоходом Perseverance, хотели бы впоследствии изучить поближе.

Наконец, вертолет пролетел над обнажением горных пород, которые, по мнению ученых, залегали на самом дне древнего озера. Марсоход Perseverance из-за своего плотного научного графика, вероятно, не сможет посетить этот район, поэтому снимки Ingenuity станут для ученых единственным источником информации о нем.

Ссылка: mars.nasa.gov

Обсудить

 

Американские инженеры продолжают работать над возвращением к работе космического телескопа им. Хаббла, который прекратил научные наблюдения из-за выхода из строя модуля памяти в компьютере, который управляет полезной нагрузкой телескопа.

Проблема с компьютером возникла 13 июня. НАСА сообщило о ней через три дня и обещало быстро перевести систему управления на резервный модуль памяти, однако уже 18 июня агентство сообщило, что сделать это не удалось. Также специалисты не смогли перезапустить компьютер с оригинальным блоком памяти.

Длительный перерыв в работе Хаббла вызвал беспокойство в научном сообществе. Многие ученые начали опасаться того, что телескоп никогда не вернется к научным наблюдениям.

30 июня НАСА сообщило, что сейчас работает с командным блоком и форматировщиком научных данных (Command Unit/Science Data Formatter). Эти модули отвечает за передачу команд и данных, а также регулирование энергии. У них есть дублеры, но переключение является сложной задачей, поскольку блоки подключены к компьютеру полезной нагрузки.

На прошлой и текущей неделе НАСА занималось обновлением всех процедур и команд, чтобы переключиться на резервное оборудование. По словам главы астрофизического отдела НАСА Пола Герца, приоритетом для специалистов в этой работе является безопасность телескопа и минимизация рисков. Перед попыткой переключения модулей на самом Хаббле аналогичная процедура будет проверена на наземном цифровом стенде. Поэтому до восстановления работоспособности телескопа могут пройти еще «недели».

Сейчас компьютер, управляющий полезной нагрузкой, отключен, но сам космический аппарат функционирует нормально. Он продолжает запрограммированные наблюдения, чтобы поддерживать температурный и энергетический режим, однако не собирает научные данные.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

Лунная программа НАСА разделена на два этапа. На первом этапе, который формально все еще должен завершиться в 2024 году, на поверхность Луны планируется высадить двух астронавтов. На втором этапе НАСА планирует обеспечить «устойчивое присутствие» людей в окололунном пространстве, для чего потребуется создать многоразовую взлетно-посадочную систему. Пока что основные усилия космического агентства направлены на проекты, связанные с первой высадкой на Луну.

В апреле 2020 года в США стартовала программа по разработке взлетно-посадочных аппаратов для высадки людей на Луну 2024 году – Human Landing System (HLS). Изначально все рассчитывали, что финансирование получат два независимые проекта лунных кораблей, но в апреле 2021 года НАСА, совершенно неожиданно для наблюдателей, отдало единственный контракт стоимостью $2,9 млрд компании SpaceX. Этому решению поспособствовало отсутствие достаточного финансирования для параллельной поддержки нескольких проектов.

Выбор SpaceX вызвал недовольство других участников программы HSL: Blue Origin и Dynetics обратились в Счетную палату США с протестом относительно решения НАСА. А 8 июня американский сенат принял санкционирующий законопроект, указывающий НАСА на необходимость выбрать второго участника для продолжения работ по программе HLS. На всю программу до 2025 года законодатели хотят выделить $10 млрд. Впрочем, пока это лишь декларация.

На прошлой неделе НАСА объявило, что начинает прием заявок на «Исследование [лунных] пилотируемых посадочных систем для устойчивого присутствия и минимизации рисков». Агентство готово профинансировать первоначальные исследования концепций посадочных аппаратов, которые потребуются на втором этапе программы «Артемида» для регулярных полетов на Луну. В рамках этих научно-исследовательских работ компании смогут усовершенствовать архитектуру своих посадочных систем и дать НАСА свои отзывы по предлагаемым стандартам.

В мае сообщалось, что НАСА готово выдать по этой программе несколько контрактов на сумму около $15 млн каждый. Согласно опубликованному 2 июля «запросу предложений», компании, подающие свои заявки, могут запрашивать финансирование в размере $45-100 млн.

Тонкость ситуации заключается в том, что прием заявок на участие в этом конкурсе заканчивается 2 августа – за два дня до окончания срока принятия решения Счетной палатой США по протесту Blue Origin и Dynetics.

Теоретически, Счетная палата может вынести свой вердикт, не дожидаясь 4 августа. Однако анонимный источник в американской ракетно-космической отрасли в своем комментарии журналу SpaceNews отметил, что на этот раз НАСА пропустило этап публикации чернового варианта «запроса» к компаниям и сразу опубликовало запрос на прием предложений, что достаточно необычно. Из-за этого создается впечатление, что агентство торопится провести конкурс до решения Счетной палаты. «Они пытаются сделать свое решение [по выбору SpaceX в качестве единственного подрядчика] свершившимся фактом», – сказал собеседник SpaceNews. – «Я никогда не видел, чтобы агентство делало что-то подобное».

Профессор Аризонского государственного университета Грег Отри, который при предыдущей администрации отвечал за взаимодействие НАСА и Белого дома, также считает, что агентство пытается связать руки Blue Origin и Dynetics. Чтобы остаться в лунной программе, обе компании должны будут принять правила игры, навязанные космическим агентством.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

В Швеции с двухнедельной задержкой из-за плохой погоды прошли очередные испытания парашютной системы для посадочной платформы миссии «Экзомарс-2022».

Посадочная система «Экзомарса» использует два последовательно работающих парашюта, которые раскрываются при помощи дополнительных вытяжных парашютов. Последовательность их работы выглядит следующим образом. Сначала при помощи пиропатрона высвобождается вытяжной парашют. Полностью раскрывшись, он вытягивает колпак контейнера с основным 15-метровым парашютом первого этапа. Этот парашют должен обеспечить торможение со сверхзвуковой до дозвуковой скорости. После отстрела парашюта первого этапа вновь срабатывает пиропатрон, выпускающий вытяжной парашют второго этапа. И он, раскрывшись, вытягивает второй основной парашют с диаметром купола 35 м.

На заключительном этапе посадки десантный модуль отстреливает теплозащитный экран и задействует реактивные двигатели, которые должны обеспечить мягкое приземление аппарата на поверхность Марса.

Все предыдущие испытания парашютов проходили неудачно: они рвались в момент выпуска из контейнеров.

Очередные состоялись только 24-25 июня. Массовый макет посадочного модуля «Экзомарса» поднимался на аэростате на высоту 29 км и сбрасывался в атмосферу. Первый сверхзвуковой парашют диаметром 15 м отработал безупречно. Основной 35-метровый парашют получил небольшое повреждение. ЕКА отмечает, что, несмотря на это, парашют обеспечил снижение скорости до требуемых показателей.

«Второй основной парашют продемонстрировал не идеальные характеристики, но отработал значительно лучше, чем раньше, благодаря изменениям в конструкции контейнера и купола», — сказал руководитель программы «Экзомарс» в ЕКА Тьерри Бланквар. По его словам, выход из контейнера прошел гладко, но вытяжной парашют оторвался при надувании. Это может указывать на то, что купол испытывал неожиданно высокую нагрузку в некоторых частях. В результате, образовался разрыв, который остановился на кевларовом кольце.

После анализа произошедшего инженеры вновь внесут изменения в конструкцию парашютной системы. После этого они повторят испытания на динамическом стенде в Лаборатории реактивного движения НАСА, а затем вновь проведут испытательный сброс с аэростата.

Ссылка: esa.int

Обсудить

 

В начале этой недели специалисты РКК «Энергия» на Байконуре завершили накатку головного обтекателя на многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ-У) «Наука», который должен отправиться к МКС 15 июля. После этого модуль отправили на заправку компонентами топлива. Однако вчера стало известно, что заправка так и не началась. Вместо этого модуль был возвращен в монтажно-испытательный комплекс для устранения выявленных проблем.

Никакой официальной информации об этих проблемах Роскосмос не предоставил. Однако неофициальные источники пишут, что некоторые элементы «Науки» – в т. ч. звездные датчики и инфракрасные сенсоры – забыли покрыть экранно-вакуумной теплоизоляцией. Отсутствие ЭВТИ можно увидеть на фотографиях из пресс-релиза РКК «Энергия», который был опубликован 28 июня.

Ожидать переноса запуска на длительный срок не стоит: завершить работы с модулем можно в течение недели. Возможно, несколько больше времени потребуется на проведение дополнительных проверок.

В то же время, произошедшее поднимает очень серьезные вопросы относительно организации подготовительных работ на Байконуре. Конечно, «Наука» – это объект не серийный, и у команды нет опыта по подготовке к запуску модулей космических станций. Можно предположить, что последние несколько элементов модуля должны быть укрыты ЭВТИ после завершения некоторых других работ, и об этом этапе просто забыли. Однако кто-то проводил визуальную инспекцию модуля, и комиссия РКК «Энергия» подписывала документы о готовности модуля к заправке. В связи с этим, подвергнуть сомнению можно и качество проведенных работ на других этапах подготовки к запуску модуля «Наука».

Космическая лента

Обсудить

 

В США уже более 10 лет разрабатываются две суборбитальные системы для туристических полетов на высоту 80 и 100 км: самолет с воздушным стартом SpaceShipTwo компании Virgin Galactic и многоразовая одноступенчатая ракета New Shepard компании Blue Origin. Сейчас оба долгостроя близки к началу коммерческой эксплуатации, и это вылилось в небольшую «гонку» основателей обеих компаний.

5 мая Blue Origin заявила, что первый полет ракеты Bew Shepard с людьми на борту состоится 20 июля, а в начале прошлого месяца основатель Amazon и Blue Origin Джефф Безос объявил, что он сам будет на борту корабля в этом полете вместе со своим братом Марком. Вчера стало известно, что к ним также присоединится Мэри Уоллес Фанк – участница отряда из 13 женщин-пилотов, которые хотели стать астронавтами и полететь в космос по программе «Меркурий» в 1960-х годах.

1 июля компания Virgin Galactic объявила, что следующий полет SpaceShipTwo состоится в воскресенье 11 июля. Помимо двух пилотов на самолете будет присутствовать и основатель Virgin, британский миллиардер сэр Ричард Брэнсон. С ним полетит вице-президент компании по взаимодействию с госструктурами Сириша Бандла, ведущий инженер по эксплуатации Колин Беннет и главный астронавт-инструктор Бет Мозес. Они протестируют удобство салона самолета перед полетами с туристами, которые должны начаться в следующем году.

В прошлом Virgin Galactic сообщала, что в следующем полете на борту самолета будут сотрудники компании, но вряд ли предполагалось, что на высоту 80 км отправится сам Брэнсон. Нет сомнений в том, что Брэнсон решил опередить Безоса с этой небольшой суборбитальной гонке. Однако основателя Amazon должно утешить то, что он пересечет линию Кармана (100 км) и сможет считаться астронавтом по международным нормам, тогда как высота в 80 км признается границей космоса только в США.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

Метан в атмосфере Марса в небольших количествах был впервые обнаружен в 2004 году европейским спутником Mars Express. Это открытие заинтересовало ученых, поскольку на Земле этот газ в первую очередь образуется в результате деятельности живых организмов. На Марсе он может указывать на существование микробов, хотя, конечно, метан может иметь и геологическое происхождение.

Одна из актуальных проблем изучения метана на Марсе связана с тем, что данные различных автоматических аппаратов противоречат друг другу. В частности, марсоход Curiosity, работающий в кратере Гейла с августа 2012 года, регулярно фиксирует небольшую концентрацию метана у поверхности планеты. Но европейский спутник TGO (Trace Gas Orbiter) миссии «Экзомарс-2016» не может обнаружить метан в более высоких слоях атмосферы ни над кратером Гейла, ни где-либо еще.

По данным Curiosity, концентрация метана в кратере Гейла составляет менее 0,5 частицы на миллиард, однако временами марсоход фиксирует скачки до 20 частей на миллиард.

Когда TGO был запущен, ученые ожидали, что он подтвердит данные Curiosity и зафиксирует небольшую концентрацию метана по всей атмосфере Марса. Поиск различных газов в атмосфере Марса является основной задачей этого спутника, он оборудован самыми современными и чувствительными датчиками, позволяющими обнаружить даже слабые следы метана. Однако его измерения дали отрицательный результат. При этом, надежность инструментов Curiosity у ученых тоже не вызывает сомнений.

Одно из первых объяснений гласило, что сам марсоход может быть источником метана, который он фиксирует. Специалисты Лаборатории реактивного движения НАСА провели масштабную работу, но не нашли возможных источников газа в конструкции марсохода.

Тогда канадские ученые, работающие с данными Curiosity и занимавшиеся изучением динамики ветра, предложили альтернативное объяснение. Измеряющий метан инструмент TSL (Tunable Laser Spectrometer, Настраиваемый лазерный спектрометр) на марсоходе требует много энергии для работы, и поэтому его включают ночью, когда другие инструменты не активны. Также известно, что ночью атмосфера Марса более спокойная, а значит, метан, поднимающийся из-под поверхности, не уносится ветром, и TSL может его фиксировать.

С другой стороны, спутнику TGO необходим солнечный свет для обнаружения метана в атмосфере (он ищет газ на высоте 3 и 5 км), поэтому TGO проводит свои измерения днем.

Атмосфера вблизи поверхности планеты проходит через циклы дня и ночи. Днем теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Ученые предположили, что метан, который находится у поверхности ночью, днем смешивается с атмосферой, и его концентрация падает до несущественного уровня, зафиксировать который невозможно.

Для проверки этой гипотезы марсоход Curiosity провел новые измерения метана. Прибор TSL проводил замеры в течение марсианских суток, сравнивая дневные значения с ночными. Анализ данных показал, что ночью концентрация газа соответствует ранее измеренным значениям, а вот днем она, как и предположили канадские ученые, снижается до нуля.

Теперь одна из проблем, связанных с метаном на Марсе, решена. Но ученые до сих пор не знают, какой процесс приводит к появлению этого газа. Кроме того, молекулы метана достаточно стабильны, и они должны существовать на Марсе около 300 лет. Если газ постоянно просачивается из-под поверхности в таких кратерах, – а кратер Гейла не выглядит уникальным с геологической точки зрения, – то концентрация метана в атмосфере должна быть достаточной для того, чтобы TGO мог его фиксировать по всей планете. Поэтому планетологи предполагают, что на Марсе идут какие-то неизвестные процессы, отвечающие за ускоренное разрушение метана.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить