За последние десятилетия планеты Земной группы в Солнечной системе были изучены намного лучше, чем планеты-гиганты, находящиеся за Главным поясом астероидов. В новом исследовании, которое было опубликовано в журнале Nature Astronomy, ученые из южнокорейского университета Йонсей попытались воссоздать условия среды, существующей в глубинных слоях планеты Уран.

Считается, что внутренняя структура Урана и Нептуна состоит из нескольких слоев. Снаружи находится газообразная атмосфера. На большой глубине находится слой жидкости, под ним залегает твердая мантия, и в центре присутствует металлическое ядро. Ученые предположили, что на границе жидкости и твердых пород в условиях высокого давления может происходить атомное смешивание вещества. Чтобы проверить эту гипотезу, они взяли оливин и ферропериклаз – два типичных породообразующих минерала магматических пород, – поместили их в воду, а затем сжали в алмазном прессе до очень высокого давления. Для отслеживания реакции между минералами и водой велись рентгеновские наблюдения. Одновременно с этим, среда нагревалась при помощи лазера.

В результате спровоцированных химических реакций в воде образовалась высокая концентрация магния. Авторы исследования предполагают, что такой же процесс с некоторой интенсивностью идет на Уране и Нептуне, а значит, глубинные океаны этих планет по составу будут отличаться от земных океанов. По словам ученых, магний становится очень растворимым в условиях высокого давления. Фактически, в недрах планет-гигантов он может быть таким же растворимым, как обычная соль в океанах Земли.

Если предположить, что эти процессы протекают на Уране и Нептуне с разной интенсивностью, это может объяснить разницу в температуре их атмосфер. Атмосфера Урана значительно холоднее. Большое количество магния в воде может препятствовать проникновению тепла из недр планеты в ее верхний атмосферный слой.

Большинство из известных астрономам планет за пределами Солнечной системы относятся к классу субнептунов. Предполагается, что многие из них могут иметь слой жидкой воды и твердую мантию. Это означает, что при оценке температурных режимов таких экзопланет ученым потребуется учитывать влияние на тепловые потоки растворенного в воде магния.

Ссылка: phys.org

Обсудить

 

Компания SpaceX подала заявку в американскую Федеральную комиссию по связи на получение специального разрешения, которое позволит ей провести орбитальный пуск с техасского полигона в Бока-Чика. Лицензия необходима для обеспечения связи в ходе «экспериментальной орбитальной демонстрации и испытательного возврата на Землю испытательного образца Starship».

Согласно приложению к заявке, SpaceX планирует провести пуск двухступенчатой системы, состоящей из ускорителя Super Heavy и второй ступени Starship. Ускоритель отработает 169 секунд. Он не вернется к точке старта, а выполнит посадку в Мексиканском заливе в 32 км от побережья. SpaceX не уточняет, будет ли использоваться для спасения ускорителя автономная платформа – например, нефтедобывающая платформа, которую ранее приобрела SpaceX, – или же Super Heavy упадет в воду.

После отделения от ускорителя Starship задействует пять двигателей Raptor, чтобы набрать орбитальную скорость. Отключение двигателей должно состояться через 521 секунду после старта. Аппарат выполнит один неполный виток вокруг Земли и войдет в атмосферу, чтобы спуститься в Тихий океан приблизительно в 100 км от Гавайев. Посадка ожидается приблизительно через 90 минут после старта.

В заявке SpaceX говорится, что Starship выполнит «реактивную управляемую посадку», но для его спасения не будет использоваться баржа. Ступень будет сведена с орбиты в океан, чтобы гарантировать безопасность операций в случае любых проблем, которые могут возникнуть, включая разрушение в полете.

SpaceX намерена собрать больше количество данных во время полета, чтобы оценить динамику ракеты и изучить полетные режимы с такой точностью, которую невозможно получить математическими методами. На основе полученных данных будет скорректирован проект ракеты. Кроме того, SpaceX построит математические модели, которые в дальнейшем будет использовать для проведения симуляций.

В случае положительного решения, лицензия Федеральной комиссии по связи начнет действовать 20 июня и продлится 6 месяцев. Это не означает, что пуск обязательно состоится в заявленный срок. При необходимости SpaceX может продлить лицензию или оформить новую заявку. Помимо этого, SpaceX потребуется лицензия Федерального управления гражданской авиации (FAA) США для проведения космического пуска. Выдача такой лицензии будет возможна только после завершения экологической экспертизы полигона в Бока-Чика, которую сейчас проводит FAA. Управление не дает никакой информации о том, когда экспертиза будет завершена.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

В феврале 2021 года на орбиту Марса прибыла первая китайская исследовательская станция, задачей которой является изучение другой планеты. Миссия «Тяньвэнь-1» имеет амбициозные цели. На орбитальном космическом аппарате установлены приборы для изучения поверхности, подповерхностного строения и атмосферы Марса. Но, помимо них, она несет посадочную платформу с марсоходом. Последний был назван «Чжужун» в честь древнекитайского бога огня. Посадка этой платформы на Марс, по неофициальным данным, состоится сегодня ночью – 15 мая около 2:00 мск.

Китайский марсоход снабжен шестью инструментами. Из них две камеры: работающая в видимом диапазоне RGB-камера для съемки поверхности с размером матрицы 2048 x 2048 пикселей и многоспектральная камера такого же разрешения. Также на нем установлены: радар, способный зондировать грунт на глубину до 10 м (частота 40 МГц) или до 3 м (1000 МГц), анализатор химического состава грунта с расстояния 2-5 м (включает лазерно-искровый эмиссионный спектроскоп и ближне-инфракрасный спектрометр), магнитометр и метеорологическая станция.

Район посадки «Тяньвэнь-1» находится на юге от Равнины Утопия в восточной части северного полушария Марса. За те три месяца, в течение которых спутник находился на орбите Марса, была построена детальная карта поверхности планеты в этом регионе.

Сейчас Марс находится в 318 миллионах км от Земли. На таком расстоянии прохождение сигнала занимает более 17 минут, а потому управление аппаратом в реальном времени невозможно. Система навигации и управления посадочного аппарата «Тяньвэнь-1» будет работать автономно. Она основана на системе, которая применялась станцией «Чанъэ-4» при посадке на обратной стороне Луны.

На первом этапе снижения аппарат будет выполнять аэродинамическое торможение. Для этого он снабжен лобовым экраном и теплозащитным покрытием. Угол наклона стенок капсулы составляет 70 градусов. Вход в атмосферу Марса ожидается на высоте 125 км со скоростью 4,8 км/с. Затем будет введен в действие парашют, который должен снизить скорость до дозвуковой. На высоте 3 км от аппарата отделится лобовой теплозащитный экран. Лидар, закрепленный под посадочной платформой, начнет измерять расстояние до поверхности. Когда скорость снизится до менее чем 95 м/с, а высота – 100 м, отделится парашют с остальной частью теплозащитного кожуха. Далее «Тяньвэнь-1» будет использовать реактивную тормозную двигательную установку тягой 765 кгс (7,5 кН), которая погасит остатки скорости.

На высоте 70 м аппарат войдет в фазу зависания. При помощи лидара будет построена трехмерная карта поверхности. Посадочная станция выберет ровный участок и снизится на 20 м. Последние метры «Тяньвэнь» пролетит под контролем оптических камер, отвечающих за обход возможных препятствий.

Для сравнения, посадочный аппарат российско-европейской миссии «Экзомарс» будет использовать не один, а два парашюта: сверхзвуковой, а затем основной. Он будет применять двигатели только для гашения остатков скорости и обеспечения мягкой посадки.

Посадочный эллипс китайской миссии имеет размеры 100х40 км. Для сравнения, у миссии ExoMars он составляет приблизительно 105x20 км, а у американской станции InSight (2018 год) главная ось посадочного эллипса составляла 130 км. У нового марсохода Perseverance за счет позднего ведения парашюта теоретическая точность посадки увеличилась до эллипса размером 25x20 км, но реальное отклонение от центра области составило всего 1,8 км.

Для обеспечения связи со своей первой межпланетной миссией Китай использует приемно-передающие станции на своей территории, а также в Намибии и Аргентине.

В прошлом лишь американские исследовательские станции успешно достигали поверхности Марса. Условно успешной можно считать также посадку советского аппарата «Марс-3» в 1971 году, однако он передавал данные с поверхности Марса всего 14 секунд. Поскольку причины его отказа неизвестны, и нельзя исключать, что они связаны с повреждениями, которые «Марс-3» получил в ходе посадки. В этом случае считать посадку успешной нельзя.

Неудачей окончились все остальные марсианские посадочные миссии СССР. Также поверхности Марса не смогли достичь европейские «Скиапарелли» в 2016 году и британский «Бигль-2» (Beagle 2) в 2003 году.

UPD. Посадка прошла успешно. Китай стал третьей страной в истории, получившей сигнал космического аппарата с поверхности Марса, после США и СССР.

Космическая лента

Обсудить

 

Запуск «Луны-25», т. е. первой отечественной постсоветской автоматической лунной станции, запланирован на 1 октября. До назначенного срока остается менее полугода, и, хотя Роскосмос продолжает настаивать на соблюдении графика, существует много неофициальных данных, которые не позволяют воспринимать эти обещания без скепсиса.

Так, с прошлого года известный российский космический инсайдер Анатолий Зак пишет о неготовности бортового компьютера «Луны-25». А 18 марта издание «Газета.ру» опубликовало статью, в которой рассказало о неготовности двух приборов, входящих в систему управления: ДИСД и «Биус-Л».

Доплеровский измеритель скорости и дальности ДИСД необходим для определения скорости и направления движения космического аппарата. Он разрабатывается концерном «Вега». По словам директора НПО им. Лавочкина Владимира Колмыкова, ранее образец прибора «сошел» с испытаний, но, согласно актуализированному графику, предприятие рассчитывает получить ДИСД в июне 2021 года.

Инерциальный блок «Биус-Л» предназначен для определения ориентации и ускорений при помощи оптоволоконных гироскопов и акселерометра. Он появился в проекте после того, как перспективный прибор БИБ (Блок инерциальный бесплатформенный) разработки НПО ИТ не прошел вибрационные испытания. Из-за санкций НПО им. Лавочкина не смогло заменить его на Astrix 1090 разработки Airbus, и в 2018 году НПО поручило разработку нового прибора «Биус-Л» НПЦАП им Пилюгина. БИБ все-таки полетит на «Луне-25», но в качестве экспериментального образца, не включенного в контур управления.


Биус-Л (прототип)

Для сравнения, масса приборов составляет: для БИБ – 1,5 кг, для Astrix 1090 – 4,5 кг, для «Биус-Л» – 10 кг. Потребляемая мощность «Биус-Л» находится в диапазоне 35-40 Вт. Astrix 1090 значительно экономнее: ему требуется всего 14 Вт. При этом разработчики из НПЦАП им Пилюгина утверждают, что по точности работы «Биус-Л» соответствует европейскому аналогу. Он полностью построен на российских комплектующих, включая электронику, которую изготовил зеленоградский «Ангстрем».

В прошлогоднем интервью Владимир Колмыков сообщал, что изготовление летного образца «Луны-25» планируется завершить в марте 2021 года. К этому сроку аппарат был не готов. По состоянию на март 2021 года, поставка «Биус-Л» планировалась в апреле. Она состоялась с небольшой задержкой: прибор был передан НПО им. Лавочкина 5 мая 2021 года.

Вероятность того, что запуск лунной станции состоится 1 октября, весьма мала, но старт миссии до конца этого года все еще возможен. Сроки запуска «Луны-25» будут зависеть от готовности ДИСД, программного обеспечения и результатов электрических и других испытаний космического аппарата.

Ссылка: gazeta.ru

Обсудить

 

Летом 2019 года НАСА объявило о запуске амбициозной программы по поддержке коммерческой деятельности на Международной космической станции. Агентство предполагало создать новые механизмы для работы частных компаний на МКС и постепенно расширять их роль. Конечной целью программы является переход от эксплуатации МКС к созданию частной орбитальной станции.

Сейчас научная работа на американском сегменте Международной космической станции проходит через Национальную лабораторию США на МКС (ISS US National Laboratory). Однако частные компании должны иметь больше автономии на станции. Для этого, во-первых, на американском сегменте МКС легализуется различная деятельность, включая производственную и рекламную. Во-вторых, НАСА задает открытые правила доставки грузов на станцию и с нее, доступные для любого частного заказчика. В-третьих, легализуется доставка частных астронавтов на МКС. Подробнее об этом можно прочитать здесь.

Изначально НАСА установило субсидированные цены на свои услуги на МКС. Но спустя полтора года агентство, неожиданно для всех, решило отказаться от субсидирования коммерческой деятельности, объяснив это необходимостью добиться полного возмещения затрат на оказание своих услуг. В конце апреля 2021 года был опубликован обновленный список расценок НАСА по обслуживанию частных миссий на МКС.

Согласно прейскуранту двухлетней давности, НАСА взымало $11,25 тысяч в сутки с одного коммерческого астронавта за пользование системой жизнеобеспечения и санузлом. Дополнительно $22,5 тысяч в сутки на человека стоили остальные услуги, включая пищу и воздух. Также предусматривалась небольшая плата за связь и энергоснабжение.

Расценки в обновленных правилах гораздо выше. Работа астронавтов НАСА по приему и обеспечению работы частной миссии теперь оценивается в $5,2 млн за одного члена экипажа частного корабля. Общая поддержка НАСА, включая планирование миссии и ее встраивание в расписание МКС, обойдется в $4,8 млн за экспедицию. Для учета расходов НАСА на предварительную доставку грузов, пищи, воды и т. д., а также вывоз мусора, будет введен тариф в $88-164 тысячи за одни сутки пребывания на станции одного частного астронавта. Отдельно будет оплачиваться питание ($2 тысячи на человека в день) и помощь со стороны основного экипажа станции ($40-1500 на человека в день).

Новые расценки не затронут первую американскую туристическую миссию к МКС компании Axiom Space, поскольку все контракты, касающиеся этого полета, уже были подписаны. В рамках этой миссии в начале 2022 года к космической станции на корабле SpaceX Dragon 2 будут запущены три туриста в сопровождении профессионального астронавта Axiom – капитана корабля.

НАСА в своем заявлении отмечает, что новые цены «отражают полное возмещение расходов НАСА, которые необходимы сверх базовых расходов на содержание станции». Кроме того, агентство оставило за собой право устанавливать специальные расценки в некоторых случаях: «Из-за сложности и разнообразия концепций частных космических миссий дополнительные расходы на их содержание могут меняться. (…) [Цены] на них будут согласовываться в ходе переговоров и закрепляться при подписании контрактов».

6 мая на встрече Консультативного совета НАСА по безопасности астронавт в отставке и сотрудница Совета Сьюзан Хелмс заявила, что агентство рекомендовало частным компаниям не включать выходы в открытый космос в программу своих миссий.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

 

1. Запуск корабля Starliner к МКС назначен на 30 июля.

НАСА и Boeing обновили расписание летных испытаний пилотируемого корабля Starliner, который был разработан по заказу американского космического агентства для доставки астронавтов на Международную космическую станцию. Они назначили беспилотный испытательный запуск корабля на 30 июля. Старт состоится в 21:53 мск на ракете-носителе «Атлас-5». Стыковка с МКС запланирована на 31 июля.

Выбору даты полета предшествовала пятидневная генеральная репетиция миссии, которая проводилась на испытательном образце корабля в Хьюстоне. Перед этим специалисты Boeing внедрили в конструкцию и программное обеспечение корабля все изменения, которые были рекомендованы независимой комиссией после неудачного полета в декабре 2019 года.

Работы с кораблем, предназначенным для беспилотного полета, уже практически завершены. Сейчас внимание Boeing переключается на следующий аппарат, который будет использоваться для испытательного полета с людьми на борту. Эта экспедиция может состояться в конце текущего года или в 2022 году. По итогам пилотируемого полета НАСА сертифицирует Starliner для дальнейшей эксплуатации.

2. Прототип ракеты Starship компании SpaceX впервые приземлился успешно после многокилометрового полета.

Перспективная многоразовая космическая система Super Heavy Starship состоит из двух ступеней: первая – Super Heavy – напоминает увеличенную до 9-метрового диаметра первую ступень ракеты Falcon 9. После отделения она возвращается к старту и выполняет вертикальную посадку. Вторая ступень Starship одновременно является космическим кораблем. При возвращении с орбиты она должна тормозить и маневрировать в атмосфере при помощи собственного корпуса и поворачиваемых крыльев. При подлете к старту Starship разворачивается при помощи двигателей Raptor и тоже выполняет вертикальную посадку.

С 2019 года компания SpaceX занималась отработкой ступени Starship на итерационно усложняемых прототипах. На прототипах Starship SN5 и SN6 летом 2020 года удалось добиться успешного полета на высоту 150 м с последующей мягкой посадкой. 9 декабря 2020 года Starship SN8 поднялся в воздух на высоту более 10 км. Перед посадкой он успешно включил двигатели и сумел развернуться, но ударился о поверхность с большой скоростью и взорвался. 3 марта Starship SN10 сумел мягко приземлиться, но при этом получил повреждения, которые привели к утечке топлива. Спустя 8 минут после посадки он взорвался.

5 мая состоялся полет очередного прототипа Starship SN15. На этот раз SpaceX впервые удалось добиться успешной мягкой посадки аппарата после полета на высоту 10 км.

SN15 значительно отличается от предыдущих аппаратов. Улучшения касались авионики аппарата, устройства двигательного отсека и самих двигателей Raptor. Стоит отметить, что впервые в истории испытаний «высотных» прототипов Starship после проведения статических огневых испытаний аппарату Starship SN15 не потребовалась замена части двигателей.

После успеха Starship SN15 становится непонятна судьба его дублера с серийным номером SN16. Также неизвестно, попытается ли SpaceX снова запустить SN15 (впрочем, это маловероятно).

Ранее Илон Маск говорил, что Starship SN20 может стать первым аппаратом, который отправится на орбиту. Для этого его потребуется установить на первую ступень Super Heavy. Прототип ступени Super Heavy с индексом BN1 был использован для отработки технологий сборки, и к настоящему времени он уже разобран. Первым летным экземпляром должен стать прототип BN3. Известно, что на нем будет меньше двигателей Raptor, чем на полноценной ступени, которая в перспективе получит 28 двигателей.

Космическая лента

Обсудить

 

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

В начале апреля Ingenuity был отстыкован от днища марсохода, после чего начались его испытания. Программа испытаний вертолета ограничена одним месяцем. Именно столько времени марсоход, выступающий в качестве ретранслятора сигнала, будет находиться рядом с вертолетом. В мае Perseverance должен двинуться дальше, чтобы продолжить выполнять свою научную программу.

В первый раз вертолет поднялся в воздух 19 апреля. Он достиг высоты 3 м, а затем вернулся в точку старта. Второй полет состоялся 22 апреля и продлился 51,9 секунд. Ingenuity поднялся на высоту 5 м, т. е. на два метра выше, чем в первый раз. Он выполнил два поворота для позиционирования камеры и пролетел два метра в горизонтальной плоскости, прежде чем вернуться к месту старта. В ходе третьего полета вертолет также поднимался на 5 м, но он удалился от места старта на 50 м, т. е. с учетом обратного пути преодолел расстояние в 100 м.

30 апреля Ingenuity поднялся в воздух в четвертый раз. Он пролетел 133 м, а продолжительность полета выросла до 117 секунд. Изначально этот полет был запланирован на 29 апреля, но полученные специалистами телеметрические данные показали, что вертолет не взлетел. Инженеры считают, что причиной неудачи стала та же программная ошибка с таймером, которая задержала первый полет. Разработанный ими способ обхода этой ошибки должен быть эффективен в 85% случаев. 29 апреля он не сработал.

Всего программа испытаний Ingenuity включала пять полетов. После этого планировалось бросить вертолет, вне зависимости от его состояния. Однако теперь НАСА пересмотрело свои планы. Уже после четвертого полета начнется второй этап испытаний вертолета. На этот раз оцениваться будет не его способность летать на Марсе, а эффективность практического применения. Вертолет будет сопровождать Perseverance в ходе выполнения тем основной научной миссии. Предполагается, что вертолет сможет выполнять разведку территории и искать интересные с научной точки зрения объекты для последующего исследования их инструментами марсохода.

Следующий полет вертолета состоится на этой неделе. Специалисты используют снимки, сделанные им в ходе четвертого полета, чтобы определить новую посадочную площадку на пути движения Perseverance. Затем Ingenuity перелетит в новый район.

На решение о продлении испытаний вертолета повлияли два фактора. Во-первых, его полеты проходили без каких-либо нареканий, не считая проблемы с таймером. Солнечные батареи вертолета позволяют ему летать многократно. Основное ограничение на срок службы Ingenuity накладывают суточные перепады температура. Инженеры ожидают, что в конце концов какой-нибудь шарнир в вертолете сломается. Во-вторых, была пересмотрена научная программа марсохода Perseverance. Изначально планировалось, что он быстро покинет район посадки, но теперь ученые хотят остаться в этом районе на несколько месяцев для анализа и сбора образцов.

Сейчас приоритет получат операции с марсоходом. Полеты Ingenuity будут проводиться только по мере необходимости 1-2 раза в месяц. Пока что программа расширенных испытаний вертолета рассчитана на месяц, но, при наличии возможности, НАСА ее продлит.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить