Подробности

Опубликовано: 10.04.2023 11:25

На этой неделе произойдет знаменательное событие: в систему Юпитера будет запущена европейская автоматическая межпланетная станция JUICE – Jupiter Icy Moons Explorer («Исследователь ледяных спутников Юпитера»). Главной целью миссии станут детальные наблюдения самого газового гиганта и его трех крупных спутников, на которых, как считают ученые, существуют подповерхностные океаны: это Ганимед, Каллисто и Европа. Ученые хотят оценить возможность существования внеземной жизни на этих спутниках, а также собрать больше информации о строении юпитерианской атмосферы.

ЕКА выбрало миссию JUICE для финансирования в рамках программы Cosmic Vision в мае 2012 года. Спустя три года компания Airbus Defense and Space стала главным подрядчиком, отвечающим за разработку космического аппарата.

Для выполнения научных задач на борту космического аппарата установлено 10 инструментов, общая масса которых составляет 280 кг. Все приборы по своему назначению разделены на три группы. К группе спектрографов относятся оптическая камера JANUS, ультрафиолетовый спектрограф UVS и камера MAJIS, работающая в видимом и инфракрасном диапазоне. Помимо них, спектрометр SWI, работающий в диапазонах 1080-1275 ГГц и 530-601 ГГц, будет изучать стратосферу и тропосферу Юпитера.

Группа геофизических приборов включает лазерный дальномер GALA, радиолокатор RIME, предназначенный для изучения поверхности и подповерхностной структуры спутников, и радиотехнический инструмент 3GM, состоящий из транспондера Ka-диапазона и сверхстабильного осциллятора. 3GM будет использоваться для изучения гравитационного поля как Юпитера, так и спутников. Длина антенны радара RIME в разложенном виде составит 16 м.

Наконец, в группу инструментов для изучения окружающей среды входят детектор и анализатор частиц PEP, магнитометр JMAG и прибор RPWI для изучения плазмы и радиоизлучения вокруг космического аппарата. Чтобы избежать «зашумления» от космического аппарата, датчики JMAG и RPWI располагаются на специальной выносной стреле, длина которой после раскрытия составит 10,6 м.

Аппарат JUICE в заправленном состоянии имеет стартовую массу 6,07 т, из которых 3,65 т, т. е. более половины, приходится на топливо. В сухую массу (2,42 т) выходит переходник для полезной нагрузки, на котором аппарат крепится к ракете. JUICE оборудован двумя раскладными солнечными панелями общей площадью около 85 кв. м. На орбите Юпитера они будут вырабатывать всего 850 Вт электроэнергии, поскольку солнечное излучение там в 25 раз слабее, чем вблизи Земли.

Размеры спутника составляют 4,09 x 2,86 x 4,35 м.

Для связи с Землей JUICE будет использовать антенну с высоким усилением с диаметром «тарелки» 2,5 м, разработанную итальянским подразделением Thales Alenia Space. Эта антенна позволит передавать до 1,5-2 Гб данных в день. Приемные станции, которые будут работать с JUICE, располагаются в Австралии, Аргентите и Испании. Также на JUICE установлена антенна с умеренным усилением. Она будет использоваться в качестве основного средства связи во время пролета у Венеры и маневров космического аппарата вблизи Юпитера.

Поскольку Юпитер находится на среднем расстоянии более 600 млн км от Земли, сигнал до космического аппарата на его орбите и обратно будет идти более 1,5 часов. В связи с этим JUICE был спроектирован таким образом, что он может работать полностью автономно в течение продолжительного времени. При необходимости он будет самостоятельно реагировать на неполадки и проводить перезагрузку. Способность аппарата работать автономно распространяется, помимо прочего, и на критические операции, такие как гравитационные маневры.

Маршевый двигатель JUICE работает на монометилгидразине и тетраоксиде азота. Его тяга составляет 425 Н (43 кгс).

JUICE будет запущен из Французской Гвианы на ракете-носителе Ariane 5. Эта ракета заслужила репутацию одной из самых надежных в мире: несмотря на активную эксплуатацию, с 2003 года у нее была лишь одна частично неудачная миссия в 2018 году. Тогда два спутника оказались на нештатных орбитах, в результате чего срок службы одного из них сократился на 50%.

Полет JUICE к Юпитеру займет приблизительно восемь лет. За это время JUICE выполнит гравитационные маневры у Луны и Земли (в августе 2024 года), Венеры (августе 2025) и снова Земли (2026 и 2029 годы). Спутник достигнет Юпитера в июле 2031 года. Ему придется совершить гравитационный маневр у Ганимеда, чтобы выйти на орбиту планеты. Первый близкий пролет у Европы ожидается в июле 2032 года.

Согласно плану миссии, в декабре 2034 года JUICE перейдет на орбиту Ганимеда для более подробного изучения этого тела. Он будет исследовать Ганимед с высоты 500 км более года. В конце 2035 JUICE будет сведен с орбиты и разобьется о поверхность спутника Юпитера.

Старт ракеты Ariane 5 с JUICE запланирован на четверг 13 апреля в 15:15 мск. Европейское космическое агентство будет транслировать предстартовые операции и пуск ракеты. Отделение космического аппарата должно состояться в 15:42. В 15:51 JUICE будет принят под управление. Время раскрытия солнечных батарей – 16:55.

Подробности

Опубликовано: 07.04.2023 12:09

Космическая обсерватория им. Джеймса Уэбба обнаружила четыре самые далекие из когда-либо наблюдаемых галактик. Одна из них образовалась всего через 320 миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенная была еще в зачаточном состоянии.

В связи с тем, что Вселенная расширяется, свет при прохождении через пространство смещается в «красную» область спектра. Удаленные объекты можно обнаружить только в инфракрасном диапазоне. И инструмент NIRCam, установленный на новой космической обсерватории JWST, обладает беспрецедентной чувствительностью. Это позволило ему быстро обнаружить ряд ранее неизвестных галактик, которые могут пролить свет на старые проблемы в некоторых областях астрофизики.

В журнале Nature Astronomy недавно были опубликованы две работы, в которых астрономы заявляют, что однозначно подтвердили факт обнаружения четырех самых далеких галактик, которые когда-либо наблюдались. Они образовались приблизительно 13 млрд лет назад – в период от 300 до 500 млн лет после Большого Взрыва. Следовательно, эти галактики относятся к так называемой «эпохе реионизации». В этот период, как считают ученые, образовались первые звезды. Эта эпоха наступила сразу после космических «темных веков», вызванных Большим взрывом.

Самая удаленная галактика, названная JADES-GS-z13-0, образовалась через 320 миллионов лет после Большого взрыва. Помимо нее телескоп подтвердил существование галактики JADES-GS-z10-0, которая зародилась через 450 млн лет после образования известной нам Вселенной. Изначально эту галактику обнаружили в данных, собранных космическим телескопом им. Хаббла.

Все четыре галактики имеют очень малую массу, которая составляет около 100 млн солнечных масс. Для сравнения, масса Млечного Пути – около 1,5 трлн масс Солнца. Однако по скорости звездообразования эти галактики, зародившиеся на самых ранних этапах формирования вселенной, не уступали Млечному Пути. Звезды в них формировались приблизительно с такой же скоростью, что и в нашей галактике.

Ученые отметили, что найденные JWST древние галактики очень бедны металлами. Это согласуется со стандартной моделью космологии, которая гласит, что на таких ранних этапах развития Вселенной металлы еще не успели появиться в больших количествах.

С другой стороны, в феврале 2023 года были открыты шесть массивных галактик, образовавшихся через 500–700 млн лет после Большого взрыва. Их крупный размер плохо согласуется со стандартной моделью. Если он будет подтвержден, это несоответствие ученым придется как-то объяснить.

Подробности

Опубликовано: 05.04.2023 11:19

1. Virgin Orbit подала заявление о банкротстве.

4 апреля компания Virgin Orbit, создавшая ракету-носитель для воздушного старта LauncherOne, подала заявление о банкротстве. Инвесторы вложили в компанию более $1 млрд, однако выстроить устойчивую финансовую модель она так и не смогла. Сообщается, что Virgin Orbit уже приняла решение уволить около 85% своих 800 сотрудников.

Ракета сверхлегкого класса LauncherOne стартует с самолета-носителя Cosmic Girl (Boeing 747-400) и может доставить до 300 кг груза на 500-километровую солнечно-синхронную орбиту. С мая 2020 года она выполнила шесть полетов, из которых первый и последний были неудачными.

9 января самолет-носитель Cosmic Girl с LauncherOne впервые и с широким освещением в прессе стартовал из аэропорта в Англии. Это событие могло сделать Великобританию державой, способной выводить космические аппараты на орбиту со своей территории. Однако ракета потерпела аварию и не вышла на орбиту. Это происшествие усугубило и без того тяжелое положение убыточной Virgin Orbit.

У компании были контракты на будущие запуски в интересах Пентагона и некоторых частных компаний.

Изначально разработкой LauncherOne занималась компания Virgin Galactic, основной сферой деятельности которой остается космический туризм. Ее будущее также является туманным. В 2021 году суборбитальный туристический самолет SpaceShipTwo выполнил полет с основателем компании Ричардом Бренсоном на высоту 86 км, но с тех пор он простаивает на земле. Как явно демонстрирует пример Blue Origin и системы New Shepard, все оптимистичные прогнозы о рынке суборбитального туризма оказались ошибочными.

2. Южная Корея выделила рекордный бюджет на космонавтику.

В наступившем 2023 году Республика Корея (Южная) потратит на космические программы 674 млн долларов. Эта сумма почти на 20% выше, чем в предыдущем году, и позволяет говорить о том, что по космическим расходам к страна начинает приближаться к космическим державам «первого эшелона». К 2026 году Корея планирует нарастить бюджет до $1,3 млрд.

Детали бюджета, одобренного Национальным собранием еще в декабре, были обнародованы 31 марта. Средства пойдут на разработку средств выведения, создание собственной спутниковой навигационной системы и оборонные проекты.

21 июля 2022 года состоялся первый успешный полет ракеты-носителя KSLV-2, способной выводить до 3,3 т на низкую орбиту Земли. Таким образом, Корея получила независимый доступ в космос. В рамках нового бюджета начнется финансирование разработки ракеты KSLV-3, грузоподъемность которой вырастет до 10 т. Ее первый старт запланирован на 2030 год.

Также произошло:

• Ракета «Тяньлун-2» китайской компании Space Pioneer успешно достигла космоса. Это первая частная ракета в Китае, использующая жидкое топливо. Разработка ракеты велась в очень тесном сотрудничестве с государственной корпорацией CASC.
• НАСА объявило членов экипажа лунной экспедиции «Артемида-2»: это Рейд Вайсман, Виктор Гловер, Кристина Кох и Джереми Хансен. Трем американским и одному канадскому астронавту предстоит облететь спутник Земли в ноябре-декабре 2024 года.
• Запуск японской лунной посадочной станции SLIM и рентгеновской обсерватории XRISM перенесена на три месяца и состоится не раньше августа.
• Компания OneWeb завершила развертывание группировки спутников, которая позволить ей начать предоставление услуги широкополосного доступа в интернет по всей планете.

Подробности

Опубликовано: 03.04.2023 11:02

Американский марсоход Perseverance, запущенный в 2020 году и прибывший на Марс в феврале 2021-го, продолжает свою работу в кратере Езеро. Недавно он приступил к выполнению задач новой исследовательской кампании: подобные кампании научное руководство миссии привязывает к изучаемому району. На первом этапе Perseverance исследовал вулканические породы на дне кратера Езеро. Затем он отправился к основанию дельты древней реки, где обнаружил мелкозернистые осадочные породы озерного происхождения. Теперь же он приступил к работе в районе, где ученые обнаружили речные крупнозернистые осадочные породы.

30 марта Perseverance собрал и упаковал первый образец пород в рамках новой исследовательской кампании. Сейчас он находится в верхней части дельты кратера Езеро. Ранее он собрал 19 образцов пород для дальнейшей их доставки на Землю в рамках миссии Mars Sample Return. 10 из них были оставлены в резервном «хранилище» на поверхности Марса на случай непредвиденных проблем с самим марсоходом.

Получив образцы пород на Земле, ученые надеются изучить их с помощью мощного лабораторного оборудования, которое нельзя установить на марсоход или посадочную платформу. Они будут искать признаки древней микробной жизни, а также смогут лучше понять, как устроен круговорот воды, сформировавший поверхность и недра Марса.

Новый образец породы был извлечен из объекта, который научная группа называла «Берея» (Berea). На счету Perseverance он стал 16-м образцом коренных пород (остальные образцы относились к реголиту). Ученые полагают, что «Берея» образовалась из отложений горных пород, которые были принесены течением древней реки и отложились в ее дельте. Это означает, что породы, из которых состоит «Берея», сформировались в области Марса, которая могла находиться далеко за пределом кратера Езеро. И это одна из двух причин, по которым геологи считают данный образец пород таким многообещающим.

Вторая причина их энтузиазма – это карбонатный состав «Береи». На Земле карбонатные породы хорошо сохраняют окаменелые формы жизни. Если следы древней жизни сохранились этой части кратера Езеро, то «Берея» вполне подходит для их поиска.

Также ученых интересует, как выглядел климат Марса, когда эта область планеты была покрыта жидкой водой. Поскольку карбонаты образуются в результате химических реакций в жидкой воде, они могут дать ученым информацию о том, как менялся климат планеты на протяжении значительного периода времени.

Сохранив новый образец с герметичном контейнере, марсоход отправится дальше вверх по конусу пород, отложившихся в русле реки в кратере Езеро.

Подробности

Опубликовано: 31.03.2023 11:06

Японское космическое агентство запланировало на ближайшие годы несколько научно-исследовательских миссий. Так, уже в мае этого года (старт сдвинулся с конца апреля) JAXA рассчитывало запустить одновременно малый посадочный аппарат для исследования Луны SLIM и рентгеновскую обсерваторию XRISM. На конец 2024 года был запланирован запуск межпланетной станции MMX к спутникам Марса – Фобосу и Деймосу. Теперь график запуска этих миссий может быть пересмотрен из-за аварии новой ракеты H-III в ее первом полете.

Неоднократно откладывавшийся старт H-III состоялся 7 марта 2023 года. Несмотря на все опасения, связанные с новыми водородными двигателями, первая ступень отработала штатно. Однако двигательная установка второй ступени не запустилась, и с оператор с Земли был вынужден передать ракете команду на самоликвидацию. Вместе с H-III был потерян новый дорогостоящий спутник дистанционного зондирования Земли ALOS-3 (Advanced Land Observing Satellite-3).

Пока что ни JAXA, ни корпорация Mitsubishi Heavy Industries (MHI), отвечавшая за разработку ракеты, не обнародовали деталей и предварительных результатов расследования аварии. Однако существует предположение, что двигательная установка второй ступени не сработала из-за проблем в электросети.

Ситуацию омрачает то, что верхняя ступень H-III использует двигатель LE-5B-3, аналогичный двигателю LE-5B, который применяется на активно эксплуатируемой ракете-носителе H-IIA. Из-за этого MHI и JAXA приостановили полеты H-IIA до окончания расследования. Это напрямую касается планов запуска XRISM и SLIM, которые должны были отправиться в космос в мае 2023 года на H-IIA.

XRISM – это рентгеновская космическая обсерватория, которая должна заменить обсерваторию Astro-H («Хитоми»), потерянную сразу после запуска в 2016 году. В создании XRISM принимали участие НАСА и Европейское космическое агентство.

SLIM – первая лунная посадочная станция, разработанная JAXA. Небольшой аппарат-демонстратор, в первую очередь, предназначен для отработки технологии мягкой посадки на Луну. На его основе JAXA планирует построить целую серию исследовательских миссий. Тем не менее, SLIM оборудован многоспектральной камерой, при помощи которой ученые хотят исследовать состав горных пород вокруг места посадки.

28 марта на мероприятии Национальной академии космической науки Масаки Фудзимото, заместитель директора Института космических и астронавтических наук JAXA, заявил, что сомневается в возможности запустить SLIM и XRISM в срок. Он отметил, что рассчитывал услышать «хорошие новости» о возвращении к полетам H-IIA на прошлой неделе, но этого не произошло. При этом, сами аппараты готовы к запуску, и единственной проблемой является недоступность ракеты-носителя.

Вероятно, что H-2A в ближайшее время все-таки получит добро на возобновление полетов, и перенос двух небольших миссий не будет слишком большим. Однако с новой H-III ситуация сложнее. Помимо проблем со второй ступенью, не стоит забыть о том, что в первом полете – и только в нем – был задействован упрощенный двигатель LE-9 с уменьшенной тягой. Инженеры MHI продолжают работать над проблемой вибраций в турбонасосном агрегате двигателя. В совокупности две эти проблемы делают будущее H-III туманным, и никто не может предсказать, когда ракета будет введена в эксплуатацию.

Пока что старт миссии MMX (Martian Moons eXploration) запланирован на конец 2024 года. Фудзимото заявил, что из-за аварии H-III этот график теперь под вопросом. А значит, старт MMX может быть отложен для следующего полетного окна к Марсу, т. е. до 2026 года.

Подробности

Опубликовано: 29.03.2023 11:38

Наличие воды на Луне привлекает большое внимание ученых из-за того, что ее потенциально можно использовать для снабжения пилотируемых экспедиций. Хотя существование лунной воды отрицалось еще в 90-х годах прошлого века, к настоящему времени оно было подтверждено множеством исследований. Сейчас китайские ученые публикуют результаты исследования образцов лунного грунта, доставленных на Землю миссией «Чанъэ-5». Их очередное исследование, посвященное проблеме транспортировки воды из недр Луны, было опубликовано в журнале Nature Geoscience 27 марта.

Данные наблюдений орбитальных автоматических станций свидетельствует о том, что на поверхности Луны присутствует вода, хотя и в очень малых количествах. Ее концентрация подвержена суточным циклам. Кроме того, Лона из-за отсутствия атмосферы постоянно теряет с поверхности воду, которая улетучивается в космос. Это указывает на то, что на некоторой глубине молекулы воды должны присутствовать в повышенной концентрации, а также на существование геологического механизма подъема этих молекул наверх.

Более ранние исследования содержания воды в мелких зернах минералов в реголите, ударных агглютинатах, вулканических породах и пирокластических импактитовых частицах не могли объяснить, как происходит удержание, высвобождение и поступление воды на поверхности Луны.

Китайские ученые исследовали импактитовые шарики аморфной природы, очень широко распространенные на Луне. Они изучили шесть разрезов, сделанных на пяти частицах, доставленных с Луны. В результате геологам удалось описать петрографию и элементный состав частиц, а также оценить концентрацию воды и соотношение изотопов водорода.

Твердые шарики импактитов, доставленные миссией «Чанъэ-5», имеют однородный химический состав и гладкую поверхность. Концентрация молекул воды в них составляет до 2000 мкг/г с экстремально низким содержанием дейтерия. Отрицательная корреляция между содержанием воды и изотопным составом водорода указывает на то, молекулы воды были захвачены из солнечного ветра.

Некоторые частицы были перекрыты более поздней дегазацией. Они действовали наподобие губки, собирая воду, поступающую на поверхность Луны из различных источников, и вынося ее в грунт. По оценкам ученых, количество воды, внесенной импактитами в лунный грунт, варьируется от 3,0 × 10¹¹ кг до 2,7 × 10¹⁴ кг.

Китайские ученые отмечают, что импактные породы на поверхности других безатмосферных спутников и астероидов могут играть аналогичную роль в транспортировке и накоплении воды.