События в мире космонавтики

Китай

В последние годы Китай совершает немало космических открытий, а в 2021 году ученые из этой страны планируют запустить миссию Тяньвэнь-1 на Марс. Это и ракета для запуска, и межпланетная станция, в состав которой входит спутник и колесный планетоход. Старт планируется на 1 июля 2021 года. 

Китайцы хотят изучить геологию Марса, его магнитное поле, узнать, как космические лучи влияют на ионосферу и атмосферу планеты

Также большое внимание уделяется климату – ведь на Марсе есть облака, случаются метели, пыльные бури и другие явления. . Если когда-то человек будут отправлен на Марс, то открытия китайских ученых будет иметь огромное значение. 

Если когда-то человек будут отправлен на Марс, то открытия китайских ученых будет иметь огромное значение. 

Открытие воды на Луне

NASA

Подпись: Отделение аппарата LCROSS, принадлежавшего NASA и впервые надежно обнаружившего лед в приполярных районах Луны (водный лед хорошо отражает радиоволны)

Еще одно не просто теоретическое достижение космонавтики — обнаружение воды в приполярных кратерах на Луне. Впервые это было сделано в кратере Шеклтон, 22% поверхности которого оказалось занято именно льдом, скрытым под тонким слоем лунного реголита (а местами — и обнаженного). Жидкая вода на поверхности Луны существовать не может, лед также быстро исчез бы под лучами Солнца, но в полярные кратеры солнечный свет никогда не заглядывает, поэтому огромные запасы льда и сохранились там относительно целыми.

Находка создает довольно большую проблему для теоретической планетологии. Самая популярная теория возникновения Луны — в результате столкновения Земли и древней планеты Тейя — делает существование лунной воды невозможным: столкновение двух планет должно было нагреть выброшенные на орбиту Земли обломки до тысяч градусов, и любая вода бы оттуда быстро «вылетела». Однако факты упрямы: воды на земном спутнике немало — порядка 100 миллиардов тонн.

Попытка объяснить ее заносом с кометами не выдержала критики: российские астрономы в 2016 году показали, что скорость столкновения комет с объектами в окрестностях Земли такова, что практически вся кометная вода после удара улетает обратно в космос.

Но с практической точки зрения важно другое: сто миллиардов тонн воды на Луне — немалое подспорье в создании лунной базы. Из воды легко получить кислород и водород

Первый нужен для дыхания, а второй — отличное ракетное горючее.

В мае китайский марсоход должен сесть на поверхность Марса

Китай тоже стремится покорять космические просторы. На нашем сайте есть отдельная статья об успехах Поднебесной в области космических исследований. Так, в феврале 2021 китайский зонд «Тяньвень-1», который готовится к посадке на Красную планету, вышел на орбиту Марса. Орбитальный аппарат будет марсианским спутником, и выполнять исследования с помощью дистанционного зондирования планеты, включая изображения, спектрометрию, измерения магнитного поля и радиационной среды.

Китайское космическое агентство в мае планирует осуществить посадку модуля на поверхность. Если им это удастся, то Китай будет лишь третьей страной (после США и России), которая достигла такого успеха в освоении космоса. Однако посадка может быть нелегкой задачей. Если верить статистике, почти 50% аппаратов, которые пытались высадиться на Марс, потерпели неудачу и были утеряны. Или сгорали в атмосфере Красной планеты, или разбивались вдребезги при приземлении. К тому же, Китай никогда раньше не пытался это сделать. Точной даты посадки марсохода «Тяньвень-1» мы пока не знаем, но событие состоится именно в мае.

Если модуль успешно приземлится на Красной планете, он начнет основной этап своей миссии, связанный с изучением атмосферы и анализом распределения ледовых массивов. Десант доставит на поверхность марсоход, который оснащен, среди прочего, радаром, который может сканировать почву на 100 м вглубь, набором приборов для изучения погоды, а также набором камер для фото и видеосъемки. Эта миссия обещает были очень интересной, учитывая амбиции ученых из Поднебесной.

• Китай тоже рвется осваивать космос. И как у них дела?
• Космос в вашем компьютере. 5 лучших программ по астрономии

«OSIRIS-REx»

В октябре НАСА сообщило о том, что межпланетная станция «OSIRIS-REx» добыла образец породы с астероида Бенну. Аппарат долетел до названного небесного тела два года назад и с той поры кружил вокруг него, собирая различные данные. Наконец, в 2020-ом он сблизился с космическим булыжником, протянул к нему роботизированную руку и зачерпнул небольшое количество реголита. Некоторая часть этого ценного материала была потеряна из-за неплотно закрывшейся крышки приемного контейнера, однако специалисты НАСА, отвечающие за управление станцией, сообщили, что на борту «OSIRIS-REx» оказалось больше изначально запланированных 60 граммов астероидной породы. Образец будет доставлен на Землю в 2023 году — космический корабль сбросит свой груз на парашюте, после чего отправится выполнять другие задачи. Ученые надеются, что изучение реголита с Бенну позволит больше узнать об эволюции Солнечной системы, происхождении жизни на Земле и перспективах промышленной добычи ресурсов на астероидах.

Повторная попытка запуска Boeing CST-100 Starliner в июле

Как вам возможно известно, NASA заключило контракт на создание космических кораблей для перевозки астронавтов на Международную космическую станцию с двумя компаниями. SpaceX Илона Маска прекрасно выполнила свою задачу, и ее Crew Dragon уже имеет несколько удачных рейсов. Один из них состоялся несколько дней назад, когда экипаж из четырех астронавтов был доставлен на МКС. А через несколько дней корабль успешно вернулся и приземлился уже вместе с другими астронавтами, которые длительное время находились на орбитальной станции.

Тогда как Starliner от Boeing только ждет своего пилотируемого полета на орбиту. В декабре 2019 корабль совершил неудачную попытку стыковки с МКС (без людей на борту). Причиной неудачного полета называют проблемы с программным обеспечением.

Но 17 апреля Boeing заявил, что следующий тестовый полет его коммерческого корабля CST-100 Starliner состоится как минимум в августе. Такая длительная задержка обусловлена ​​графиком других пусков и миссий к Международной космической станции. В своем заявлении Боинг отметил, что компания и NASA планируют осуществить отсроченную миссию Orbital Flight Test (OFT) 2 в августе или сентябре. Эта дата «обусловлена ​​возможностью стыковки с космической станцией ракеты» Atlas V «(Атлас V) и графиком Восточного полигона» Объединенного стартового альянса «(Eastern Range).

Boeing планировал осуществить запуск OFT-2 в конце марта или в начале апреля. Однако в начале марта представители NASA признали, что это уже маловероятно из-за задержек с заменой блоков авионики на космическом корабле, которые были повреждены скачком напряжения во время наземных испытаний, а также отключением электроэнергии в районе Хьюстона, вызванное зимним штормом в феврале, который прервал тестирование программного обеспечения.

Если тестовый полет в июле пройдет удачно, возможно, компания проведет первый пилотируемый полет этой машины позже в 2021 году.

• Темная материя может состоять из древнейших черных дыр? Что думают астрофизики
• На связи Марс! О сложностях космических коммуникаций

Какую работу выполняют космонавты на орбите?

В составе последней экспедиции 64/65 основной задачей перед космонавтами стоит инсталляция оборудования, поступившего с последней грузовой доставкой. МКС постоянно развивается и растет, поэтому в космосе в ближайшие месяцы будут производить большой «ремонт». 

Один из самых впечатляющих достижений в ходе последней экспедиции — печать на 3Д-принтере внутренних органов мыши.  

Российские и американские космонавты на Международной
станции выполняют работы по стыковке новых модулей, берут пробы с внешних
панелей корабля, проводят биологические и физические опыты. Программы каждого
полета составляются задолго до существования старта, перед с космонавтами
ставятся задачи по увеличению безопасности, также на высоте идёт проверка новых
технологий.

В ходе экспедиции 64/65 в 2021-2022 году предусмотрен
следующий список экспериментов и научных направлений:

Всего предусмотрено более 300 опытов и исследований. Обычно сегменты деятельности по странам на МКС имеют свои
акценты. Например, американцы и европейцы сосредоточены на биологических и
медицинских опытах, российские занимаются энергетикой, японцы — робототехникой.
Однако, россияне тоже занимаются изучением биологических и химических областей.

Также за последние годы был внесен немалый вклад в мировую науку по
исследованию Солнечной системы, проведены опыты по биологической коррозии,
особенностям последствий малых инерционных сил в условиях невесомости.

Американские астронавты, конечно, нередко добиваются больших результатов в виду
увеличенных экипажей и большего бюджета. Однако, россияне выполняют сложнейшие работы в открытом космосе.  

Российский космический телескоп и сверхмассивные черные дыры

В 2011 году был запущен парящий в космосе «Радиоастрон» — российский суперрадиотелескоп, прояснивший физику в окрестностях черных дыр (и многое другое). Идея этого необычайного аппарата, который стоит сравнить с «Кеплером» в радиодиапазоне, — в его использовании совместно с земными радиотелескопами. «Радиоастрон» вошел в состав системы, сопоставляющей его данные и данные от множества наземных телескопов. Расстояние между ним и его земными компаньонами составляло до 340 тысяч километров — именно настолько «Радиоастрон» мог удаляться от Земли, идя по своей орбите. За счет этого удалось получить рекордное в истории астрономии разрешение, рассмотрев очень удаленные объекты с высокой точностью.

Результаты этих наблюдений произвели сильное воздействие на внегалактическую астрономию. «Радиоастрон» впервые помог в деталях рассмотреть события в окрестностях далеких сверхмассивных черных дыр (СМЧД). Такие дыры часто становятся центрами других галактик — например, СМЧД Стрелец А* лежит в центре нашей Галактики, и именно эта и ей подобные черные дыры стали тем зерном, вокруг которого сформировалась галактика в целом. Однако самых активно пожирающих материю черных дыр в нашей Галактике нет, и чтобы изучать их влияние на окружающий мир, нужно «рассматривать» объекты в десятках и сотнях миллионов световых лет. Сделать это в деталях помог именно «Радиоастрон».

НПО им. С.А. Лавочкина

Подпись: Десятиметровый космический компонент суперрадиотелескопа

Среди достижений телескопа — первое измерение толщины «релятивистской струи». Так называют струю плазмы, заряженных и разогнанных до околосветовых скоростей частиц, выбрасываемых из окрестностей сверхмассивных черных дыр. У основания толщина струи оказалась равна световому году — благодаря этому открытию теперь можно намного детальнее понять, что конкретно происходит со сверхмассивными черными дырами.

Это не просто абстрактная научная задача: Стрелец А* в нашей Галактике пару миллионов лет назад тоже был активной черной дырой. Он выбрасывал мощные «релятивистские струи» и небезопасное излучение, да так, что был видим на земном небе наравне с нынешней полной Луной. Если мы узнаем мощность таких вспышек активности в деталях, то лучше поймем, могут ли они угрожать земной жизни.

Миссия Double Asteroid Redirection Test (DART) начнется в ноябре 2021

В ноябре NASA начнет чрезвычайно интересную миссию, название которой созвучно с именем одного из героев культового фильма «Звездные войны». Целью миссии DART является изменение траектории движения астероида, что может быть полезным в будущем, если человечеству придется защищаться от столкновения такого объекта с нашей планетой.

Миссия DART направлена на смещение орбиты астероида с помощью кинетического воздействия. Космический корабль планируется направить на меньший астероид бинарной астероидной системы Дидимос. Эта астероидная система состоит из большого астероида Дидимос и его маленького орбитального спутника Диморфоса. В 2022 году DART столкнется с последним — валуном диаметром около 160 метров (525 футов). Тем самым попытается изменить период его вращения вокруг Дидимоса примерно на 10 минут.

Используя наземные наблюдения с помощью телескопов, ученые смогут сравнить орбиту Диморфоса вокруг Дидимоса до и после удара, чтобы определить, насколько она изменилась.

Известно, что в 2024 году зонд Европейского космического агентства полетит в Диморфосу и изучит последствия удара, и если миссия NASA будет успешной, скорость вращения астероида изменится на полмиллиметра в секунду, что в перспективе может существенно изменить траекторию его движения в космическом пространстве.

Россия

1 октября 2021 года состоится запуск ракеты с космическим аппаратом “Луна-25” для исследования Луны. Это сильный прорыв в российской космической отрасли, так как лунные экспедиции не производились с 1976 года. 

События знаковое, поскольку разработки “Луны-25” велись с 2005 года, и это были 16 лет крайне напряженной работы. Ученые создали множество макетов, напряженно работали над уменьшением веса аппарата, чтобы он не разбился при посадке. 

“Луна-25” будет мягко посажена в районе кратера Богуславский. Специальная рука-манипулятор наберет пробы грунта, а также попробует отыскать залежи льда. Если на Луне найдут воду, это станет предпосылкой к созданию обитаемой станции, то есть, через несколько десятков лет туда могут высадить людей. 

США

В 2021 году Америка отправила свой корабль Perseverance на Марс. Да не просто, чтобы изучить Красную планету, а посадила его в глубокий кратер Езеро, где нашли глинистые отложения с водой. Сейчас американский марсоход пытается взять глубокие пробы, изучить донный химический состав, чтобы постараться отыскать следы простейшей жизни. 

Кроме того, НАСА отправит на Марс легкий дрон Ingenuity, который сможет летать в специфической атмосфере этой планеты. Посредством беспилотника планируется детальное изучение рельефа, проведение газового анализа и другие мероприятия. 

Еще одно очень сильное событие, которое американцы планируют на октябрь 2021 года – запуск космического корабля “Люси”. Он отправится в сторону Юпитера для изучения Троянских астероидов.

 Это прольет свет на события, происходящие при возникновении Солнечной системы, и может быть, даст ответ на происхождение жизни на Земле. Считается, что именно Троянцы могли занести на нашу планету первые зачатки органики. 

Почему многие страны стремятся отправить космические миссии на Марс?

Иван: Наша главная задача — понять, как появилась Солнечная система, зная, чем отличаются друг от друга планеты и как они устроены. Все планеты, кроме Марса, уже изучены аппаратами, поэтому на самом деле ничего специального с Марсом не происходит. Человеку там делать нечего — со сбором образцов хорошо справляются марсоходы. Колония на Марсе невозможна — там нет света и много радиации — это все равно что заставить человека жить в метро. В качестве ресурса Марс также неудобен из-за его тяжести, так что люди высадятся туда только ради спортивного интереса.

Футурология

Как будет выглядеть жизнь на Марсе

Почему марсоход Perseverance вернется на Землю только через 15 лет?

Михаил: Персеверанс собирает грунт в герметичные емкости, которые он будет возить на себе. В конце своего пути он выложит образцы грунта в специальном посадочном месте, куда могут сесть следующие миссии. Чтобы доставить образцы на Землю, прилетит небольшой марсоход, который будет складывать образцы в отлетный модуль. Добираться до Земли модуль с ракетой будут около трех лет, а к 2031 году они выйдут на орбиту Земли. Там произойдет проверка герметичности колб, и только после этого космический аппарат сможет приземлиться. Иван объясняет, что это очень сложный и дорогой процесс, но техника сейчас достаточно надежна, чтобы рассчитывать на успех.

Хроника событий

В мае 2021 года ракета-носитель «Союз-2.1б», стартовавшая с космодрома Восточный, успешно вывела на орбиту британские спутники OneWeb. Помимо того, что это был очередной удачный старт с нового космодрома, запуск запомнился еще следующим: он позволил стране установить новый рекорд в своей современной истории по числу удачных стартов.

Предыдущий установили в 1993-м, когда страна выполнила 58 успешных запусков подряд. Этому рекорду (как, впрочем, и новому) далеко до советского: в 1983-1984 годах СССР смог осуществить 185 успешных пусков подряд.

Последним на сегодня серьезным инцидентом была авария пилотируемого корабля «Союз МС-10», которая произошла в октябре 2018-го. К счастью, система спасения сработала успешно и оба члена экипажа — россиянин Алексей Овчинин и американец Тайлер Хейг — вернулись домой.

2020: Рогозин назвал основные цели развития космонавтики в России

Основной целью развития космонавтики в РФ является экспансия человечества в космосе, использование результатов деятельности для обороны страны и роста уровня жизни. Об этом 26 декабря 2020 года сообщил ТАСС Информационное агентство России со слов генерального директора Роскосмоса Дмитрий Рогозин.

В декабре 2020 года заместитель гендиректора по международному сотрудничеству Роскосмоса Сергей Савельев во время круглого стола в Совете Федерации заявил, что особая роль в освоении космического пространства отводится исследованию и добыче минеральных космических ресурсов.

По его мнению, в будущем ожидается жесткая конкуренция за доступ к тем ресурсам небесных тел, разработка которых потребует наименьших затрат и наибольшей практической отдачи

Замгендиректора госкорпорации добавил, что с учетом значительных финансово-временных затрат важно принять решение о целесообразности добычи полезных ископаемых, так как полученные результаты должны быть востребованы.

Первый полет на метановом ракетном двигателе

Метановые ракетные двигатели испытывали еще в СССР. Причины любви к ним просты: во‑первых, метан — эффективное и недорогое топливо, горящее практически без сажи. Кислород-керосиновые ракеты оставляют много сажи, и поэтому многоразовое использование тех же первых ступеней Falcon 9 (на керосине) ограничено несколькими разами. Метановые двигатели без переборки можно будет использовать до сотни раз.

Второе крупное преимущество: керосин-кислородный и водород-кислородные двигатели реально заправлять только на Земле. Метан — другое дело, потому что его можно сравнительно легко получить из марсианского грунта. Кроме того, метан значительно проще удерживать в баке, чем водород. Его можно накапливать прямо в ракетных баках на той ракете, что доставит людей на Марс.

Метановый двигатель Rapror, разработанный SpaceX, имеет еще одно преимущество: это первый ракетный двигатель с полной газификацией топлива перед сгоранием, что позволяет ему извлекать максимум тяги из того же объема горючего и окислителя.

«Мир»

В 1986 году Советский Союз вывел на околоземную орбиту базовый блок станции «Мир». Сама станция, без преувеличения, стала символом эпохи. Более 12 лет станция «Мир» имела постоянное «население»: Валерий Поляков пробыл на «Мире» 437 суток — и это рекорд пребывания человека в космосе. Было проведено 23 000 экспериментов и получено огромное количество данных о межпланетном пространстве.

11. «Хаббл»

Телескоп «Хаббл», выведенный на орбиту в 1990 году, стал «глазами» человечества. Орбитальный телескоп смог заглянуть так далеко, как никто прежде, и показать такие красоты Вселенной, каких и представить себе никто не мог. Удивительная история: если бы «Хаббл» продавался в супермаркете, то шёл бы по скидке как уценённый товар. Его зеркало, несмотря на то что являлось самым точно выверенным и дорогим в истории, имело дефект. Не удавалось достичь заданной резкости, хотя качество снимков всё равно было лучше, чем у любых наземных телескопов. Дефект был устранён в 1993, ремонт проходил в открытом космосе и длился 10 дней.

12. «Соджорнер»

Первый марсоход, успешно доставленный на Красную планету. «Соджорнер» дословно означает «временный житель» или «проезжий». Планировалось, что марсоход проработает на поверхности 7 сол (сол — марсианские сутки — 24 часа и 40 минут), но он работал в течение 83 сол до того момента, как спускаемая станция, действовавшая в качестве ретранслятора, не вышла из строя. После этого контакт с «Соджорнером» был потерям, его местонахождение сейчас неизвестно.

13. МКС (1998)

Международная космическая станция пришла на замену «Миру» в 1998 году. МКС почти в 5 раз больше предшественника и служит космической «дачей» для человечества по сей день. Всего в проекте МКС участвует 14 стран, хотя наибольшую нагрузку несут, конечно, США и Россия.

14. «Новые рубежи»

Автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» в рамках программы NASA «Новые рубежи» была запущена в 2006 году. Её цель — изучение Плутона и других объектов пояса Койпера. Пояс Койпера — это область Солнечной системы, похожая на пояс астероидов между Марсом и Юпитером, только этот пояс находится на дальних границах Солнечной системы и состоит из карликовых планет вроде Плутона. Кроме этого, аппарат «Новые горизонты» стал самым быстрым в истории.

15. Планы по колонизации Марса от Илона Маска

SpaceX — частная компания, основанная Илоном Маском с амбициозной целью ни много ни мало колонизировать Марс. Самым важным достижением на данный момент является не возвращение и посадка первой ступени Falcon и не запуск автомобиля в сторону Марса, а возобновление интереса к космосу в широких массах. Маск вместе со SpaceX вернул человечеству великую мечту.

WD 1856B

В 2020-ом количество найденных учеными экзопланет выросло на несколько сотен и к концу года достигло 4324. Отчет о самом интригующем открытии этого рода появился в середине сентября. В нем повествуется об обнаружении объекта размером с Юпитер, вращающегося вокруг белого карлика. Планета, получившая название WD 1856 b, находится примерно в 80 световых годах от нас. Она первая, которая замечена рядом с белым карликом – небесным телом, являющимся последней стадией эволюции звезды размером с Солнце. Конкретно этот «лилипут» всего на 40% крупнее Земли. А теперь представьте, что вокруг него вращается огромный газовый гигант. Самое замечательное, что он находится в непосредственной близости от звезды, совершая один оборот каждые 34 часа. Как планете удалось пережить все трансформации, совершенные светилом перед превращением в белого карлика — интереснейший вопрос, ответа на который пока не существует.

Ракета Space Launch System полетит к Луне в ноябре

Если все пойдет по плану, то NASA начнет первый этап программы «Артемида» уже в конце 2021 года. Напомним, что целью этой амбициозной программы является возвращение американских астронавтов на Луну.

А полет обещает быть действительно интересным и увлекательным. В рамках миссии Artemis 1 огромная американская ракета Space Launch System облетит Луну, неся в космос корабль «Орион». Именно этот космический корабль должен в будущем совершить полет к спутнику Земли.

Сейчас планируется, что NASA осуществит этот запуск в ноябре 2021 года. В космическом агентстве уже заявили, что планируют отправить астронавтов, мужчину и женщину, на лунную поверхность до 2024 года. За последние 20 лет космонавты совершали регулярные полеты на Международную космическую станцию ​​(МКС) и обратно. Но расстояние до Луны почти в 1000 раз превосходит путь к МКС. Чтобы отправить туда астронавтов, нужна ракета-монстр. Именно такой и является Space Launch System.

Space Launch System (SLS) — это современный эквивалент Saturn V, огромной пусковой установки, построенной в свое время для миссии Аполлон. Как и Сатурн, она разделена на сегменты, или ступени, соединенные друг с другом. Ракета также использует технологии космического шаттла.

В начале мая разработчики уже провели испытательный прогрев двигателей, подтвердив свои амбициозные планы. Но это еще не окончательная дата запуска, и вполне возможно, что миссия может быть отложена и состоится только в 2022 году. Однако, будем надеяться, что все пойдет по плану и эта сверхважная миссия состоится вовремя.

Конечно, обо всех этих космических событиях года мы подробно расскажем на нашем сайте. Поэтому читайте наш крутой раздел о космосе и будете знать больше!

• Чем на Марсе будут заниматься Perseverance и Ingenuity?
• Что может помешать нам колонизировать Марс?
• Не Crew Dragon единым: какие корабли отправятся в космос в ближайшие годы