Открытый космос
11 мая 2018
Европейское космическое агентство приглашает частников на Луну
На первом этапе исследований Луны Нейл Армстронг и Баз Олдрин были главными героями. Обращая свой взор к Луне, Европейское космическое агентство (ESA) надеется привлечь на эту внеземную сцену куда больше новых актёров.
Проверяя потенциал рынка транспортных услуг по маршруту Земля-Луна, ESA планирует раздвигать границы технологий и создавать новые модели для космического предпринимательства.
Первая посадка человека на Луну стала поворотным моментом в истории человечества. Всего лишь восемь лет и колоссальные ресурсы позволили человечеству достичь лунной поверхности, хотя во время первых экспедиций пребывание там длилось менее суток. Те маленькие шаги для человечества, как и миссии, последовавшие за ними, позволили нам узнать много нового о Луне, являющейся нашей космической капсулой времени. Однако люди не возвращались на Луну с того момента, как с неё стартовал «Аполлон-17» в 1972 году.
Сегодняшние технологии без проблем могли бы вернуть нас на Луну, однако разработка корабля и доставка всего необходимого для поддержания жизни там – всё ещё дорогое удовольствие. ESA хотело бы сделать наше возвращение на Луну выгодным и привлечь к этому делу партнёров – не только космические агентства других стран, но и частных игроков. Коммерческий подход как раз и может стать тем билетом на Луну в прямом и переносном смысле, который сделает наше возвращение туда реальностью.
Вместо того, чтобы разрабатывать посадочную миссию на Луну полностью с нуля, что дорого и долго, ESA планирует использовать посадочный аппарат, разработанный частной компанией, для доставки на поверхность Луны исследовательского оборудования. Как только мы окажемся на поверхности, мы также сможем оплачивать «роуминг» для «общения» с нашим научным инструментарием.
Однако, чтобы сделать наше возвращение на Луну по-настоящему долгосрочным, нужно использовать лунные ресурсы. Поэтому, помимо технологий транспортировки и связи, нам необходимо инвестировать в разработку и оплатить использование технологий, которые смогут превратить лунные полезные ископаемые в кислород и воду, критически важные ресурсы для долгосрочного присутствия человека в глубоком космосе.
Почему делается такой упор на долговременность? Если бы сутью исследовательской работы был только принцип «слетал туда – и сделал это», то лишь полеты в самые отдалённые уголки Солнечной системы имели бы смысл. Однако, хотя мы многое узнали о Луне благодаря экспедициям «Аполлонов», мы в прямом смысле лишь поскребли поверхность восьмого континента Земли.
Спутники, летающие вокруг Луны, обнаружили кислород и водяной лёд на её поверхности, которые являются важными ресурсами для будущих космических полётов в глубокий космос.
Подготовка следующего шага
ESA приглашает поставщиков услуг, имеющих подходящие идеи, принять участие в исследовании продолжительностью в один год, которое определит суть демонстрационной миссии по использованию местных ресурсов (In-Situ Resource Utilisation Demonstrator Mission). Мы хотим услышать, что коммерческие партнёры хотели бы получить от нас, и рассказать, какой вклад мы ожидаем от них.
Вместе мы хотим получить понимание того, что потребуется, чтобы сделать исследования Луны жизнеспособным, конкурентоспособным и долговременным предприятием.
Мы хотим снова отправиться на Луну, чтобы раскрывать её тайны и использовать её в качестве трамплина для прыжка в будущее человечества в глубинах космоса. Если вы являетесь коммерческой компанией и готовы принять вызов и продолжить развивать наследие Нейла и База, тогда свяжитесь с нами.
Последняя модификация Falcon 9 готовится к испытаниям
7 мая ожидается запуск первого геостационарного спутника Bangabandhu-1 Народной Республики Бангладеш, ракетой Falcon 9 в модификации Block 5. Эта модификация должна стать финальной в десятилетней эволюции ракеты Falcon 9.
За время развития, Falcon 9 превратилась из средней одноразовой ракеты для выполнения госконтрактов по грузовому снабжению Международной космической станции в тяжелую, частично многоразовую, ракету для выведения коммерческих и государственных грузов, в том числе военных, на околоземные и геостационарные орбиты. В компании SpaceX считают, что дальнейшее развитие конструкции Falcon 9 не требуется, и силы переводятся на разработку ракеты BFR.
Block 5 должна иметь повышенную грузоподъемность по сравнению с предшествующими модификациями. Возвращаемая первая ступень должна обладать возможностью десятикратного использования без капитального ремонта и 48-часовым интервалом межполетного обслуживания. Предполагается, что каждая ступень сможет произвести до 100 полетов.
Статические испытания и старт ракеты предполагается с пусковой площадки 39А, с которой в феврале стартовал Falcon Heavy. Спутник Bangabandhu-1 имеет массу 3500 кг, что позволяет произвести запуск и вернуть первую ступень ракеты.
Переменчивая Луна
До запуска автоматической межпланетной станции Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) считалось, что поверхность Луны на протяжении человеческой истории менялась незначительно и что эрозионные процессы длятся сотни, тысячи или даже сотни миллионов лет, прежде чем значительно изменить поверхность. Сейчас с помощью изображений с метровым масштабом, полученных с помощью узкоугольной камеры LRO (Narrow Angle Camera NAC), удалось обнаружить небольшие изменения поверхности, которые преобразуют Луну намного быстрее, чем считалось ранее. Сравнив изображения «до» и «после», полученные NAC, было обнаружено более 200 метеоритных кратеров, образованных за время миссии LRO. Размеры этих новых кратеров варьируются от нескольких метров до 43 метров в диаметре.
Проанализировав количество новых кратеров и их размер, а также время между фотографиями «до/после», мы вычислили текущую скорость образования кратеров на Луне. Знание количества кратеров, образующихся каждый год, важно при подсчете точного геологического возраста более молодых регионов. Во время нашего исследования мы обнаружили больше новых кратеров, чем предсказывали модели их образования. Образцы горных пород, полученные при подсчете кратеров, могут оказаться даже моложе, чем предполагалось до того. Однако для большей точности нам необходимо еще несколько лет исследований, а также открытий новых кратеров.
Мы обнаружили, что новые метеоритные кратеры могут быть окружены выброшенными материалами с измененными отражающими свойствами. Многие метеоритные кратеры большего размера (>10 метров в диаметре) образуют до четырех отчетливых светлых или темных зон. Эти зоны лучше всего видны на изображениях «до/после». Ближе всего к месту удара обычно находятся зоны и интенсивного, и малого отражения. Обе зоны образовались из породы, выброшенной метеоритом во время удара, и разлетелись на расстояние пяти радиусов от кратера.
За пределами зон отражения, близкими к кратеру (известными как проксимальные зоны), есть еще одна или две зоны отражения (также с интенсивным и малым отражением, их называют дистальные зоны). Участки дистального отражения практически невозможно различить только на фото «после», но изображения «до/после» четко показывают их величину и форму. Проанализировав многочисленные места ударов, нам удалось увидеть, что в некоторых случаях отдаленные от кратеров участки располагаются параллельно небольшим естественным препятствиям, показывая, что материал двигался по траектории, почти параллельной земле. Такой вид траектории является единственно возможным, если материал выбрасывается при начальной фазе выброса материала. Выброс происходит в тот момент, когда метеорит соприкасается с поверхностью на высоких скоростях (в среднем 16 км/с или 57 936 км/ч!). Выброс содержит измельченный и расплавленный камень и движется равномерно (иногда быстрее скорости изначального ударного источника) над поверхностью, разрушая верхний слой лунного реголита (грунта) и изменяя его отражающие свойства. Внешнюю зону интенсивного отражения, образованную ударом, можно сравнить с яркими областями, образующимися вокруг места приземления космического аппарата, выхлопные газы которого изменяют отражающие свойства поверхности во время снижения.
Помимо обнаружения метеоритных кратеров и участков их выброса, мы также заметили многочисленные изменения поверхности, которые назвали пятнами. У этих пятен отсутствуют четкие края, и, скорее всего, они произошли от небольших метеоритов. Плотные скопления этих пятен образуются вокруг мест новых ударов, и многие из них могут являться вторичными изменениями, вызванными объектами, выброшенными из первичных метеоритных ударов неподалеку. Из 14 000 изображений «до/после» NAC на данный момент мы выявили около 47 000 пятен. Мы посчитали скорость их накопления с течением времени, и, измерив их размер, пришли к выводу о том, на какой глубине находится каждое из пятен. По оценкам этого показателя, а также частоты формирования кратеров мы рассчитали, сколько времени займет «вспашка» верхних сантиметров реголита. Непрекращающаяся бомбардировка перемешает более 99% поверхности в течение примерно 81 000 лет; что значительно быстрее, чем показывают ранние модели, рассматривающие перемешивание только от микрометеоритов и не берущие во внимание действие небольших вторичных метеоритов (пятен).
Пересмотр показателей «вспашки» важен при анализе дистанционных наблюдений (например, данных с камер со спектрометрами рентген- и гамма-излучения), которые исследуют верхний пласт реголита. Кроме того, данные, об интенсивности бомбардировки — важная информация для будущих разработчиков лунных баз – поверхностные модули проектируют так, чтобы они могли выдержать удары мелких частиц метеоритов скоростью до 500 м/с.К тому же, повышенные темпы изменения поверхности означают, что следы космонавтов и планетоходов исчезнут не через миллионы, а через несколько десятков тысяч лет.
В ходе новых продленных миссий LRO продолжит проводить наблюдения. Чем больше продолжается полет, тем выше вероятность найти следы более крупных метеоритов, которые реже появляются на Луне. Эти открытия позволят нам впоследствии уточнить показатели скоростей соударения метеоритов с поверхностью и исследовать детали образования метеоритных кратеров — важнейшего процесса формирования планетных тел по всей Солнечной системе.
Пуск миссии InSight
Стартовала ракета-носитель Atlas V (401) с исследовательским посадочным аппаратом InSight, предназначенного для изучения внутреннего строения и состава Марса. Пуск состоялся в 14:05 по мск со стартового комплекса SLC-3E на базе Ванденберг, Калифорния. Станция была выведена на гелиоцентрическую орбиту, далее произошло включение двигателей разгонного блока Centaur для выхода на траекторию полета к Марсу. UPD: Выключение двигателей. Отделение аппарата через несколько минут. UPD 2: Успешная отстыковка InSight и кубсатов MarCO-A и MarCO-B.
Посадка аппарата состоится в районе равнины Элизий 26 ноября этого года. В целом миссия на Красной планете продлится 728 земных дней.
Как новейший посадочный аппарат NASA будет изучать землетрясения на Марсе
NASA запустило на Марс беспилотный посадочный аппарат InSight, который изучит землетрясения и попытается разгадать тайны формирования планет земной группы.
Запуск аппарата произошёл сегодня, в субботу, в 7:05 по восточному времени EST с военно-воздушной базы Ванденберг в Калифорнии. Если всё пройдёт по плану, аппарат приземлится на Красную Планету 26 ноября.
Так как Земля и Марс сформировались под воздействием схожих процессов 4,5 миллиарда лет назад, NASA рассчитывает, что посадочный модуль InSight прольёт свет на причины, которые привели к различиям этих двух планет.
«Превращение неприметного булыжника в планету, способную или не способную поддерживать жизнь, является ключевым вопросом планетоведения, — говорит Брюс Банерт, научный руководитель программы InSight из лаборатории реактивного движения NASA, Пасадина, Калифорния. — Мы хотим знать, что произошло».
Он также сказал, что на Земле понимание этих процессов осложняют миллионы лет землетрясений и движения лавы в мантии. Но Марс, как планета с меньшей геологической активностью, может дать больше подсказок.
— Датчик землетрясения
InSight планируют поместить в изолированное место для отслеживания «марсотрясений», что, по описанию NASA, «подобно фотовспышке, освещающей структуру внутренней поверхности планеты». Аппарат будет собирать информацию с помощью трёх приборов, в том числе сейсмометра The Seismic Experiment for Interior Structure, сконструированного французским CNES (национальным центром космических исследований). Банерт назвал этот сейсмометр «сердцем миссии».
После приземления механический манипулятор аккуратно достанет аппарат и разместит его на поверхности, как показывают видеоизображения, опубликованные NASA.
В течение миссии учёные планируют зафиксировать около 100 землетрясений. Сама миссия продлится как минимум 26 земных месяцев, или один марсианский год. Предполагается, что магнитуда большинства землетрясений будет ниже 6,0 по шкале Рихтера. Изучение прохождения сейсмических волн сквозь поверхность, мантию и ядро Марса поможет учёным больше узнать о составе и глубине слоёв.
Вторым основным прибором станет первый в своём роде марсианский зонд, который будет следить за подземным тепловым потоком. Он называется The Heat Flow and Physical Properties Package. Этот прибор создан космическим агентством Германии с участием Польского космического агентства. Зонд сможет проникнуть в 15 раз глубже, чем предыдущие марсианские миссии, то есть на глубину от 3 до 5 метров, сообщает NASA.
Третий прибор поможет учёным точно отслеживать с Земли положение аппарата даже при вращении Марса. Согласно NASA, на запуск космического аппарата и ракеты США потратили 813,8 млн долларов, в то время как вложения Франции и Германии составили около 180 млн долларов. С этой ракетой также будут запущены два малых космических аппарата, которые обошлись NASA в 18,5 млн долларов. Известные как Mars Cube One, или MarCO, спутники размером с чемодан «полетят на Марс по своей траектории позади InSight» и протестируют новые предназначенные для работы в условиях открытого космоса средства связи небольших размеров.
— Задержка из-за сбоя
Изначально InSight планировалось запустить в 2016 году, но в конце 2015 обнаружилась проблема в сейсмометре. Один компонент получил небольшую трещину во время испытаний по воссозданию больших перепадов температур, которые на Марсе доходят до -120 градусов по Цельсию. Инженеры решили, что его невозможно починить, и NASA предоставило больше времени для полноценного устранения проблемы, перенеся запуск на пусковое окно 2018 года.
В конце 1970-х на двух посадочных аппаратах NASA «Viking» были установлены сейсмометры, но работал только один. Он был намного меньшей чувствительности, потому что был закреплён на верхней части аппарата.
В отличие от него, сейсмометр InSight будет опущен механическим манипулятором прямо на поверхность.
После Curiosity, работающем на Марсе с 2012 года, InSight станет первым прибором NASA, приземлившимся на поверхность планеты.
