Китайская миссия Chang’e-7 будет отправлена на край лунного кратера Шеклтона

Китайское космическое агентство (CNSA) поделилось подробностями о лунной миссии Chang’e-7, которая запланирована на 2026 год. Она должна заложить исследовательский фундамент для строительства будущей научной базы в районе Южного полюса Луны. Chang’e-7 представляет собой многокомпонентную миссию, которая включает в себя орбитальный аппарат, посадочную платформу, ровер и мини-ровер. Определено место посадки. Это освещенный край кратера Шеклтона, расположенного у Южного полюса Луны. Интересно, что это место является одним из приоритетных для посадки пилотируемой миссии NASA Artemis III. Эта точка удобна по нескольким причинам. Она практически постоянно освещена Солнцем, что позволит получать энергию, но в то же время рядом находятся участки кратеров, которые постоянно находятся в тени, и там содержится водяной лед, запасы которого также важны для будущей базы. После исследовательской миссии Chang’e-7, запущенной на ракете Long March-5, в этот же район будет отправлена миссия Chang’e-8 в 2028 году для тестирования технологий использования лунных ресурсов для нужд строительства базы. Но научную основу должна заложить Chang’e-7. В частности, аппараты этой миссии будут нести большой набор инструментов, которые определят и сейсмическую обстановку в районе, и наличие водяных запасов, а также другие важные параметры лунного грунта и условий нахождения около Южного полюса.

Для связи с Землей Chang’e-7 будет использовать спутник-ретранслятор Queqiao-2. Этот 1200-килограммовый аппарат планируется запустить в начале текущего года на ракете Long March-8. Срок службы ретранслятора составит восемь лет. В этом году он будет поддерживать миссию Chang’e-6 по доставке грунта с обратной стороны Луны на Землю, а затем изменит орбиту для поддержки миссий Chang’e-7 и Chang’e-8.

Лунный орбитальный аппарат NASA сфотографировал место посадки зонда SLIM

Аппарат LRO, работающий на орбите Луны, сделал снимок места посадки японского лунного модуля SLIM, который 19 января прилунился в кратере Шиоли. Зонд протестировал технологию точной посадки и сел на расстоянии 55 метров от целевой точки при требуемой погрешности в сто метров. Однако из-за неисправности одного из двух двигателей SLIM перевернулся почти вверх ногами. Это не помешало ему поработать в первые часы на запасах аккумулятора, а в конце лунного дня вернуться к работе, когда лучи Солнца стали заряжать батареи, развернутые не так, как планировалось. С высоты 80 километров место посадки SLIM зонд LRO сфотографировал до и после прилунения. Можно заметить, что из-за воздействия двигателя на поверхностный слой грунта в районе посадки цвет местности немного изменен.

«Хаббл» наблюдает галактику NGC 3384

NGC 3384, которая находится в центре этого снимка, обладает многими характерными чертами эллиптических галактик. Такие галактики светятся рассеянно, имеют округлую форму, мало видимых особенностей и редко демонстрируют признаки недавнего звездообразования. Вместо этого в эллиптических галактиках преобладают стареющие звезды красного цвета. Это контрастирует с живостью спиральных галактик, таких как наш Млечный Путь, которые обладают значительным количеством молодых голубых звезд в спиральных рукавах, вращающихся вокруг яркого ядра. Однако NGC 3384 также обладает центральной перемычкой из звезд. Многие спиральные галактики тоже могут похвастаться такой перемычкой. Считается, что рукава галактики направляют материал сквозь ядро и вокруг него, что помогает поддерживать и подпитывать происходящие там процессы. NGC 3384 находится примерно в 35 миллионах световых лет от нас в созвездии Льва. Это изображение было получено с помощью усовершенствованной камеры для съемок космического телескопа НАСА/ЕКА "Хаббл".

Impulse Space разрабатывает разгонный блок для быстрого подъема геостационарных спутников

Компания Impulse Space заявила о планах по созданию разгонного блока Helios, который будет работать на метане и кислороде. Он позволит быстро транспортировать спутники с низкой околоземной орбиты на геостационарную. Для этого потребуются часы. Helios сможет работать со спутниками массой около 5 тонн. Исполнительный директор Impulse Space Том Мюллер рассказал, что с помощью Helios можно будет расширить возможности имеющихся носителей, таких как Falcon 9. Блок будет устанавливаться дополнительно к этой ракете. «SpaceX начала это все, упростив доступ к низкой околоземной орбите, - сказал Мюллер. – Мы хотим сделать то же самое, но с более высокими орбитами. Helios будет совместим с Falcon 9 и поможет максимально использовать возможности ракеты. Наш блок даст этому носителю две трети от возможностей Falcon Heavy с большей экономией». Блок будет оснащен двигателем Deneb, летом компания проведет его испытания. А первый полет разгонного блока запланирован на начало 2026 года. На первоначальном этапе планируется от четырех до шести запусков ракет с блоком Helios. Причем это будет не только Falcon 9, но и, например, Vulcan от ULA.

Отметим, что у Impulse Space уже есть платформа для маленьких аппаратов Mira. Первый ее экспериментальный запуск состоялся в ноябре на ракете Falcon 9. С ее помощью был развернут кубсат, также она совершила несколько маневров по изменению орбиты. Платформа предлагается тем производителям небольших спутников, которым нужна смена орбиты в процессе работы.

Японский зонд SLIM совершил посадку на Луну

Японское космическое агентство (JAXA) подтвердило посадку зонда SLIM на Луну. Потребовалось некоторое время для подтверждения статуса аппарата. Модуль начал снижение с 15-километровой окололунной орбиты в 18.00 (мск). Через 20 минут произошло касание с поверхностью в районе 300-метрового кратера Шиоли. Однако не было сразу понятно, в каком состоянии аппарат. Позднее появился устойчивый сигнал от SLIM, а также от одного из небольших роверов LEV-1, который был сброшен на высоте двух метров во время спуска. JAXA подтвердило посадку. Однако солнечные панели аппарата были ориентированы неверно, и он не вырабатывал электроэнергию. На данном этапе он работает за счет сохранившегося заряда. Предполагается, что в течение лунного дня Солнце все же попадет на панели. Инженеры JAXA считают, что SLIM мог перевернуться из-за слишком высокой горизонтальной скорости при касании с поверхностью Луны. Либо склон кратера Шиоли оказался слишком крутым и имел неровности. Команда миссии работает над тем, чтобы запустить все научные инструменты и собрать максимум данных. Также был подтвержден сброс второго мини-ровера LEV-2.

Главной задачей миссии было тестирование технологии точной посадки в пределах ста метров от целевой точки. Этот параметр будет проверен с лунной орбиты другими аппаратами. Второй целью является сбор данных о химическом составе грунта на склоне кратера, а также проверка работы мини-роверов.

«Джеймс Уэбб» обнаружил необычный «хвост» в протопланетном диске молодой звезды

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» позволил ученым с беспрецедентной детализацией рассмотреть протопланетный диск звезды Бета Живописца (Beta Pictoris). Эта звезда расположена в 63 световых годах от нас. Она в два раза больше Солнца и имеет в восемь раз большую светимость. В окрестностях Beta Pictoris был обнаружен первый пылевой диск, состоящий из обломков, образовавшихся после столкновения астероидов и планетезималей в ходе формирования системы. Ранее с помощью «Хаббла» астрономы обнаружили признаки второго такого диска. Теперь же выявлены новые детали благодаря инструментам ближнего (NIRCam) и среднего (MIRI) инфракрасного диапазона на борту «Джеймса Уэбба». В системе обнаружено ответвление от диска, причем оно отходит от вторичного диска, и авторы исследования сравнивают эту ветку с кошачьим хвостом. Это ответвление ранее не удавалось рассмотреть, потому что ярче всего оно заметно в среднем инфракрасном диапазоне, который хорошо поддается для обзора «Уэббу». Также обсерватория помогла определить, что у двух дисков системы Beta Pictoris разная температура, что указывает на различия в составе. Материал вторичного диска и «кошачьего хвоста» горячее основного диска. Вероятно, фрагменты, которые их составляют, темнее, чем компоненты основного диска. Они могут быть составлены из материала, подобного тому, что можно увидеть на астероидах и кометах в Солнечной системе.

Чтобы понять, что привело к образованию необычного изгиба в диске, авторы исследования прибегли к компьютерному моделированию. Подобрать подходящий сценарий оказалось непросто. Основная версия предполагает, что около ста лет назад в диске Beta Pictoris произошло мощное столкновение, в результате которого произошел выброс пыли и обломков, а сейчас они начинают рассеиваться. Звездный ветер выдувает мельчайшие частицы, тогда как более крупные меньше подвержены его влиянию, и это создает смещение в образовавшейся ветке. Удалось даже примерно оценить массу выброшенного материала. Она эквивалентна массе среднего астероида в Главном поясе Солнечной системы, но растянут материал на 16 млрд км.

Гипотеза ударного возникновения «кошачьего хвоста» согласуется с тем, что в 2014 году с помощью телескопа ALMA в диске Beta Pictoris была обнаружена асимметрия, в частности, выявлен сгусток монооксида углерода как раз в области ответвления. Возможно, его выброс был связан с тем же ударным событием, что и «кошачий хвост».

Ученые обнаружили, что условия, необходимые для звездообразования, не изменились за миллиарды лет

Астрономы завершили крупнейшее и наиболее детальное исследование того, что приводит к образованию звезд в крупнейших галактиках Вселенной. Исследователи использовали рентгеновскую обсерваторию НАСА "Чандра" и другие телескопы. Ученые обнаружили, что условия для рождения звезд в массивных галактиках не изменились за последние десять миллиардов лет. "Что здесь удивительно, так это то, что существует множество факторов, которые могли повлиять на звездообразование за последние десять миллиардов лет", - сказал автор исследования Майкл Кальзадилья. - "В конце концов, однако, основная движущая сила звездообразования в этих огромных галактиках на самом деле сводится к одному — может ли окружающий их горячий газ достаточно быстро остыть". Скопления галактик содержат огромное количество горячего газа, видимого в рентгеновских лучах. Масса этого горячего газа в несколько раз превышает общую массу всех звезд в сотнях галактик, которые обычно находятся в скоплениях. Кальзадилья и его коллеги изучили самый яркий и массивный класс галактик во Вселенной. Исследуемые галактики находятся в центрах 95 скоплений, которые являются самыми массивными скоплениями в крупномасштабном исследовании с использованием телескопа Южного полюса (SPT). Скопления расположены на расстоянии от 3,4 до 9,9 миллиардов световых лет от Земли.

Команда обнаружила, что звездообразование в изучаемых ими галактиках запускается, когда количество неупорядоченного движения в горячем газе падает ниже критического порога. Ниже этого порога горячий газ неизбежно охлаждается, образуя новые звезды.

Это исследование является первым, в котором объединены рентгеновские и оптические наблюдения центров скоплений на таком большом диапазоне расстояний. Это позволяет исследователям связать топливо, необходимое для образования звезд, — горячий газ, обнаруженный с помощью телескопа "Чандра", — с фактическим образованием звезд после остывания газа, наблюдаемым с помощью оптических телескопов.

Команда также использовала радиотелескопы для изучения струй (джетов), выбрасываемых из сверхмассивных черных дыр в этих скоплениях. В процессе, называемом "обратной связью", горячий газ, который охлаждается с образованием звезд, питает черные дыры. Это приводит к образованию струй и другой активности, которая нагревает и заряжает энергией их окружение, временно предотвращая дальнейшее охлаждение. Когда в черной дыре заканчивается топливо, джеты выключаются, и процесс начинается снова.

Неожиданным аспектом этого исследования является то, что предыдущие работы предполагали, что другие факторы, помимо охлаждения горячего газа, могли играть большую роль в звездообразовании в далеком прошлом. Десять миллиардов лет назад столкновения и слияния галактик в скопления были гораздо более распространенными, скорость звездообразования, как правило, была намного выше, а сверхмассивные черные дыры галактик втягивали вещество гораздо быстрее.

"Тип звездообразования, который мы наблюдаем, удивительно постоянен, даже приближаясь к космическому полудню, когда он мог быть подавлен другими процессами", - сказала соавтор Линдси Блим из Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе. - "Хотя тогда Вселенная выглядела совсем по-другому, триггера для образования звезд в этих галактиках нет".

Изучая относительно близлежащие скопления, предыдущие исследователи также обнаружили, что пороговый уровень энтропии в горячем газе необходим для возникновения обратной связи от сверхмассивных черных дыр в виде струй.

Это новое исследование, проведенное командой Кальзадильи, показало, что порог энтропии для обратной связи, однако, неприменим к галактикам в более отдаленных скоплениях, что может означать, что скопления около десяти миллиардов лет назад не так хорошо регулировались обратной связью с черными дырами. Это возможно, потому что требуется время для того, чтобы горячий газ начал охлаждаться в центральной галактике, а затем еще больше времени для того, чтобы этот холодный газ добрался до сверхмассивной черной дыры центральной галактики и, наконец, для образования струй, предотвращающих дальнейшее охлаждение газа.

Однако также возможно, что радиосигналы не дают четкого указания на активность струй в эти ранние периоды.

Странные гигантские космические пузыри могут быть следствием всплеска звездообразования

Астрономы приблизились к пониманию природы необычных гигантских космических пузырей, которые были открыты в 2019 году и получили название ORC (odd radio circles). Эти образования фиксировались только в радиодиапазоне, а на других длинах волн не были заметными. Новое исследование объясняет их появление. В прошлом году удалось выяснить, что в центре каждого такого формирования находится галактика. В новом исследовании ученые изучили эти галактики и провели численное моделирование. Оказалось, что все они переживали всплеск звездообразования, причем процесс происходил очень бурно. Чаще всего его провоцировало слияние нескольких галактик. В результате всплеска звездообразования формировалось много массивных короткоживущих звезд, которые на относительно коротком отрезке времени взрывались сверхновыми. Это формировало общую оболочку расширяющегося горячего газа, который подхватывался галактическим ветром и выносился за пределы галактики. Там материал наталкивался на межгалактическое разреженное вещество, формируя границу пузыря.

Авторы исследования на примере галактики в центре ORC 4 выявили, что в ней находится большая группа звезд возрастом 6 миллиардов лет. Галактика пережила период бурного звездообразования, который закончился около миллиарда лет назад. Чтобы вокруг этой галактики образовался ORC, галактический ветер должен был выдувать горячий газ он взрывов массивных звезд со скоростью около 450 км/с. И это продолжалось на протяжении примерно 200 млн лет.

У лунного модуля Peregrine возникли проблемы вскоре после запуска

Компания Astrobotic сообщила, что лунный модуль Peregrine, запущенный на ракете Vulcan Centaur, столкнулся с проблемами. После штатного отделения от верхней ступени носителя аппарат вошел в рабочее состояние, связался с наземной базой и активировал двигатели. Однако через несколько часов возникли проблемы, поскольку Peregrine не смог стабилизировать свое положение относительно Солнца. Это важно для зарядки солнечных батарей. Команда миссии работает над тем, чтобы вернуть правильную ориентацию аппарату. Инженеры предполагают, что проблема связана с двигателями. Если это так, сбой может помешать Peregrine совершить мягкую посадку на Луну, которая запланирована на 23 февраля. Сейчас аппарат с 20 полезными нагрузками, включающими пять приборов от NASA, находится на высокоэллиптической околоземной орбите. Уровень заряда батареи аппарата приближается к эксплуатационному минимуму. До запланированной потери связи команда миссии успела отправить на борт аппарата серию команд по переориентации солнечных панелей. После этого Peregrine вошел в зону потери связи. Команда миссии ждет возвращения аппарата в зону доступности, чтобы оценить его состояние.

UPD. После восстановления связи выяснилось, что команда на переориентацию возымела эффект. Аппарат стабилизировался и заряжает батареи. Однако команда выяснила, что из-за сбоя в двигательной установке происходит потеря топлива. Сейчас строится новый профиль миссии и возможные пути решения проблемы.

Astrobotic выяснила причину проблем с топливом у лунного модуля Peregrine

Компания Astrobotic, выполняющая первую лунную миссию по коммерческой программе NASA CLPS, подтвердила, что лунный модуль Peregrine не сможет совершить посадку на Луну, а топлива на его борту хватит на несколько десятков часов, после чего он не сможет ориентироваться на Солнце, и его батареи будут разряжаться.

Проблемы вызваны утечкой в топливной системе модуля. Как удалось выяснить инженерам, вызваны они были сбоем в работе клапана в баке окислителя. Речь о клапане, который отделяет бак наддува с гелием от резервуара с окислителем. После запуска он не смог плотно закрыться. Это привело к выбросу гелия под высоким давлением, и бак окислителя был разорван.

Первая экзопланета 2024 года

Новый год — новые открытия. Недавно на сайте arXiv появилась статья о том, что астрономы из США с помощью космического телескопа TESS и нейронной сети с довольно пугающим названием DEATHSTAR (Detecting and Evaluating A Transit: поиск его скрытого источника в архивных записях временной области) обнаружили новую планету вокруг яркого красно-оранжевого карлика TOI-6055 (TIC 355640518). На данный момент TOI-6055 b(TOI-6055.01,TIC 355640518.01) ничем особо не выделяется на фоне тысячи других миров и, вероятно, едва ли заметна. Однако, из-за того, что она стала первой экзопланетой, обнаруженной в этом году, она привлекает внимание ученых и астрономов. Интересно, что информация об этой планете, находящейся в созвездии Возничего и находящейся на расстоянии 755.244 световых лет от Земли, была обнаружена еще в 2019 году, но подтверждена лишь сейчас. Вращаясь вокруг своей звезды, чей радиус на 32% меньше радиуса Солнца за 20.39 часа, планета нагревается до 921.6°C. Радиус TOI-6055 b в 1.7452 раза больше радиуса Юпитера. Таким образом, он относится к категории горячих юпитеров.

Помимо этой планеты, алгоритм DEATHSTAR обнаружил еще 63 ранее неизвестных планет. Однако, достоверность этих наблюдений и их существование будет подтверждено дальнейшими исследованиями и дополнительными наблюдениями звёзд.

Команда астрономов исследовала остаток сверхновой 30 Doradus B

На этом красочном снимке изображен остаток сверхновой 30 Doradus B (сокращенно 30 Dor B). Он является частью более крупной области космоса, где звезды непрерывно формировались в течение последних 8-10 миллионов лет. В этом регионе, расположенном в Большом Магеллановом облаке, множество темных газовых облаков, молодых звезд и перегретого газа. Новое изображение 30 Dor B было получено путем объединения рентгеновских данных обсерватории НАСА "Чандра" (фиолетовый), оптических данных 4-метрового телескопа Бланко в Чили (оранжевый и голубой) и инфракрасных данных космического телескопа НАСА "Спитцер" (красный). Оптические данные с космического телескопа НАСА "Хаббл" также были добавлены в черно-белом варианте. Команда астрономов во главе с Вэй-Ань Ченом из Национального Тайваньского университета в Тайбэе использовала более двух миллионов секунд времени наблюдения "Чандры" 30 Dor B для анализа. Астрономы обнаружили слабую оболочку, которая является источником рентгеновского излучения. Она простирается примерно на 130 световых лет в поперечнике. Данные "Чандры" также показывают, что 30 Dor B содержит потоки частиц, уносящихся от пульсара. Они создают туманность пульсарного ветра.

Объединив данные "Чандры" с данными "Хаббла" и других телескопов, исследователи определили, что ни один взрыв сверхновой не может объяснить то, что мы видим. Как пульсар, так и яркие рентгеновские лучи, наблюдаемые в центре 30 Dor B, вероятно, возникли в результате взрыва сверхновой после коллапса массивной звезды около 5000 лет назад. Однако более крупная тусклая рентгеновская оболочка слишком велика, чтобы образоваться в результате взрыва той же сверхновой.

Команда считает, что в 30 Dor B произошло по меньшей мере два взрыва сверхновых, причем рентгеновская оболочка образовалась от другой сверхновой более 5000 лет назад. Также вполне возможно, что в прошлом взрывов было еще больше.

«Хаббл» запечатлел множество спиральных галактик

На этом снимке, сделанном "Хабблом", представлено множество спиральных галактик: большая спиральная галактика в правой части изображения - NGC 1356; две небольшие спиральные галактики по бокам от нее - LEDA 467699 (вверху) и LEDA 95415 (слева) соответственно; также в левой части изображения расположена IC 1947. Это изображение - интересный пример того, насколько сложно может быть определить, действительно ли две галактики находятся близко друг к другу или просто кажутся таковыми с нашей точки наблюдения здесь, на Земле. Беглый взгляд на это изображение, вероятно, заставит вас подумать, что NGC 1356, LEDA 467699 и LEDA 95415 близкие спутники, в то время как IC 1947 более удалена. Однако мы должны помнить, что изображения, подобные этому, дают представление только об угловом разделении: то есть о том, как объекты распределены по сфере ночного неба. Чего они не могут показать, так это расстояния, на котором объекты находятся от Земли. Например, NGC 1356 и LEDA 95415 кажутся настолько близкими, что они наверняка должны взаимодействовать. Однако первая галактика находится примерно в 550 миллионах световых лет от Земли, а вторая - примерно в 840 миллионах световых лет, так что расстояние между ними составляет почти 300 миллионов световых лет. Это также означает, что LEDA 95415, скорее всего, не настолько меньше NGC 1356, как кажется на первый взгляд.

С другой стороны, NGC 1356 и IC 1947 на этом снимке кажутся относительно далекими друг от друга, но IC 1947 находится всего в 500 миллионах световых лет от Земли. Угловое расстояние, видимое между ними на этом изображении, составляет менее четырехсот тысяч световых лет, так что на самом деле они гораздо более близкие соседи в трехмерном пространстве, чем NGC 1356 и LEDA 95415!