Лунная база: космические агентства совместно разрабатывают проект орбитальной станции

Россия, США, Европа, Япония и Канада намерены в 2023 году приступить к строительству лунной орбитальной станции, которая впоследствии может быть использована как первый межпланетный космический корабль. Какие конструкторские идеи ещё предстоит воплотить в жизнь специалистам, чтобы в 2028 году первые модули станции смогли отправиться к спутнику Земли. Космические агентства активно обсуждают проект станции на орбите Луны. Через пять лет специалисты намерены приступить к разработке модулей, где будут жить и работать космонавты. 

Как заявил владелец портала Russia SpaceWeb Анатолий Зак, первый этап строительства функциональных частей станции может начаться в 2017-2018 году.

«Лунная база» станет своего рода аналогом Международной космической станции на орбите спутника. Она будет рассчитана на экипаж по меньшей мере из четырёх человек. Точное устройство жилых помещений пока не известно. В конструкцию космического аппарата также войдут научная лаборатория, топливный и грузовой модуль.

Российская сторона, по информации портала, может взять на себя изготовление одной из ключевых частей аппарата — переходного шлюза, необходимого для выхода в открытый космос. При этом «Роскосмос» сможет доставить шлюз к Луне при помощи новейшей ракеты «Ангара-5», первый успешный запуск которой состоялся на космодроме Плисецк в 2014 году. Кроме того, задачу по доставке этой части станции может осуществить и NASA.

Несмотря на то что к сфере освоения космоса проявляют интерес и частные компании, например SpaceX Илона Маска, пока управляемый полёт на Луну может осуществить космический корабль «Федерация», который Россия начала конструировать в 2009 году, и американский «Орион», который также находится в стадии разработки.

Учёные отмечают, что при создании станции планируют использовать новейшие технологии — например, автономные системы жизнеобеспечения и ионные двигатели, благодаря которым станцию можно будет превратить в полноценный межпланетный корабль.

«Это позволило бы станции стать первым межпланетным космическим кораблём, который отправился бы в дальний космос, чтобы исследовать астероиды или даже достичь Марса», — говорится в заявлении Зака.

Однако о планах путешествия к другим планетам при помощи новой космической станции говорить пока рано. Если начало строительства станции не будет в очередной раз отложено, воплотить проект в жизнь специалистам удастся не раньше 2028 года.

NASA и «Роскосмос» обсуждают совместный полет на Венеру

Планируемый «Роскосмосом» полет автоматической станции на Венеру может быть выполнен совместно с NASA — американцы подтверждают интерес к этой миссии и уже проработали несколько сценариев полета с российскими учеными. Конечной целью проекта должен стать долгоживущий спускаемый аппарат, который сможет «прожить» в экстремальных условиях на поверхности Венеры от нескольких часов до суток.

О совместном планировании проекта «Венера Д» рассказал Лев Зеленый, директор Института космических исследований РАН и глава Совета РАН по космосу.

— В октябре этого года совместная рабочая группа предложила несколько сценариев проекта, в которых российские и американские компетенции дополняют друг друга. После этого у нас была беседа с заместителем директора NASA Дэйвой Ньюман, она подтвердила интерес к проекту «Венера Д», — рассказал Лев Зеленый. — Возможное сотрудничество по реализации проекта «Венера Д» обсуждается нами с NASA уже около двух лет в рамках совместной рабочей группы, в состав которой входят российские и американские специалисты.

Предыдущие автоматические станции для исследования поверхности и атмосферы Венеры были запущены более 30 лет назад. Последней такой стала советская «Вега-2», чей спускаемый аппарат в 1985 году совершил посадку на поверхность Венеры. По словам представителей «Роскосмоса», прототипом для создания нового спутника в рамках миссии «Венера-Д» станет именно станция «Вега».

— У «Венера-Д» есть все основания, чтобы заявить о себе как о новом масштабном международном проекте, — подчеркнули в пресс-службе «Роскосмоса». — На крупных форумах уже была проявлена заинтересованность в сотрудничестве по новой программе исследований Венеры со стороны Европы, США и Китая. Рассматривается комплексная программа исследований Венеры: и орбитальный аппарат, и субспутники, и атмосферные зонды. Распределение усилий и ответственности сторон-участников за отдельные элементы миссии поможет повысить уровень технических разработок и научной отдачи экспериментов.

В пресс-службе NASA подтвердили, что в ходе визита замглавы ведомства Дэйвы Ньюман в Москву вопрос совместного исследования Венеры обсуждался. Однако представители агентства подчеркнули, что «это было просто обсуждение и никаких формальных договоренностей достигнуто не было».

— Венера в последние годы оказалась немножко в тени проектов по изучению Марса и Луны, — отметил Лев Зеленый. — Но у этой планеты есть свои неразгаданные секреты, которые интересуют ученых. Единственная посадка на Венеру была выполнена аппаратом Советского Союза. Интересно было бы эту посадку повторить, но чтобы спускаемый аппарат прожил бы не минуты, а от нескольких часов до суток.

Старт миссии «Венера Д» может состояться в конце 2026 года — такую дату предлагают ученые исходя из планетных траекторий. В «Роскосмосе» пока не готовы подписаться под этой датой, так как финансирование ряда программ по исследованию космоса в последнее время было снижено в контексте общего секвестра Федеральной космической программы. Интерес со стороны других государств повышает шансы на выживание конкретного проекта при очередных сокращениях бюджета, поэтому интерес NASA к «Венере Д» — это значимое для «Роскосмоса» событие.

Советский Союз являлся традиционным лидером в исследовании Венеры. Начало научной программы было положено еще до полета Юрия Гагарина — запуск станции «Венера-1» состоялся 12 февраля 1961 года. В августе 1970 года межпланетная станция «Венера-7» совершила первую в истории мягкую посадку на поверхность планеты. В 1975 году «Венера-9» передала на Землю первые черно-белые снимки с поверхности, а в 1982 году станция «Венера-13» отправила нам первые цветные панорамные изображения Венеры и звук. Экстремальные условия планеты не позволили проработать автоматическим станциям более двух часов.

Астрономы предложили использовать космические телескопы для 3D-съемки Солнечной системы

Ученые заявили о том, что космические телескопы "Хаббл" и "Джеймс Уэбб", которые будут работать на орбите одновременно, можно использовать для наблюдения за объектами Солнечной системы и получения первых трехмерных кадров. Статья с предложением исследователей была опубликована на сайте arXiv.org. Телескоп "Хаббл" работает на орбите уже 26 лет, а в 2018 году к нему присоединится "Джеймс Уэбб", который будет располагаться в точке Лагранжа L2, в 1,5 млн км от него. По мнению ученых, это и позволит им действовать как два глаза на нашей голове, видя объекты в пределах Солнечной системы под слегка разными углами и придавая объем всей картине.

Расчеты, проведенные учеными, свидетельствуют о том, что слаженная работа двух телескопов позволит рассмотреть в 3D и пролетающие в пределах внутренней Солнечной системы кометы, и горы Марса, и спутники Юпитера, и кольца Сатурна. Но наиболее перспективными целями ученые считают динамичные, быстро меняющиеся события, наблюдение которых в 3D обещает раскрыть новые важные детали – например, ураганы на Юпитере или изменения хвостов комет.

Телескоп "Джеймс Уэбб" будет заниматься изучением галактик ранней Вселенной, исследованием образования новых звезд и наблюдением за планетами Солнечной системы. Изначально новый аппарат планировалось запустить в 2014 году, но значительное превышение затрат на него и отставание от графика вынудили NASA перенести предполагаемую дату старта миссии сначала на сентябрь 2015 года, а затем – на октябрь 2018 года. 

Телескоп "Хаббл" был выведен на орбиту 24 апреля 1990 года экипажем корабля многоразового использования "Дискавери" и с тех пор передал на Землю миллионы уникальных снимков, значительно расширивших представление ученых о строении и происхождении Вселенной. За четверть века аппарат провел 1,2 миллиона целевых наблюдений за 38 тысячами космических объектов, на основании которых было подготовлено около 13 тысяч научных работ. По словам экспертов, "это делает его одним из самых эффективных научных инструментов в истории".

Сильные выбросы солнечного вещества ослабляют магнитное поле Земли

Исследование индийских физиков показало взаимосвязь между сильным выбросом солнечного вещества в 2015 году и временным ослаблением магнитного поля Земли. Результаты позволят точнее предсказывать геомагнитные бури в будущем. 21 июня 2015 года космический аппарат НАСА зафиксировал выброс большого, по сравнению с обычным состоянием солнца, объема солнечного вещества (корональной массы) со скоростью примерно 1 300 километров в секунду в межпланетное пространство. Корональная масса включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов, и обладает собственным магнитным полем.

Как объяснили ученые, между магнитными полями корональной массы и Земли возникло сильное притяжение, что и привело к временному ослаблению магнитного поля Земли. В результате поток заряженных частиц (космические лучи и солнечная плазма) свободно проникли в атмосферу планеты.

Выявить эффект ослабления удалось группе ученых из Института фундаментальных исследований Тата, которые получили данные с телескопа в Индии. Телескоп измеряет количество заряженных частиц — мюонов, которых в день выброса было больше, чем в обычные дни.

Как указали авторы исследования, метод измерения количества мюонов поможет заранее и значительно точнее предсказывать магнитные бури.

По мнению ученых, возникновение мюонов в результате столкновения космических лучей с атмосферой происходит гораздо раньше, чем проникновение наиболее мощной и опасной солнечной плазмы в атмосферу. В таком случае несколько дополнительных часов позволят перераспределить нагрузку электросетей и изменить маршруты самолетов, чтобы уменьшить их уязвимость перед магнитной бурей.

Причиной прерывания сигналов с GPS-спутников стали бури в ионосфере

Инженеры, работающие над созданием спутников, долгое время не могли понять, почему навигационные системы GPS, установленные на спутниках, движущихся по низким орбитам, таких как спутник Европейского космического агентства Swarm, иногда дают сбой при пролете спутника над экватором между Африкой и Южной Америкой. Благодаря спутнику Swarm, теперь, похоже, выяснилось, что виной всему являются «бури» в ионосфере. Запущенное в 2013 г., трио спутников Swarm измеряет параметры магнитных полей, исходящих из ядра Земли, её мантии, коры, океанов, ионосферы и магнитосферы.

Как и многие другие спутники, аппараты Swarm оснащены GPS-приемниками, позволяющими операторам точно знать местоположение спутников и производить корректировку орбит. Кроме того, система GPS позволяет определить координаты точки, в которой производятся научные измерения.

Однако иногда эти спутники теряют принимаемый ими сигнал GPS. На самом деле, за первые два года нахождения этих спутников на орбите связь прерывалась 166 раз.

В новой работе исследователи во главе с Клаудией Штолле (Claudia Stolle) из Центра имени Гельмгольца Потсдам - GFZ Германского центра исследования Земли (GFZ research centre in Potsdam) смогли установить прямую связь между этими случаями потери сигнала и бурями, происходящими в ионосфере, на высоте 300-600 километров над Землей.

В ионосфере атомы ионизированы действием солнечного света, то есть расщеплены, что приводит к высвобождению электронов. При бурях в ионосфере создаются небольшие области пространства, в которых ионизированный материал практически отсутствует, и прохождение спутникового сигнала сквозь эти области ионосферы приводит к ухудшению качества сигнала, принимаемого спутниками Swarm.