13 июня 2024 года неработающий более полувека спутник NASA испустил сигнал, который ранее связывали с таинственными быстрыми радиовсплесками (FRB). Такие сигналы возникают в процессе колоссальных выбросов энергии и, за исключением одного случая в Млечном Пути, приходят из глубин Вселенной. Зарегистрированный год назад FRB возник на расстоянии всего 4000 км от Земли — это казалось необъяснимым и даже пугающим. Вскоре учёные нашли его источник — мёртвый спутник.

Макет спутника NASA Relay 2. Источник изображения: NASA

Начало этой истории напоминает завязку фильма ужасов. Импульс быстрого радиовсплеска несёт энергию, эквивалентную излучению сотен миллионов Солнц, и длится наносекунды. Если бы источник подобного сигнала находился на орбите Земли, мы бы сейчас не обсуждали это явление — ни Земли, ни даже Солнца в нашей системе уже не существовало бы.

Для поиска источника загадочного радиовсплеска учёные использовали австралийский радиотелескоп ASKAP. Они предположили, что событие FRB имеет техногенное происхождение — и не ошиблись. Сопоставив данные о всплеске с орбитальным атласом, исследователи установили, что его источник — спутник NASA Relay 2. Это был первый космический ретранслятор агентства, проработавший с 1964 по 1967 год. Оборудование на борту давно вышло из строя, поэтому радиовсплеск был вызван каким-то природным процессом.

По мнению учёных, которое они оформили в статье для публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters (она уже доступна на сайте arXiv), наносекундный радиоимпульс в диапазоне частот 695,5–1031,5 МГц был вызван статическим разрядом. При движении по орбите космические аппараты трутся об атмосферу Земли, набирая статический заряд, который при определённой величине превращается в искру. Это опасное явление для космического аппарата, которое может вывести его из строя.

Таким образом, проделанная работа была направлена на три цели: предупреждение о возможных явлениях статических разрядов на спутниках в будущем, оценка степени влияния техногенных FRB-сигналов на поиск природных источников, а также разработка новых приборов и инструментов для фундаментальной науки, использующих разряды в космосе для детекторов частиц и других целей.

На днях в журнале Nature Astronomy вышла статья китайских учёных с детальным описанием миссии по возврату образцов с Марса на Землю. Китай намерен начать миссию «Тяньвэнь-3» в 2028 году, чтобы уже в 2031 году доставить образцы на нашу планету. Это стало бы оглушительным успехом Поднебесной, ведь даже в NASA намерены отказаться от такой рискованной затеи.

Источник изображений: Nature Astronomy 2025

Согласно новому проекту бюджета NASA, возврат образцов с Марса на Землю состоится только после начала пилотируемых полётов на Красную планету. Очевидно, что это произойдёт, в лучшем случае, в начале 40-х годов. До этого миссия Mars Sample Return (MSR) NASA на Марс подразумевала возврат образцов беспилотными аппаратами не позднее 2033 года.

Главным преимуществом миссии MSR перед китайской программой считается сбор образцов с довольно обширной территории планеты. Китай реализует концепцию «сел, схватил и беги» — сбор образцов произойдёт только в месте посадки.

Чуть расширить зону сбора образцов обещал небольшой марсоход, но в новой статье о нём нет упоминаний. Удалённым сбором камней массой до 100 граммов на поверхности Марса теперь будет заниматься вертолёт. Для этого его оснастят манипулятором со своеобразными когтями. Вертолёт сможет отлетать от посадочного модуля на расстояние до 100 метров. На Марс он прибудет в герметичном контейнере.

Также образцы будут собираться ковшом на манипуляторе прямо с посадочного модуля. Наконец, на модуле будет бур для подъёма образцов с глубины до 2 метров. Пожалуй, именно они станут настоящим научным сокровищем, ведь поверхность планеты стерильна от биологической жизни, которую уничтожает жёсткое космическое излучение.

Подчёркивается, что поиски признаков биологической жизни на Марсе остаются приоритетными. Место посадки выбирается с прицелом на наиболее вероятное месторасположение следов жизни на Марсе. До конца 2026 года учёные выберут три наиболее предпочтительных места посадки для сбора образцов. После этого будут созданы геологические карты мест спуска, что определит главные инженерные направления для проектирования посадочного модуля.

Миссия «Тяньвэнь-3» стартует в 2028 году с использованием двух ракет «Чанчжэн-5». На одной ракете будет посадочный модуль с вертолётом и возвратным модулем, а на второй — орбитальная станция с модулем возврата образцов на Землю. Успехом будет считаться доставка 500 граммов образцов с Марса. Во избежание риска биологических или химических утечек на Земле образцы будут изучаться в сверхзащищённой биолаборатории.

Следящая за орбитальной обстановкой компания s2a systems сообщила, что 14 июня на геосинхронной орбите на высоте 35 786 км над экватором произошла секретная встреча двух китайских спутников. При наблюдении в оптику с Земли спутники слились в один объект, словно произошла стыковка. Через время они разошлись и отправились на другие орбиты. За встречей с близкого расстояния наблюдали два разведывательных спутника США.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Предполагается, что китайцы провели дозаправку корабля на орбите. Танкер в виде спутника «Шицзянь-25» (Shijian-25) был запущен в космос 6 января 2025 года. Его первой задачей стояла заправка топливом спутника «Шицзянь-21», отправленного на орбиту 24 октября 2021 года. Спутник «Шицзянь-21» предназначался для инспекции спутников и для свода их с орбиты или перемещения на орбиту захоронения, что он успешно проделал после выхода в космос. Очевидно, он израсходовал на это много топлива и для дальнейшей работы нуждался в дозаправке.

Спутники сблизились для этой операции 13–14 июня. Была ли операция дозаправки, неизвестно. Как минимум произошла стыковка. Возможно, Космические силы США, отправившие на место встречи два разведывательных спутника — USA 270 и USA 271, смогут пролить больше света на это событие. Они и раньше наблюдали подобные манёвры китайских спутников, что открыто называют тренировкой космических сражений.

США и другие космические державы пока не пытались перезаправлять в космосе спутники. Ранее компания Northrop Grumman испытала возможность стыковаться с израсходовавшими топливо спутниками, чтобы отводить их на орбиту захоронения или снова возвращать в строй. Но аппараты Mission Extension Vehicle-1 и Mission Extension Vehicle-2 Northrop Grumman служили своего рода навесной двигательной установкой, не стремясь вернуть к работе двигатели отработавшего своё спутника.

Вероятно, первой попыткой заправить спутник на орбите силами кораблей США станет демонстрация на кораблях Starship компании SpaceX. В теории, это могло произойти ранее, но серия последних аварий Starship отдаляет такое испытание на неизвестный срок, и это будет уже другая история.

Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) может начать взимать плату за лицензии на запуск и возвращение космических кораблей. Агентству необходимо дополнительное финансирование на фоне быстрорастущей коммерческой космической отрасли. На сегодняшний день лицензии на запуск и возвращение ракет выдаются бесплатно, в то время как авиакомпании платят FAA сборы за каждый сегмент полёта, а частные владельцы оплачивают регистрацию своих самолётов.

Источник изображения: unsplash.com

Сенатор Тед Круз (Ted Cruz) опубликовал законопроект, который призывает управление коммерческого космического транспорта (AST) начать взимать плату за запуски уже в следующем году (AST является подразделением FAA). Сборы планируется вводить поэтапно в течение восьми лет, после чего они будут корректироваться в соответствии с инфляцией. Собранные средства пойдут в трастовый фонд для покрытия операционных расходов AST.

Бюджет на 2026 фискальный год, опубликованный администрацией США в прошлом месяце, выделяет $42 млн на нужды AST, в то время как общий бюджетный запрос FAA составляет $22 млрд. AST получало идентичный уровень финансирования в 2024 и 2025 годах, что, с учётом инфляции, фактически является сокращением бюджета коммерческого космического управления.

В 2015 году FAA лицензировала 11 коммерческих запусков и операций по возвращению — тогда бюджет AST составлял $16,6 млн. В 2024 году количество космических операций увеличилось до 164, а в 2025 число коммерческих запусков и посадок перевалит за 200, что в двадцать раз больше, чем 2015 году. При этом бюджет AST за этот период увеличился менее чем в три раза. Финансирование коммерческого космического управления заметно отстаёт от темпов развития космической отрасли, существенно возросли задержки при получении лицензий на запуски.

Источник изображения: SpaceX

Законопроект предусматривает взимание с коммерческих космических компаний платы за выводимую на орбиту полезную нагрузку, начиная с $0,25 за фунт ($0,55 за кг) в 2026 году до $1,50 доллара за фунт ($3,3 за кг) в 2033 году. Общая плата за запуск или посадку будет ограничена $30 000 в 2026 году, в 2033 году этот лимит вырастет до $200 000. В дальнейшем ставки будут корректироваться в соответствии с инфляцией.

По мнению Круза, растущее число космических запусков «значительно увеличит нагрузку на систему воздушного пространства» в США. Авиакомпании и их пассажиры платят установленные FAA сборы за каждый сегмент полёта, а частные владельцы оплачивают регистрацию своих самолётов. FAA также взимает сборы за пролёт самолётов без взлёта и посадки через воздушное пространство США.

«Почти каждый пользователь Национальной системы воздушного пространства возвращает что-то в систему, чтобы помочь покрыть свои эксплуатационные расходы, однако в соответствии с действующим законодательством компании, осуществляющие космические запуски, этого не делают, и нет механизма, с помощью которого они могли бы платить, даже если бы хотели, — заявил Круз. — Поскольку коммерческие космические полёты быстро расширяются, растёт и их влияние на способность FAA управлять Национальной системой воздушного пространства».

В целях безопасности FAA освобождает воздушное пространство от коммерческих и частных полётов вдоль стартовых и посадочных коридоров ракет. Национальная система воздушного пространства (NAS) покрывает 75 млн км² пространства над сушей и океанами. По данным FAA, воздушное пространство США ежедневно пересекают более 45 000 рейсов и 2,9 миллиона пассажиров авиакомпаний.

Сильнее всего предлагаемые лицензионные сборы затронут SpaceX. Большинство космических миссий компании составляют запуски собственных широкополосных спутников Starlink при помощи ракеты Falcon 9. Каждый подобный запуск предполагает вывод на орбиту около 17 метрических тонн полезной нагрузки. Если законопроект Круза будет подписан, SpaceX придётся заплатить в следующем году в среднем около $9 400 за каждый запуск Falcon 9. В 2024 году SpaceX произвела 89 подобных запусков, что составило бы более $800 000 ежегодных сборов. А если учесть все другие коммерческие запуски SpaceX, эта сумма может превысить миллион долларов.

Коммерческая космическая федерация, в состав которой входят такие лидеры космической коммерческой отрасли, как SpaceX и Blue Origin, выступает против идеи сборов или налогов за запуск и возвращение космических кораблей. В прошлом году федерация заявила, что доступ к воздушному пространству США для коммерческих пусков требуется гораздо реже, чем для авиации, поэтому взимать с космических компаний сборы пока нецелесообразно.

SpaceX воздержалась от комментариев по сути законопроекта. Представитель United Launch Alliance сообщил, что компания «в целом поддерживает сборы, которые являются доступными, не ставят американские компании в невыгодное положение по сравнению с их зарубежными коллегами, являются справедливыми, равноправными и используются для непосредственного улучшения общей инфраструктуры».

Компании Honda, Sierra Space и Tec-Masters объединили усилия для создания электролизных водородных установок, работающих в условиях космоса. На Земле по ряду причин массовое производство водорода пока не востребовано. Компания Honda, сделавшая ставку на водород как на топливо для автомобилей, вынуждена искать альтернативные варианты реализации электролизных установок. В частности, как источник кислорода и энергии для внеземных поселений.

Источник изображения: Honda

Электролизные установки могут работать на Луне весь световой день, обеспечивая с помощью солнечных элементов колонию кислородом и водородом. Кислород отчасти может использоваться для дыхания людей, но также может служить накопителем энергии. Водород также будет использоваться для выработки энергии в течение лунной ночи. Во всех случаях после произведения работы в энергетических ячейках на выходе будет получаться вода, которую снова можно будет подвергнуть электролизу и разложить на кислород и водород.

Ранее учёные изучали возможность использования электролиза для поддержания жизни в условиях космоса. Было обнаружено, что низкая гравитация оказывает некоторое влияние на процесс выделения газов. В частности, опубликованное в 2022 году исследование показало, что в условиях лунной среды при электролизе будет выделяться примерно на 11 % меньше кислорода, чем в условиях земной гравитации. Чтобы ещё раз проверить это, Honda с партнёрами доставит свою электролизную установку на МКС, где её испытают.

Установка будет создана с учётом опыта работы в невесомости компании Tec-Masters. В космос её доставят на космическом самолёте Dream Chaser компании Sierra Space. Не исключено, что система электролиза будет работать на борту самолёта, и непосредственно не попадёт на борт космической станции. Но на условия эксперимента это не окажет влияния. Подробности проекта пока неизвестны. Впрочем, самолёт Dream Chaser ещё ни разу не летал в космос и он ещё не готов к полётам. Возможно запуск состоится позже в текущем году. Только после этого можно будет ожидать отправку к МКС электролизной установки Honda.

Китай планирует значительно расширить возможности своей орбитальной станции «Тяньгун». В проекте — добавление новых модулей, запуск многоразового космического корабля «Мэнчжоу» и ввод в эксплуатацию телескопа «Сюньтянь», что будет способствовать международному сотрудничеству в области космических исследований. Эти шаги позволят Китаю укрепить своё присутствие в космосе и предложить новую базу для научных экспериментов, особенно после планируемого вывода из эксплуатации Международной космической станции (МКС) около 2030 года.

Источник изображения: CAST

Китайская станция была введена в эксплуатацию в ноябре 2022 года после установки научного модуля «Мэнтянь», который завершил трёхмодульную Т-образную конструкцию «Тяньгун». На сегодняшний день станция, масса которой составляет около 20 % от массы МКС, используется для проведения экспериментов в различных научных областях. Тем не менее, Китай намерен расширить её возможности, чтобы поддерживать более сложные и длительные миссии на низкой околоземной орбите. Планируется поддерживать станцию в рабочем состоянии как минимум 10 лет, а после вывода МКС из эксплуатации «Тяньгун» может стать единственной космической станцией на земной орбите, что сделает Китай ключевым игроком в области космических исследований и освоения космоса.

На Международном астронавтическом конгрессе (International Astronautical Congress, IAC), прошедшем 17 октября в Милане, Ли Мин (Li Ming), председатель научно-технического комитета Китайской академии космических технологий (China Academy of Space Technology, CAST), сообщил, что первым этапом модернизации станет усовершенствование центрального модуля станции — «Тяньхэ». Это даст возможность присоединить к «Тяньгун» новые модули, трансформируя нынешнюю Т-образную форму станции в более функциональную крестообразную или двойную Т-образную. Такое изменение обеспечит дополнительное пространство для научных стоек, большего количества внекорабельных экспериментов и, в конечном итоге, увеличит масштабы исследований на борту станции.

Источник изображения: CAST

Помимо расширения станции, Китай разрабатывает многоразовый космический корабль «Мэнчжоу», который станет важной составляющей лунных миссий и полётов к «Тяньгун». Корабль будет выпускаться в двух версиях: одна — для лунных миссий с экипажем из трёх человек, другая — для миссий на низкой околоземной орбите с экипажем до семи человек. В 2020 году была проведена первая тестовая миссия этой модели без систем жизнеобеспечения, а его полноценный дебютный запуск ожидается около 2027 года на версии ракеты «Чанчжэн-10» для низкой околоземной орбиты. Корабль будет частично многоразовым, что расширит возможности по доставке и возвращению экипажей.

Выводить «Мэнчжоу» и другие модули на орбиту будет новая ракета «Чанчжэн-10» (Long March 10), которая, как и космический корабль, разрабатывается в двух версиях: для низкой околоземной орбиты и для полётов к Луне. Обе версии ракеты являются неотъемлемой частью китайской программы по высадке астронавтов на Луну, реализация которой запланирована к 2030 году. Ракета находится в стадии разработки и станет ключевым элементом для достижения этих амбициозных целей.

В настоящее время Китай отправляет свои экипажи на орбиту с помощью корабля «Шэньчжоу», который напоминает российский «Союз», но имеет большие размеры. «Шэньчжоу» используется для отправки астронавтов на низкую околоземную орбиту. Очередная миссия «Шэньчжоу» к станции «Тяньгун» запланирована на 30 октября.

Телескоп «Сюньтянь» китайской космической станции «Тяньгун». Источник изображения: NAOC

Завершением текущего этапа модернизации «Тяньгун» станет запуск орбитального телескопа «Сюньтянь» (Chinese Space Station Telescope, CSST). По своим возможностям он будет сравним с телескопом «Хаббл», однако его поле зрения, в 300 раз превышающее поле «Хаббла», позволит проводить широкомасштабные астрономические исследования. Телескоп оснастят зеркалом диаметром 2 метра (немного меньше, чем у «Хаббла» с зеркалом 2,4 метра) и камерой с разрешением 2,5 млрд пикселей. «Сюньтянь» сможет сканировать и картографировать около 40 % звёздного неба в течение 10 лет. Он будет находиться на одной орбите с «Тяньгун» и сможет стыковаться с ней для технического обслуживания, ремонта и модернизации, что продлит срок его службы и обеспечит непрерывное обновление научного оборудования.

Китай предпринимает шаги для расширения международного сотрудничества в космосе: данные, которые будет собирать «Сюньтянь», планируется предоставить мировому научному сообществу, способствуя совместным исследованиям. Ли Мин заявил: «Мы готовы приветствовать астронавтов из других стран на станции „Тяньгун“, основываясь на принципах взаимного уважения, взаимной выгоды, инклюзивности и равенства». Этот шаг не только укрепит позиции Китая в глобальной науке, но и создаст условия для более тесного научного взаимодействия.

Европейский орбитальный эксперимент OOV-Cube на высоте 933 км показал высокую устойчивость тонкоплёночных тандемных перовскитных солнечных элементов к радиации. В этом плане они оказались не хуже традиционных кремниевых элементов и при этом сулят повышение эффективности космических солнечных установок с 22–25 % до 35 % и даже до 45 %. Более того, тандемные перовскитные элементы доказали возможность самовосстановления, что само по себе дорогого стоит.

Источник изображений: ESA

Миссия OOV-Cube (On-Orbit Verification Cube, проверочный орбитальный куб) проводится с участием Европейского космического агентства, которое обеспечило запуск небольшого спутника на орбиту в июле 2024 года. Производством спутника занималась компания Rapid Cubes GmbH. На себе он несёт несколько экспериментальных фотоэлектрических панелей двух типов, и все они с перовскитными плёнками: одни элементы состоят из слоёв перовскита и кремния, а другие — из перовскита и CIGS (селенида меди индия галлия). Сами элементы созданы группой учёных из Потсдамского университета, исследовательского центра Helmholtz-Zentrum Berlin и Технического университета Берлина.

Тандемные солнечные элементы позволяют собрать больше света в расширенном диапазоне чувствительности. В обоих случаях перовскит поглощает фотоны сине-зелёного спектра, а кремний и CIGS — красного и инфракрасного, чем достигается более высокий уровень КПД тандемных ячеек. Хотя вопросы относительно долговечности перовскита остаются, испытания на орбите показали, что перовскитно-кремниевые тандемные панели деградируют так же, как традиционные кремниевые модули, что снимает некоторые из опасений относительно того, что они могут портиться быстрее.

Высота орбиты OOV-Cube выбрана такой, что спутник летает в ближайшем к Земле поясе Ван Аллена, где наиболее высока радиация. Это сделано специально, чтобы испытать способность перовскитных элементов восстанавливать повреждения самостоятельно. Первые результаты обнадёживают.

Аэрокосмический гигант Boeing морально готов проститься с космическим бизнесом и остаться просто гигантом авиастроения. На это намекнул матёрый производственник Келли Ортберг (Kelly Ortberg), которого выдернули с пенсии и 8 августа 2024 года назначили новым исполнительным директором Boeing. «Нам лучше делать меньше и делать это лучше, чем делать больше и делать это плохо», — сказал Ортберг во время пресс-конференции на этой неделе.

Источник изображения: Boeing

«Очевидно, что в долгосрочной перспективе наше ядро коммерческих самолетов и оборонных систем останется в компании Boeing. Но, вероятно, есть какие-то второстепенные вещи, с которыми мы могли бы быть более эффективными или которые отвлекают нас от нашей главной цели», — заключил Ортберг.

Возможно, последней каплей стала аномалия со спутником связи Intelsat 33e, изготовленном Boeing. В понедельник стало известно, что спутник неожиданно развалился на геостационарной орбите, создав облако из десятков крупных обломков. Это второй случай с этими спутниками, за проблемы которых несёт ответственность Boeing. Обломки угрожают ряду российских и китайских спутников и ситуация ещё до конца не ясна.

Также компании Boeing сильно навредили проблемы с пилотируемой капсулой Starliner. Её не смогли довести до ума — до этапа сертификации NASA для доставки экипажей на МКС — даже спустя годы переносов проекта. Летом этого года капсула с трудом доставила на МКС двух астронавтов и показала при этом высокую аварийность, отчего два члена её экипажа застряли на станции до февраля 2025 года вместо ожидаемого двухнедельного полёта.

В целом аудит NASA выявил тотальную безалаберность компании при изготовлении частей космических ракет. К слову, аналогично дела обстоят в самолётостроении под крылом Boeing. На фоне всего этого и постоянных колоссальных убытков компании The Wall Street Journal получила информацию, что Boeing рассматривает продажу космического подразделения компании как часть попытки изменить ситуацию.

Пока эти планы находятся на раннем этапе рассмотрения и могут ограничиться сворачиванием проекта Starliner. Компания ожидает продолжить курировать свою часть работ по программе возвращения человека на Луну (на Boeing первая ступень ракеты SLS), а также изготовление спутников военного и гражданского назначения. В любом случае, продажа части бизнеса — это долгая история. Этот и следующий годы точно будут убыточными, а дальше всё будет зависеть от таланта руководителя Келли Ортберга, который свой первый рабочий день на высокой должности начал с посещения цехов и бесед с рабочими.

15 октября 2024 года ведущие космические и научные агентства Китая обнародовали пошаговый план превращения страны в мирового лидера в космической сфере. План предусматривает три этапа реализации, с осуществлением задуманного к 2050 году. К этому времени Китай намерен оказаться далеко впереди США и всего мира по многим вопросам в развитии космических наук и технологий.

Источник изображения: AFP

Авторами плана «Национальная программа развития космической науки» выступают представители Национальной аэрокосмической администрации Китая (CNSA), Китайского агентства пилотируемых космических полетов (CMSA) и Академии наук Китая (CAS). В плане определены 17 приоритетных направлений развития, включая поиск пригодных для жизни планет и изучение квантовой механики. Продвижение страны вперёд в области изучения космоса будет разбито на три этапа: с сегодняшнего дня до 2027 года, с 2028 по 2035 год и с 2036 по 2050 год.

К текущим проектам до 2027 года планируется добавить от пяти до восьми новых миссий в соответствии с долгосрочными целями Китая в космосе. На этом отрезке Китай будет стремиться закрепиться на Луне автоматическими зондами и подготовить место для будущей станции. Создание базы долговременного присутствия на Луне будет форсироваться на втором этапе. За годы второго этапа планируется реализовать 15 миссий, направленных на «усиление мощи» Китая в космосе.

На третьем этапе Китай намерен запустить 30 научных космических миссий, чтобы превзойти другие державы и стать ведущей страной в области космической науки и исследований.

Будущие миссии будут включать в себя поиск пригодных для жизни планет и внеземной жизни, изучение происхождения и эволюции Вселенной, раскрытие природы гравитации, а также изучение квантовой механики и общей теории относительности.

«Космические технологии нашей страны совершили серьезные прорывы, и в некоторых областях они находятся на переднем крае мирового развития. Космические решения, представленные спутниками связи, навигации и дистанционного зондирования, находятся на подъёме, играя важную роль в обслуживании национальной экономики и социальном развитии, — сказал Дин Чибиао (Ding Chibiao), вице-президент CAS, на брифинге для прессы. — Однако, по сравнению с этим, количество наших научных космических спутников всё еще относительно невелико, а реализованных крупных достижений недостаточно, и по-прежнему существует определённый разрыв по сравнению с мировыми аэрокосмическими державами».

Несомненным успехом Китая стала доставка лунного грунта с обратной стороны спутника. Но китайская наука смотрит дальше — на Марс, Юпитер. Учёные призывают искать пригодные для человека миры вдали от Земли — в нашей системе и на экзопланетах. Планируются множество космических приборов для уточнения природы гравитации, тёмной материи, тёмной энергии, проверки положений теории относительности и движение к истокам Вселенной — к Большому взрыву. Скучно не будет, а новый инструмент — это всегда водопад открытий.

Независимая комиссия Национальной академии наук (NAS) США представила отчёт о состоянии NASA, и выводы оказались неутешительными: 83 % объектов агентства устарели. Для ликвидации технологического отставания требуется $3,3 млрд. Эксперты предупреждают, что NASA рискует утратить инженерные компетенции, уступая их частному сектору, и не имеет чёткой стратегии, что ставит под угрозу амбициозные планы космического агентства по освоению Луны и Марса.

Источник изображений: NASA

Норм Огастин (Norm Augustine), председатель комиссии, отметил: «У NASA всегда программ на $3 млрд больше, чем имеется средств». Эта проблема сохраняется с 1990 года, когда Огастин провёл первый анализ космических программ NASA, и она вновь подтвердилась в 2009 году при повторном анализе. Согласно новому отчёту, 83 % объектов NASA эксплуатируются сверх проектного срока, а накопленная задолженность по техобслуживанию достигла астрономических $3,3 млрд. При ежегодных затратах на обслуживание в $250 млн для ликвидации этого отставания за 10 лет потребуется ежегодное увеличение бюджета NASA на инфраструктуру на $600 млн.

Политики предпочитают финансировать новые миссии вместо поддержания старой инфраструктуры. Проекты, подобные лунной программе Artemis или космическому телескопу для изучения глубин Вселенной, привлекают внимание СМИ и создают рабочие места здесь и сейчас. Между тем, по данным Эрика Вайзера (Erik Weiser), директора NASA по объектам и недвижимости, большинство объектов агентства находятся в «посредственном или плохом» состоянии. Комиссия в своём отчёте подчеркнула: «Тенденция отдавать приоритет новым миссиям в ущерб поддержанию существующих активов привела к созданию инфраструктуры, неприемлемой по большинству промышленных стандартов». Члены комиссии назвали некоторые объекты NASA «худшими из когда-либо виденных».

Огастин привёл статистику: с 2010 года бюджет NASA на миссии вырос на 8 %, тогда как финансирование поддержки миссий сократилось на 33 %. В результате каждый доллар, выделенный на поддержку миссий, должен обеспечивать на 50 % больше активности, чем в 2010 году. NASA сталкивается с инфраструктурными проблемами на фоне реализации сложнейших миссий за свою 66-летнюю историю. Огастин отметил: «Программа Artemis по высадке на Луну ставит задачи, значительно превосходящие по сложности миссию „Аполлон“».

Диаграмма состояния объектов NASA в разбивке по центрам и дисциплинам. Красный круг означает плохое состояние, жёлтый — от удовлетворительного до посредственного, а зелёный — соответствие нормам. Размер круга соответствует количеству объектов в каждом центре. Источник изображения: Ars Technica

Космический центр им. Джонсона (JSC) в Хьюстоне, отвечающий за подготовку астронавтов и управление полётами МКС и будущих лунных миссий, имеет худшие показатели по состоянию инфраструктуры. Лишь Лаборатория реактивного движения (JPL) в Калифорнии, занимающаяся разработкой роботизированных межпланетных зондов, и Космический центр Стенниса (SSC) в Миссисипи, где проводятся испытания ракетных двигателей, не получили неуд.

Эксперты рекомендовали Конгрессу поручить NASA создать ежегодно пополняемый оборотный фонд для финансирования техобслуживания и модернизации инфраструктуры. Джилл Дальбург (Jill Dahlburg), член комиссии, отметила, что для реализации этой идеи необходимо федеральное законодательство. Подобные фонды уже используются другими правительственными агентствами.

Комиссия выявила отсутствие у NASA чёткой долгосрочной стратегии по разработке технологий для будущих миссий. Эксперты призвали агентство определить даты для критически важных технологий и расставить приоритеты в их разработке. Несоответствие между федеральными годовыми бюджетными циклами и десятилетними сроками реализации миссий NASA усугубляет проблему планирования. «На встречах с сотрудниками агентства мы часто слышали о том, что нет никакого смысла пытаться заниматься долгосрочным планированием в таких организациях, как NASA», — отметил Огастин.

Профессор Массачусетского технологического института (MIT) Эд Кроули (Ed Crawley) выделил 10 ключевых технологий для устойчивого присутствия человека на Луне и будущих экспедиций на Марс. Критическими он назвал энергоснабжение и двигательные установки в космосе для перемещения крупных масс вокруг Земли, Луны и Марса, технологии входа в атмосферу, спуска и посадки для космических аппаратов, направляющихся на Красную планету, а также защиту людей от радиации.

Зеркало космического телескопа «Джеймс Уэбб» помещают в вакуумную испытательную камеру в Космическом центре NASA им. Джонсона в 2017 году

Комиссия также обратила внимание на опасения сотрудников NASA, что растущая зависимость от коммерческих партнёров может привести к снижению квалификации персонала. Комитет признал успехи коммерческих программ NASA по перевозке грузов и экипажей по контрактам на обслуживание, но предупредил, что чрезмерное злоупотребление ими заставляет сотрудников агентства выполнять надзорные функции, а не заниматься инженерной работой.

Кэти Салливан (Kathy Sullivan), бывшая астронавт и экс-администратор Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) США, выразила мнение комиссии: «США будут лучше подготовлены к будущему, сохранив инженерный опыт в NASA, а не превратив агентство в канал финансирования или контролёра».

Пока коммерческие партнёры NASA ещё часто полагаются на технический опыт и объекты агентства. SpaceX запускает ракеты с площадки NASA, тестирует Crew Dragon в вакуумной камере NASA и опирается на экспертов агентства при разработке корабля и программы подготовки астронавтов. NASA имеет множество соглашений с другими компаниями о предоставлении экспертизы. Ханс Кёнигсманн (Hans Koenigsmann) из SpaceX отметил, что сервисные контракты NASA привели к «удивительному прогрессу», но вызвали беспокойство у сотрудников NASA относительно будущего объёма практической работы в агентстве.

Учёные из Корнельского университета создали прототип носимой системы для сбора и переработки мочи астронавтов в питьевую воду. Этому прототипу далеко до дистилляционного костюма (stillsuits) фрименов из цикла «Дюна» писателя Фрэнка Герберта. Однако даже такое решение может стать лучшим вариантом для длительного пребывания людей в открытом космосе, где потеря и восполнение влаги ограничены объёмом скафандра.

Кадр из фильма «Дюна». Фримен в пустынном костюме. Источник изображения: Warner Bros

Согласно представлениям писателя-фантаста, комбинезон фрименов должен собирать всю выделяемую носителем влагу от пота до мочи, фекалий и выдыхаемого воздуха. Система костюма перерабатывает всё это, очищает и возвращает в качестве питьевой воды. За сутки в таком костюме человек будет терять не больше «напёрстка» воды. Смелые мечты! Но когда-нибудь они станут реальностью. Сегодня астронавты для таких случаев надевают памперсы и заполняют питьевой водой специальные карманы в скафандрах.

Собранные во время работы в открытом космосе отходы жизнедеятельности астронавтов никак не перерабатываются. Переработке подлежат лишь вода и моча, собранные на станции. Таким образом на МКС перерабатывается до 98 % воды — только успевай менять мембраны и фильтры. Кроме того, астронавтам неудобно работать в памперсах, плюс отмечены случаи вспышек инфекций мочеполовой системы. Решение это явно неидеальное и плохо подходит для длительных миссий на Луне, Марсе и далее.

Источник изображений: Weill Cornell Medicine/Cornell University

Группа из Корнельского университета предложила свой вариант решения проблемы. Они разработали 8-кг наплечную систему в виде рюкзака, в которой разместили компоненты для сбора и очистки мочи носителей. Фекалии собираются отдельно и в процессе переработки не используются. Моча собирается во встроенный в нижнее бельё силиконовый контейнер, разный для женщин и мужчин. Вакуумный насос перегоняет её в заплечную установку по переработке, производительность которой составляет 500 мл за 5 мин. В очищенную на 87 % жидкость добавляются необходимые соли и минералы в виде ароматизирующего порошка, а сама она подаётся в систему раздачи шлема скафандра.

Прототип нижнего белья со сборником мочи

«Мы считаем, что повышенный комфорт и ресурсоэффективность, обеспечиваемые системой, с лихвой компенсируют незначительное увеличение объема», — заявляют авторы работы. Следующим шагом станет тестирование прототипа в имитируемых условиях микрогравитации, чтобы убедиться в его функциональности и безопасности, с последующим тестированием во время реальных выходов в открытый космос.

Полученные на днях снимки с камер марсохода NASA Curiosity выглядят так, будто сделаны в разгар бури, когда в воздух поднято много пыли. Но это снег помех — Марс накрыло сильнейшее за историю наблюдений облако высокоэнергичных частиц с Солнца и вспышка в рентгеновском и гамма-диапазоне. Камера ориентации орбитального зонда NASA Mars Odyssey вообще на час вышла из строя. Но это бесценные данные для планов колонизации Марса.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Марс не защищён магнитным полем подобно Земле. Он потерял его ещё в древности и с тех пор Солнце выжигает на нём энергичными частицами и радиацией всё потенциально живое на поверхности и немного вглубь. С начала этого года наша звезда практически приблизилась к новому 11-летнему пику активности, что означает повышение частоты и силы вспышек и выбросов плазмы. Тем самым приборы NASA на самом Марсе и на его орбите позволяют оценить реальную силу радиации и частиц в один из самых активных периодов Солнца. Это невероятно ценная информация для будущих колонистов. Они будут заранее знать, чего ожидать, и должны быть готовыми прятаться в складках местности.

Самая сильная вспышка на Солнце в текущем цикле произошла 20 мая. В NASA оценили событие как экстремальную вспышку уровня X12. Вскоре после неё по Марсу ударили гамма и рентгеновские лучи, а позже пришли высокоэнергетические частицы (плазма). Приборы марсохода Curiosity зафиксировали самый высокий уровень радиации на поверхности Красной планеты с тех пор, как аппарат начал там свою работу 12 лет назад. Если бы рядом с ровером находились люди, то они получили бы дозу радиации в 8100 микрорентген. Это примерно равно дозе от 30 рентгеновских снимков грудной клетки. Не смертельно, но явно лучше этого избегать.

«Скалы или лавовые трубки обеспечили бы дополнительную защиту астронавта от такого события. На орбите Марса или в глубоком космосе мощность дозы была бы значительно больше, — сказал ведущий исследователь RAD (Radiation assessment detector) Дон Хасслер (Don Hassler ) из Отдела науки и исследования Солнечной системы Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. — Я не удивлюсь, если эта активная область на Солнце продолжит извергаться, что означает еще больше солнечных бурь как на Земле, так и на Марсе в ближайшие недели».

Вспышка оказалась такой интенсивности, что навигационные камеры марсохода Curiosity засыпало «снегом» от помех. На орбите вспышка ещё круче обошлась с космическими зондами. Датчики навигации спутника NASA Mars Odyssey на час были выведены из строя, что не помешало аппарату получить информацию по полярным сияниям на Марсе. Впрочем, полярные — они на Земле. Поскольку на Марсе нет магнитного поля, которое направляет высокоэнергичные частицы к полюсам планеты, сияние на Красной планете происходит везде, куда попадают частицы с Солнца. В этот выброс их было особенно много, поскольку вспышка породила коронарный выброс массы, и он угодил в Марс.

«Это было крупнейшее событие, связанное с частицами солнечной энергии, которое когда-либо наблюдала [станция NASA] MAVEN, — сказала ведущая программы космической погоды MAVEN Кристина Ли (Christina Lee ) из Калифорнийского университета в Беркли. — За последние недели произошло несколько солнечных событий, так что мы наблюдали волны поражающих Марс частиц одну за другой».

Позже в этом году на орбиту Марса будут направлены два небольших спутника миссии NASA ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers). Они смогут следить за сияниями в атмосфере Марса одновременно из двух точек, создавая наиболее полную картину влияния солнечных частиц на эту планету.

Японская корпорация Obayashi планирует к 2050 году построить космический лифт для доставки грузов на геостационарную орбиту. Это снизит стоимость доставки каждого килограмма груза в космос примерно до $120, что более чем в 20 раз дешевле сегодняшних расценок компании SpaceX на услуги ракеты Falcon 9. Сейчас Obayashi занята планированием строительства и поиском партнёров и оценивает дату ввода лифта в строй в 2050 году как близкую к реальной.

Источник изображения: Obayashi

Намерение построить космический лифт компания озвучила в 2012 году после ввода в эксплуатацию высочайшего на тот момент в мире сооружения — телебашни Tokyo Skytree высотой 634 м. Ряд экспертов находит обещание невыполнимым, тогда как другие были бы рады начинанию.

Ориентировочная стоимость проекта составляет $100 млрд. Корпорация Obayashi собиралась начать строительство объекта в 2025 году и завершить к 2050 году. Как теперь пояснил представитель проекта в корпорации, дата ввода объекта в строй всё ещё считается реалистичной, хотя в 2025 году строительство не начнётся.

Отдел проектирования корпорации изучает технологии и прорабатывает детали проекта, а также ищет партнёров. Самостоятельно объект подобного масштаба не осилить. Впрочем, с современными технологиями его не поднять даже в планетарном масштабе. На Земле сегодня просто нет такого количества стали, если бы лифт пришлось строить из современных материалов по существующим технологиям.

В корпорации видят перспективы в углеродных нанотрубках как более лёгкой и более прочной альтернативе стальным конструкциям. Но технологии создания протяжённых нанотрубок пока нет, не говоря об их производстве. «Но это не значит, что это невозможно, — поясняют в корпорации. — Вместо этого исследователям, возможно, потребуется разработать совершенно новый материал».

Зато доставка грузов в космос станет невероятно чистой. Вместо сжигания мегатонн химического топлива по лифту смогут курсировать подъёмники на получаемой из космоса микроволновой или солнечной энергии. Ожидаемая скорость подъёмников составит 200 км/ч. Относительно медленное передвижение и отсутствие вибраций, сопровождающих полёт ракеты, позволит поднимать в космос более деликатное оборудование. Правда, подъём с такой скоростью на геостационарную высоту 36 тыс. км займёт не меньше недели.

Представители компании подчеркнули, что намерение завершить строительство космического лифта в 2050 году всегда сопровождалось оговорками относительно возможностей технологий. «Это не наша цель или обещание, — пояснили в корпорации, — но мы по-прежнему стремимся к этой дате».

В сети X (бывшей Twitter) японская компания Astroscale сообщила об успешных манёврах спутника-инспектора по сближению с космическим мусором — фрагментом ракеты на орбите. Компания отрабатывает технологию захвата и свода в атмосферу ненужного хлама в окружении Земли, чтобы запускам ракет и спутникам ничего не угрожало.

Источник изображений: Astroscale

Спутник ADRAS-J был запущен в космос в конце февраля этого года на ракете-носителе Electron компании Rocket Lab. Основная задача аппарата весом 150 кг заключалась в том, чтобы подойти максимально близко и изучить большой кусок космического мусора — верхнюю ступень японской ракеты H-2A, которая запустила спутник наблюдения Земли GOSAT в 2009 году. Успешная работа ADRAS-J должна была доказать возможность создать в будущем спутники для обслуживания или захвата и свода с орбиты больших фрагментов космического мусора.

Спутник ADRAS-J

«Смотрите, первое в мире изображение космического мусора, полученное в ходе операций сближения во время нашей миссии ADRAS-J», — поделилась своей радостью Astroscale 26 апреля в посте на X, опубликовав соответствующую фотографию.

Вскоре после запуска спутник ADRAS-J прошёл в нескольких сотнях километров от корпуса ракеты, длина которого составляет примерно 11 × 4 м. Затем спутник перешел в «фазу сближения», выполнив несколько маневров, которые сократили расстояние всего до нескольких сотен метров — результат, который компания посчитала важным сохранить для истории.

«На следующем этапе миссия ADRAS-J попытается получить дополнительные изображения верхней ступени с помощью различных операций контролируемого сближения, — пояснили в Astroscale. — Ожидается, что собранные изображения и данные будут иметь решающее значение для лучшего понимания [состояния] обломков и предоставления важной информации для будущих усилий по удалению».

Художественное представление инспекции спутником отработавшей второй ступени

По самым скромным оценкам, на орбите находятся свыше 36 тыс. фрагментов космического мусора размерами больше 10 см и более 130 млн фрагментов менее 1 см. Столкновения наиболее крупных из них способны привести к лавине новых столкновений вплоть до запечатывания орбиты для запусков. Падение на Землю также не сулит ничего хорошего. Даже если вероятность пострадать от упавшего из космоса мусора небольшая, она отнюдь не нулевая.

Запущенная в космос 19 марта пара китайских экспериментальных спутников «Тианду-1» (Tiandu-1) и «Тианду-2» (Tiandu-2) приступила к выполнению программы полёта. На спутниках находится оборудование для обеспечения связи и навигации рядом с Луной, за Луной и в пространстве между Луной и Землёй. В будущем ожидается интенсивное движение кораблей в этих областях пространства, а без надёжной навигации и связи это будет просто опасно.

Переданный китайским аппаратом «Тианду-2» снимок обратной стороны Луны и попавшей в кадр Земли (в центре внизу) в дальнем инфракрасном диапазоне. Источник изображения: CNSA/DSEL

Вскоре после запуска — 25 марта 2024 года — спустя примерно 112 часов полёта спутники успешно выполнили манёвр торможения на лунной орбите на высоте 209 км над поверхностью спутника. К 3 апреля они вышли на заданную лунную орбиту и следуют по ней на расстоянии около 200 км друг за другом. Больший из них — «Тианду-1» — весит 61 кг. На его борту двухчастотный коммуникатор Ka-диапазона, лазерный ретрорефлектор и «космический» маршрутизатор. Спутник «Тианду-2» весит 15 кг и оснащён устройствами связи и навигации.

На днях Китайская лаборатория исследования дальнего космоса (DSEL) сообщила, что «Тианду-1» и «Тианду-2» провели испытания высоконадёжной передачи и маршрутизации между Землёй и поверхностью Луны. Подробности не сообщаются, но на обратной стороне Луны уже формально есть китайская лунная база в виде спускаемого модуля и лунохода. В качестве бонуса спутник «Тианду-2» поделился с ЦУП на Земле снимком обратной стороны Луны и попавшей в кадр Земли (в центре внизу) в дальнем инфракрасном диапазоне.

Вместе со спутниками «Тианду-1» и «Тианду-2» в космос был выведен спутник-ретранслятор «Цюэцяо-2» (Queqiao-2). Он обеспечит мостик связи между спускаемой на обратную сторону Луны платформой «Чанъэ-6» и Землёй. Миссия «Чанъэ-6» должна стартовать в мае для первого в истории возврата на Землю образцов грунта с обратной стороны Луны. Но это будет уже другая история.