Сегодня зонд Европейского космического агентства (ESA) BepiColombo совершит очередной гравитационный манёвр около своей целевой планеты — Меркурия. Манёвр поможет космическому аппарату снизить скорость, чтобы через два с половиной года выйти на орбиту Меркурия.

Источник изображений: ESA

Это будет третий пролёт BepiColombo мимо Меркурия, и в 22:34 по МСК космический аппарат пронесётся мимо планеты на крайне близком расстоянии всего в 236 км. Это ближе, чем орбита двух орбитальных аппаратов зонда, которые отделятся от него во время основной миссии. Однако главная цель пролёта заключается не в том, чтобы сделать потрясающие крупные планы поверхности Меркурия, а в том, чтобы замедлить зонд с помощью гравитации Меркурия, чтобы он мог выйти на орбиту планеты в конце 2025 года.

«Так как Земля вращается вокруг Солнца, наш космический аппарат стартовал со слишком большим количеством энергии. Чтобы быть захваченными Меркурием, ему нужно замедлиться, и мы используем гравитацию Земли, Венеры и Меркурия, чтобы сделать это», — сказал в официальном заявлении эксперт ESA по динамике полёта Фрэнк Будник (Frank Budnik).

Миссия BepiColombo, совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), является лишь третьим в истории космическим аппаратом, который взглянет на Меркурий, самую близкую к Солнцу планету. Хотя Меркурий в среднем в 10 раз ближе к Земле, чем Юпитер, для того чтобы добраться до планеты, требуется столько же времени, сколько и для того, чтобы добраться до газового гиганта. Это связано с тем, что космический аппарат, находящийся на Меркурии, должен постоянно тормозить против мощного гравитационного притяжения Солнца. Для этого BepiColombo, запущенный в 2018 году, совершает тщательно рассчитанные пролёты мимо планет на своём пути, находясь на орбите Солнца. Ранее зонд дважды пролетал мимо Меркурия — в октябре 2021 года и в июле 2022 года. До этого космический аппарат также один раз посетил Землю и дважды Венеру.

«Когда BepiColombo начнёт ощущать гравитационное притяжение Меркурия, он будет двигаться со скоростью 3,6 км/с по отношению к планете. Это чуть больше половины скорости, к которой он приблизился во время двух предыдущих пролётов Меркурия. Пролёт ещё больше уменьшит скорость космического аппарата относительно Солнца на 0,8 км/с и изменит его направление на 2,6 градуса», — добавил Будник. Прежде чем BepiColombo станет достаточно медленным для захвата скалистой планетой, которая лишь немного больше земной луны, произойдёт ещё три пролёта Меркурия: в сентябре 2024 года, в декабре того же года и последний — в январе 2025 года.

Поскольку некоторые приборы космического аппарата будут работать во время пролёта, учёные с нетерпением ждут возможности использовать эту возможность для проведения измерений среды вокруг Меркурия. BepiColombo также несёт три камеры наблюдения с низким разрешением, которые во время пролёта будут делать черно-белые снимки малоизученной скалистой планеты. «Предыдущие два пролёта Меркурия уже дали интересные научные результаты», — сказал Йоханнес Бенкхофф (Johannes Benkhoff), научный сотрудник проекта BepiColombo в ЕSА. Например, зонд провёл первые в истории измерения слабой южной внутренней магнитосферы планеты и выявил состав заряженных частиц в этой области.

Космический аппарат BepiColombo состоит из двух орбитальных аппаратов, которые в настоящее время путешествуют по Солнечной системе, состыкованные друг с другом. В результате этого некоторые приборы зондов закрыты во время полёта. Тем не менее, во время сегодняшнего пролёта два прибора, предназначенные для измерения формы поверхности Меркурия и изучения его гравитационного поля, впервые соберут данные. Основные камеры орбитального аппарата с высоким разрешением, к сожалению, пока недоступны.

Система GPS чрезвычайно востребована в обиходе — она помогает в навигации, слежении, картографировании и всевозможных других целях. Тем не менее, GPS имеет некоторые важные недостатки, в первую очередь — практически не работает в зданиях, пещерах или, например, под водой. Поэтому японские учёные разработали метод альтернативной навигации — с использованием т.н. «космических лучей».

Источник изображения: BlenderTimer/pixabay.com

Как сообщается в журнале iScience, альтернативная система заменит навигацию с помощью радиоволн — вместо этого оборудование регистрирует мюоны космических лучей. Команда исследователей провела успешный тест — однажды система, возможно, будет применяться исследовательскими и спасательными командами, например для точного направления подводных роботов или для того, чтобы автономные модули могли ориентироваться под землёй.

По словам одного из авторов исследования Хироюки Танаки (Hiroyuki Tanaka) из международного объединения The International Muography Research Orgzanization (Muographix), теперь разработан новый тип навигации, названный «мюометрической системой позиционирования (muPS), способной работать под землёй, в помещениях и под водой».

Данные элементарные частицы мюоны давно используются в археологических исследованиях, для поиска нелегально транспортируемых ядерных материалов на границах, для точного мониторинга активности вулканов — в попытках предсказать новые извержения.

Так, в 2008 году учёные Техасского университета в Остине перепрофилировали старые мюонные детекторы для поиска скрытых руин майя в Белизе. Физики Лос-Аламосской национальной лаборатории разрабатывают портативные варианты мюонных систем, позволяющих открыть секреты конструкции купола собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции.

В 2016 году учёные использовали мюонные технологии для обнаружения скрытого коридора в Великой пирамиде Гизы в Египте, а годом позже обнаружили таинственное пространство в ещё одной зоне той же пирамиды. Наконец, только в прошлом месяце учёные использовали мюонную визуализацию, открыв ранее скрытую полость в руинах древнего некрополя в Неаполе — на глубине около 10 м под поверхностью современного итальянского города.

Насладиться видами Марса теперь легче, чем когда-либо раньше. В США создали общедоступную карту Красной планеты на основе огромного количества снимков, сделанных известным орбитальным модулем NASA — Mars Reconnaissance Orbiter.

Источник изображения: NASA/USGS

Новая карта скомпилирована с помощью суперкомпьютеров и облачных технологий и обеспечивает 3D-виды поверхности планеты в высоком разрешении. Карта создана при участии Научного центра астрогеологии Геологической службы США (USGS) и состоит из более чем 4800 цифровых моделей ландшафта (DTM) и более 155 тыс. снимков марсианской поверхности. Как заявляют в центре, теперь воспользоваться этими данными может любой владелец смартфона на Земле — это касается и обладателей компьютеров и других устройств и теперь, как считают учёные, буквально любой сможет внести потенциальный вклад в исследования.

Данные собраны камерой Context Camera орбитального модуля Mars Reconnaissance Orbiter, способной делать снимки с разрешением до 6 м на пиксель, покрывая единовременно территорию шириной 30 км и длиной 160 км. Наложение пар снимков одной и той же местности и обработка их с помощью суперкомпьютера позволило команде учёных создавать цифровые объёмные модели (DTM) с последующим формированием детального 3D-ландшафта — примерно так же мозг обрабатывает информацию с обоих глаз человека, создавая трёхмерное изображение окружения.

Впрочем, процесс оказался довольно ресурсоёмким и потребовал больших вычислительных мощностей суперкомпьютера Denali, расположенного в Южной Дакоте. Сообщается, что у стандартного компьютера на работу ушло бы от 2 до 35 лет. Впрочем, 4800 скомпилированных DTM — пока лишь верхушка айсберга, команда работает над тысячами других пар изображений для создания более детального пейзажа. Кроме того, пары снимков, сделанные другой камерой модуля HiRISE — имеют невероятное разрешение до 25 см на пиксель, но с её помощью сняты лишь небольшие фрагменты поверхности. Для того, чтобы сделать данные общедоступными, учёным пришлось обработать каталог из 155 тыс. изображений, эквивалентных 114 Тбайт данных с помощью облачных технологий NASA.

Тестирование показало, что полученные изображения вышли «надёжными и полезными» — теперь в облаке можно проводить настоящий анализ, данные можно изучать без необходимости загрузки каждого изображения полностью, буквально на имеющемся под рукой смартфоне.

Данные хранятся в облаке Amazon в базе Open Data Registry и бесплатны для использования. Чтобы сделать процесс поиска и загрузки проще для широкого круга пользователей, представлен и специальный поисковый инструмент, воспользоваться которым можно немедленно, хотя для большего удобства стоит всё же применять ПК.