В NASA сообщили, что компания SpaceX получила контракт на запуск нового космического телескопа планетарной обороны. Прежний телескоп NEOWISE сгорел в атмосфере Земли 1 ноября 2024 года. Ему на замену готовится космическая инфракрасная обсерватория NEO Surveyor. Запуск состоится в сентябре 2027 года или позже. Это закроет брешь в системе защиты Земли от ещё не обнаруженных космических объектов.

Художественное представление инфракрасной обсерватории NEO Surveyor. Источник изображения: NASA

Все мы помним Челябинский метеорит, который стал неожиданностью для всех. Его внезапное появление и взрыв в небе над Россией стали возможны лишь потому, что метеорит пришёл со стороны Солнца и не мог быть обнаружен современными средствами предупреждения о метеоритной и астероидной опасности. Новый телескоп NEO Surveyor существенно снизит вероятность повторения подобных инцидентов, поскольку его запустят в сторону нашей звезды.

Заключённый с компанией SpaceX контракт NASA имеет фиксированную стоимость в $100 млн. В эту сумму входят запуск на ракете SpaceX Falcon 9 из Флориды и расходы на инфраструктуру. Дата запуска и масса полезной нагрузки пока остаются переменными. Запуск состоится не ранее сентября 2027 года. Обсерватория NEO Surveyor будет выведена в точку Лагранжа L1 между Солнцем и Землёй. Датчики 50-сантиметрового телескопа будут чувствительны к двум инфракрасным диапазонам, но не будут охлаждаться криогенными системами с хладагентом. От солнечного излучения телескоп и его датчики будут защищены специальными экранами, что обеспечит обсерватории долгий срок службы.

Благодаря инфракрасной чувствительности NEO Surveyor сможет точно определять размеры астероидов и их состав. Ожидается, что в околоземном пространстве радиусом 50 млн км от нашей планеты может находиться ещё как минимум треть пока не обнаруженных потенциально опасных небесных тел. Для Земли и человечества жизненно важно выявить большинство из них, особенно объекты размером более 140 м в поперечнике, поскольку такие космические камни способны уничтожить целые регионы и на столетия ухудшить климат планеты.

В подавляющем большинстве случаев тыльная сторона солнечных панелей не может похвастаться приличной освещённостью, чтобы свет одинаково хорошо работал с обеих сторон батареи. Этому также препятствует отсутствие электродов с хорошей прозрачностью, чтобы лучи с небольшими потерями проходили через панели насквозь. Поэтому сегодня у учёных на первом месте стоит задача создать прозрачные электроды с наивысшей эффективностью и она близка к решению.

Источник изображения: IIT

Группа исследователей из Индийского технологического института (IIT) в Дхарваде утверждает, что они нашли прочный, стабильный, эффективный и доступный по цене прозрачный материал для электродов солнечных панелей. Новый материал может стать заменой таких дорогих и хрупких материалов, как оксид индия-олова (ITO), которые сегодня используются для выпуска двухсторонних солнечных панелей.

Индийские учёные разработали технологию нанесения прозрачных тонкоплёночных электродов из трёх чередующихся слоёв: двух крайних оксида никеля (NiO) и серебра (Ag) между ними. Эти материалы не требуют специальной обработки, чтобы быть прочными и гибкими. Также они будут обходиться дешевле, что обещает сделать двухсторонние солнечные элементы доступнее.

Прорыв произошёл, когда исследователи смогли подобрать режимы для послойного осаждения материалов из газовой фазы. В ходе этого процесса материалы испаряются в вакуумной камере, а затем конденсируются на поверхности, образуя тонкие однородные слои. Используя этот метод, учёные сформировали трёхслойную структуру NiO/Ag/NiO (NAN), в результате чего толщина электрода составила менее 40 нм.

Использование NAN-электродов в составе экспериментальной солнечной панели из перовскита показало КПД на лицевой стороне 9,05 % и 6,54 % на тыльной (за максимальной эффективностью непосредственно ячеек не гнались). Коэффициент бифасциальности, который показывает, насколько эффективно тыльная сторона панели генерирует электроэнергию по сравнению с её лицевой стороной, достиг 72 %. При тестировании в течение 1000 часов панели из перовскита без какой-либо защиты от окружающей среды сохранили до 80 % первоначальной эффективности.

Подобные двухсторонние солнечные панели повысят отдачу при работе в обычных условиях и будут востребованы в сферах, где до этого фотовольтаика не применялась, например, в сельском хозяйстве, где на счету каждый фотон света. Также такие панели могут заменить оконные стёкла, вырабатывая энергию и не мешая потоку света в помещение.

Недавние открытия в Солнечной системе, такие как астероид Оумуамуа и комета Борисова, наглядно показали, что межзвёздные объекты — не редкие гости в Солнечной системе. Это вдохновило канадских астрономов на поиск ответа на вопрос: сколько вещества могло преодолеть разделяющее нас межзвёздное расстояние от нашего ближайшего галактического соседа — системы Альфа Центавра? Оказалось, что довольно много, хотя не настолько, чтобы открывать его на каждом шагу.

Художественное представление астероида Оумуамуа. Источник изображения: ESA

В своей работе исследователи использовали модели выброса вещества из Солнечной системы, в частности, известные траектории долгопериодических комет и астероидов. Но они отмечают, что этот вопрос проработан не очень глубоко. Поэтому точность построения модели выброса вещества из совершенно другой и практически неизученной системы будет довольно грубой. Но пока есть только это.

Звёздная система Альфа Центавра чуть старше Солнечной — ей 5 млрд лет. Она вполне зрелая и может содержать планеты у всех своих трёх звёзд: пары из Альфа Центавра A и B, а также вращающейся вокруг них Проксимы Центавра. Зрелые системы не должны выбрасывать много вещества — они его выбрали либо для формирования звёзд, либо для образования планет. Наконец, внутренние орбиты к этому времени должны были стать стабильными. Однако три звезды и множество планет, просто по закону больших чисел, будут выбрасывать из системы довольно много вещества. Именно на этом строится расчёт учёных.

Согласно заложенным в модель параметрам, частицы вещества из системы Альфа Центавра будут испытывать сопротивление межзвёздной среды, гравитационные и магнитные возмущения. Всё это будет в той или иной степени задерживать, менять траекторию или даже разрушать вещество из иной системы. В целом шанс добраться до нас во множестве есть у частиц со средним размером 3,3 мкм, на которых самое сильное воздействие окажут магнитные поля. Эти поля ограничивают дальность распространения таких частиц 1,5 Пс (примерно 4,8 световых лет). Это как раз расстояние до системы Альфа Центавра.

В то же время модели показывают, что в нашем облаке Оорта может находиться свыше миллиона объектов из системы Альфа Центавра диаметром более 100 м. Шанс найти такие объекты в радиусе 10 а.е. от Солнца они оценивают как один к миллиону. Также модели показали, что каждый год в атмосфере Земли могут сгорать до 10 микрометеоров из соседней системы. Поскольку она сближается с Солнечной системой со скоростью 22 км/с, то примерно через 28 тысяч лет подойдёт на минимальное расстояние в 200 а.е. И тогда таких межзвёздных метеоров будет сгорать в атмосфере Земли на порядок больше.

Проведённая работа показывает, что материал из иной звёздной системы может сам прилетать к нам без необходимости организовывать полёты зондов или кораблей в другие системы. Это тем более интересно, если материал попадает к нам из систем с экзопланетами. Если удастся найти способ обнаруживать подобные и другие частицы из других звёздных систем, это даст много нового для науки за вполне скромные средства.

Учёные из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (HZB) и исследователи из Берлинского университета имени Гумбольдта (Humboldt University Berlin) сообщили о регистрации рекордного КПД новых тандемных солнечных ячеек, использующих перовскит и соединение CIGS. Оба материала позволяют создавать тонкоплёночные ячейки, поэтому даже в паре они остаются гибкими.

Источник изображения: HZB

В изготовлении новых тандемных солнечных ячеек участвовали исследователи обоих учреждений. Учёные из HZB создали контактные слои, включая базовый слой под элементом, а также нижний чувствительный слой из меди, индия, галлия и селена, который обозначается аббревиатурой CIGS. Исследователи из HZB также изготовили верхний слой — перовскитный. Контактный слой, соединяющий перовскит и CIGS, был разработан и произведён в совместной лаборатории. Именно он обеспечил прорыв — наивысшую эффективность среди аналогичных решений.

При испытаниях новый тандемный элемент продемонстрировал КПД на уровне 24,6 %. Рекорд подтвердил уполномоченный Институт солнечных энергетических систем Фраунгофера во Фрайбурге (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE in Freiburg). Исследователи заявили, что созданные ими тандемные перовскит-CIGS ячейки обладают потенциалом эффективности до 30 % и выше, который они попытаются раскрыть в дальнейшей работе.

Учёные из Калифорнийского технологического института (Caltech) создали стенд для изучения материалов для солнечного (светового) паруса, потенциально способного доставить зонды к другим звёздам и системам. Делать миниатюрные зонды мы уже научились, но с парусами проблема. К ним предъявляются достаточно жёсткие требования, что вызывает необходимость проведения глубоких научных изысканий. Созданный в США стенд для тестирования материалов поможет пройти этот путь.

Источник изображений: Caltech

Идея использовать световой парус и толкающие его мощные лазеры с Земли или из космоса окончательно сформировалась в 2016 году, когда супруги Юрий и Юлия Мильнеры финансировали проект The Breakthrough Initiatives, заручившись поддержкой всемирно известного физика Стивена Хокинга (Stephen Hawking). Научные работы по проекту возглавил Калифорнийский технологический институт. Создание на базе Калтеха платформы для тестирования материалов для световых парусов стало логическим продолжением работ в той сфере.

Для исследователей было важным отсечь тепловое влияние на образцы лазерного луча — внешнего привода паруса — от создаваемого им теплового излучения, а также от внешних помех. Сила светового давления лазера в составе стенда настолько мала (она и космосе-то будет сравнительно небольшая), что на измерениям мешал даже простой разговор рядом с установкой. В конечном итоге с использованием аргонового лазера удалось создать платформу в вакуумной камере, которая позволяла бы фиксировать воздействие фотонов на материал образцов.

«При разработке мембраны, которую в конечном итоге можно было бы использовать в качестве светового паруса, возникает множество проблем. Она должна выдерживать нагрев, сохранять форму под давлением и устойчиво перемещаться вдоль оси лазерного луча, — говорят учёные. — Но прежде чем мы сможем приступить к созданию такого паруса, нам нужно понять, как материалы реагируют на воздействие лазерного излучения. Мы хотели знать, можем ли мы определить силу, действующую на мембрану, просто измерив её движение. Оказывается, мы можем».

Для оценки смещения образцов паруса под воздействием светового давления были использованы два луча — опорный и измеряющий отклонения. Для этого учёные собрали в микроскопе интерферометр. Почему в микроскопе? Размеры образцов составляют всего 40 × 40 мкм, поэтому для работы с ними без микроскопа не обойтись.

Образец фиксируется в раме на пружинных растяжках. Образец можно поворачивать под нужным углом к лазерным лучам, имитируя различные условия полёта и манёвров, а также получая информацию о распределении силы, которая оказывает на парус световое давление. Очевидно, в полёте парус может менять угол по отношению к толкающему его лучу. Важно возвращать его на курс, что, кстати, можно делать автоматически, если использовать метаматериалы на внутренней поверхности паруса, которые, например, будут придавать ему обратное вращение для возвращения на курс просто под давлением света.

Создаваемое лазером давление на крошечную мембрану из нитрида кремния сместило его на несколько пикометров. Ранее нитрид кремния уже рассматривался в качестве перспективного материала для светового паруса. Новая работа показала, что его свойства можно буквально изучать под микроскопом, собирая полный набор данных, необходимых для будущей реализации масштабного проекта.

Кстати, не обязательно лететь к Альфе-Центавра. Небольшой зонд с солнечным парусом уже сегодня мог бы послужить науке, оказав помощь в поиске девятой планеты в Солнечной системе где-то на её далёких окраинах, на что намекают множество косвенных фактов. И это была бы удивительная история.

На днях стало известно об ошибочной идентификации космического мусора, который приняли за околоземный астероид. Такое уже случалось, но выводы из этого пока не сделаны. Компании и агентства тщательно отслеживают ракеты и спутники пока они выполняют свою миссию и забывают о них после их выхода из строя. Ошибочно приняв космический мусор за астероид можно без пользы растратить научные и финансовые ресурсы, которые не бесконечны.

Источник изображений: SpaceX

Объект 2018 CN41 попал в официальный перечень сближающихся с Землёй астероидов в начале января этого года. Предполагается, что запись сделана с подачи астронома-любителя из Турции, сделавшего открытие по архивным данным. Менее чем через сутки Центр малых планет Международного астрономического союза (MPC), который ведёт реестры астероидов, выпустил редакционное уведомление, опровергающее открытие.

Объект 2018 CN41 оказался бывшим автомобилем Tesla Roadster Илона Маска (Elon Musk), который компания SpaceX в демонстрационных и рекламных целях отправила в космос в 2018 году во время первого запуска ракеты Falcon Heavy. Тогда за руль автомобиля усадили манекен «Стармена» (Starman) в скафандре и под музыку альбома Дэвида Боуи «Space Oddity» на повторе отправили в сторону Марса.

Вопреки ожиданиям, символический посланник не вышел на орбиту Красной планеты и продолжил движение, выйдя на орбиту вокруг Солнца, где будет периодически сближаться с Землёй и с Марсом. По видимому, это не последний случай, мягко говоря, безответственного отношения к устаревшей или вышедшей из строя полезной нагрузке. Подобное приведёт к увеличению частоты ложных идентификаций астероидов и, что нельзя исключать, к дорогостоящим ошибкам. Можно потратить миллиард долларов на подготовку космической миссии по изучению околоземного астероида и только при сближении с ним выяснить, что это гора мусора с Земли, предупреждают учёные.

Роботизированная система планетарной обороны обнаружила астероид 2024 YR4, который опасно сблизится с Землёй в декабре 2032 года. В списках ESA и NASA самых опасных околоземных небесных тел объект 2024 YR4 шириной до 60 метров вышел на первое место по степени угрозы. Это ещё не означает, что он обязательно столкнётся с планетой, но шансы на такой исход превысили 1 %, а это уже не шутка.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Сближение 2024 YR4 с Землёй прогнозируется 22 декабря 2032 года. В этот день объект приблизится к планете на расстояние 106 200 км — это более чем в три раза ближе, чем расстояние до Луны. Допускаемая в расчётах погрешность такова, что астероид имеет некоторый шанс столкнуться с планетой.

В настоящий момент астероид удаляется от Земли, и уточнить его размеры и состав не представляется возможным. Оценка сделана по яркости объекта и может быть ошибочной. Астероид 2024 YR4 может быть как больше 60 метров, так и меньше. Более точно определить характеристики объекта можно будет в 2028 году, когда он приблизится к Земле на 8 млн км. В таком случае можно будет задействовать радары и выяснить состав и точные размеры 2024 YR4.

Если астероид каменистый, то он взорвётся в атмосфере, создав разрушения, сравнимые с падением Тунгусского метеорита. Если он железный, то долетит до поверхности Земли и оставит после себя ударный кратер. Пока вероятное падение прогнозируется ближе к экватору, хотя все нынешние прогнозы довольно приблизительные.

«Шансы немного возросли до 1 к 83, — сообщил один из сотрудников службы Catalina Sky Survey. — Это одна из самых высоких вероятностей столкновения с камнем значительных размеров за всю историю».

Астероиду 2024 YR4 присвоено 3 балла по Туринской шкале. Это жёлтый уровень опасности. От перехода в оранжевую зону его отделяет один балл по 10-бальной шкале. Вероятность его падения на Землю всё ещё ничтожна, поэтому опасаться, в общем-то, нечего. Внимательными должны оставаться астрономы, которые более пристально начнут следить за 2024 YR4.

Илон Маск (Elon Musk) в основном продвигает идею использования черепичной крыши домов в качестве элементов солнечных батарей, но он не исключал ранее применения данного источника энергии и на транспортных средствах Tesla. Фирменные разработки в этой сфере несколько опередила компания Sunflare Solars, которая на CES 2025 продемонстрировала пикап Cybertruck, полностью покрытый солнечными панелями.

Источник изображения: Electrek

Данная доработка увеличила стоимость машины на $10 000, но позволила вырабатывать за счёт солнечной энергии до 1,5 кВт электричества в час. По сути, при достаточной продолжительности светового дня и сохранении относительной чистоты поверхности кузова эти солнечные панели могут увеличить запас хода электромобиля на пару десятков километров. В своё время на этапе анонса Cybertruck компания Tesla как раз обещала, что встроенные в крышу солнечные панели позволят за день накапливать от солнечной энергии запас хода в 24 км. Правда, подобная опция так и не появилась в списке доступных для покупателей Cybertruck.

Кстати, ранее Илон Маск признавался, что пытался заставить инженеров компании оснастить солнечными панелями на крыше Tesla Model 3, но при уровне развития технологий 2017 года подобная затея не показалась им целесообразной. Глава компании также предполагал, что если бы Tesla занялась выпуском коммерческого электрического фургона, то в его крышу и откидные панели по бортам можно было бы встроить солнечные элементы, которые в ясную погоду позволяли бы получать до 48 км пробега без дополнительных затрат. Если же говорить о прототипе Cybertruck с поверхностью кузова, покрытой солнечными батареями, который представила Sunflare Solars, то он оснащается инвертором мощностью 5 кВт, который заряжает тяговую батарею электроэнергией, вырабатываемой солнечными панелями. Пикап с таким покрытием кузова становится достаточно уязвимым для механического воздействия, да и неизбежные загрязнения снижают эффективность работы солнечных элементов, так что практическая ценность подобной модификации пока вызывает много вопросов.

Компания Aptera Motors из Калифорнии представила на выставке CES 2025 готовую к массовому производству версию электромобиля на солнечных батареях (sEV). Сообщается, что электромобиль имеет запас хода 643 км на одной зарядке, а также обеспечивает возможность перемещения на расстояние до 64 км в день на энергии солнца.

Пользователи, живущие в южных странах с большим количеством солнечных дней, могут рассчитывать на более чем 10 тыс. миль (16,1 тыс. км) в год езды на солнечной энергии, что позволит снизить зависимость от зарядки от сети.

Солнечная батарея автомобиля состоит из четырех панелей, расположенных на капоте, панели приборов, крыше и люке, а также по бокам кузова. Транспортное средство отличается небольшим весом благодаря использованию формовочного компаунда из листового углеродного волокна (CF-SMC). Для изготовления электромобиля требуется менее одной десятой деталей, используемых в традиционных транспортных средствах, отметила Aptera Motors.

На CES 2025 компания подписала соглашение о партнёрстве с LG Energy Solution, которая будет поставлять аккумуляторные элементы для «солнечных» электромобилей, и CTNS, которая будет производить аккумуляторные модули, разработанные по её проектам.

Aptera утверждает, что уже получила около 50 тыс. предварительных заказов на поставку электромобиля на сумму более чем $1,7 млрд. Также сообщается, что Aptera Motors привлекла $135 млн через краудфандинговую платформу. Вместе с тем нет никаких сведений о том, когда мы сможем увидеть её электромобили на улицах или в дилерских центрах, отметил ресурс autoevolution.com.

Федеральное сетевое агентство Германии (Bundesnetzagentur) сообщило, что в 2024 году был установлен рекорд по выработке электроэнергии с отрицательными ценами. Если в 2023 году на оптовом рынке отрицательные цены сохранялись в течение 301 часа, то в 2024 году цены на электроэнергию оставались отрицательными уже 457 часов.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews

Также в минувшем году биржевая цена на электроэнергию реже пересекала критическую отметку в €0,10 за 1 кВт·ч. Превышение фиксировалось в течение 2296 часов, тогда как годом ранее такое наблюдалось в течение 4106 часов. Таким образом, средняя оптовая цена на рынке «на сутки вперёд» в годовом исчислении снизилась на 17,5 % — до €0,07851 за 1 кВт·ч.

Агентство также сообщило, что в 2024 году на возобновляемые источники энергии пришлось 59 % чистой выработки электроэнергии, что на 3 % больше, чем в 2023 году. Аналитики Fraunhofer ISE определили долю солнечной энергетики в Германии чуть выше — на уровне 62,7 %. При этом Bundesnetzagentur учитывает только ту электроэнергию, которая поступила в сеть, исключая собственное потребление владельцами генераторов.

В 2024 году общий объём выработки электроэнергии в Германии снизился на 4,2 %, составив 431,7 ТВт·ч. Возобновляемые источники энергии произвели 254,9 ТВт·ч, из которых на ветровую энергетику пришлось 111,9 ТВт·ч, а на солнечную — 63,3 ТВт·ч (по сравнению с 55,7 ТВт·ч в 2023 году). Доля солнечных систем составила 14,7 % выработки, а ветровых установок — почти 26 %.

Выработка электроэнергии из ископаемых ресурсов сократилась примерно на 11 %, составив 176,8 ТВт·ч. Производство электроэнергии на основе каменного угля уменьшилось на 31,2 %, бурого угля — на 8,8 %, тогда как выработка на газе увеличилась на 8,6 %.

Учёные из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST) в Южной Корее представили гибрид солнечной панели и суперконденсатора, что даёт ряд преимуществ по сравнению с традиционными солнечными панелями. Прежде всего, гибридные панели способны отдавать большую мощность потребителю, чем не могут похвастаться обычные панели. Также встроенные в панели суперконденсаторы способны накапливать энергию на месте, улучшая эффективность солнечной системы.

Источник изображения: DGIST

Исследовательская группа значительно улучшила производительность существующих аналогов суперконденсаторов за счёт использования электродных материалов на основе переходных металлов (таких, как марганец, кобальт, медь, железо, цинк и другие) и предложила новую технологию накопления энергии, которая сочетает суперконденсаторы с солнечными элементами. Предложенная технология значительно улучшила производительность устройств хранения энергии, продемонстрировав значительные достижения в области плотности энергии, мощности и стабильности заряда и разряда.

Достигнутая в исследовании плотность энергии составляет 35,5 Вт·ч/кг, что значительно выше, чем накопление энергии на единицу веса в предыдущих исследованиях (5–20 Вт·ч/кг). Плотность мощности достигает внушительных 2555,6 Вт/кг, что значительно превышает значения, полученные в предыдущих исследованиях (до 1000 Вт/кг). Разработка демонстрирует способность быстро высвобождать большую мощность, обеспечивая немедленную подачу энергии даже для мощных устройств. Кроме того, отмечены незначительные потери в ёмкости при повторных циклах зарядки и разрядки, что подтверждает пригодность устройства к длительному использованию.

Наконец, эффективность встроенной системы накопления достигла 63 % и общего КПД на уровне 5,17 % при освещении 10 мВт/см² (это примерно в 10 раз слабее, чем в среднем от солнца в безоблачный день). В этих параметрах исследователи видят большой потенциал для будущих коммерческих разработок, но они, безусловно, нуждаются в дальнейшем улучшении, прежде чем попадут на рынок.

Несколько часов назад служба NASA приняла сигнал маяка зонда Parker Solar Probe, который 24 декабря сблизился с Солнцем на рекордное расстояние и оборвал связь. Как только зонд вынырнул из-за звезды, автоматика сообщила о полной исправности аппарата. Опасения по этому поводу были небезосновательны: при таком сближении зонд входил в верхние слои атмосферы Солнца и мог подвергнуться температурным нагрузкам, несовместимым с его дальнейшим существованием.

Источник изображения: NASA

Оперативная группа Лаборатории прикладной физики имени Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, получила сигнал незадолго до полуночи по местному времени в ночь на 26 декабря (27 декабря в 08:00 по московскому времени). Команда потеряла связь с космическим аппаратом во время максимального сближения, которое произошло 24 декабря, когда Parker Solar Probe пролетел всего в 6,1 млн км от поверхности Солнца, двигаясь со скоростью около 192 км/с. Ожидается, что космический аппарат отправит подробные телеметрические данные о своём состоянии 1 января.

Зонд проводит исследование Солнца с близкого расстояния, что даёт учёным возможность проводить измерения, которые помогут лучше понять, как вещество в этой области пространства нагревается до миллионов градусов, проследить происхождение солнечного ветра (непрерывного потока вещества, покидающего Солнце) и обнаружить механизмы, разгоняющие энергичные частицы до скорости, близкой к скорости света. Предыдущие сближения помогли учёным точно определить происхождение структур в солнечном ветре и нанести на карту внешнюю границу атмосферы Солнца.

Зонд Parker Solar Probe был разработан в рамках программы NASA «Жизнь со звездой» для изучения деталей работы системы Солнце-Земля, которые непосредственно влияют на жизнь и общество. Программа «Жизнь со звездой» управляется Центром космических полётов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. Подразделение APL спроектировало, построило и эксплуатирует космический аппарат, а также управляет миссией в интересах NASA.

Весной 2025 года планировался запуск миссии IMAP для изучения физики на стыке солнечных и межзвёздных частиц, а также двух сопутствующих миссий по исследованию космической погоды в околоземном пространстве. Согласно выводам NASA, у миссии IMAP возникли проблемы с готовностью полезной нагрузки, поэтому запуск перенесён на осень 2025 года. Это особенно досадно, поскольку наиболее интересные процессы происходят в период максимальной активности Солнца, который уже начался.

Художественное представление зонда IMAP. Источник изображений: NASA

Миссия IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) будет создавать карту границ гелиосферы — своеобразного пузыря, формируемого солнечным ветром. На границах этого пузыря солнечный ветер сталкивается с частицами из межзвёздного пространства, что образует гелиопаузу — буфер, где межзвёздные частицы замедляются и теряют часть своей энергии. Таким образом, гелиопауза защищает Солнечную систему, создавая внутри неё уникальный микроклимат.

Зонд IMAP будет работать из точки Лагранжа L1 — расположенной в 1,5 миллионах километров перед Землёй, между ней и Солнцем. Он не полетит к границам Солнечной системы, как «Вояджеры», поэтому сбор научных данных начнётся сразу после достижения аппаратом пункта назначения. Вместе с ним в качестве сопутствующей нагрузки на ракете Falcon 9 компании SpaceX полетят ещё два зонда: Геокоронная обсерватория имени Каррутерса (ранее GLIDE — Global Lyman-alpha Imager of the Dynamic Exosphere) и SWFO (Space Weather Follow-On). Эти зонда будут наблюдать за Землёй и околоземным пространством для оперативного мониторинга космической погоды.

Художественное представление Солнечной системы в гелиопузыре

Планирование космических миссий становится всё более зависимым от знаний о космической погоде, поскольку человечество стремится исследовать дальние рубежи Солнечной системы, покидая «зонтик» в виде Земли и её магнитосферы, защищающей жизнь на планете. В связи с этим изучение Солнца, солнечного ветра и воздействия межзвёздных частиц на систему приобретает особую значимость, а любые задержки в реализации подобных проектов крайне нежелательны.

Доставленные на Землю образцы Луны дают противоречивые данные о возрасте спутника. Большинство минералов указывает, что Луне 4,35 млрд лет. В то же время анализ кристаллов лунного циркона указывает на более древний возраст Луны — до 4,51 млрд лет. Международная группа учёных провела моделирование, которое объясняет это расхождение, а также помогает раскрыть другие загадки спутника.

Источник изображения: NASA

Согласно ведущей гипотезе, около 4,6 млрд лет назад молодая Земля столкнулась с планетой размерами с Марс. В результате столкновения значительный объём массы нашей планеты был выброшен в космос, из которого впоследствии сформировался естественный спутник. Изначально Луна представляла собой глобальный океан магмы, который, однако, относительно быстро застыл. Это позволило циркону в недрах остывшей Луны сохраняться, постепенно переживая распад урана до свинца.

Радиоизотопный анализ циркона, доставленного с Луны, показал, что возраст образцов из двух разных проб составляет 4,46 и 4,51 млрд лет. Однако анализ минералов и магматических пород из тех же проб давал возраст 4,35 млрд лет. Учёные в своей новой работе объяснили это расхождение: оно могло возникнуть, если поверхность Луны — её кора — расплавилась повторно спустя некоторое время после застывания. Такое вторичное плавление могло быть вызвано приливным воздействием Земли, которое разогрело недра Луны до температуры плавления. Моделирование показывает, что это возможно при определённой и сильно вытянутой орбите спутника. Подобные процессы, кстати, сегодня происходят в недрах спутника Юпитера — Ио.

Эволюция недр Луны. Источник изображения: Francis Nimmo et al. / Nature, 2024

Вторичное расплавление поверхности Луны также могло скрыть следы множества ударных кратеров. Учёные продолжают удивляться относительно малому количеству кратеров на Луне, и это явление может объясняться тем, что они попросту затянулись. Новая оценка возраста спутника, основанная на представленной модели, накладывает ограничения на время его образования, помещая его в промежуток между 4,43 и 4,53 млрд лет назад. Луна оказывается старше, чем выглядит.

Китайская компания SDIC Gansu New Energy ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию Akesai Huidong мощностью 750 МВт в провинции Ганьсу. Утверждается, что это самая мощная гибридная солнечная электростанция в стране. Она вырабатывает электрическую энергию днём и ночью, используя гелиоконцентратор в качестве буфера в ночное время. В течение суток всю работу обеспечивает Солнце, что практично и дешевле, чем использование аккумуляторов.

Источник изображений: SDIC Gansu New Energy

Гелиоконцентраторы (Concentrated Solar Power) — это не новое изобретение, но их реализация требует достаточно места и связана со строительными работами. В основе гелиоконцентратора лежит высокая башня, окружённая огромным полем зеркал, направленных в одну точку на вершине башни. Сфокусированный солнечный свет создаёт высокую температуру, которая плавит соли и запасает энергию в расплаве. По сути, это тепловой аккумулятор. В ночное время накопленное тепло используется для производства электроэнергии. Установка Akesai Huidong, например, способна выдавать в сеть мощность 110 МВт в течение 8 часов непрерывно.

В сочетании с полем фотопанелей мощность электростанции Akesai Huidong достигает 750 МВт. Общая площадь электростанции составляет 16,5 км². Зеркала с башней занимают в этом комплексе площадь 2 км². Башня высотой 200 м окружена 11 960 пятиугольными зеркалами, расположенными концентрическими кругами. Площадь отражающей поверхности каждого зеркала достигает 48,5 м², а общая площадь отражения равна 580 000 м². Зеркала устойчивы к ветру и запылению.

Строительство двухбашенного гелиоконцентратора

Огромные ресурсы Китая позволяют реализовывать уникальные проекты. В этой же провинции другая компания строит двухбашенный гелиоконцентратор, аналогов которому в мире пока нет. Две башни будут использовать смешанное поле зеркал, что должно повысить эффективность установки примерно на четверть. Проект планируется подключить к сети до конца текущего года, и он может указать новое направление для развития зелёной энергетики.