Космический аппарат NASA Mars Orbiter после почти 20 лет пребывания на орбите Красной планеты освоил новый трюк — фактически стойку на голове, что в 10 раз усилило сигнал подповерхностного радара. Этот радар изучает недра Марса на глубину до 2 км и, что самое важное, может обнаруживать залежи водяного льда на планете — источник воды, воздуха и топлива для ракет будущих колонистов.

Художественное представление NASA Mars Orbiter. Источник изображения: NASA

С самого начала Mars Orbiter был спроектирован таким образом, чтобы он мог свободно менять ориентацию по отношению к планете на 30 градусов, нацеливая те или иные приборы на борту на места наблюдений от поверхности до горизонта. Это позволяло изучать как недра Марса, так и его атмосферу.

Группы учёных заранее договаривались о проведении экспериментов, поскольку аппарат должен был не только направить прибор на место наблюдения, но и выровнять солнечные панели для оптимального сбора энергии в новой ориентации, а также установить направление антенны связи с Землёй, чтобы в случае проблемы не остаться без канала для получения команд.

Антенна подповерхностного радара SHARAD оказалась в самом невыгодном положении. Она была смонтирована на обращённой в космос корме аппарата, часть оборудования и корпуса которого блокировали приём сигнала. Конструкция Mars Orbiter допускала полный разворот антенны в сторону Марса, но в таком случае прерывалась связь с Землёй и поступление энергии с солнечных панелей. Иными словами, эта операция несла определённые риски.

В то же время разворот антенны радара к поверхности в 10 раз повышал его чувствительность, что давало более ясное представление о сканируемых областях. В 2023 году команда Mars Orbiter впервые совершила манёвр «большого крена», развернув аппарат на 120 градусов. Сложность и ответственность манёвра не позволяют выполнять его часто, но в NASA сочли допустимым риском совершать два-три разворота в год.

Серия больших разворотов в 2023 и 2024 годах позволила наработать практику и собрать больше ценных данных по недрам Марса. После почти 20 лет эксплуатации аппарат научился новым трюкам — он буквально переворачивается с ног на голову, шутят в агентстве. Но это позволяет собирать больше уникальных данных о планете, которая когда-нибудь станет для человеческой цивилизации вторым домом.

Европейское космическое агентство (European Space Agency, ESA) при помощи формации из двух спутников миссии Proba-3 успешно создало и какое-то время поддерживало миниатюрное искусственное солнечное затмение в космосе. Благодаря точному маневрированию и правильному расположению спутников относительно Солнца и друг друга учёные буквально по запросу могут получать беспрецедентные изображения солнечной короны.

Источник изображений: European Space Agency

В состав космической миссии Proba-3 входят два небольших космических аппарата: Occulter и Coronagraph. Спутники способны сохранять своё положение относительно друг друга с миллиметровой точностью, используя GPS, звёздные трекеры, лазеры и радиосвязь.

Occulter, оборудованный диском диаметром 1,4 метра, располагается со стороны Солнца в 150 метрах перед Coronagraph, тем самым блокируя прямые солнечные лучи. Это позволяет фототелескопу ASPIICS, установленному на Coronagraph, детально зафиксировать газовую корону нашей домашней звезды.

Ведущий научный сотрудник Королевской обсерватории Бельгии Андрей Жуков, с гордостью заявляет, что эти «изображения искусственного затмения сопоставимы с изображениями, полученными во время естественного затмения». Самое большое отличие в том, что искусственные затмения можно создавать при каждом обороте спутников вокруг Земли с периодичностью в 19,6 часа, в то время как полные солнечные затмения наблюдаются максимум два раза в год. Кроме того, естественные полные затмения длятся всего несколько минут, в то время как Proba-3 может удерживать своё искусственное затмение до 6 часов.

Без сомнения, способность Proba-3 генерировать по требованию длительные периоды полного затмения является переломным моментом в физике Солнца. Тем не менее, помимо фундаментальной науки, миссия также имеет значительные последствия для «космической погоды». Корона является источником солнечного ветра и массивных всплесков плазмы и магнитных полей, которые могут нарушить работу спутников, энергосетей и коммуникаций на Земле. Благодаря постоянному отслеживанию этих явлений, Proba-3 поможет предсказывать и смягчать последствия солнечных бурь.

Миссия Proba-3 рассчитана на два года. Её успешное завершение обеспечит учёных необходимым опытом для запуска более продолжительных миссий или создания единого виртуального гигантского космического инструмента из множества небольших космических аппаратов.

Весной этого года европейская космическая солнечная обсерватория Solar Orbiter впервые опустилась ниже плоскости эклиптики Солнца и получила изображение его южного полюса. Оба полюса звезды не видны с орбиты Земли, что не позволяло получить полную картину происходящих на Солнце процессов. Особенно ценно, что наблюдения пришлись на пик 11-летнего цикла активности звезды. Это изменит науку о физике Солнца — сделает её более полной и понятной.

Источник изображений: Solar Orbiter / ESA

На коллаже выше показан южный полюс Солнца, снятый 16–17 марта 2025 года, когда Solar Orbiter наблюдал Солнце под углом 15 градусов ниже солнечного экватора. Это была первая кампания по наблюдению под большим углом. Уже через несколько дней аппарат наблюдал южный полюс под углом 17 градусов. Уникальный угол обзора Solar Orbiter меняет наше представление о магнитном поле Солнца, солнечном цикле и космической погоде — значение этих данных трудно переоценить. В ближайшие годы космический аппарат ещё сильнее наклонит свою орбиту, так что лучшие виды на полюса Солнца ещё впереди.

«Сегодня мы впервые в истории человечества показываем снимки полюса Солнца, — пояснила профессор Кэрол Манделл (Carole Mundell), директор по научной работе ЕКА. — Солнце — наша ближайшая звезда, источник жизни и потенциальный разрушитель современных космических и наземных энергетических систем. Поэтому крайне важно понимать, как оно работает, и научиться прогнозировать его поведение. Эти новые уникальные снимки, полученные в ходе миссии Solar Orbiter, открывают новую эру в изучении Солнца».

Представленные выше изображения были получены тремя научными приборами Solar Orbiter: поляриметрическим и гелиосейсмическим визуализатором (PHI), визуализатором в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне (EUI) и прибором для спектральной визуализации корональной среды (SPICE).

«Мы не знали, чего именно ожидать от этих первых наблюдений — полюса Солнца — это буквально терра инкогнита», — заявил профессор Сами Соланки (Sami Solanki), возглавляющий группу разработчиков прибора PHI из Института исследований Солнечной системы Макса Планка (MPS) в Германии.

Каждый из этих приборов по-своему наблюдает за Солнцем. PHI делает снимки в видимом свете (вверху слева) и составляет карту магнитного поля на поверхности Солнца (вверху в центре). EUI делает снимки в ультрафиолетовом диапазоне (вверху справа), выявляя заряженный газ с температурой около миллиона градусов во внешней атмосфере — короне. Прибор SPICE (внизу) улавливает свет, исходящий от заряженного газа с различной температурой над поверхностью Солнца, выявляя различные слои солнечной атмосферы и определяя их движение.

Сравнивая и анализируя полученные с помощью этих трёх инструментов данные, учёные могут понять, как движется вещество во внешних слоях Солнца. Это позволяет выявлять неожиданные закономерности, такие как полярные вихри (циклоны), аналогичные тем, что наблюдаются у полюсов Венеры и Сатурна.

Уникальные наблюдения Solar Orbiter также важны для понимания физики магнитного поля Солнца и того, почему оно меняет полярность примерно каждые 11 лет, совпадая с пиком солнечной активности. Существующие модели не позволяют точно предсказать, когда и насколько активным будет очередной максимум солнечного цикла.

«Синие» и «красные» полюса вперемешку

Одним из первых научных открытий, сделанных благодаря наблюдениям за полюсами Солнца с помощью Solar Orbiter, стало установление того факта, что на южном полюсе в данный момент магнитное поле неупорядочено. Тогда как у обычного магнита есть чётко выраженные северный и южный полюса, измерения показали, что на южном полюсе Солнца сосуществуют магнитные поля с противоположной полярностью.

Такое состояние наблюдается лишь на короткое время в каждом солнечном цикле — в период солнечного максимума, когда магнитное поле звезды меняет полярность и достигает пика активности. После смены полярности на полюсах постепенно формируется единая доминирующая полярность. Через 5–6 лет Солнце достигнет следующего минимума, когда магнитное поле станет наиболее упорядоченным, а активность — минимальной.

«Как именно происходит это накопление намагниченности, до сих пор до конца не изучено, поэтому Solar Orbiter достиг высоких широт как раз вовремя, чтобы наблюдать за процессом с уникальной точки зрения», — отметил Сами Соланки.

Ещё одно интересное открытие связано с работой прибора SPICE. Поскольку это спектрограф, он измеряет свет, испускаемый определёнными химическими элементами: водородом, углеродом, кислородом, неоном и магнием. В течение последних пяти лет SPICE использовал эти данные, чтобы исследовать процессы в различных слоях над поверхностью Солнца.

Теперь команде SPICE впервые удалось использовать точное отслеживание спектральных линий для измерения скорости движения сгустков солнечного вещества. В этом помог эффект Доплера. Полученная карта скоростей показывает, как материал перемещается в пределах определённого слоя. Это даёт ключ к пониманию процессов зарождения солнечного ветра и, в целом, всех наблюдаемых физических явлений в солнечной атмосфере.

«Доплеровским измерениям солнечного ветра, исходящего от Солнца, в ходе прошлых миссий мешало отсутствие обзора полюсов. Измерения в высоких широтах, теперь возможные благодаря Solar Orbiter, станут настоящей революцией в солнечной физике», — подчёркивают учёные.

Это лишь первые данные, собранные Solar Orbiter с его новой наклонной орбиты, и большая их часть ещё ждёт анализа. Ожидается, что полный набор данных по первому полёту Solar Orbiter «от полюса до полюса» мимо Солнца будет получен к октябрю 2025 года. Все десять научных приборов Solar Orbiter продолжат собирать беспрецедентные данные в ближайшие годы.

«Это только первый шаг Solar Orbiter по "лестнице в небо": в ближайшие годы космический аппарат будет всё дальше отклоняться от плоскости эклиптики, чтобы лучше видеть полярные области Солнца. Эти данные изменят наше представление о магнитном поле Солнца, солнечном ветре и солнечной активности», — резюмируют исследователи.

Для публикации в The Astronomical Journal подготовлен обзор новейшего комплексного симулятора Солнечной системы — пакета Sorcha (в переводе с гэльского — «свет»). После публикации с рецензией будет выложена версия 1.0 пакета. Программа использует открытый исходный код и будет доступна для любых научных исследований. Пакет создан для проверки и интерпретации данных обсерватории им. Веры Рубин (Vera C. Rubin Observatory), которая вскоре начнёт свою работу.

Новые объекты Солнечной системы, которые поможет найти обсерватория «Рубин». Источник изображения: University of Washington

Ожидается, что первые кадры с телескопа обсерватории появятся уже 23 июня. Научная работа обсерватории начнётся позже в этом году. Благодаря составному 8,4-метровому зеркалу и матрице изображения LSST с разрешением 3,2 гигапикселя полный снимок неба будет создаваться примерно каждые трое суток. Прогнозируемый поток данных достигнет 20 Тбайт каждую ночь. Такой объём информации способен обработать и интерпретировать только компьютер. Значительную часть этой работы будет выполнять пакет Sorcha. Он также поможет проверять данные по моделям для более точной интерпретации наблюдений.

Предварительная симуляция обещает обнаружить миллионы новых объектов в Солнечной системе. Более того, камера телескопа будет использовать несколько цветовых фильтров для каждого кадра с охватом площади неба, эквивалентной 45 полным Лунам. «Это как перейти от чёрно-белого кино к цветной плёнке», — отмечают учёные. Съёмка будет вестись фактически покадрово в течение 10 лет. Это станет беспрецедентным цветным фильмом о ночном небе, видимом с Земли.

«Точное программное обеспечение для моделирования, такое как Sorcha, имеет решающее значение, — поясняют разработчики, учёные из Королевского университета в Белфасте (Queen's University Belfast) и Вашингтонского университета (University of Washington). — Оно рассказывает нам о том, что обнаружит обсерватория, и даёт нам представление о том, как это интерпретировать. Наши знания о том, какие объекты населяют Солнечную систему, будут быстро расширяться в геометрической прогрессии».

Согласно моделям, обсерватория «Рубин» обнаружит 127 000 околоземных объектов — астероидов и комет, орбиты которых пересекаются с Землёй или сближаются с ней. Это более чем втрое превышает текущее количество известных объектов (около 38 000) и позволит выявить более 70 % потенциально опасных тел размером свыше 140 метров, что как минимум вдвое снизит риск столкновения с неизвестным астероидом катастрофических для человечества размеров.

Также может быть обнаружено более 5 млн астероидов главного пояса по сравнению с примерно 1,4 млн, известных ранее. При этом обсерватория «Рубин» получит точные данные о цвете и вращении примерно каждого третьего из них уже в первые годы работы. Это даст учёным беспрецедентное представление о характеристиках и эволюции строительных блоков Солнечной системы.

В системе Юпитера новый инструмент поможет обнаружить 109 000 троянцев планеты-гиганта, расположенных в точках Лагранжа на её орбите. Это более чем в семь раз превышает текущее количество каталогизированных объектов. Эти тела представляют собой одни из наиболее нетронутых остатков эпохи формирования планет.

За орбитой Нептуна будет найдено 37 000 новых объектов — почти в 10 раз больше, чем известно сейчас. Это даст новое понимание миграции Нептуна и истории внешней части Солнечной системы. Не исключено также обнаружение признаков Девятой планеты — или самой планеты.

Кроме того, «Рубин» обнаружит около 1500–2000 кентавров — объектов, находящихся на нестабильных орбитах между планетами-гигантами. Большинство из них со временем покинут Солнечную систему, но некоторые станут короткопериодическими кометами. Камера телескопа впервые позволит подробно изучить этот переходный этап.

«Наше моделирование предсказывает, что "Рубин" увеличит известные популяции малых тел в 4–9 раз, обеспечив беспрецедентное разнообразие орбит, цветов и кривых блеска, — резюмируют учёные. — Благодаря этим данным мы сможем обновить учебники по формированию Солнечной системы и существенно повысить нашу способность обнаруживать и потенциально отклонять астероиды, угрожающие Земле».

28 мая 2025 года в 19:31 по московскому времени ракета-носитель «Чанчжэн-3B» с межпланетной станцией «Тяньвэнь-2» на борту успешно стартовала с космодрома Сичан (Китай). Миссия предусматривает сбор проб с небольшого астероида Камо'оалева (Kamoʻoalewa) на квазистационарной орбите Земли, а также изучение кометы 311P/PANSTARRS в Главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Научная работа станции продлится примерно 10 лет.

Источник изображения: Xinhua

Миссия «Тяньвэнь-2» является продолжением успешной отправки китайского ровера на Марс в рамках миссии «Тяньвэнь-1» и станет промежуточной перед запуском в 2028 году миссии «Тяньвэнь-3», целью которой будет сбор образцов с Марса и их возвращение на Землю. Название «Тяньвэнь» в переводе с китайского означает «Вопросы к Небу».

Станция «Тяньвэнь-2» прибудет к квазиспутнику Земли — астероиду 2016 HO3 (Камо'оалева) 4 июля 2026 года. Астероид, размером от 40 до 100 метров в диаметре, вращается вокруг нашей планеты по орбите на расстоянии около 14 млн км. Это не настоящий спутник Земли, поскольку гравитационно он связан с Солнцем и со временем покинет орбиту нашей планеты. Тем не менее, его расположение делает его удобной целью для изучения астероидов в их естественной среде. Доставка образцов грунта на Землю в герметичной капсуле даст полное представление о составе пород астероида без риска повреждения или загрязнения земными материалами.

Станция будет пытаться собрать пробы грунта Камо'оалева двумя способами: дистанционно и с посадкой на его поверхность. В первом случае образцы могут быть выбиты с поверхности с помощью длинного манипулятора, а затем газом под давлением захвачены в капсулу для сбора. Во втором случае станция попытается заякориться на поверхности астероида с помощью трёх манипуляторов с бурами. Этот манёвр будет непростым, так как Камо'оалева вращается относительно быстро, совершая один оборот за 28 минут.

Станция «Тяньвэнь-2». Источник изображения: CNSA

Если миссия увенчается успехом, станция соберёт около 100 г образцов, которые будут сброшены на Землю в 2027 году. Таким образом, Китай станет третьей страной в мире, после Японии и США, которая сможет осуществить такой научный подвиг. После этого «Тяньвэнь-2» отправится к ядру кометы Главного пояса 311P/PANSTARRS. Эта ледяная комета диаметром до 500 м является редким объектом, поскольку обычно кометы прилетают с дальних окраин Солнечной системы. Однако комета 311P/PANSTARRS имеет особое значение. Предполагается, что такие объекты сыграли важную роль в доставке воды на Землю. Станция прибудет к комете в начале 30-х годов, а её изучение начнётся в 2035 году, после чего миссия будет завершена.

Образцы с Камо'оалева могут дать ключевые подсказки о формировании системы Земля-Луна в древности. Не исключено, что это обломок нашего спутника. Также точный состав объекта, его форма и минералы помогут подготовиться к отражению возможной атаки на Землю, если Камо'оалева окажется на опасно близком расстоянии. Такой сценарий не исключён. Эффект Ярковского — процесс нагрева и остывания астероида — может придать ему непредсказуемое ускорение, превращая его в подобие кометы. Чтобы предотвратить возможную угрозу, нужно знать врага в лицо.

Далеко за орбитой Плутона учёные обнаружили новую карликовую планету. Объект найден в архивах и получил обозначение 2017 OF201. Небесное тело до 700 км в поперечнике сближается с Солнцем на 44 а.е. и удаляется на 1600 а.е. Каждый оборот вокруг звезды планета совершает за 25 000 лет. Обнаружить её можно только на 1 % траектории орбиты при приближении к Солнцу. Существование подобных объектов ставит крест на поисках «Девятой планеты» в нашей системе.

Источник изображений: Cheng et al., arXiv 2025

Исследователи обнаружили до 20 случаев наблюдения 2017 OF201 в архивах проекта Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) и Канадско-Французско-Гавайского телескопа (CFHT). В период с 2011 по 2018 год DECaLS и CFHT удалось наблюдать 2017 OF201 в общей сложности 19 раз. Эти данные позволили команде с высокой степенью достоверности охарактеризовать объект и его орбиту.

«Расстояние от Солнца до апогея объекта — самой удалённой точки орбиты — более чем в 1600 раз превышает расстояние от Солнца до орбиты Земли, — говорит астрофизик Сихао Ченг (Sihao Cheng) из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси. — В то же время расстояние от Солнца до перигелия — самой близкой к Солнцу точки орбиты — [примерно] как и у Плутона в 44,5 раза превышает расстояние от Солнца до орбиты Земли».

Для ранее обнаруженных карликовых планет в нашей системе, к которым с недавнего времени также отнесён Плутон, свойственны сгруппированные орбиты. На их фоне карликовая планета 2017 OF201 кардинально отличается своей чрезвычайно вытянутой орбитой. Можно только догадываться, что её направило по такой необычной траектории. Возможно, это была встреча с неким массивным небесным телом или же изменение орбиты проходило шаг за шагом миллиарды лет.

Поскольку подобные объекты с удалением вглубь пояса Койпера могут наблюдаться на крошечных отрезках их орбит при сближении с Солнцем и Землёй, в нашей системе может оказаться ещё множество таких карликовых планет. И хотя учёные нашли лишь одну такую планету, само её существование отвергает идею «Девятой планеты» далеко за орбитой Плутона. Моделирование показало, что гипотетическая «Девятая планета» выкинула бы подобный объект из Солнечной системы за 100 млн лет. Поскольку этого не произошло, искать ещё одну полноценную планету в нашей системе — это, вероятно, пустая трата времени и сил.

Учёные давно считают, что Солнце и Юпитер — два главных архитектора Солнечной системы. Более того, роль Юпитера может оказаться значительно более влиятельной в формировании планетарных орбит и даже в возникновении жизни на Земле. Об этом свидетельствует новое исследование, в рамках которого учёные попытались определить вероятные размеры Юпитера в древности. Как выяснилось, на заре времён он мог быть почти вдвое больше, чем сегодня.

Источник изображения: NASA

Юпитер, как и Солнце с другими планетами, образовался в процессе аккреции вещества из газопылевого облака, каким около 4,6 млрд лет назад была Солнечная система. Смоделировать рост планет на основе механизмов аккреции возможно лишь с большой степенью погрешности. К сожалению, ранее наука не располагала иными ориентирами. Однако два астронома из США — Константин Батыгин и Фред С. Адамс (Fred C. Adams) — заявили, что нашли способ установить размеры Юпитера сразу после его формирования.

Профессор Батыгин из Калифорнийского технологического института (Caltech) и профессор физики Адамс из Мичиганского университета (University of Michigan) в качестве основы для расчётов использовали орбитальные данные двух ближайших спутников Юпитера — Амальтеи и Фебы. Оба спутника имеют слегка наклонные орбиты и небольшие отклонения в движении, что позволило учёным вычислить первоначальные размеры газового гиганта. Согласно полученным результатам, объём Юпитера в прошлом превышал 2000 объёмов Земли — почти в два раза больше его текущего объёма, равного 1321 объёму Земли.

«Наша конечная цель — понять, откуда мы взялись, и изучение ранних этапов формирования планет необходимо для решения этой задачи. Это приближает нас к пониманию того, как сформировался не только Юпитер, но и вся Солнечная система. То, что мы здесь установили, является ценным ориентиром. Это точка, с которой мы можем более уверенно реконструировать эволюцию нашей Солнечной системы», — пояснил Батыгин в пресс-релизе на сайте Калтеха.

Исследование учёных также показывает, что спустя 3,8 млрд лет после образования Солнечной системы, когда в её протопланетной туманности начали формироваться первые твёрдые тела, Юпитер был в 2–2,5 раза больше, чем сегодня. Кроме того, его магнитное поле тогда было в 50 раз мощнее нынешнего. Юпитер буквально своим телом и гравитацией защищал внутренние области Солнечной системы от астероидов и комет с её окраин, тем самым, возможно, с древнейших времён стоя на страже зарождающейся на Земле жизни.

Таким образом, полная история происхождения и структурной эволюции Юпитера рассматривается как ключевая веха в раннем развитии Солнечной системы, повлиявшая на все последующие эпохи. Новое исследование, вероятно, поможет лучше оценить роль этой планеты в формировании нашей системы и даст ключ к пониманию эволюции далёких экзопланет.

На днях Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) сообщило о завершении миссии IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun). Это была первая в мире успешная межпланетная станция с солнечным парусом, благодаря чему она попала в Книгу рекордов Гиннесса. Аппарат был запущен в космос 21 мая 2010 года и оставался на контроле агентства в течение 15 лет, несмотря на то, что связь с ним отсутствовала с 2015 года.

Фотография паруса IKAROS с отделяемого спутника с камерой. Источник изображения: JAXA

Настало время признать неизбежное: IKAROS — всё. Но миссия принесла свои плоды. Были получены важные сведения о технологии солнечного паруса, а также выявлены её сильные и слабые стороны, что позволит в будущем развивать данный тип двигательных систем.

После выведения на траекторию полёта к Венере станция IKAROS развернула в космосе парус диагональю около 20 метров. На парусе из полиамидной плёнки толщиной 7,5 мкм были размещены датчики, солнечные панели и элементы управления.

IKAROS успешно достиг своей основной цели — 8 декабря 2010 года он пролетел мимо Венеры на расстоянии около 80 800 км, продемонстрировав работоспособность солнечного паруса. После этого аппарат продолжил полёт и перешёл в фазу расширенной миссии. Активная работа станции продолжалась до декабря 2011 года. К этому времени топливо на борту почти закончилось, и аппарат стал переходить в длительные периоды спячки.

Станция «засыпала» четыре раза, но после каждого «пробуждения» JAXA восстанавливало с ней связь — это зависело от ориентации паруса и антенн. В мае 2015 года IKAROS снова ушёл в спящий режим, и связь с ним больше не восстанавливалась. Каждый из периодов спячки позволял инженерам агентства улучшать и проверять модель траектории полёта аппарата, чтобы попытаться возобновить контакт в момент следующего пробуждения. Эта стратегия работала до мая 2015 года. В мае 2025 года, спустя 15 лет после начала миссии и через 10 лет после потери связи, JAXA официально признало миссию завершённой и аппарат — потерянным.

Художественное представление миссии IKAROS

За время полёта солнечный парус увеличил скорость аппарата примерно на 400 м/с, доказав свою эффективность. Опыт IKAROS уже востребован: в частности, в прошлом году NASA запустило зонд ACS3 (Advanced Composite Solar Sail System). Разрабатываются и другие проекты. Солнечный парус может даже стать двигателем первой в истории Земли межзвёздной миссии — но это уже совсем другая история.

Австралийские учёные разработали лёгкие пластиковые зеркала, которые могут снизить стоимость солнечной тепловой энергии на 40 %. Технология, изначально созданная для автомобилей, теперь поможет сельскому хозяйству и промышленности в сокращении затрат на обработку почвы, сушки зерна, опреснения воды и других процессов, а также уменьшить углеродный след.

Пастиковые зеркала UniSA. Источник изображения: Koza1983 / Wikimedia Commons

Как пишет New Atlas, новые зеркала, созданные в Университете Южной Австралии (UniSA), на 50 % легче стеклянных, их можно складывать, а специальное алюминиевое-кремниевое покрытие обеспечивает их высокими отражающими свойствами, как в обычных зеркалах. В отличие от солнечных панелей, преобразующих свет в электричество, тепловые установки улавливают тепло Солнца, а не его свет. Затем отражатели нагревают теплоприёмник, который преобразует солнечное излучение непосредственно в тепловую энергию.

Источник изображения: Bkwcreator / Wikimedia Commons

В рамках пилотного проекта будут испытаны две установки, каждая из которых состоит из 16 таких зеркал. Тестирование пройдёт на территории Vineyard of the Future при университете Charles Sturt University — площадке, специализирующейся на инновационных технологиях в виноделии. По словам автора технологии Колина Холла (Colin Hall), это решение «идеально подходит для жаркого климата Австралии и открывает реальный путь к производству тепла без углеродного следа».

Как отмечает руководитель проекта доктор Марта Джейн (Marta Jane), так как промышленное теплоснабжение составляет 25 % мирового потребления энергии и 20 % выбросов CO₂, то подобные инновации позволят значительно снизить экологическую нагрузку, оставаясь экономически эффективными. Ранее похожий проект был реализован в Китае, где использовали систему из двух башен и сотен подвижных зеркал, расположенных по концентрическим кругам, что позволило повысить эффективность выработки тепловой энергии на 24 %.

Полярные сияния — это проявления космической погоды и один из способов следить за её активностью. Плазма, выбрасываемая Солнцем, достигает планет и взаимодействует с атомами газов в верхних слоях их атмосфер. На Земле магнитное поле направляет заряженные частицы к полюсам, вызывая красочные небесные огни в приполярных районах. На Марсе, где отсутствует глобальное магнитное поле, полярные сияния могут наблюдаться по всей планете — это впервые подтвердил марсоход NASA.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Около года назад Солнце подошло к пику очередного 11-летнего цикла активности. Это сопровождалось увеличением частоты и интенсивности вспышек на его поверхности. При благоприятном стечении обстоятельств во время вспышки в сторону планет может быть выброшено облако корональной массы (КВМ) — потоки заряженных частиц, то есть плазмы. Когда такие частицы достигают планет, они вызывают свечение в верхних слоях атмосферы. На Земле это часто проявляется как зеленоватое сияние, возникающее при взаимодействии заряженных частиц с атомами кислорода.

На Марсе полярные сияния ещё ни разу не удавалось наблюдать в видимом свете с поверхности планеты. Ранее их фиксировали только с помощью специализированных приборов, например в ультрафиолетовом диапазоне, с орбитальной станции MAVEN. На этот раз учёные решили «поймать» момент коронального выброса массы в сторону Марса и попытаться зафиксировать полярное сияние с помощью спектрометра SuperCam и камеры Mastcam-Z марсохода Perseverance.

На левом снимке есть зеленоватое свечение, правый сделан в обычное время (в кадр попал Деймос). Источник изображения: NASA

Благоприятный момент наступил 15 марта 2024 года. Служба космической погоды NASA сообщила о выбросе облака плазмы в направлении Красной планеты, и марсоход был подготовлен к наблюдению. Когда заряжённые частицы достигли Марса, что подтвердили данные с орбитальных станций, небо осветилось зеленоватым свечением — как это происходит на Земле. Камеры марсохода зафиксировали это явление, а спектрометр подтвердил длину волны излучения — 557,7 нм. Будущим колонистам будет приятно видеть знакомые оттенки, напоминающие о Земле, где полярное сияние имеет ту же окраску.

Наблюдение полярного сияния на Марсе в видимом свете дало учёным ещё один способ изучения взаимодействия заряжённых частиц с атмосферой планеты, а новая информация никогда не бывает лишней.

Китайские учёные снова удивили научный мир, обнаружив в доставленных на Землю образцах с видимой стороны Луны уникальную находку — стеклянную «бусинку» необычного химического состава. Если предположения верны, объект образовался в результате вторичного ударного воздействия на породу при последующем падении астероида. «Бусинка» может быть образцом из глубинных слоёв Луны, что приблизит разгадку её внутреннего строения.

Извлечение лунного грунта из возвращаемого модуля «Чанъэ-6». Источник изображения: Xinhua

Научный подход предполагает точное знание, согласующееся со всеми теориями. Полевые исследования играют в этом ведущую роль, подтверждая теорию практикой. Изучение образцов пород с Луны позволяет подтвердить гипотезы о происхождении спутника и больше узнать о его геологии и строении в целом. Китайская миссия «Чанъэ-5» впервые за 44 года доставила на Землю новые образцы Луны, причём из региона, где ранее не производилась посадка спускаемых аппаратов.

Район Океана Бурь (Oceanus Procellarum), где станция «Чанъэ-5» собрала образцы, представляет собой местность с более чем 100 тысячами кратеров диаметром более 100 метров каждый. Все эти кратеры образовались на поверхности невероятно большого первичного кратера, который возник в результате катастрофического события около 4 миллиардов лет назад. Это первичное событие, вероятно, выбило большое количество материала из недр Луны, который затем рассеялся по поверхности спутника. Часть этого материала впоследствии подверглась вторичному ударному воздействию при новых падениях метеоритов. Именно так, как полагают учёные, и возникла загадочная стеклянная «бусинка» диаметром в несколько миллиметров, доставленная на Землю возвращаемым аппаратом «Чанъэ-5».

Анализ показал, что «бусинка» содержит высокую концентрацию оксида магния, что резко контрастирует с вулканическими породами, преобладающими в регионе сбора. Обилие кратеров в районе затрудняет определение точного места происхождения этого уникального образца, но имеются совпадения с геологическими следами на склонах «главного» — первичного кратера. Это может означать, что «бусинка» произошла из верхних слоёв мантии Луны. Таким образом, образец способен дать новую информацию о внутреннем строении спутника.

Вероятно, на этом удивительные открытия не закончатся. Недавно стало известно, что два американских университета получили образцы Луны из миссии «Чанъэ-5». Лаборатории в США оснащены по высшему разряду и могут выявить то, что, возможно, осталось незамеченным китайскими учёными.

Проведённое под руководством китайских учёных исследование дало новый ключ к пониманию круговорота воды на Марсе. Сегодня нет сомнений, что ещё 3–4 млрд лет назад Красная планета имела моря, озёра и реки. Позднее вода с поверхности исчезла. Существуют разные версии произошедшего, которые можно свести к двум основным: вода либо испарилась в космос, либо ушла под поверхность планеты. Новое исследование говорит о высокой вероятности второго варианта.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

По понятным причинам у земной науки ограничены возможности изучения строения Марса. Тем не менее к планете отправляются орбитальные станции с георадарами и марсоходы с простыми буровыми установками. Глубина проникновения георадаров ограничена — они могут «прощупать» почву лишь на глубину до нескольких километров. Более детально о строении недр могут рассказать данные сейсмического зондирования планеты. Последняя такая станция — NASA InSight — завершила работу 15 декабря 2022 года, собрав достаточно интересную информацию, которую учёные продолжают анализировать до сих пор.

Международная группа учёных во главе с исследователями из Китайской академии наук при участии специалистов из Австралийского национального университета (Australian National University) и Университета Милан-Бикокка (University of Milano-Bicocca) проанализировала данные со станции InSight, собранные с 2018 по 2022 год. Для нового анализа была использована усовершенствованная методика, позаимствованная у специалистов нефтяной отрасли. Как пояснили учёные, это позволило изучить сигналы марсианской станции буквально под микроскопом.

Источник изображения: National Science Review 2025

Наибольшую помощь в исследовании оказали данные о падении крупных метеоритов на Марс: событий S1000a, S1094b, а также самого мощного и загадочного — S1222a. В результате этих ударов в коре Марса распространились сейсмические волны, особая обработка которых дала интересный результат.

Как утверждают учёные, в районе расположения станции NASA InSight, чуть выше экватора планеты, обнаружены признаки подповерхностной воды в огромном объёме. В этой зоне сейсмические волны, как и положено, замедляют своё распространение. Похожее воздействие на сигнал могли бы оказать осадочные породы, но глубина залегания — от 5,4 до 8 км — делает такой сценарий маловероятным.

NASA InSight

Если основанные на анализе и моделировании выводы верны, вода с поверхности Марса могла уйти в пористые породы в основании верхней коры планеты. Её там может быть достаточно, чтобы покрыть весь Марс слоем толщиной 500–700 метров. К сожалению, данные ограничены лишь зоной посадки зонда, и как обстоят дела в остальной части планеты — неизвестно. С другой стороны, какова вероятность посадки прямо на водоносный слой? Шансы на это невелики, если остальной Марс внутри сухой.

Надежда найти на Марсе воду в количестве, достаточном для поддержки жизни колонистов, — это возможность всерьёз говорить о колонизации планеты. Добывать её с глубины до 8 км — непростая задача, но, по крайней мере, в принципе решаемая.

Учёных давно волнует мысль о том, что в нашей системе может существовать ещё одна планета — далеко за орбитой Нептуна. В 2006 году Плутон лишили статуса планеты из-за его малых размеров, и в Солнечной системе осталось восемь планет. На возможное существование «девятой» указывают некоторые необъяснимые особенности орбитального движения ряда небесных тел за пределами орбиты Нептуна. Однако этих данных недостаточно, чтобы подтвердить наличие далёкого объекта.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Ещё в 2021 году британский астроном Майкл Роуэн-Робинсон (Michael Rowan-Robinson) изучил старые данные инфракрасного астрономического спутника NASA (IRAS), который сканировал небо в 1983 году. Учёный обнаружил возможного кандидата на роль девятой планеты с предполагаемой массой в три–пять раз больше земной на расстоянии около 225 а. е. от Солнца (1 а. е. — это расстояние от Земли до Солнца). Подтвердить эти данные долго не удавалось, пока международная группа учёных из Японии, Австралии и Тайваня не проанализировала другие архивные наблюдения и не обнаружила там схожие признаки.

Исследователи проанализировали данные 2006 года, собранные японским спутником AKARI в инфракрасном диапазоне. Сравнив наблюдения IRAS и AKARI, они зафиксировали вероятное смещение некоего крупного объекта примерно на один градус на небе. Это смещение произошло за 23 года между двумя снимками одного и того же участка неба. Такой угол смещения может соответствовать реальному положению далёкой планеты, чья орбита значительно превышает размеры орбит известных нам планет.

Предварительный анализ показывает, что гипотетическая девятая планета может быть в 5–10 раз массивнее Земли, что превышает прежние оценки. Она вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой орбите с максимальным удалением до 1120 а. е. (примерно 105 млрд км) и минимальным расстоянием около 280 а. е. Для сравнения: Нептун, восьмая планета Солнечной системы, удалён от Солнца всего на 30 а. е. (около 4,5 млрд км).

Это, пожалуй, самое убедительное на сегодняшний день доказательство существования девятой планеты. Возможно, она сформировалась внутри нашей системы, а возможно — была захвачена Солнцем при близком пролёте другой звезды. В любом случае подтверждение её существования стало бы важным открытием для современной астрономии.

К сожалению, более современные инфракрасные обзоры неба, выполненные с помощью телескопа NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), не выявили этот объект. Без точного знания орбиты невозможно сказать, где именно он может находиться сейчас.

Чувствительности датчиков телескопа «Джеймс Уэбб» должно хватить для обнаружения очень холодных космических объектов с температурой до −198,15 °C. До недавнего времени самой холодной из обнаруженных экзопланет считалась Эпсилон Инди Ab с температурой 2 °C. Теперь список этих удивительных рекордсменок возглавила экзопланета WD 1856+534 b, температура атмосферы которой составляет −87 °C. Это делает её очень похожей на наши Юпитер и Сатурн — и это важно.

Художественное представление системы WD 1856+534 b. Источник изображения: NASA

Вопрос о повторяемости условий, необходимых для появления жизни в иных мирах, заставляет искать системы и экзопланеты, похожие на нашу Солнечную систему. Атмосферы Юпитера и Сатурна, например, охлаждены более чем на −100 °C. Учёные ещё не находили настолько холодные экзопланеты. Новое открытие — это шаг в этом направлении, позволяющий экстраполировать условия Солнечной системы на другие уголки Вселенной.

«Это редкая возможность рассмотреть нашу Солнечную систему в более широком галактическом контексте», — говорят исследователи. Но это лишь один аспект работы — есть и другие, не менее важные.

В частности, экзопланета WD 1856+534 b вращается вокруг белого карлика с периодом 1,4 дня (система находится на расстоянии 80 световых лет от Земли). Белый карлик — это останки звезды, похожей на наше Солнце. Экзопланета WD 1856+534 b примерно в семь раз больше своей звезды. Наличие стадии белого карлика означает, что экзопланета пережила смерть своей хозяйки — стадию красного гиганта и сброс оболочки. Это ценная информация для моделирования эволюции звёздных систем.

Другим немаловажным открытием стало то, что экзопланета, по-видимому, каким-то образом сменила свою первоначальную орбиту, что ещё предстоит объяснить. Смена орбиты экзопланетой важна также в контексте того, что она может оказаться в зоне обитаемости звезды — а это даёт шанс на появление жизни, известной нам по примеру Земли.

«Это убедительное доказательство того, что планеты могут не только пережить близкую смерть своей звезды, но и переместиться на орбиты, где, как мы раньше предполагали, они не могут существовать, — говорят исследователи. — Это захватывающий процесс, и это подтверждение даёт нам первое наблюдаемое свидетельство того, что такое действительно возможно».

Швейцарский стартап Sun-Ways добился запуска опытной солнечной электростанции с установкой панелей между железнодорожными рельсами действующей магистрали. Железные дороги есть практически в каждой стране мира, и это — огромные, ничем не занятые площади. Установка солнечных панелей непосредственно в колею значительно увеличила бы выработку энергии без необходимости выделения земель под строительство отдельных электростанций.

Источник изображений: Keystone / Jean-Christophe Bott

Идея размещать солнечные панели между рельсами железнодорожного пути не нова. Однако швейцарцы первыми довели её до совершенства — обеспечив возможность быстрой установки и столь же быстрого демонтажа панелей. Демонтаж необходим для инспекции и ремонта колеи, которые строго регламентированы соответствующими ведомствами всех стран. Железнодорожная инфраструктура относится к стратегически важным отраслям, и её эксплуатация сопровождается повышенными требованиями к мерам безопасности.

Власти Швейцарии разрешили компании Sun-Ways оборудовать уникальными панелями 100-метровый участок действующей магистрали у небольшой деревни Бутт (Buttes) в кантоне Невшатель на западе страны. Поезда на этом участке движутся на небольшой скорости — до 70 км/ч. Поскольку установка быстросъёмных солнечных панелей — дело новое, власти предпочли перестраховаться и потребовали трёх лет испытаний вместо запланированных компанией шести месяцев, запретив, в том числе, эксперименты с панелями на более оживлённых магистралях.

Для установки и демонтажа панелей между рельсами швейцарская компания Scheuchzer разработала специальную укладочную машину, ускоряющую процесс. С её помощью 1000 м² панелей устанавливаются всего за несколько часов. Если подобными панелями оборудовать всю железнодорожную сеть Швейцарии (примерно 5320 км, за исключением тоннелей и плохо освещённых участков), годовая выработка энергии может составить 1000 ГВт·ч — около 2 % от потребности страны в электроэнергии.

На пилотный проект власти выделили чуть более $700 тыс. Он позволит отдавать в местную сеть 16 тыс. кВт·ч электроэнергии в год. Проектом уже заинтересовались представители США, Китая, Японии и Южной Кореи. Причём в Южной Корее уже в следующем году планируется запуск пилотного проекта с использованием аналогичных быстросъёмных панелей.

«Но ведь панели будут загрязняться», — заметит читатель. Да, однако для их очистки предлагается оснастить последний вагон каждого поезда специальной щёткой-валиком, позволяющей поддерживать панели в максимально рабочем состоянии. Великолепный план — надёжный, как швейцарские часы.