NASA официально утвердило проект винтокрылого аппарата Dragonfly («Стрекоза») для исследования Титана — крупнейшего спутника Сатурна. Утверждению намеченной на 2028 год межпланетной миссии предшествовали несколько лет задержек из-за пандемии и финансовых затруднений.

Источник изображения: nasa.gov

Титан, который находится на расстоянии 1,2 млрд км от Земли, является одним из наиболее сложных и привлекательных объектов исследования в Солнечной системе. У него более плотная чем на Земле атмосфера, которая состоит преимущественно из азота и содержит значительное количество метана. Последнего было бы ещё больше, чем теперешние 2,7 %, но под действием солнечных лучей он образует сложные углеводороды, которые формируют облака и выпадают дождями на поверхность — здесь есть озёра из метана, этана и других соединений. Под поверхностью луны может скрываться водный океан.

Исследовать такое место — задача непростая. В январе 2005 года до поверхности Титана добрался американский посадочный модуль «Гюйгенс» (Huygens), но полноценный исследовательский аппарат должен быть мобильным. На Луне или Марсе с этой задачей справляются колёсные роверы, но поверхность Титана больше похожа на болото, состоящее из побочных продуктов нефти. Более удачным примером является недавно завершивший свою миссию марсианский вертолёт Ingenuity — первоначально он должен был прослужить около месяца, но его работа растянулась почти на три года.

Необходимым требованиям отвечает Dragonfly. Источником энергии для аппарата выступает радиоизотопный термоэлектрический генератор, а в движение его приводят восемь алюминиево-титановых роторов — октокоптер Dragonfly предназначен для проведения геологических исследований, изучения органической химии Титана и поиска биосигнатур, хотя перспективным кандидатом на присутствие внеземной жизни спутник не считается. Перелетая с места на место, аппарат будет изучать химию местности при помощи системы обратного рассеяния и масс-спектрометра. Он также будет регистрировать местные погодные условия и сейсмические данные, что поможет больше узнать о внутренней структуре Титана.

Дальнейшие задержки отправки Dragonfly будут означать потребность в более крупных и мощных ракетах — посадка аппарата на Титан должна состояться в 2034 году.

На днях совет NASA по планетарным миссиям постановил отсрочить работы по проекту «Стрекоза» (Dragonfly). Проект предусматривал запуск к спутнику Сатурна Титану октокоптера в 2027 году для активного изучения химического состава атмосферы и пород этой землеподобной луны. Работы по проекту будут заторможены, а запуск аппарата в космос перенесён на один год.

Источник изображения: NASA

Совет пояснил, что бюджеты NASA на 2024 и 2025 годы в значительной степени не определены. Это вызывает необходимость пересмотреть планы научно-конструкторских работ. В зависимости от выделенных средств, новые планы начнут составлять будущей весной, что позволит возобновить работы по проекту уже с середины лета 2024 года.

Вынужденная задержка заставляет пересмотреть сроки отправки миссии к Титану. Так, если до этого вертолёт на спутник Сатурна планировали отправить в 2027 году, то теперь датой возможной отправки назван июль 2028 года. И это если не будет новых переносов или каких-либо технологических проблем.

Четырёхроторный восьмилопастной октокоптер «Стрекоза» будет значительно превышать размеры знаменитого марсианского вертолёта Integrity. На Титане более плотная атмосфера и ещё меньшая гравитация. Поэтому масса «Стрекозы» будет достигать 450 кг, а размерами он будет с небольшой автомобиль, тогда как масса Integrity всего 1,8 кг. Массивный октокоптер будет перелетать с места на место и изучать как состав атмосферы Титана, так и его пород на целом спектре ландшафтов.

Мир Титана в чём-то напоминает земной, хотя вместо воды на нём текут метановые реки и впадают в такие же озёра и моря, а с неба льют метановые дожди и падают метановые снежинки. В этом мире «Стрекоза» будет искать следы органики и возможную там органическую жизнь. К месту проведения работ Dragonfly сможет добраться примерно к 2037 году, если новые сроки будут соблюдены. На Титане он должен проработать не менее 2,5 земных лет. Смелый проект, но финансовая неопределённость грозит его похоронить, как произошло с массой планетарных проектов NASA в 80-е годы прошлого столетия, когда всё финансирование пошло на проект СОИ (SDI).

Инженеры NASA провели тестирование уменьшенного прототипа аппарата Dragonfly с 8 несущими винтами, предназначенного для исследований поверхности крупнейшего спутника Сатурна, Титана. При создании Dragonfly использовались технологии, а также опыт разработки и применения марсианского винтокрылого аппарата Ingenuity.

Источник изображения: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Для тестирования был построен прототип вполовину меньше оригинала. Полномасштабный Dragonfly по размерам сопоставим с небольшим автомобилем. Тестирование винтокрылого аппарата, о котором идёт речь, провели в июне исследователи из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (APL) из Мэриленда в дозвуковой аэродинамической трубе 14×22 фута принадлежащего NASA Исследовательского центра Лэнгли в Хэмптоне (штат Вирджиния).

Учёные протестировали Dragonfly, сосредоточившись на двух конкретных конфигурациях полёта: спуск Dragonfly и переход к полёту с работающим двигателем после достижения Титана, а также горизонтальный полёт над поверхностью спутника.

«Мы протестировали условия в ожидаемом диапазоне полёта при различных скоростях ветра, скоростях ротора и углах полёта, чтобы оценить аэродинамические характеристики транспортного средства», — сообщила в пресс-релизе руководитель испытаний Бернадин Джулиано (Bernadine Juliano) из APL. По её словам, было выполнено более 700 прогонов, охватывающих более 4000 отдельных точек данных. «Все цели испытаний были успешно выполнены, и полученные данные помогут повысить уверенность в наших имитационных моделях на Земле, прежде чем экстраполировать их на условия Титана», — отметила Джулиано.

Благодаря более плотной атмосфере на Титане, чем на Марсе, винтокрылому Dragonfly будет летать проще, чем Ingenuity. Низкая гравитация также позволит летательному аппарату дольше оставаться в воздухе. Запуск Dragonfly запланирован на 2027 год, а к 2034 году он достигнет крупнейшего спутника Сатурна, который так же, как Земля, имеет озёра и моря.

После того, как iPhone 15 Pro и iPhone 15 Pro Max были представлены публике на прошлой неделе, сегодня они появились в магазинах более чем в 40 странах по всему миру. С момента начала продаж Apple дополнила описание новых смартфонов новой информацией о том, что длительный контакт кожи рук с титановой рамкой может вызвать временное изменение её цвета.

Источник изображения: Apple

На официальной странице поддержки, посвящённой уходу за iPhone, появился раздел, касающийся моделей iPhone 15 Pro и iPhone 15 Pro Max. Apple сообщает, что при использовании устройства без чехла владельцы могут заметить изменение цвета титановой рамки. Это связано с тем, что кожный жир может взаимодействовать с материалом рамки, временно меняя её оттенок.

Ранние обзоры уже отмечали эту особенность: несмотря на новую титановую рамку, iPhone 15 Pro и iPhone 15 Pro Max остаются чрезмерно чувствительными к отпечаткам пальцев. Однако Apple успокаивает пользователей, утверждая, что это явление обратимо. Для восстановления первоначального цвета достаточно протереть рамку мягкой, слегка влажной тканью без ворса.

Компания также настоятельно рекомендует избегать чистящих растворов и сжатого воздуха. Хотя компания не рекомендует конкретные тряпочки для устройства, на рынке уже есть специальные аксессуары, включая тряпочку от самой Apple стоимостью $19.

Известный своими прогнозами по продукции Apple журналист Bloomberg Марк Гурман (Mark Gurman) вчера заявил, что новое поколение смартфонов iPhone Pro сменит раму корпуса из нержавеющей стали на титановую — это сделает соответствующие устройства прочнее и легче, но повышение официальных цен на линейку может произойти не только за пределами США, но и на внутреннем рынке.

Источник изображения: Apple

Новая технология изготовления дисплеев для iPhone Pro, по данным источника, позволит сократить ширину чёрных рамок вокруг экрана примерно на треть, с 2,2 до 1,5 мм. Технология изготовления дисплеев LIPO уже использовалась Apple на умных часах Watch Series 7, её со временем планируется применить и для iPad. Кнопку выключения звука вызова заменят на многофункциональную, а место порта Lightning займёт навязываемый региональными законодателями USB-C. По прогнозам сторонних аналитиков, модель Max в новой линейке iPhone Pro может вырасти в цене на $200. За пределами США с высокой вероятностью подорожают все четыре модели серии iPhone 15.

Базовая модель iPhone в новом поколении, как считает Гурман, избавится от привычного выреза в пользу так называемого Dynamic Island, делая этот смартфон более похожим на дорогие iPhone Pro. Начальная линейка iPhone в этом году получит более совершенные камеры и процессор A16 от iPhone 14 Pro. Разумеется, порт Lightning уступит место USB-C. Смартфоны линейки iPhone 15 Pro также получат более совершенные камеры, а их процессоры будут выпускаться по новейшей 3-нм технологии. Клавиши управления у старших моделей должны были стать сенсорными, но с эффектом обратной связи за счёт вибрации. Однако, в процессе экспериментов на этапе разработки от реализации этой идеи пришлось отказаться.

В текущем году Apple также поднимет тактовую частоту процессора S9, который лежит в основе часов Watch нового поколения Series 9, тем самым впервые с 2020 года увеличив уровень быстродействия таких устройств. Обычно дебют новых iPhone и Apple Watch происходит в середине сентября, поэтому для выяснения истины нужно запастись терпением ещё на полтора месяца.

NASA показали снимки облаков и атмосферы спутника Сатурна Титана, сделанные космическим телескопом «Джеймс Уэбб», которые позволят лучше изучить его атмосферу. Этот спутник является одним из самых интересных объектов в Солнечной системе. Зелёно-голубой окрас объекта напоминает Землю, и это единственное место в Солнечной системе помимо нашей планеты, в котором существуют моря, реки и озёра, только вот состоят они не из воды.

Источник изображения: NASA

Единственный мир в Солнечной системе помимо Земли, имеющий плотную атмосферу, также является и единственным планетарным телом в звёздной системе помимо нашей планеты, наделённым морями, реками и озёрами, только состоящими из жидких метана и этана. При этом атмосфера Титана заполнена густым туманом, скрывающим видимый свет, отражающийся от поверхности, что затрудняет изучение спутника, но для «Джеймса Уэбба» это не помеха.

По данным NASA, учёные годами ждали возможности использовать инфракрасные приборы «Джеймса Уэбба» для изучения атмосферы Титана, включая её удивительные погодные условия и газовый состав. Атмосфера Титана чрезвычайно интересна не только из-за метановых облаков и бурь, но и потому, что она может рассказать о прошлом Титана, включая то, всегда ли луна Сатурна имела атмосферу вообще.

Изучив изображения, снятые камерой NIRCam в ближнем инфракрасном диапазоне, учёные смогли установить, что яркое пятно в северном полушарии Титана фактически является большим облаком, а вскоре было обнаружено и второе облако. Выявление облаков является важным событием, поскольку подтверждает прежние компьютерные модели климата Титана, согласно которым облака формируются в середине северного полушария в конце лета, когда поверхность прогрета Солнцем.

Источник изображения: NASA

Позже учёные решили выяснить, двигались ли облака и меняли ли форму — это могло бы помочь изучить движение атмосферы на этой луне. Специалисты NASA связались с наземной Обсерваторией Кека на Гавайях, которая и подтвердила наличие облаков, к тому времени изменивших форму. Эксперты по моделированию атмосферных процессов не смогли подтвердить, что обнаруженные в разные дни облака — одни и те же, зато факт их присутствия служит подтверждением сезонности погодных изменений.

Дополнительно команда получила данные от спектрографа ближнего ИК-диапазона NIRSpec, получающего данные об излучении, недоступном для наземных обсерваторий из-за влияния земной атмосферы. Данные, которые всё ещё анализируются, позволят узнать о составе нижних слоёв атмосферы Титана и его поверхности, а также о том, чем является яркое пятно над южным полюсом.

В мае или июне 2023 года должны появиться дополнительные данные от NIRCam и NIRSpec, а также первые данные от инструмента среднего инфракрасного диапазона MIRI, все они установлены на «Джеймс Уэбб». Данные MIRI позволят изучить дополнительную часть спектра, включая излучение от Титана, ранее не регистрировавшееся в принципе. Это обеспечит исследователей информацией о сложных газах в атмосфере объекта, а также, вероятно, поможет открыть секрет — почему Титан является единственной луной в Солнечной системе, имеющей плотную атмосферу.

Титан, крупнейший спутник Сатурна, отличают ландшафты, очень похожие на земные: реки и озёра, каньоны и песчаные дюны. Разница в том, что на Титане этот ландшафт образуют кардинально отличные от земных вещества: по руслам рек течёт жидкий метан, а песчаные дюны образуются иными углеводородными соединениями. Группа учёных попыталась понять, как этот заведомо менее прочный ландшафт не рассыпается в пыль.

Источник изображения: nasa.gov

Научный мир долго не мог понять, каким образом образовались, а главное, как поддерживались все эти элементы неземного ландшафта. Дело в том, что углеводородные соединения существенно более хрупкие в сравнении с превалирующими на Земле соединениями кремния. Азотные ветры и жидкий метан должны были обратить отложения Титана в мелкую пыль, не способную образовывать рельефных элементов.

Ответы на многие вопросы, вероятно, нашла группа учёных во главе с доцентом Стэнфордского университета (США) Матьё Лапотром (Mathieu Lapôtre). По их мнению, ландшафт Титана мог сформироваться благодаря сочетанию агломерации (спекания) материалов, действия ветра и смены сезонов. Ключом к открытию оказались ооиды — сферические или зернистые минеральные отложения, которые встречаются на Земле. Эти отложения образуются в результате разрушения крупных силикатных образований, например, камней. С одной стороны, на ооиды осаждаются различные минералы, с другой, зёрна подвержены дальнейшему разрушению под действием воды и ветров. В какой-то момент процессы осаждения и разрушения уравновешивают друг друга, и ооиды сохраняют постоянный размер, а при переносе силами стихий на новые места они снова образуют крупные структуры.

Учёные предположили, что подобные механизмы могут работать и на Титане. Для проверки своей гипотезы они проанализировали собранные миссией «Кассини» данные об атмосфере Титана и попытались понять, каким образом могли сформироваться различные геологические объекты. Как выяснилось, в районе экватора чаще дуют ветры, создавая условия для формирования песчаных дюн. В других регионах движения атмосферы не столь интенсивны, что позволяет формироваться более прочным зернистым минералам и осадочным породам.

На Титане, как и на Земле (и больше нигде в Солнечной системе), существует сезонный цикл переноса жидкости — на основании этого тезиса авторы исследования выдвинули гипотезу, что движение жидкого метана оказывает на породы двоякое воздействие, способствуя как эрозии, так и образованию отложений.