В NASA сообщили о периоде в 6 марсианских дней (6 дней 6 часов по земному времени), в течение которых специалистам не удавалось выйти на связь с марсианским вертолётом Ingenuity, сопровождающим марсоход Perseverance.

Источник изображения: NASA

Изначально специалисты NASA не слишком беспокоились — Perseverance попал в «коммуникационную тень», мешавшую связи. По словам главного инженера проекта Ingenuity Тревиса Брауна (Travis Brown), ещё с 685 марсианского дня от начала миссии вертолёт переключался в режим «ночного выживания» и обратно, что затрудняло ежедневный контакт, поэтому отсутствие связи в течение одного-двух дней никого не обеспокоило. Но на 755-е марсианские сутки связь была полностью утрачена.

Даже после того, как Perseverance переместился вместе с Ingenuity в другое место, связь с вертолётом так и не восстановилась. По словам Брауна, после этого «ситуация начала вызывать беспокойство», поскольку за всё время ранее не наблюдалось тотального отсутствия радиосвязи, и даже в наихудших условиях имелись какие-то признаки активности. Наконец, на 761-е сутки вертолёт отправил сигнал подтверждения приёма, повторив его и на следующий день, но больше он никак не реагировал на попытки установить связь. Помимо прочих причин, антенна «базовой станции» Perseverance оказалась смонтированной слишком низко, что тоже мешало контактам.

Источник изображения: NASA

По мере передвижения Perseverance возникли новые проблемы — важно, чтобы вертолёт двигался впереди Perseverance, по техническим причинам вертолёт не должен летать ближе 45 м от ровера.

Сейчас движение марсохода осуществляется по узким каналам дельты древней высохшей реки в кратере Езеро. Поскольку вертолёт перестал двигаться вперёд, а марсоход продолжил движение, важно было заставить двигаться и коптер. К счастью, команде удалось загрузить полётный план и вертолёт всё-таки выполнил его, поднявшись на рекордную высоту 18 м и проделав путь более 300 м. Успеха удалось добиться на 763-е марсианские сутки с начала миссии.

Тем не менее, худшее ещё впереди. Судя по данным учёных, покрывающая солнечную панель пыль приведёт к тому, что Ingenuity, несмотря на неизбежное возвращение марсианского лета, некоторое время будет оставаться в «переходном» режиме энергоснабжения, и достучаться до него с каждым разом будет всё сложнее.

Опубликованные на днях выводы главного инспектора NASA гласят, что бюджет на ракету SLS для будущих лунных и марсианских миссий неконтролируемо растёт вместе с растягиванием сроков по исполнению планов. Вместо запланированных затрат на двигатели и ускорители в размере $7 млрд агентство заплатит теперь $13,1 млрд. Также сроки исполнения растянутся с 14 лет до 25 лет. Более того, ситуация такова, что эти суммы продолжат расти.

Источник изображения: NASA

Изначально считалось, что использование проверенных временем ускорителей и двигателей RS-25 от программ «Спейс шаттл» и «Созвездие», а также некоторого их наличного запаса позволит заметно сэкономить на расходах на двигатели. По факту цена на двигатели, которые по контракту с NASA изготавливали компании Aerojet Rocketdyne и Northrop Grumman, постоянно росла, а сроки поставки сдвигались. Руководство NASA закрывало на это глаза, в чём его обвиняет главный инспектор агентства. Контракты заключались с открытой ценой, и это, как и многое другое, привело к значительному перерасходу средств, и будет продолжаться дальше, если эту практику не прекратить.

В опубликованном 25 мая 50-страничном отчёте об аудите программы «Артемида» указано, что четыре контракта на ускорители и двигатели ракеты SLS первоначально предполагали стоимость в $7 млрд долларов в течение 14 лет, но теперь прогнозируется, что стоимость составит не менее $13,1 млрд долларов в течение почти 25 лет.

«NASA продолжает сталкиваться со значительным ростом объёма работ, увеличением стоимости и задержками графика по контрактам на ускоритель и двигатель RS-25, что привело к увеличению стоимости примерно на $6 млрд долларов и задержкам графика более чем на 6 лет по сравнению с первоначальными прогнозами NASA», — сказано в отчёте.

Также в отчёте говорится о случаях «потенциальных нарушений требований федеральных контрактов» и о целом ряде давних «управленческих проблем» в агентстве. Справедливости ради следует сказать, что вновь изготавливаемые ускорители и двигатели прошли модернизацию и подверглись ряду конструктивных изменений как в плане используемых материалов, так и с позиций замены управляющей электроники.

«Если не уделять больше внимания этим важным мерам защиты [бюджетных средств], NASA и его контракты будут продолжать превышать запланированные расходы и сроки, что приведёт к снижению доступности средств, задержкам запусков и подрыву доверия общественности к способности агентства ответственно расходовать деньги налогоплательщиков и выполнять цели и задачи миссии — включая безопасное возвращение людей на Луну и далее на Марс», — делает выводы инспектор NASA.

Со своей стороны руководство агентства предупреждает, что выделяемых на космические программы бюджетных средств ощутимо не хватает даже на текущие задачи и ставит под угрозу будущие миссии.

Компания Rocket Lab отправила на орбиту вторую партию мини-спутников группировки NASA TROPICS, предназначенной для изучения тропических ураганов. Спутники вывела на орбиту ракета Electron с территории Новой Зеландии в 06:46 по московскому времени 26 мая. Как сообщила Rocket Lab в Twitter, спутники успешно выведены на орбиту через 34 минуты после старта ракеты, который пришлось сдвинуть из-за плохой погоды.

Источник изображения: Rocket Lab

Пуск, получивший название Coming to a Storm Near You, является уже вторым, организованным Rocket Lab в рамках программы TROPICS. Прошлый пуск, названный Rocket Like a Hurricane, позволил вывести два из четырёх спутников на орбиту 8 мая. Ожидалось, что спутники можно будет ввести в эксплуатацию к началу сезона ураганов в Северной Америке. Как сообщают в Rocket Lab, с каждым годом число и интенсивность ураганов увеличивается из-за климатических изменений. Существующие технологии позволяют проверять состояние ураганов только каждые пару часов, но за это время интенсивность может измениться. Как заявляют в компании, группировка TROPICS позволит получать информацию о влажности, температуре и других характеристиках подобных явлений ежечасно — это поможет спасти немало жизней.

Спутники TROPICS расположены на низкой околоземной орбите в тропическом регионе, благодаря чему могут ежечасно наблюдать за каждым ураганом. Частые микроволновые измерения обеспечивают постоянный приток данных. Уже имеющиеся погодные спутники тоже могут делать такие замеры, но не чаще раза в шесть часов.

Как сообщают в NASA, снимки с большей частотой не просто повышают осведомлённость о формирование урагана, но и дают возможность обеспечить информацией компьютерные модели, выявляющий закономерности их формирования и поведения — партнёры NASA могут использовать их для более точных прогнозов.

Известно, что в 2022 году два спутника TROPICS пыталась вывести на орбиту компания Astra, но полёт закончился неудачей. После этого NASA выбрало Rocket Lab для отправки в космос ещё четырёх спутников. Группировка TROPICS находится на высоте порядка 550 километров над Землёй. Для того чтобы спутники заработали эффективно, их необходимо было ввести в эксплуатацию в период, ограниченный 60 днями, что и было успешно выполнено.

Как сообщили в NASA, способность продвинуться в изучении ураганов была ограничена возможностью делать более частые замеры, в частности — микроволновыми инструментами. Если ранее спутники были слишком большими и дорогими для организации частых наблюдений, то наступление эры кубсатов позволяет сформировать группировку, которая может относительно недорого обеспечить более интенсивные наблюдения за стихийными бедствиями.

NASA поделилось новыми видами на красоты космоса, которые нам продолжает открывать телескоп «Джеймс Уэбб». Но одних только данных «Уэбба» было бы недостаточно для раскрытия множества нюансов бесконечного многообразия Вселенной. А вот объединив их с данными рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» и рядом других инструментов удалось воссоздать картины космоса, которые человеческий глаз никогда бы не увидел.

Нажмите, чтобы увеличить. Источник изображений: NASA|ESA

Данные с инфракрасных датчиков «Уэбба» были дополнены снимками «Чандры» в рентгеновском диапазоне, а также данными, полученными телескопами «Хаббл» (видимый свет), «Спитцер» (инфракрасный свет), космическим телескопом Европейского космического агентства XMM-Newton (рентгеновский свет) и телескопом Европейской южной обсерватории New Technology Telescope (оптический свет).

Для восприятия изображений человеческим глазом снимки были раскрашены в видимые нашему глазу цвета. Рентгеновский диапазон раскрашен фиолетовым, а инфракрасный и видимый от синего до красного и оранжевого.

NGC 346 (Рентген: фиолетовый и синий; инфракрасный/оптический: красный, зеленый, синий)

Объект NGC 346 — это звёздное скопление в соседней галактике, Малом Магеллановом Облаке, на расстоянии около 200 000 световых лет от Земли. «Уэбб» показывает шлейфы и струи газа и пыли, которые звезды и планеты используют в качестве исходного материала в процессе своего формирования. Фиолетовое облако в левой части изображения — это данные «Чандры» — представляет собой остатки взрыва сверхновой массивной звезды. Также «Чандра» показывает молодые, горячие и массивные звёзды, которые раздувают вещество в пространстве вокруг себя. Снимки включают данные «Хаббла» и «Спитцера», а также вспомогательные данные XMM-Newton и Телескопа новых технологий ESO.

NGC 167. (Рентген: фиолетовый; оптический: красный, зеленый, синий; инфракрасный: красный, зеленый, синий)

Объект NGC 1672 — это спиральная галактика, но особая, которая относится к так называемым «зарешечённым» спиралям. В близких к центру областях таких галактик рукава из звёзд в основном выстроены в прямую линию, а не изгибаются спиралью. Данные «Чандры» высвечивают компактные объекты, такие как нейтронные звёзды или чёрные дыры, которые вытягивают материал из звёзд-компаньонов, а также остатки взорвавшихся звёзд. Дополнительные данные «Хаббла» (оптический свет) помогают заполнить изображения центральной части спиральных рукавов пылью и газом, а данные «Уэбба» дополнили изображения рукавов.

Туманность M16. (Рентген: красный, синий; инфракрасный: красный, зеленый, синий)

Туманность M16 (туманность Орла или Мессье 16) также называют «Столпами творения» за характерные облака пыли и газа в виде колонн. На датчиках «Уэбба» эти тёмные столбы газа и пыли очень хорошо видны, как и скрытые в них несколько молодых звёзд, которые только формируются. Датчики «Чандры», показывают там же молодые звёзды в виде точек — они испускают большое количество рентгеновского излучения.

Галактика M74. (Рентген: фиолетовый; оптический: оранжевый, голубой, синий; инфракрасный: зеленый, желтый, красный, пурпурный)

Наконец, галактика M74 (Мессье 74). Она такая же спиральная, как наш Млечный Путь. Мы видим её с отличного угла зрения — как на ладони. Она находится на расстоянии около 32 млн световых лет от нас. Галактику Мессье 74 прозвали призрачной галактикой, потому что она сравнительно тусклая и незаметная в небольшие телескопы. «Уэбб» показывает в ней газ и пыль в инфракрасном диапазоне, а данные «Чандры» высвечивают высокоэнергетическую активность звёзд в рентгеновском диапазоне. Оптические данные «Хаббла» показывают дополнительные звезды и пыль в виде пылевых полос.

Три недавних исследования учёных из Исследовательского центра Эймса агентства NASA были основаны на данных, полученных во время миссии NASA «Кассини». В ходе исследований были получены доказательства того, что кольца Сатурна достаточно молоды, и несмотря на это в скором времени они могут исчезнуть.

Источник изображений: NASA

В первом исследовании рассматривается масса колец, их «чистота», скорость добавления с них новых частиц и то, как это влияет на изменение колец во времени. Сложив эти элементы вместе, можно получить более полное представление о том, как долго они существуют и сколько времени им осталось. Кольца почти полностью состоят из чистого льда. Несколько процентов их массы составляет неледяное «загрязнение», исходящее от притягиваемых Сатурном микрометеороидов, таких как фрагменты астероидов размером меньше песчинки. Анализ также показывает, что микрометеороиды прибывают в кольца не так быстро, как предполагали учёные. По уровню загрязнения можно сделать вывод, что кольца подвергались постоянной бомбардировке различными космическими песчинками на протяжении не более чем нескольких сотен миллионов лет. Таков и их возраст, хотя самому Сатурну, как и Солнечной системе, уже 4,6 млрд лет. Возможно, во времена динозавров колец у Сатурна ещё не было.

Авторы второго исследования выявили две вещи, которые в значительной степени игнорировались в прочих исследованиях, и подтвердили выводы исследования выше. В частности, они изучали физику, определяющую долгосрочную эволюцию колец, и обнаружили, что двумя важными элементами являются бомбардировка микрометеороидами и то, как обломки от этих столкновений распределяются внутри колец. Приняв во внимание эти факторы, исследователи сделали вывод о том, что кольца могли достичь своей нынешней массы всего за несколько сотен миллионов лет. Результаты также позволяют предположить, что их молодой возраст связан с причиной их появления — момент, когда нестабильные гравитационные силы в системе Сатурна разрушили некоторые из его ледяных лун.

«Идея о том, что культовые кольца Сатурна могут быть относительно недавней особенностью нашей Солнечной системы, была спорной, но наши новые результаты завершают тройку измерений "Кассини", которые делают этот вывод наиболее вероятным» — сказал Джефф Куцци (Jeff Cuzzi), исследователь из Эймса и соавтор одной из последних работ.

Миссия «Кассини» обнаружила, что кольца быстро теряют массу, поскольку материал из самых внутренних областей падает на планету. В третьей работе впервые даётся количественная оценка того, как быстро материал колец дрейфует в этом направлении, и метеороиды в этом играют не последнюю роль. Их столкновения с существующими частицами кольца и то, как образующиеся обломки выбрасываются наружу, создают своего рода конвейер, несущий материал кольца в направлении Сатурна. Рассчитав, что все эти толчки частиц означают для их окончательного исчезновения в планете, исследователи пришли к выводу, что он может потерять свои кольца в ближайшие несколько сотен миллионов лет.

«Я думаю, что эти результаты говорят нам о том, что постоянная бомбардировка всем этим инородным мусором не только загрязняет планетарные кольца, но и со временем должна привести к их разрушению, — сказал Пол Эстрада (Paul Estrada), исследователь из Эймса и соавтор всех трех исследований. — Вполне вероятно, что тонкие и тёмные кольца Урана и Нептуна являются результатом этого процесса».

»

NASA выбрала вторую компанию для доставки людей на Луну. За третью миссию с высадкой экипажа на Луну в рамках программы Artemis будет отвечать Blue Origin миллиардера Джеффа Безоса (Jeff Bezos). Она построит систему посадки для миссии Artemis V, запуск которой запланирован на сентябрь 2029 года. Компания не упомянула о выборе транспортного средства, однако уже известно, что Blue Origin работает над посадочным аппаратом Blue Moon.

Источник изображения: Blue Origin

Капсула NASA Orion доставит четырёх астронавтов к лунной орбитальной станции Gateway, где два члена экипажа воспользуются посадочным аппаратом Blue Origin, пристыкованным к космической станции, чтобы приземлиться на южном полюсе Луны. Экспедиция продлится неделю, в течение которой они будут управлять ровером и проводить научные эксперименты, в то время как другие астронавты будут расширять и обслуживать Gateway.

NASA уже выбрало корабль компании SpaceX для первой (Artemis III) и второй (Artemis IV) миссий с высадкой людей на Луну. В прошлом году агентство заявило, что будет принимать предложения для второго посадочного корабля, чтобы обеспечить запасной вариант и способствовать конкуренции. Blue Origin подала заявку на другой лунный контракт в декабре прошлого года. Компания возражала против победы SpaceX и подала в суд на NASA за якобы игнорирование проблем безопасности при заключении контракта, но федеральный суд отклонил эти претензии.

Это большое событие для Blue Origin. Хотя у компании уже есть контракт с NASA на научную миссию на Марсе и финансовая поддержка космической станции Orbital Reef, прежде ей не удавалось добиться успеха в лунной программе. Это также подчёркивает, что NASA все больше полагается на частные технологии для полётов за пределы земной орбиты. К примеру, скафандры для лунных миссий сделает компания Axiom Space.

—

Мини-спутник CAPSTONE агентства NASA, движущийся по орбите вокруг Луны, в мае впервые успешно испытал технологию навигации, родственную земной GPS, но предназначенную для Луны. В будущем она поможет участникам лунных миссий эффективнее ориентироваться на поверхности нашего спутника.

Источник изображения: NASA

Космический аппарат CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) представляет собой объект размером с микроволновку, движущийся по особой орбите, которая в будущем будет выделена для лунной орбитальной станции Gateway, и призван выполнить ряд задач для последующего освоения Луны.

NASA сообщило, что было проведено тестирование технологии CAPS с участием двух космических аппаратов: CAPSTONE и окололунного орбитального модуля Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). 9 мая проведён эксперимент, в ходе которого CAPSTONE отправлял сигнал LRO для оценки дистанции между аппаратами и их относительной скорости. LRO вернул сигнал, после чего CAPSTONE произвёл необходимые вычисления. Тест подтвердил возможность собирать измерения с последующей обработкой программным обеспечением CAPS для определения местоположения двух аппаратов. В ходе будущих лунных миссий технология, как ожидается, обеспечит автономную бортовую навигацию.

Помимо успешного выполнения теста CAPS, кубсат CAPSTONE достиг и ещё одной цели миссии — он летает по почти прямолинейной гало-орбите не меньше полугода. В дальнейшем аппарат продолжит движение и испытание различных бортовых технологий до года — в ходе расширенной фазы миссии. Дополнительно кубсат впервые (для себя) сделал снимки лунной поверхности возле местного северного полюса в момент, когда максимально приблизился к Луне 3 мая текущего года.

В ноябре 2022 года CAPSTONE стал первым кубсатом на орбите Луны. В начале 2023 года спутник перестал реагировать на команды с Земли, но позже его функциональность была восстановлена.

На этой неделе на заседании Консультативного комитета NASA по пилотируемым космическим полётам были подчёркнуты опасения по поводу осуществления плана по отправке людей на Луну для длительного пребывания. Бюджет программы Artemis стремительно растёт, и до сих пор не ясно, когда люди начнут летать на Луну.

Источник изображений: NASA

Главный представитель космического агентства по пилотируемым космическим полётам в дальний космос Джим Фри (Jim Free) рассказал о бюджете с 2024 по 2028 финансовый год. В течение этого пятилетнего периода космическое агентство потратит не менее 41,5 миллиарда долларов на программу Artemis, и при этом будет совершена всего лишь одна высадка человека на Луну. Пятилетний бюджет равен стоимости нескольких ракет Space Launch System, которая уже была разработана для этой миссии.

NASA также предлагает потратить из бюджета 4 миллиарда долларов на орбитальную лунную станцию Lunar Gateway, которая не будет использоваться во время первой посадки на Луну. Хотя станция может обеспечить хорошие возможности промежуточной точки, она не нужна для реальных посадок на Луну. Во время своей презентации Фри предупредил, что даже с предложением президента США о большем финансировании, вероятно, будет недостаточно средств для реализации задуманной программы Artemis, которая предусматривает первую высадку человека на Луну в 2025 году и вторую в 2028 году. Председатель консультативного комитета Уэйн Хейл (Wayne Hale) заявил, что Конгрессу США, несмотря на желание продвигать исследования NASA, необходимо выполнить несколько приоритетных задач: «Мы хотели бы увеличить бюджет программы Artemis, но использование денег налогоплательщиков связано с установлением приоритетов среди других основополагающих вещей, которые должно делать правительство» — сказал Хейл.

В конечном итоге, одна из главных проблем Artemis заключается в том, что её бюджет раздувается в то время, когда республиканцы в Конгрессе стремятся урезать федеральный бюджет, а стоимость заимствования денег растёт с каждым годом, вместе с повышением процентной ставки.

В NASA сообщили, что экспериментальная система спутниковой лазерной связи достигла нового рекорда — 200 Гбит/с по нисходящему каналу. Это в 400 раз быстрее, чем позволяет лучший тариф Starlink (500 Мбит/с). За шесть минут прохождения над наземной станцией связи спутник по системе TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) успевает передать несколько терабайт данных. Подобная связь выведет космическую коммуникацию на новый уровень и это время не за горами.

Источник изображения: NASA

Экспериментальный кубсат NASA Pathfinder Technology Demonstrator 3 (PTD-3) выведен в космос в мае прошлого года миссией Transporter-5 компании SpaceX. На борту небольшого спутника установлен блок лазерной связи размерами с «коробку для обуви» и массой 11 кг. Блок в основном собран из комплектующих, доступных в свободной продаже. Специально для проекта пришлось изготовить только небольшое количество узлов. В этом изюминка проекта — он не должен быть слишком сложным и дорогим.

В июне прошлого года блок лазерной связи на орбите установил первый абсолютный рекорд, передав на Землю данные со скоростью 100 Гбит/с. Такую высокую скорость удалось достичь за счёт более короткой волны лазерного луча по сравнению с радиосигналом. Но в этом же крылись трудности: луч необходимо направлять точно на приёмник (им стал небольшой телескоп в OCTL JPL) и погода должна быть хорошей без сильной облачности.

Кстати, на процесс упрощения конструкции лазерного передатчика очень сильно повлияло то, что разработчики отказались от индивидуальной системы наведения лазерного луча на земной приёмник. Система наводится подруливанием двигателями кубсата. Так оказалось практичнее и достаточно надёжно.

Кроме аппаратной части разработчикам пришлось несколько модернизировать протоколы передачи данных. В частности, в случае появления ошибки в передаче данных повторно передаётся только блок с ошибкой. Это позволяет не загружать канал ненужными повторениями и также ведёт к увеличению общей скорости трансляции.

Вместе со специалистами NASA в проекте участвуют Лаборатория им. Линкольна Массачусетского технологического института (MIT-LL) в Лексингтоне, штат Массачусетс, где собрали полезную нагрузку; компания Terran Orbital, изготовившая спутниковое шасси и сам спутник; и расположенная в Испытательной лаборатории оптической связи (OCTL) Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) в Южной Калифорнии наземная станция.

В будущем блоки лазерной связи должны будут обеспечить коммуникационными каналами постоянные миссии на Луне, Марсе и далее. Также высокоскоростные оптические каналы появятся в новых космических научных приборах, включая телескопы. Там ожидается получение гигантских объёмов информации и всё это надо передавать на Землю.

В NASA сообщили, что 288-Мп мультиспектральный датчик изображений установлен в камеру Wide Field Instrument (WFI), которая станет основой космического телескопа «Нэнси Грейс Роман» (WFIRST). Телескоп «Роман» будет за раз делать снимок в 100 раз большего участка неба, чем способен «Хаббл», но с тем же уровнем детализации. Это будет невообразимый по возможностям инструмент, запуск которого ожидается в мае 2027 года.

Последний штрих — установка защитной крышки на массив датчиков. Источник изображения: NASA/Chris Gunn

Массив датчиков с электроникой или Focal Plane System (FPS) разработан инженерами Центра космических полетов NASA им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, и специалистами компании Teledyne Scientific & Imaging в Камарилло, штат Калифорния. Команда NASA также разработала электронику и собрала FPS.

Непосредственно сборкой камеры Wide Field Instrument (WFI) занимаются инженеры компании Ball Aerospace в Боулдере, штат Колорадо. Некоторое время назад массив датчиков был доставлен в сборочный центр и на днях его установили в прибор. Массив состоит из 18 отдельных матриц изображения, каждая из которых имеет разрешение 16,8 Мп. Все вместе они будут делать огромные инфракрасные снимки неба, каждый из которых по полю зрения будет в сто раз превышать кадр, сделанный «Хабблом».

Завершится сборка камеры WFI установкой систем охлаждения. Датчики инфракрасного телескопа должны надёжно охлаждаться до очень и очень низких температур, без чего свет от далёких звёзд и галактик просто не получить. В частности, рабочая температура датчиков должна быть -178 °C. Тепло будет отводить массив радиаторов, который рассеет его в открытое пространство.

Телескоп «Нэнси Грейс Роман» в представлении художника

После установки радиаторов камера «Роман» будет готова к термальным вакуумным испытаниям, которые пройдут этим летом. Для интеграции камеры в состав обсерватории она будет возвращена в центр NASA, что ожидается весной будущего года. Запуск обсерватории, напомним, предварительно намечен на май 2027 года.

Спустя почти четверть века после запуска, знаменитый телескоп «Чандра» агентства NASA, работающий в рентгеновском диапазоне, может получить первое сервисное обслуживание непосредственно в космосе. В последние 18 месяцев Northrop Grumman изучает возможность отправки к телескопу сервисной миссии, способной продлить срок его работы на десятилетия.

«Чандра» в представлении художника. Источник изображения: NASA

Обслуживание «Чандры» — не единственная амбициозная миссия, находящаяся в разработке. В частности, частные компании рассматривают возможность отправить космические аппараты к телескопам «Хаббл» и «Спитцер».

Для каждой из миссий характерны свои проблемы. «Хаббл» находится довольно близко от Земли, но шаттл, предназначавшийся для его обслуживания, уже не используется. «Спитцер» находится очень далеко от нашей планеты, на расстоянии двух астрономических единиц, (определяющих дистанцию от Земли до Солнца). Впрочем, телескоп уже отключён и намерение вернуть его в строй может пойти только на пользу. Для сравнения, «Чандра» находится относительно далеко от Земли и всё ещё функционирует, поэтому реализация проекта может быть довольно интересна как учёным, так и общественности.

Возможность миссии впервые была озвучена в ходе Космического симпозиума Годдарда в марте 2022 года. Предполагается участие дочернего подразделения Northrop Grumman — компании SpaceLogistics.

Вероятна отправка к «Чандре» специально разработанного космического буксира. Было заявлено, что SpaceLogistics может отправить предложение NASA уже к концу 2022 года, хотя дальнейшие планы пока не раскрываются. Сервисное обслуживание не только позволит изучать Вселенную в рентгеновском диапазоне, что невозможно на поверхности Земли из-за атмосферных помех, но и работать «в связке» с телескопом «Хаббл». Известно, что «Чандра» использовался для перепроверки изображений «Хаббла».

Ещё в 2021 году отмечалось, что в числе ключевых приоритетов США предусмотрено строительство рентгеновского телескопа, но оно имеет меньший приоритет, чем телескопы, оптимизированные для изучения Вселенной в инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. В SpaceLogistics посчитали, что возможность сохранить работоспособность «Чандры» за относительно небольшие деньги будет привлекательна для NASA — миссия позволит произвести дозаправку телескопа и организовать действия для сохранения точности измерений с помощью его инструментов.

В NASA сообщили, что зонд «Юнона» (Juno) сегодня рекордно сблизится с одной из лун Юпитера — с Ио. Это одно из самых вулканически активных мест в Солнечной системе. Гравитация Юпитера и других крупных лун планеты непрерывно деформируют Ио, вызывая извержения вулканов и потоки лавы из его недр. Учёные давно хотят всё это рассмотреть в подробностях, и это время грядёт.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Автоматическая станция «Юнона» прибыла в систему Юпитера 4 июля 2016 года. Через 53 дня после этого аппарат впервые сблизился с планетой-гигантом и удерживал эту орбиту до близкого пролёта мимо его спутника Ганимеда 7 июня 2021 года. Гравитационный манёвр изменил орбиту «Юноны» и сократил её до 43 суток. Сближение 29 сентября 2022 года с другим спутником — Европой — сократил орбитальный период до 38 дней. Затем зонд направили по направлению к Ио и сегодняшнее сближение с ним, а также сближение 31 июля приведёт к фиксированному орбитальному периоду 32 дня.

Сегодняшний пролёт мимо Ио будет самым близким к его поверхности — 35 500 км. Этот спутник Юпитера размером чуть больше земной Луны.

«Ио — самое вулканическое небесное тело в нашей Солнечной системе, — сказал Скотт Болтон (Scott Bolton), главный исследователь проекта «Юнона» из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио. — Наблюдая за ним в течение долгого времени во время многочисленных пролётов, мы сможем проследить, как меняются вулканы: как часто они извергаются, насколько они яркие и горячие, связаны ли они в группу или одиночны, и меняется ли форма лавового потока».

Изображение вулканической активности на Ио, полученные при пролёте 1 марта 2023 года

Надо заметить, что последние три года «Юнона» работает вне основной программы по изучению Юпитера и его окрестностей, которая успешно выполнена. У корабля остался невыработанный ресурс и его направили на изучение трёх крупнейших спутников Юпитера. В рамках этой дополнительной программы орбита выстраивалась таким образом, чтобы зонд приближался как можно ближе к его спутникам, хотя в целом-то «Юнона» кружит вокруг Юпитера, заходя со стороны Северного полюса планеты и удаляясь со стороны Южного.

В последующих пролётах в июле и октябре зонд ещё сильнее приблизится к Ио, пока в декабре и в феврале следующего года не пролетит на удалении всего 1500 км от его поверхности. Вулканы и лавовые разливы спутника предстанут во всей красе. Это должны быть удивительные картины.

Полёт второго стратосферного шара Super Pressure Balloon (SPB) агентства NASA не увенчался успехом. Если первый продолжает полёт до сих пор, то путь второго пришлось прервать 14 мая из-за не подлежащего ремонту повреждения оболочки всего через полтора дня после начала полёта.

Источник изображения: NASA

Известно, что NASA запустило SPB 13 мая с территории Новой Зеландии в 03:02 по московскому времени (00:02 GMT). После обнаружения утечки газа и неудачной попытки починить шар, миссия была завершена над Тихим океаном в воскресенье. SPB нёс специальный груз Extreme Universe Space Observatory 2 (EUSO-2) — телескоп, разработанный для регистрации межгалактического сверхвысокоэнергетического космического потока частиц, пронизывающего земную атмосферу. Происхождение подобных частиц давно интересует учёных, но теперь EUSO-2 покоится на дне Тихого океана и, по имеющимся данным, NASA в ближайшем будущем не планирует запуск новых шаров в текущем году.

В агентстве обещают установить причины неудачи миссии для того, чтобы продолжить совершенствование подобных шаров. Первый объект подобного типа отправился в стратосферу в апреле, тоже с территории Новой Зеландии и всё ещё продолжает полёт после выполнения базовой миссии.

SPB способны летать в стратосфере на высоте порядка 30,5 тыс. метров, недоступной самолётам и слишком низкой для космических аппаратов. Сейчас первая версия шара продолжает движение в Южном полушарии после успешного «кругосветного» облёта Антарктиды. Первый шар несёт SuperBIT (Super Pressure Balloon Imaging Telescope), который помогает изучать тёмную материю в галактических скоплениях.

Полёты относительно близко к границе космоса в условиях почти полного отсутствия атмосферы позволяют проводить исследования, затруднённые на поверхности Земли из-за воздушной оболочки нашей планеты. При этом в сравнении с космическими запусками полёты шаров обходятся до смешного дёшево — по несколько тысяч долларов за килограмм поднимаемого груза. При этом запуск EUSO-2 в космос, весившего несколько тонн, обошёлся бы очень дорого.

По данным экспертов, в случае неудачи миссии телескоп выполняет тоже чрезвычайно важную роль «якоря», утягивающего шар на дно, подальше от большей части океанской фауны. Благодаря этому, по данным NASA, сводится к минимуму воздействие остатков шара на местную окружающую среду.

NASA объявило о прекращении миссии Lunar Flashlight по поиску поверхностного льда в кратерах на Южном полюсе Луны. Кубсат не смог выйти на лунную орбиту и даже удержаться на орбите Земли в системе Земля-Луна. Причиной провала миссии стали проблемы с двигательной установкой на нетоксичном топливе.

Источник изображения:

Кубсат Lunar Flashlight был запущен 11 декабря 2022 года на ракете Falcon 9. Он должен был выйти на такую орбиту Луны, чтобы регулярно пролетать над её Южным полюсом. В кратерах на полюсе стоит вековечная тень и там может быть водяной лёд. Для поиска льда кубсат вооружили счетверённой лазерной установкой, работающей на отражении сигнала. К сожалению, в реальных условиях её испытать уже не получится. По крайней мере, в миссии Lunar Flashlight.

В NASA пояснили, что для выполнения миссии не хватило тяги двигателей. Предполагается, что это произошло по причине загрязнённых чем-то топливопроводов. Система подачи топлива напечатана на 3D-принтере с использованием принципа спекания металлического порошка лазером. В NASA считают, что три из четырёх топливопроводов забились металлическим порошком или стружкой, что не позволило двигателям развить нужную тягу. Манёвры с использованием одного только двигателя из четырёх результата не дали.

В то же время кубсат остаётся на связи. Все его научные приборы работают, как и бортовая система. Более того, даже неуспех в достижении главной цели — поиска льда на Луне — не сильно уменьшил ценность миссии. На борту кубсата был ряд новых приборов и задействованных технологий, которые получили практическую обкатку в реальных условиях. Это и модернизированный радиокомплекс IRIS, который позволяет проводить точную навигацию в глубоком космосе, и новая двигательная установка, и нетоксичное топливо Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic (ASCENT), и ряд других новинок. Собранная информация будет использована при подготовке новых миссий, и в этом даже неудачный полёт Lunar Flashlight — это тоже успех.

Впрочем, кубсат окончательно не потерян. Сейчас он движется в сторону Земли и пройдёт около неё на расстоянии всего 65 тыс. км, после чего выйдет на орбиту вокруг Солнца. Связь с аппаратом сохраняется. В NASA надеются придумать ему новые задачи.

Астрономы обнаружили всего в 137 световых годах от Солнечной системы две «суперземли», вращающихся вокруг красного карлика TOI-2095. Каждая из экзопланет слегка больше Земли — найти их удалось с помощью космического телескопа Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) агентства NASA.

Иллюстрация. Источник изображения: ESA

В ходе наблюдений за звездой TOI-2095 телескопом были зарегистрированы затемнения диска, анализ которых позволил предположить, что кратковременные помехи излучению создают именно проходящие планеты. Имелись и другие косвенные свидетельства существования «суперземель» в данной звёздной системе.

Красные карлики представляют собой крупнейшее семейство звёзд во Вселенной. Хотя они «прохладнее» Солнца, некоторые из них на ранних стадиях жизненного цикла отличаются мощными периодическими вспышками в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Такая радиация способна буквально «сдуть» атмосферу с близлежащих планет, поэтому учёные не уверены, что находящиеся в «обитаемой зоне» (там, где может присутствовавть вода в жидком виде) планеты могут сохранить в таких условиях жизнь в её землеподобном варианте. Тем интереснее учёным исследовать обнаруженные объекты TOI-2095 b и TOI-2095 c и в дальнейшем.

Дистанция между планетой TOI-2095 b и местной звездой составляет всего 1/10 от среднего расстояния между Землёй и Солнцем, объект в 1,39 раза больше в диаметре, чем наша планета и в 4,1 раза массивнее, на полный оборот вокруг красного карлика по орбите уходит 17,7 земных суток. TOI-2095 расположена несколько дальше: на оборот вокруг местного светила уходит около 28,2 земных суток. Экзопланета в 1,33 раза больше Земли и в 7,5 раз массивнее, температура на поверхности, вероятно, составляет от 24 до 74 градусов по Цельсию. По мнению учёных, относительно длительные орбитальные периоды позволяют получить чрезвычайно важные данные, которые помогут пролить свет на процесс формирования малых планет, движущихся по орбитам вокруг красных карликов.

Конечно, открытие вновь демонстрирует огромные возможности TESS. С момента запуска в апреле 2018 года космический телескоп обнаружил 330 подтверждённых экзопланет, а также 6,4 тыс. кандидатов, ожидающие дальнейшего анализа. Например, буквально в январе TESS выявил в системе TOI 700 уже вторую экзопланету, на которой может быть жидкая вода и, возможно, даже жизнь.

Теперь учёные намерены продолжить исследования, связанные с системой TOI-2095 и установить радиальные скорости «суперземель». Полученные данные позволят лучше оценить массы TOI-2095 b и TOI-2095 с, что, в свою очередь, поможет точнее установить их плотность. Такие данные, в частности, дадут узнать, смогли ли планеты сохранить свои атмосферы. Результаты исследования можно найти в репозитории arXiv.