Новости космоса

Прежде, чем рассказать об «Икаре», следует погрузиться в предысторию проекта. В качестве отправной точки команда Tau Zero выбрала другой межзвёздный корабль. В 1973-1978 годах группа учёных и инженеров, действовавших под эгидой BIS, разработала огромный беспилотный аппарат «Дедал» (Daedalus) с термоядерной двигательной установкой.




"Дедал" представлял собой двухступенчатую систему со стартовой массой в 54 тысячи тонн (из них 50 тысяч тонн приходилось на термоядерное горючее). В качестве топлива предполагалось использовать гранулы из смеси дейтерия и гелия-3. Последний авторы проекта замыслили добыть из атмосферы Юпитера за 20 лет с помощью автоматического завода — воздушного шара. В системе Юпитера можно было бы вести окончательную сборку колосса и оттуда он должен был стартовать к другой звезде.




Импульсный термоядерный двигатель аппарата работал бы так. Топливные гранулы должны с большой частотой выбрасываться в центр камеры сгорания (она же — сопло). Там они попадут под удар множества мощных электронных лучей. После разогрева до огромной температуры в топливных гранулах начнётся термоядерная реакция.

Её раскалённые продукты удерживались бы от соприкосновения со стенками двигателя при помощи магнитных полей. Благодаря им должна происходить передача на конструкцию корабля тягового усилия от расширяющейся и выбрасываемой плазмы.




Предполагаемая цель «Дедала» — звезда Барнарда, удалённая от нас на шесть световых лет. Огромный исследовательский аппарат достиг бы её за полвека.

По проекту первая ступень «Дедала» должна была проработать два года, а вторая — 1,8 года. После этапа разгона аппарат должен был достичь 12% от скорости света (максималка составила бы 36 тысяч км/с). Далее последовал бы 46-летний полёт по инерции.




Британцы продумали много тонкостей в проекте такого зонда. Так наиболее важные части конструкции «Дедала» были «нарисованы» из молибденового сплава, сохраняющего прочность при криогенных температурах. В роли щита, прикрывающего головную часть комплекса от скоростного потока межзвёздных пыли и газа, решено было использовать 50-тонный диск из бериллия толщиной 7 миллиметров.

Поскольку Daedalus не должен был тормозить у цели, в его недрах к звезде Барнарда предполагалось доставить 18 автономных зондов с ионными двигателями. Их следовало выпустить в свободный полёт за несколько лет до прибытия в чужую систему, которую они могли бы исследовать не торопясь.

А для того чтобы содержащиеся в ней пыль и микрометеориты не уничтожили технику немедленно, впереди зондов и корабля следовало бы выбросить большое облако мелких частиц, которые расчищали бы путь.




Через три десятилетия после завершения проекта Daedalus специалисты решили, что пора посмотреть на него свежим взглядом и перекроить с учётом нынешних достижений техники. Выбор именно этой точки опоры диктовался рядом очевидных соображений.

Даже теперь «Дедал» всё ещё остаётся одной из самых проработанных концепций межпланетного корабля в истории. А двигательная установка «Дедала» по расчётам обеспечивала бы удельный импульс порядка миллиона секунд. Трудно представить технически удобоваримый вариант космического привода, который мог бы тягаться по этому параметру с описанным выше аппаратом. Именно потому у «Икара» должна быть аналогичная термоядерная двигательная установка.

Официально стартовавший 30 сентября 2009 года проект Icarus расчитан на пять лет. Он собрал под своё крыло двадцать учёных, инженеров и дизайнеров. Они считают, что человеку вполне по силам построить межзвёздный корабль, рассчитанный на крейсерскую скорость в 10-20% от скорости света.




Хотя в целом новый межзвёздный странник должен быть нарисован по мотивам «Дедала», многие его части будут серьёзно пересмотрены. Пока исследователи провели несколько общих оценок и ввели ряд ограничений. Так что насколько «сын Икар пойдёт в отца», мы узнаем где-нибудь в конце 2014 года.

Кроме того, одно отличие проглядывает уже сейчас. Если Daedalus по прибытии в систему чужой звезды пересёк бы её на всех парах, то есть примерно за два дня, наследник должен суметь немного притормозить. Так он сможет растянуть период исследования планетарной системы — главного лакомства в таком грандиозном предприятии.

Тут пора сказать, что в центре внимания Tau Zero Foundation и BIS оказались не только переоценка конструкции межзвёздного колосса с позиции современных науки и техники, но и выбор потенциальных целей для такого корабля. А их список достаточно велик, поскольку инициаторы проекта заранее очертили для этого разведчика радиус действия в 15 световых лет.

На таком удалении от нас насчитывается 56 звёзд, входящих в 38 систем, но это число может немного варьироваться.

Как объясняет Discovery, на условной границе в 15 световых лет находится несколько звёзд, расстояние до которых определено с некой погрешностью. Так что это может быть и 14,9, и 15,1 световых года. Если окажется, что такая цель по научным соображениям привлекательна, вряд ли гипотетические организаторы первой межзвёздной беспилотной экспедиции будут торговаться из-за лишних 0,1-0,2 светового года.




Очевидно, что предпочтительнее всего выбрать объект поближе, на расстоянии до десяти световых лет, а самое привлекательное — просто ближайший, то есть Альфу Центавра. Ведь полёт такого корабля можно сравнить с постройкой какого-нибудь средневекового готического собора, нередко затягивавшейся на очень долгий срок. Большинство учёных и конструкторов, отправивших «Икара» в космос, его прибытия к другой звезде, рискуют не застать.

Помимо расстояния, вторым важным фактором для определения цели является наличие у звезды планет. В идеале — земного типа или сверхземель, да ещё чтобы находились в обитаемой зоне. Пока из 56 ближних звёзд присутствие планет достоверно определено лишь у пары: Эпсилон Эридана (10,5 световых лет) и Глизе 674 (14,8 световых года).

И их планеты, увы, далеки от «комфортного» состояния. Они или слишком горячи или холодны. Однако, учитывая последние успехи в деле открытия экзопланет и оценку, гласящую, что примерно треть звёзд главной последовательности должна обладать мирами с массой менее 30 Земель, у упомянутых 56 звёзд планет должно быть порядка полутора десятка.

Таким образом, есть хороший шанс, что в ближайшие годы в этом ближнем окружении будут найдены объекты, притягательные с точки зрения детального изучения. Развитие техники позволяет даже надеяться, что у них можно будет заранее отснять спектры в поисках признаков жизни. Если такие «подписи» будут обнаружены, вопрос о том, куда посылать корабль «Икар» — не возникнет.




Осталось только прояснить выбор имени аппарата. Конечно, Икар — сын Дедала, так что имя новичка отражает преемственность. Но, с другой стороны, по древнему мифу Дедал благополучно перелетел море, а вот его сын сгинул в пучине. Не слишком оптимистичная ассоциация.

Возможно, дело в том, что Икар не просто воспользовался изобретением Дедала, но попробовал «выйти за пределы».

«Икар взлетел вверх к солнцу, воск, скрепляющий его крылья, расплавился и полёт закончился фиаско. ... я предпочитаю думать об Икаре, как о человеке, который выставил на свет серьёзные конструкционные дефекты летающих машин своего времени», — цитирует Discovery британского астрофизика Арутра Эддингтона (Arthur Eddington). Эти слова он написал в 1926 году.

Физики и дизайнеры, занятые в проекте Icarus, тоже попытаются хотя бы в теории определить — на что способна, а на что не способна современная техника применительно к столь амбициозной цели, как межзвёздный полёт. Проект рассчитывает подтолкнуть новые поколения учёных к разработке и постройке аппаратов, готовых выйти далеко за границы Солнечной системы.

Шесть лет назад Хувер открыл бактерии, замороженные в вечной мерзлоте на Аляске. Он говорил тогда, что подобная находка позволяет надеяться на сохранение внеземных бактерий, к примеру, во льдах Марса. Теперь же получается, что следы микробной жизни мы можем обнаружить не только на Красной планете, но и на Энцеладе, и на Европе, а то и на Церере. Или мы слишком оптимистичны?




Сканирующий электронный микроскоп выявил на только что выполненных срезах метеоритов вытянутые структуры, по размерам и форме сходные с цианобактериями и нитчатыми серными бактериями.

В пользу биологической интерпретации говорит не только морфология, но и химические особенности структур, определённые при помощи спектроскопии. В оболочке «древних существ» концентрация углерода увеличена в сравнении с окружающим материалом метеорита почти вдвое. В иных кандидатах на окаменелость выявлены крупинки серы, идентичные тем, что имеются в серных микробах.




Ещё Ричард пишет об обнаружении мелких деталей, которые можно интерпретировать как функциональные части клеток (в частности фимбрии) или структуры, связанные с размножением бактерий (гормогонии), азотофиксацией (гетероцисты).




Американский исследователь также напоминает, что в метеоритах типа CI1 найдено немало биомаркеров. Это карбонатные глобулы, магнетиты необычных конфигураций, аминокислоты (в том числе со значительным энантиомерным избытком), сахара, спирты, короткие цепи алканов, алифатические и ароматические углеводороды, пурины и пиримидины.

Сами по себе все они не являются стопроцентным доказательством существования внеземной жизни (остаётся шанс на абиогенное происхождение данных составов), но подкрепляют главный вывод учёного и помогавших ему соратников.

Окаменелости — это остатки бактерий, существовавших на материнских телах, от которых откололись данные метеориты. Речь о содержащих воду астероидах, ледяных спутниках, кометных ядрах, — рассказывает PhysOrg.com.

Хувер и его единомышленники рассуждают о том, что некогда в космосе произошёл «Биологический Большой взрыв», что жизнь на Земле вполне может иметь космическое начало и что жизнь — повсюду.




Редакция Journal of Cosmology пригласила сто учёных поучаствовать в открытом обсуждении доклада Хувера. Те специалисты, что откликнулись, в своих комментариях закономерно разделились. Одни поддержали рассуждения Ричарда, другие отнеслись к «сенсации» с явным скепсисом.

Коди Янгбулл (Cody Youngbull) из Аризонского университета (ASU) отмечает: «Разнообразие и сложность химического взаимодействия потенциально за 4-миллиардолетнюю историю этих метеоритов оставляет место для ещё неопознанного неорганического процесса, который мог бы создать эти структуры».

Несколько других комментаторов назвали данные Хувера неубедительными и указали на ряд недостатков работы.

Тут стоит вспомнить, что далеко не первый раз в научном сообществе поднимается вопрос о следах жизни в камнях, упавших с неба. Такие отметины были обнаружены в метеоритах Накхла и Аллена Хиллса. И в отношении тех открытий исследователи тоже не смогли прийти к единому мнению.




Патрик Годон (Patrick Godon) из университета Виллановы (Villanova University) указывает, что хотя Хувер уверен в невозможности земного загрязнения при подготовке образцов к съёмке, остаётся ещё одна лазейка.

Окаменелые микробы действительно могут быть из метеоритов, но сами эти скалы могли быть выбиты миллионы или миллиарды лет назад с... Земли. На это косвенно, мол, указывают некоторые особенности в химическом составе.

Известный астробиолог Чандра Викрамасингх (Chandra Wickramasinghe) из университета Кардиффа (Cardiff University), напротив, считает работу Гувера подкреплением теории панспермии (занесения жизни на Землю из космоса).

Он напоминает о метеорите Мёрчисон (Murchison), в котором ранее были обнаружены не только многочисленные органические соединения (что вроде бы никто не оспаривает), но и микроскопические структуры, весьма сходные по виду с окаменелостями бактерий (вот этот взгляд, очевидно, уже является спорным).




Общий вывод из десятков комментариев исследователей, увы, печальный. Работа Хувера очень впечатляет. Но неопровержимых доводов в пользу биологической трактовки найденных структур она не предоставляет. Здесь нет обоснований, с которыми согласились бы все.

А главное: получить такие железобетонные доказательства даже при дальнейших, более глубоких исследованиях образцов будет если не невозможно, то, во всяком случае, крайне трудно.

Роскосмос отправит икону Божией Матери на МКС

Предполагаемая стоимость солнечных панелей с концентраторами составит около 500 долл. за 1 Вт, что сделает магнитоплазменный двигатель на солнечных батареях привлекательным для научных миссий на Марс, позволяя брать примерно в два раза больше полезной нагрузки, чем существующие химические ракеты-носители, правда за счет большего времени полета.

Ad Astra Rocket планирует завершить работы по созданию пригодного для коммерческой эксплуатации двигателя в период между 2015-2030 годами. Первоначально двигатель VASIMR должен был питаться электроэнергией, производимой ядерным реактором, однако разработка компактного и достаточно мощного ядерного источника энергии сегодня все еще остается очень сложной технической проблемой. Специалисты Ad Astra Rocket решили сконцентрировать усилия на промежуточном варианте, с питанием от солнечных батарей, который можно реализовать при существующих технологиях. Принцип работы двигателя остается неизменным: разогрев аргона до состояния плазмы, которая создает реактивную тягу.

Новый коричневый карлик, получивший обозначение WD 0806-661 B, снизил планку ещё на семьдесят градусов и подошёл вплотную к психологически важной отметке в 300 К (~27 ˚C). Обнаружить его помогли наблюдения, выполненные в декабре 2004-го и августе 2009-го с помощью инфракрасного телескопа «Спитцер» на длине волны в 4,5 мкм. В других диапазонах работы камеры «Спитцера» (3,6, 5,8 и 8,0 мкм) зарегистрировать объект не удалось.

По обозначению карлика можно понять, что он составляет компанию давно известной звезде. Это светило, белый карлик WD 0806-661 A, отстоит от Земли на 19,2 пк. Нынешняя масса WD 0806-661 A составляет 0,62 ± 0,03 солнечной, что позволяет оценить массу его предшественника в 2,1 ± 0,3 солнечной. Полученный результат, в свою очередь, даёт возможность рассчитать возраст белого карлика, примерно равный 1,5 млрд лет.

Поскольку компаньон звезды должен иметь аналогичный возраст, авторы использовали данные этих расчётов и наблюдений «Спитцера» для определения параметров WD 0806-661 B. Именно так была установлена его эффективная температура, соответствующая комнатной, и масса, эквивалентная семи юпитерианским.

WD 0806-661 B находится на очень большом расстоянии — не менее 2 500 а. е. — от звезды-компаньона, а потому астрономы считают, что его нужно определить в группу коричневых карликов. Он, конечно, может оказаться планетой-гигантом, вытолкнутой на орбиту огромного радиуса, но первый вариант классификации более вероятен.

Полная версия отчёта опубликована в издании Astrophysical Journal Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Модель проекта LISA. Иллюстрация с сайта NASA

Согласно данной теории, когда после Большого взрыва Вселенная была горячей и небольшой по размерам, происходящие в ней процессы описывались "двумерными" уравнениями. Если количество пространственных измерений меньше трех, то существование гравитационных волн невозможно в принципе (говорят, что эйнштейновская теория гравитации тривиальна). В новой работе исследователи рассчитали, что из-за этого в реликтовом гравитационном фоне должны отсутствовать волны с частотой свыше 0,001 герц - они должны были бы образовываться при энергиях, при которых пространство двумерно.

Для изучения фона ученые предлагают использовать LISA - три космических аппарата, которые планируется запустить в 2020-х годах. Эти аппараты расположатся в вершинах равностороннего треугольника со стороной в пять миллионов километров и будут двигаться по гелиоцентрической орбите. Аппараты будут регистрировать проходящие гравитационные волны при помощи лазерной интерферометрии.

Существование гравитационных волн предсказывается эйнштейновской теорией гравитации. Примечательно, что на настоящий момент эти объекты еще ни разу не регистрировались.

Для справки:

Робонавт-2 (R2) представляет собой безногую человекоподобную фигуру, голова которой выкрашена золотой краской, а торс — белой. На руках у робонавта по пять пальцев с суставами наподобие человеческих. Машина умеет писать, захватывать и складывать предметы, держать тяжёлые вещи, например, гантель весом 9 кг. Робот пока не имеет нижней половины тела.

В шлем R2 вмонтированы четыре видеокамеры, благодаря им робот не только ориентируется в пространстве, но и транслирует с них сигналы на мониторы диспетчеров. Также в шлеме находится и инфракрасная камера. Общее число датчиков и сенсоров более 350. Шея робота имеет три степени свободы, а каждая рука, размах которых 244 см – семь. Кисти устройства имеют 12 степеней свободы. Каждый палец выдерживает нагрузку до 2,3 кг. В "животе" робота находится вычислительный центр, в состав которого входят 38 процессоров PowerPC. Конструкционно робот выполнен в основном из алюминия и стали. Масса Robonaut 2 составляет 150 кг, а рост – 1 м. На спине робота размещается рюкзак с энергетической системой.

Робонавт-2 отправился на МКС 24 февраля 2011 года на борту шаттла Дискавери STS-133 и будет работать на станции на постоянной основе.

Во время полёта «Дискавери» Робонавт будет работать в модуле «Дестини».

Цель запуска робота — проверка его функционирования в условиях невесомости, изучение влияния на его работу космического и электромагнитного излучения.

На МКС уже работает один крупный робот — канадский «Декстр». Он работает в открытом космосе и выполняет различные задания по транспортировке и ремонту благодаря двум длинным механизированным рукам.

_http://www.youtube.co...layer_embedded

Для справки:

«Союз ТМА-М» - модернизированный российский пилотируемый космический корабль, на котором осуществляется пилотируемый полёт к международной космической станции. Это двадцать четвёртый полёт корабля серии «Союз» к МКС. В состав экипажа корабля входят космонавты Александр Калери (Россия), Олег Скрипочка (Россия) и Скотт Келли (США). На МКС они вошли в состав двадцать пятой и двадцать шестой долговременных экспедиций. Командир экипажа Александр Калери выбрал позывной «Ингул» для этой миссии.

«Союз ТМА-М» — первый корабль новой серии, разработанной и изготавливаемой в РКК «Энергия». Модернизация корабля коснулась, в первую очередь, бортовой цифровой вычислительной машины и системы передачи телеметрической информации. Ранее на космических кораблях «Союз» использовалась аналоговая система передачи телеметрической информации, тогда как на «Союзе ТМА-М» установлена цифровая, отличающаяся большей компактностью.

В результате модернизации были заменены 36 устаревших приборов на 19 приборов современной разработки, что повлекло за собой также обновление систем управления бортовым комплексом и обеспечения теплового режима. Была повышена технологичность изготовления корабля, а общая масса «Союза» уменьшена на 70 кг.

Фрагмент снимка туманности Тарантула. Изображение NASA, ESA

В туманности расположены несколько сверхновых - звезд, которые закончили свою эволюцию взрывным процессом. Вокруг бывшего светила остаются газовые оболочки, которые подсвечиваются рентгеновским излучением, выделяющимся при взрыве.

Кроме погибших звезд в туманности Тарантула много молодых светил. Мощность их излучения настолько велика, что NGC 2070, удаленную от Земли на расстояние 170 тысяч световых лет, можно увидеть на небе невооруженным взглядом. Большая часть излучения исходит от скопления звезд RMC 136. Туманность Тарантула - это одна из самых ярких эмиссионных туманностей, расположенных относительно неподалеку от Солнечной системы.

Недавно ученым при помощи телескопа "Хаббл", а также телескопа Spitzer и орбитальной обсерватории Galaxy Evolution Explorer удалось сфотографировать огромное звездное кольцо, обрамленное "украшениями" из черных дыр.