Новости космоса

Лунные тоннели. Изображение LRO Team

Авторы новой работы проанализировали условия в лунных тоннелях и заключили, что они благоприятствуют накоплению H2O. Внутри тоннелей не так резко выражен перепад температур, поэтому из них испаряется меньше воды. Кроме того, под поверхность проникает намного меньше ультрафиолетового излучения, которое способно разрушать молекулы воды.

Наличие воды на Луне было подтверждено в 2009 году сразу тремя исследовательскими аппаратами. H2O более или менее равномерно распределена по поверхности земного спутника - до того, как зонды обнаружили это, считалось, что основными резервуарами воды на Луне являются затененные кратеры.

Сравнение реальной траектории (зеленым) с полученной вероятностной. Иллюстрация авторов исследования

После этого Лэнг и Хогг построили вероятностную "модель астронома-любителя". В частности, в качестве случайного параметра выступал угол наклона камеры при съемке. После этого на основании некоторых дополнительных предложений ученые рассчитали вероятностную траекторию движения объекта. Полученные результаты они сравнивали с траекторией, рассчитанной астрономами из лаборатории реактивного движения NASA. В результате исследовали получили, по их собственным словам, хорошее согласование своих результатов с данными Американского космического агентства.

По словам ученых, целью их работы было продемонстрировать возможность использования интернета в качестве источника разного рода полезной астрономической информации. В частности, их анализ показывает, что данные астрономов-любителей могут быть использованы для настоящих астрономических расчетов.

Изображение кометы 81P/Вильда, составленное из снимков, переданных зондом Stardust. Изображение NASA/JPL

Проанализировав состав минералов комы, ученые заключили, что некоторые из них не могли образоваться при температурах ниже 50-200 градусов Цельсия - соответственно, при таком разогреве кометный лед плавился и переходил в жидкое состояние. Кроме того, ученые выяснили, до какой температуры максимально разогревались "внутренности" кометы - в коме был обнаружен минерал кубанит, который может существовать только при температуре ниже 99 градусов Цельсия. Соответственно, температурный "разгон" для кометы 81P/Вильда составлял от 50 (и ниже) до 99 градусов Цельсия.

Недавно другой зонд Американского космического агентства - аппарат Deep Impact - изучил еще одну комету под названием Хартли 2. В частности, зонд "разглядел" ядро кометы и изучил выделяемые ею вещества, в том числе ядовитые цианиды.

Исследователи сосредоточили внимание на двенадцати вулканических равнинах, образовавшихся в разное время. Радиоактивный торий был избран в качестве одного из агентов в связи с тем, что при нагревании он не «запирается» в твёрдых породах и сравнительно легко выходит на поверхность в результате вулканической деятельности, неся с собой информацию о температуре мантии (добавьте к этому его свойство постоянно испускать гамма-лучи). Изучение кремния (а точнее, SiO2) позволяет измерить глубину, на которой проходило плавление коры, а железо используется для проверки данных, полученных благодаря двум первым элементам.

Французским учёным работалось легко, ведь хорошо известно, что состав магмы зависит от её глубины, температуры и давления до выхода на поверхность.

Учёные обнаружили, что потенциальная температура (температура, которую имела бы мантия, если бы выходила на поверхность без изменения энтальпии) Марса — примерно 1 400 ˚C, то есть почти равна земной. Кроме того, обнаружена разница в 80 ˚C между старыми и юными вулканическими равнинами. Вероятно, именно на этот показатель планета остыла за два–три миллиарда лет.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Подготовлено по материалам PhysOrg и Chemistry World.

Обе стороны испытывают давление со стороны политиков, желающих сократить расходы на марсианскую программу. Да и учёные давно высказываются в том плане, что без экономии запланированные миссии могут быть задержаны. Потому в своё время и была придумана парная миссия.

Пока предполагается, что два марсохода будут отправлены к Красной планете одним пуском (в 2018 году) и доставлены на поверхность Марса (в 2018-м или 2019-м) при помощи одной посадочной ступени. На месте они изучали бы один и тот же район, дополняя возможности друг друга.

Теперь, как сообщает BBC, два космических агентства рассматривают вопрос о полном слиянии этих машин. Гибрид ExoMars и MAX-C, предположительно, будет основан на европейском проекте и построен в Европе, но «впитает» в себя все инструменты, которые ранее планировалось поставить на два марсохода. Кстати, европейское космическое агентство намного сильнее продвинулось в проектировании своего аппарата (оно значительно раньше начало работу над ним).

За американской стороной останется вся транспортная задача — от взлёта ракеты-носителя до мягкой доставки общего ровера в марсианские пески.

Тут нужно добавить, что ради той же экономии сил и средств новый комплекс позаимствует кое-что от другого проекта — американского марсохода Mars Science Laboratory (MSL) — Curiosity.




Старт «любопытства» намечен на ноябрь-декабрь 2011 года. Этот крупный ровер должен прибыть к своей цели в августе 2012 года. И одно из главных технологических новшеств, которое он должен будет проверить в деле, — способ посадки, именуемый sky crane (небесный кран).

Заключается он в следующем. После того как отработает парашют и скорость MSL упадёт, парашют будет отброшен, как и тепловой щит снизу. В нижних слоях атмосферы спускаемая ступень включит ракетные двигатели и сбросит скорость снижения почти до нуля. Тогда марсоход, расположенный под спускаемым модулем, будет выпущен вниз на тросах на некоторое расстояние.

Далее ракетный посадочный аппарат аккуратно снизится и поднесёт ровер к поверхности, а тот, как только почувствует касание, обрежет привязь. В этот момент посадочная ступень включит полный газ и уйдёт прочь от ровера, чтобы упасть поодаль.




Такой способ мягкой посадки марсохода Curiosity вместо ранее применявшегося сочетания парашюта и надувных мешков выбран из-за больших, нежели у предшественников, размера и массы MSL. Так, близняшки Spirit и Opportunity из миссии Mars exploration rover весят по 180 килограммов, а MSL аж 900 кг.

На сколько потянет слитый воедино ExoMars/MAX-C — пока неизвестно, но он во всяком случае будет тяжелее аппарата ExoMars. А задачи гибриду предстоит выполнить многочисленные, ведь он должен справиться с тем, что пока намечено в списке работ у двух роботов.

ExoMars должен искать свидетельства прошлой или настоящей жизни на Марсе, анализировать геохимию и физическую структуру грунта на глубине, искать воду в любом виде.

MAX-C Rover должен собирать образцы грунта и камней, которые могли бы нести следы прошлой жизни и предбиотических процессов. Он же подготовил и сохранил бы эти образцы для возможного возращения на Землю в ходе отдельной, пока ещё гипотетической миссии.




Более экономный синтезированный проект означает большие шансы, что США и Европа наберут на него достаточно средств и реализуют по плану.

Для внесения корректив в конструкцию ровера и постройки единого аппарата ещё есть время. Инженеры считают, что первоначальный год запуска миссии (2018-й) может быть сохранён и с новым планом.




Хотя судьба сплава ExoMars/MAX-C ещё не ясна, крупный итог недавних переговоров NASA-ESA — решение продвигать один важный субпроект, намеченный в рамках миссии ExoMars. Это запуск к Марсу в 2016 году орбитального разведчика TGM (Trace Gas Mission), создаваемого совместно NASA и ESA.

Прибыв на место в том же 2016 году, он начнёт наносить на карту метан плюс другие «добавочные» газы в атмосфере Марса, которые присутствуют там в очень небольшом количестве, но представляют огромный интерес в плане поиска возможной жизни. Спутник сможет зафиксировать оксиды азота и этилен, формальдегид и диоксид серы, монооксид углерода и озон в концентрации порядка одной части на триллион.

Кроме того, добравшись до Марса, TGM выпустит на его поверхность стационарную метеостанцию EDM (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module). Одна из задач этого модуля — испытание новой европейской системы посадки для будущих миссий (она основана на парашюте, дополненном тормозными ракетными двигателями).




Аппарат EDM будет нести скромный набор сенсоров и проработает на поверхности лишь несколько дней. Но вместе с TGM он проторит дорожку для дуэта ExoMars/MAX-C.

TGM в частности поможет окончательно выбрать место посадки большой европейско-американской миссии. Кроме того, позднее TGM послужит орбитальным ретранслятором для роверов ExoMars/MAX-C (или общего марсохода, если его построят), а далее — и для будущих марсианских посадочных аппаратов, которые могут последовать за ExoMars в 2020 годах.

Проектирование и скорый вывод в свет самой тяжёлой космической ракеты современности (на рисунке) — это весомое достижение для компании, насчитывающей 1250 сотрудников (иллюстрация SpaceX).

На днях SpaceX обнародовала окончательную спецификацию своего самого тяжёлого носителя. Двухступенчатая ракета Falcon Heavy должна развивать на старте тягу в 17 меганьютонов и выводить на низкую околоземную орбиту (НОО) полезный груз массой в 53 тонны.

В пресс-релизе компании её глава и основатель Элон Маск (Elon Musk) заявил: «Falcon Heavy прибудет на нашу стартовую площадку на базе Ванденберг в Калифорнии к концу следующего года. Запуск последует вскоре после этого. Первый же старт с нашего пускового комплекса на мысе Канаверал запланирован на конец 2013-го или 2014 год».

Мощнее в истории были только ракеты "Сатурн-5" (тяга первой ступени — 34,2 МН, полезная нагрузка на НОО — 140 тонн), Н-1 (в модификации Ф — 50,308 МН и 100 т соответственно) и "Энергия" (32 МН и 105 т).

В обозримом будущем обойти Falcon Heavy по грузоподъёмности сможет гипотетический насовский носитель с условным именем Space Launch System. В различных своих вариациях он должен выводить на орбиту от 70 до 130 тонн. Но это ещё даже не проект, пока американские законодатели только решают судьбу этого замысла. А вот в SpaceX работа над новой машиной идёт полным ходом.

Дело спорится, поскольку в новом проекте используются уже существующие и испытанные разработки компании. В частности, первая ступень Falcon Heavy представляет собой три первые ступени от ракеты Falcon 9, соединённые пакетом. На каждой стоит по девять двигателей Merlin (работающих на жидком кислороде и керосине), всего, стало быть, 27. Больше движков на первой ступени было только у Н1 (30 штук).

Данное решение вызывает некоторые сомнения в плане аккуратной совместной работы такой «оравы» (у той же Н1 с этим были проблемы). Но два первых старта Falcon 9 прошли удачно, что вселяет некоторый оптимизм.

Так, в декабре 2010 года SpaceX запустила на орбиту космический корабль (и что важно — благополучно вернула его на Землю), как раз при помощи Falcon 9.




Ещё компания пишет, что все движки у нового носителя будут окружены оболочкой, которая защитит соседние агрегаты от пожара, если таковой случится в одном из двигателей.

При этом даже при отказе и автоматическом аварийном отключении сразу нескольких ЖРД (точное число американцы не сообщают) Falcon Heavy сможет вывести нагрузку на орбиту. Просто оставшиеся двигатели проработают чуть дольше для компенсации недостатка тяги.

И ещё один любопытный момент в работе первой ступени: сразу после старта двигатели центрального блока будут питаться главным образом топливом из боковых блоков. Те опустеют раньше и будут сброшены, тогда как центральная часть первой ступени к тому моменту останется почти полной и продолжит работу.

Этот инновационный метод поднимает производительность новой ракеты почти до уровня трёхступенчатой, в то же время в ходе полёта этой машине останется запустить только один двигатель — второй ступени (тоже Merlin). Причём в зависимости от конкретной миссии режим работы трёх блоков первой ступени может варьироваться, а перекачка топлива между ними — отключаться.

«Тяжёлый сокол» создаётся в расчёте на вывод не только спутников, но и пилотируемых аппаратов. Потому его надёжность повышена в соответствии с требованиями американского космического агентства.

Это означает, что структурный запас прочности на 40% превышает максимальные нагрузки, которые могут действовать при старте (для ракет, выводящих только спутники, требуется 25%), а ещё авионика здесь — с трёхкратным резервированием.

Не менее примечательной, чем техническая, выглядит коммерческая составляющая планов SpaceX. Компания обещает, что старты Falcon Heavy обойдутся заказчикам в $80-125 миллионов. Получается $1,5-2,36 тысячи за килограмм полезной нагрузки (при запуске на низкую орбиту). В настоящее время ни у кого нет столь соблазнительного предложения. Остаётся только скрестить пальцы, чтобы команда Элона и вправду научила «петь стройным хором» сразу 27 движков.

Специалисты предположили, что в крупных кластерах значительная часть нормальной материи (не считая тёмной) должна быть сосредоточена не в галактиках, а в межгалактическом газе. А он способен ионизироваться и излучать рентген, кроме того, он искажает микроволновый фон, проходящий сквозь него.

Это позволило выявить сверхмассивный кластер SPT-CLJ2106-5844 в данных с радиотелескопа. Позднее на новичка был направлен взор орбитальной рентгеновской обсерватории Chandra.

Вместе с наблюдениями в оптическом и инфракрасном диапазоне это позволило определить характеристики объекта и высчитать дистанцию до него. Оказалась, она превышает 7,5 миллиарда световых лет. То есть мы видим этот объект таким, каким он был в пору юности Вселенной (ей всего 13,7 миллиарда лет).

Вновь открытое скопление галактик — одно из крупнейших среди всех известных. Есть несколько объектов и массивнее, объясняют астрономы, но они расположены намного ближе к нам, а следовательно, существенно моложе. У них было на несколько миллиардов лет больше времени, чтобы накопить материю.

Как гласит пресс-релиз астрофизического центра, если нынешние модели развития космоса точны, кластеры такого размера должны были быть очень редки в молодой Вселенной. Фактически этот кластер может даже быть уникальным. А значит, его изучение поможет лучше понять закономерности формирования скоплений галактик.

Различные траектории внутри черной дыры. Иллюстрация авторов исследования

Анализ уравнений позволил Докучаеву установить, что внутри подобных дыр для массивных тел существуют стабильные замкнутые орбиты. Тело, попавшее на такую орбиту, будет двигаться вокруг центральной сингулярности, в некотором смысле как планеты вращаются вокруг Солнца. При этом внешне орбиты сильно отличаются от привычных нам плоских эллипсов, по которым (с достаточной степенью достоверности) двигаются планеты.

Примечательно, что, по мнению Докучаева, существование орбит подобного рода может теоретически означать существование внутри дыры своего рода жизни. Вместе с тем никакими конкретными расчетами (например, описанием вероятной "химической основы" такой жизни) свою гипотезу автор не подтверждает.

Совсем недавно ученые установили, что вблизи горизонта событий черной дыры существует сильное магнитное поле. Открытие было сделано после семилетнего наблюдения объекта Лебедь Х-1 при помощи телескопа Ibis, который установлен на спутнике Европейского космического агентства (ESA) Integral.

Схематическое представление об эволюции Вселенной. Изображение с сайта nasa.gov

Еще один способ изучать прошлое Вселенной - это наблюдение удаленных галактик. Но через триллион лет (именно такой период рассматривали авторы новой работы) из-за расширения Вселенной эти галактики также станут недоступны гипотетическим астрономам будущего.

Авторы новой работы описали способ, который останется доступен ученым. Он основан на исследовании так называемых гиперскоростных звезд. Такие светила образуются, когда система из двух звезд подходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре в центре галактики, и гравитация дыры затягивает одного компаньона системы внутрь, а второго, напротив, отбрасывает от себя со скоростью около 1,6 миллиона километров в час. Со временем такие звезды будут дополнительно ускоряться за счет расширения Вселенной.

Измеряя скорость их движения, специалисты смогут определить параметры расширения Вселенной, а из этих данных, в свою очередь, можно сделать выводы о состоянии космического пространства в первые мгновения после Большого взрыва.

Впрочем, новая работа носит, скорее, теоретический характер, так как через триллион лет, во-первых, погаснет Солнце, а во-вторых, Млечный Путь столкнется с соседней галактикой под названием Туманность Андромеды. Переживет ли человечество эти процессы - неизвестно.