Сверхмассивные чёрные дыры подобные той, что находится в центре нашей галактики, демонстрируют завидное постоянство тихой активности. Их излучение стабильно и умеренно, как будто вещество на них падает непрерывным и необильным ручейком. В относительном хаосе Вселенной это выглядит необычно, и учёные взялись разобраться с «пищевыми» привычками этих интереснейших объектов. Найти ответ помогли архивы телескопа «Спитцер».

Слева пыль, газ и звёзды, справа только пыль. Источник изображения: NASA

Данный случай стал наглядным примером того, как архивные данные помогают делать открытия, которые учёные проглядели в момент первичного сбора и изучения информации. К настоящему дню компьютерное моделирование развилось достаточно сильно, если сравнивать с инструментами 20-летней давности. С помощью уточнённых моделей и на более мощном оборудовании группа учёных воссоздала механизм тихого питания сверхмассивных чёрных дыр, когда их активность, выраженная в излучении аккреционного диска, оставалась равномерной без резких перепадов яркости.

Синим пунктиром показаны два рукава пыли, питающие чёрную дыру (синий кружок — это её диск аккреции)

Для подтверждения модели исследователи воспользовались тысячами снимков галактики Андромеда, сделанными инфракрасной космической обсерваторией «Спитцер», а также данными «Хаббла» в видимом диапазоне. Изучая свет на разных длинах волн, учёные смогли отделить пыль и газ от звёзд и областей звездообразования. Детальное изучение потоков пыли в центре Андромеды выявило два отчётливых рукава, направляющихся к сверхмассивной чёрной дыре в центре этой галактики. Данные наблюдений точно уложились в те пределы, которые установило моделирование, а это означает верность предложенной теории тихого питания сверхмассивных чёрных дыр. Вещество падает на аккреционный диск чёрной дыры равномерно, а не сгустками, питая её множественными потоками пыли и газа.

Не секрет, что Луна рассматривается в качестве производственной и перевалочной базы на пути к Марсу и дальше к отдалённым уголкам Солнечной системы. Это подразумевает создание разветвлённой транспортной сети на поверхности Луны для перевозки грузов вплоть до добываемых на спутнике материалов: воды, водорода, реголита и другого. Идеальное решение — это железная дорога, но для Луны она нужна особенная. И у NASA есть идея на этот счёт.

Источник изображения: NASA

В NASA сообщили, что для Луны в рамках программы Robotic Lunar Surface Operations 2 (RLSO2) — роботизированные операции на лунной поверхности — создаётся роботизированная транспортная система необычного типа. Концепция лунной «железной дороги» носит название FLOAT (Flexible Levitation on a Track) или, по-русски, свободная левитация на треке. Разработка концепции FLOAT в целом завершена и работы перешли ко второй фазе, в ходе которой начнут прорабатываться критически важные элементы проекта.

Трек или трасса FLOAT будет представлять собой гибкую трёхслойную ленту. Тем самым не нужно будет строить капитальные дороги и укладывать рельсы. Достаточно раскатать ленту из катушки в нужном месте и, в случае изменения маршрута, можно будет смотать её обратно и разместить в другом месте.

За левитацию тележек для транспортировки грузов будет отвечать графитовый слой ленты. Он позволит воссоздать так называемую диамагнитную левитацию. Как раз недавно с подобной технологией добились успеха японские учёные. Второй слой будет управлять движением левитирующих тележек — их скоростью и направлением, для чего в слое будут реализованы необходимые схемы. Наконец, третий слой будет опциональным — это будут гибкие солнечные элементы, встроенные в ленту. Они будут вырабатывать электричество для транспортной сети и других нужд колонистов.

Левитирующие тележки будут передвигаться без питания. Для диамагнитной левитации это возможно. Груз они будут перевозить сравнительно небольшой, но за сутки транспортная система сможет переправить с места на место до 100 т материалов со скоростью до 1,6 км/ч для каждой тележки.

На втором этапе разработки системы FLOAT инженеры NASA создадут ряд масштабных прототипов транспортной сети вплоть до демонстрации на испытательном стенде с имитацией лунного ландшафта. Это позволит проверить ряд стратегий по подготовке площадок для развёртывания транспортной сети и, собственно, проверки самого развёртывания.

Кроме того, прототип позволит оценить влияние внешней среды — температуры, радиации, зарядки, загрязнения лунным реголитом и прочее — на производительность и долговечность системы. Выявленные проблемы помогут сосредоточить усилия на решении технических задач, которых, наверняка, будет немало.

Добавим, помимо специалистов NASA проблематикой лунной транспортной сети с недавнего времени занимается также компания Northrop Grumman. В марте 2024 года стало известно, что компания заключила контракт с DARPA на создание лунной «железной дороги».

Компания Илона Маска SpaceX достигла рубежа в 83 запуска ракет Falcon 9 и Falcon Heavy с космодрома на мысе Канаверал со стартового комплекса 39A, превзойдя рекорд NASA по количеству запусков «Шаттл» с данной площадки и показав перспективы частной аэрокосмической отрасли.

Источник изображения (скриншот): Spacex.com

Комплекс 39А имеет богатую историю — именно отсюда стартовали ракеты Сатурн-5 с пилотируемыми миссиями на Луну в рамках программы Аполлон. Затем на протяжении 30 лет с этого легендарного космодрома осуществлялись все запуски космических челноков. А теперь комплекс арендован компанией SpaceX для коммерческих запусков своих ракет.

За прошедшие с момента подписания 20-летнего договора аренды в 2014 году, SpaceX удалось провести 83 запуска ракет Falcon с этого стартового комплекса. Это на один запуск больше, чем общее количество запусков Shuttle за 30 лет их эксплуатации. Такие впечатляющие результаты стали возможны благодаря многоразовой архитектуре ракет Falcon, позволяющей существенно снизить стоимость выведения полезных грузов на орбиту.

Помимо рекордного количества запусков, компания добилась и других успехов. В частности, освоила посадку и повторное использование первых ступеней ракет, что ранее считалось невозможным в коммерческом секторе. Также SpaceX, как известно, развернула спутниковую группировку Starlink, насчитывающую уже около 6000 аппаратов, что больше, чем у всех остальных операторов вместе взятых.

Несмотря на впечатляющие достижения с Falcon, компания сосредоточена на разработке новой тяжёлой ракеты Starship, которая должна стать полностью многоразовой и ещё более дешёвой в эксплуатации. Хотя Starship пока не совершил ни одного орбитального полёта, SpaceX планирует в будущем осуществлять на нём пилотируемые миссии к Луне и Марсу.

Итак, превзойдя рекорд NASA по количеству стартов с мыса Канаверал, SpaceX продемонстрировала конкурентоспособность частных космических компаний по сравнению с государственными и их возрастающую роль в освоении космоса.

Используя новейшие данные и мощности суперкомпьютера, специалисты NASA создали видео падения на чёрную дыру и облёт вокруг горизонта событий. Это был бы билет в один конец, поэтому реальный видеоряд подобного манёвра человечество вряд ли когда-либо увидит. Моделирование NASA даёт представление о невероятных явлениях самым доступным образом — через визуализацию.

Пересекая горизонт событий. Художественное представление. Источник изображения: NASA

Картинка транслируется виртуальной камерой, падающей за горизонт событий со всеми возможными световизуальными эффектами для наблюдателя. Для стороннего зрителя приближающийся к границе горизонта событий объект превратился бы в «спагетти» — гравитация растянула бы его вместе с пространством-временем. Для взгляда со стороны в таком виде объект находился бы бесконечно долго, но для самого объекта жизнь и существование прекратились бы в считанные секунды — его размело бы на элементарные частицы и понесло бы к центру чёрной дыры. Симуляция для виртуальной камеры позволяет насладиться визуальными эффектами после пересечения горизонта событий, пока камера не прекращает существования.

Второй ролик показывает облёт вокруг горизонта событий на безопасном отдалении и как меняется вид неба и аккреционного диска по мере облёта чёрной дыры на околосветовой скорости в области искажения пространства времени. За пару облётов управляющий кораблём астронавт вернулся бы к своим товарищам на 36 минут моложе их, ведь при движении на околосветовых скоростях время замедляется. Они бы постарели, а он — нет.

Симуляция NASA создана для сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики. Её горизонт событий простирается на 25 млн км. Видео начинается на расстоянии 640 млн км от чёрной дыры и показывает путешествие, которое в реальном времени заняло бы около трёх часов. В процессе симуляции суперкомпьютер NASA Discover работал пять суток и создал свыше 10 Тбайт данных.

Это отличный материал для демонстрации обычным людям процессов, которые не укладываются в голове. Кристофер Нолан в фильме «Интерстеллар» показал хороший пример, пригласив для визуализации эффектов с чёрной дырой учёного Кипа Торна, получившего Нобелевскую премию с двумя другими коллегами за открытие гравитационных волн. В этом плане научно-фантастический фильм 2014 года предвосхитил усилия NASA по визуализации полётов рядом с чёрной дырой, но видеоролик NASA, безусловно, максимально точно передаёт те визуальные впечатления, которые могут сопровождать подобный вояж.

Обитаемость инопланетных миров — это один из фундаментальных вопросов, на который пока нет ответа. Обнаружено свыше 5000 экзопланет, о которых наука знает исчезающе мало. Например, до сих пор не было надёжного доказательства существования атмосфер у скалистых миров, похожих на Землю. Если экзопланеты газовые гиганты без стеснения показывали свою раздутую атмосферу, то со скалистыми мирами всё было очень и очень неоднозначно.

Художественное представление экзопланеты 55 Cancri e. Источник изображениq: NASA

Возможности космической обсерватории им. Джеймса Уэбба открыли доступ к сбору данных по атмосферам экзопланет. Это довольно узкий канал для получения бесценной информации, но он есть и учёные им активно пользуются. Если экзопланета достаточно горяча или проходит по лику своей звезды, «Уэбб» фиксирует спектры излучения и поглощения в области наблюдений и помогает сделать вывод о наличии атмосферной оболочки и её приблизительном составе.

В 2004 году на удалении 41 световой год от Земли в двойной системе 55 Рака у солнцеподобной звезды 55 Рака A учёные обнаружили горячую суперземлю 55 Cancri e (55 Рака e). Экзопланета была примерно в два раза больше Земли и немного плотнее её. С тех пор 55 Рака e была под пристальным наблюдением множества научных коллективов, но обнаружить наличие атмосферы у экзопланеты не удавалось никакими способами.

Следует сказать, что планета 55 Рака e слишком горяча для возникновения там жизни. Она вращается у своей звезды примерно на четверть расстояния от Солнца до Меркурия. Её поверхность, судя по всему — это бурлящий океан магмы. Для учёных это возможность заглянуть в прошлое Земли, Венеры или Марса, когда планеты из нашей системы тоже были раскалёнными шариками. Это возможность понять процессы образования атмосфер на скалистых планетах и их взаимодействия с планетарным веществом.

Наблюдения за экзопланетой 55 Рака e позволили обнаружить признаки плотной и тонкой атмосферной оболочки. По словам исследователей — это лучшее доказательство наличия атмосфер у скалистых экзопланет за всю историю наблюдений подобных объектов. Данные получены благодаря высокой чувствительности «Уэбба» в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне.

Крошечные колебания света в диапазоне от 4 до 12 мкм позволили обнаружить поглощения спектральных линий, сигнализирующие о наличии в атмосфере 55 Рака e монооксида и диоксида углерода, которые, очевидно, выделяются и поддерживаются (что наиболее важно в данном исследовании) глобальным магматическим океаном. Иначе говоря, скалистый мир самостоятельно создаёт и поддерживает атмосферную оболочку. Первичную атмосферу давно ободрало бы излучение близкой звезды.

Также «Уэбб» определил, что дневная сторона экзопланеты холоднее, чем предсказывает моделирование. Измерения показали, что температура поверхности на дневной стороне составляет 1540 °C. Если бы на планете не было атмосферы, она разогревалась бы до 2000 °C или около того. К охлаждению может привести либо перемещение лавовых потоков, либо атмосферных масс с дневной на ночную сторону (планета, суда по всему, находится в приливном захвате и всё время обращена к своей звезде одной стороной). Лаву можно исключить — явно не та динамика. Тем самым получено ещё одно косвенное доказательство наличия атмосферы у 55 Рака e.

«В конечном счете, мы хотим понять, какие условия позволяют скалистой планете поддерживать богатую газом атмосферу: ключевой компонент пригодной для жизни планеты», — говорят исследователи.

Космический аппарат NASA TESS дважды переходил в безопасный режим в начале апреля. Причина первого сбоя остается пока загадкой, вторая неполадка, предположительно, связана с тем, что вскоре после выхода из безопасного режима после первого сбоя система ориентации TESS не смогла успешно восстановить работу.

Источник изображения: TESS/NASA

Аппарат NASA TESS ищет планеты за пределами Солнечной системы, анализируя изменения яркости звезд при прохождениях перед ними планет.

3 мая TESS вышел из безопасного режима, который был активирован 23 апреля. Причиной перехода в этот режим (прекращение работы) стал нарастающий импульс в маховиках, отвечающих за ориентацию аппарата. Это произошло всего через 5 дней после шестой годовщины запуска аппарата 18 апреля 2018 года.

Это уже второе отключение TESS за последний месяц. 8 апреля произошло отключение систем, после чего 17 апреля работа была восстановлена. Однако уже 23 апреля последовал повторный переход в безопасный режим. Как сообщается на сайте NASA, его причиной стала неудачная попытка восстановления давления в системе, отвечающей за передачу импульса от маховиков, после первого инцидента.

Команда TESS из Массачусетского технологического института сбросила давление в этой системе, что позволило полностью возобновить работу аппарата. Тем не менее, первопричина перехода в безопасный режим, произошедший 8 апреля, до сих пор остается невыясненной и расследуется специалистами.

Несмотря на последние технические проблемы, TESS продолжает активно работать. Основная миссия спутника была выполнена в июле 2020 года, а первая расширенная миссия завершена в сентябре 2022-го, сейчас TESS работает в рамках второго продления миссии. Одним из последних достижений стало обнаружение первой «планеты-изгоя» — экзопланеты, блуждающей в межзвездном пространстве вне орбиты какой-либо звезды.

Недавно NASA призвало научное сообщество выдвинуть приоритетные задачи для TESS на предстоящие третий и четвертый расширенные периоды миссии, так как несмотря на текущие неполадки, аппарат продолжает активную работу по поиску и исследованию новых экзопланет. Его возможности далеко не исчерпаны, и предстоит еще немало удивительных открытий, которые расширят наши знания о мирах за пределами Солнечной системы.

Проблема с кислородным клапаном на ускорителе «Кентавр» ракеты-носителя Atlas V сама собой не рассосалась, и разработчик принял решение его заменить. Для этого ракету сегодня увезут со стартовой площадки в ангар. Тем самым тестовый запуск пилотируемого корабля Boeing Starliner с экипажем будет отложен, как минимум, до 17 мая.

Источник изображения: NASA

В процессе подготовки к запуску ракеты и корабля 7 мая (по московскому времени) клапан подачи жидкого кислорода в топливной системе ускорителя второй ступени — Centaur — неожиданно начал вибрировать. В такой ситуации ракету запускать не рискнули. В процессе слива топлива с ускорителя клапан снова начал вибрировать. Анализ показал, что клапан больше не считается надёжным и его необходимо заменить.

Если бы клапан повторно не проявил неисправности, запуск корабля Starliner с экипажем мог бы состояться уже в нынешнюю пятницу. Необходимость замены привела к возврату ракеты в сборочный цех и к достаточно длительным работам. Повторная попытка запуска должна состояться не раньше 17 мая. Экипаж, состоящий из командира Бутча Уилмора (Butch Wilmore) и пилота Суни Уильямс (Suni Williams), отправился продолжать карантин. Для Starliner отмена не стала чем-то вопиющим. Проект опаздывает с реализацией на годы и история с вибрирующим клапаном — это не самое плохое, что с ним случилось за время разработки и испытаний.

Запуск космического корабля Boeing Starliner, который должен был состояться этим утром, перенесён на пятницу, 10 мая — он назначен на 21:00 по времени Восточного побережья (11 мая в 4:00 мск).

Источник изображения: boeing.com

Boeing Starliner должен был стартовать с 10-дневной пилотируемой испытательной миссией CFT (Crew Flight Test), в рамках которой космический корабль, как ожидается, доставит на МКС двух астронавтов и вернёт их обратно. Но его запуск отменили примерно за два часа до установленного времени из-за того, что на верхней ступени его ракеты-носителя ULA Atlas V была обнаружена неисправность предохранительного клапана подачи кислорода.

Первоначально NASA, ULA и Boeing выразили оптимизм по поводу вероятного скорого решения проблемы — предполагалось даже, что она будет решена за сутки. Но позже было официально объявлено, что миссия CFT стартует не раньше 10 мая. «Задержка поможет командам завершить анализ данных о клапане регулировки давления в баке с жидким кислородом верхней ступени ракеты Atlas V Centaur и определить, необходимо ли заменять клапан», — говорится в заявлении агентства. Назначена и резервная дата — 11 мая.

Говорить о том, будут ли Starliner и Atlas V готовы к полёту 10 или 11 мая, ещё рано. Это зависит от того, решит ли ULA заменить клапан, для чего потребуется откатить ракету со стартовой площадки в сборочный цех и вернуть её обратно. Эта процедура занимает несколько дней, и если действительно потребуется замена клапана, «маловероятно, что мы будем готовы предпринять ещё одну попытку до воскресенья», заявил гендиректор ULA Тори Бруно (Tory Bruno).

В 2014 году NASA заключило многомиллиардные контракты с Boeing и SpaceX на отправку астронавтов на МКС и их возвращение. SpaceX делает это ещё с 2020 года, используя свою капсулу Dragon и ракету Falcon 9. За компанией Илона Маска (Elon Musk) числятся уже семь пилотируемых миссий для NASA, и готовится восьмая. У Boeing же было множество задержек в разработке Starliner, а пилотируемых миссий пока не было ни одной.

Сегодня утром американское аэрокосмическое агентство NASA должно было впервые запустить на орбиту космический аппарат Boeing Starliner с двумя астронавтами на борту, которые испытали бы его поведение в различных режимах и через неделю пребывания в состыкованном с МКС состоянии вернули бы на Землю. Пуск пришлось отложить из-за неисправности предохранительного клапана в системе подачи кислорода.

Источник изображения: NASA

Неисправность данного клапана удалось диагностировать перед стартом на второй ступени ракеты-носителя ULA Atlas V. После принятого решения об отмене запуска астронавты Бутч Уилмор (Butch Wilmore) и Суни Уильямс (Suni Williams) покинули борт космического корабля Boeing Starliner на стартовой площадке во Флориде, чтобы вернуться в расположение на мысе Канаверал. Как скоро может состояться повторная попытка запуска, не уточняется, но решение должно быть принято в течение ближайших суток.

История проекта Boeing Starliner богата на задержки, первый беспилотный полёт в 2019 году завершился неудачей, состыковаться в беспилотном режиме с МКС этому аппарату удалось только в 2022 году, а первый полёт с астронавтами на борту он должен был совершить ещё в мае прошлого года, но данную миссию задержали на год. Boeing построила Starliner в рамках контракта с NASA на сумму $4,2 млрд, чтобы у американского аэрокосмического агентства появилась альтернатива услугам SpaceX по доставке астронавтов к МКС. Конкурирующая компания Илона Маска (Elon Musk) монополизировала эту сферу с 2020 года, но NASA в этой сфере хочется иметь второго подрядчика.

Космический корабль Boeing Starliner близок к тому, чтобы отправиться в первый полёт с астронавтами на борту. Его вместе с ракетой Atlas V компании United Launch Alliance (ULA) уже выкатили на стартовую площадку космодрома на мысе Канаверал во Флориде. Временное окно для проведения пуска откроется 6 мая в 22:34 по местному времени (7 мая, 05:34 мск).

Источник изображений: Miguel J. Rodriguez Carrillo / AFP / Getty Images

В рамках миссии Crew Flight Test (CFT) в полёт на корабле Starliner отправятся два ветерана-астронавта Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США. Командовать миссией будет Бутч Уилмор (Butch Wilmore), а пилотировать корабль — Суни Уильямс (Suni Williams). В настоящее время оба астронавта находятся на предполётном карантине в Космическом центре Кеннеди, расположенном недалеко от космодрома.

Для корабля Starliner нынешний полёт станет первым с экипажем на борту. Кроме того, впервые с 11 октября 1968 года, когда была реализована миссия «Аполлон-7», в пилотируемый космический полёт отправится корабль с мыса Канаверал. Отметим также, что с 15 мая 1963 года, когда была реализована миссия «Меркурий-Атлас-9», ни один человек не летал в космос на ракетах Atlas. Предстоящий полёт является тестовым и предполагает, что астронавты несколько раз переведут корабль в ручной режим управления и проведут проверку аварийных систем.

Если миссия CFT будет признана успешной, то корабль Starliner в дальнейшем будет использоваться для доставки астронавтов на Международную космическую станцию. Первая пилотируемая миссия к МКС в рамках заключенного ранее контракта с NASA может состояться позднее в этом году. Boeing и SpaceX достигли договорённостей с NASA по доставке астронавтов на МКС ещё в 2014 году. С тех пор SpaceX выполнила 12 пилотируемых миссий, тогда как для Starliner первый полёт к МКС с экипажем на борту ещё впереди. В перспективе NASA планирует поочерёдно проводить пилотируемые полёты к МКС с помощью кораблей Boeing и SpaceX.

Проблемы с теплозащитным экраном корабля Orion («Орион») ставят под угрозу сроки реализации следующей миссии NASA по исследованию Луны в рамках программы Artemis («Артемида»).

Источник изображения: NASA

Программа NASA по освоению Луны столкнулась с серьезными проблемами на пути к следующему пилотируемому полету. Миссия «Артемида-2», запланированная на 2025 год, должна вернуть астронавтов на лунную орбиту, однако тестовый полет беспилотного корабля «Орион » в рамках миссии «Артемида-1» выявил ряд технических дефектов, которые угрожают безопасности будущих экипажей.

Управление генерального инспектора NASA опубликовало 1 мая отчет, детально описывающий эти проблемы. Самые серьезные из них касаются системы теплозащиты корабля «Орион». Более 100 областей теплоизоляционного материала продемонстрировали чрезмерный износ при входе в атмосферу — куски обгоревшего материала отваливались от космического корабля, а некоторые даже на время приклеились к иллюминаторам, что может в дальнейшем помешать обзору пилотов.

Помимо этого, инспекторы выявили проблемы с крепежными болтами и распределением электропитания на корабле. Все эти дефекты способны поставить под угрозу успех и безопасность полета с астронавтами на борту.

При этом в отчете подчеркивается, что у NASA остается слишком мало времени на доработки и тестирование новых систем, так как запуск уже запланирован менее чем на 2 года вперед, а любые задержки графика сводят на нет шансы уложиться в заданные сроки.

Судя по всему, программа NASA по исследованию Луны, похоже, серьезно буксует из-за технических недоработок, которые были выявлены после первого тестового полета. Космическому агентству предстоит колоссальная работа, чтобы гарантировать безопасность астронавтов на следующем этапе миссии «Артемида», иначе сроки возвращения человека на поверхность Луны могут в очередной раз сдвинуться на годы вперед.

NASA определило 9 американских компаний, которые проведут 12 концептуальных исследований возможности развернуть коммерческие услуги при осуществлении научных миссий на Марс. Они получат от $200 тыс. до $300 тыс. за подготовку подробных отчётов и возможности запуска таких услуг как доставка полезной нагрузки на Марс и её последующее размещение, организация систем ретрансляции связи, а также съёмка изображений поверхности Марса — всё это поможет в поддержании перспективных миссий на Красную планету. Компании были выбраны из тех, кто ответил на запрос от 29 января.

Источник изображений: nasa.gov

В рамках программы исследования Марса NASA запросило предложения, которые помогут сформировать новую парадигму миссий и способствовать достижению научных целей. Многие из выбранных предложений направлены на адаптацию существующих проектов, в настоящее время ориентированных на Луну и Землю, к особенностям Марса. Среди них значатся «космические буксиры» для доставки других космических кораблей на Марс, корабли для размещения научных приборов и камер, а также телекоммуникационные ретрансляторы. Новые концепции призваны поддержать стратегию партнёрства между властями, представителями промышленности, а также зарубежными компаниями, чтобы обеспечить организацию частых и недорогих миссий на Марс в ближайшие 20 лет. Исследования в рамках программы Mars Exploration Commercial Services поделены на четыре категории.

Победители в классе услуг доставки и размещения небольшой полезной нагрузки:

• Lockheed Martin — займётся адаптацией космического аппарата для исследований Луны;
• Impulse Space — адаптирует околоземный транспортный корабль;
• Firefly Aerospace — адаптирует лунный исследовательский космический аппарат.

Категория услуг по доставке и размещению полезной нагрузки в больших объёмах:

• United Launch Services (ULA) — задача по модификации околоземного криогенного верхнего блока ракеты;
• Blue Origin — адаптирует комический корабль, предназначенный для работы около Земли и Луны;
• Astrobotic Technology — модифицирует лунный исследовательский космический корабль.

Направление по съёмке марсианской поверхности:

• Albedo Space Corporation — адаптирует низкоорбитальный спутник для получения изображений;
• Redwire Space — модифицирует низкоорбитальный коммерческий аппарат , предназначенный для съёмки;
• Astrobotic Technology — модифицирует лунный исследовательский аппарат, включив поддержку съёмки.

Ретрансляторы нового поколения:

• SpaceX — адаптирует околоземные спутники связи к особенностям марсианской орбиты;
• Lockheed Martin — модифицирует марсианский орбитальный аппарат для ретрансляции;
• Blue Origin — обеспечит ретрансляцию, адаптировав аппарат для околоземной и окололунной зон.

Исследовательские проекты рассчитаны на 12 недель — они будут завершены в августе, а их результаты опубликуют до конца года. NASA также запросило отраслевые предложения для программы по отправке на Землю проб марсианского грунта — ранее в агентстве признали, что существующая стратегия рассчитана на слишком продолжительное время и предполагает слишком высокую стоимость.

Традиционные технологии зеркальных телескопов упёрлись в непреодолимые ограничения. Какое-то время спасало сегментирование зеркал, но даже телескопы с сегментным зеркалом диаметром больше 10 м считаются абсолютно неприемлемыми для космоса. Но без больших телескопов астрономия, астрофизика и даже физика крайне замедлятся, если учёные и инженеры не найдут выхода из этой ситуации. И выход есть может быть в жидких зеркалах.

Художественное представление телескопа с 50-м жидким зеркалом. Источник изображения: NASA

Специалисты NASA совместно с израильскими исследователями из Техниона (Израильского технологического института) несколько лет назад начали работу по проекту FLUTE. К недавнему времени проект завершил первую фазу проработки и начал вторую. В рамках проекта готовится технико-экономическое обоснование и ведётся проработка концепции и отдельных критически важных деталей по созданию космической обсерватории с 50-метровым жидким зеркалом. Зеркало ограничено диаметром 50 м, чтобы проект мог быть материально осуществим в течение следующих 15–20 лет.

Предварительно технология жидких зеркал для телескопов уже была успешно и испытана в лабораторных условиях на Земле и на борту МКС в условиях микрогравитации. Размер здесь не имеет значения. Жидкость может одинаково растекаться по чайной ложке, по 50-метровому ложу, 100-м и так далее, насколько хватит воображения и средств. Диаметр зеркала 50 м признан таким, который приведёт к прорыву в астрономии, а не проделает дыру в бюджете.

На первом этапе исследования были изучены варианты жидкостей для зеркал, что привело к остановке на ионных жидкостях. В общем случае это расплавы солей. После выбора типа жидкости встала задача повысить отражательную способность наиболее подходящих вариантов расплавов. Также во время первого этапа работ по проекту было проанализировано несколько альтернативных архитектур рамы главного зеркала. Каркасы рассматривались с позиций поведения жидкости во время манёвров, как и в зависимости от колебаний температуры.

На основании сделанного выбора и проделанной работы, учёные разработали подробную концепцию миссии для 50-метровой жидкостно-зеркальной обсерватории и создали набор начальных концепций для создания демонстрационного малого космического аппарата на низкой околоземной орбите.

На втором этапе работ команда проекта продолжит разработку ключевых элементов концепции миссии. В частности, продолжится анализ подходящих архитектур рам зеркал и моделирование их динамических свойств. В свете последних достижений в области ИИ для дальнейших исследований привлекут машинный интеллект, который поможет с конструкцией и поиском жидкостей с лучшей отражательной способностью. Начнётся проработка цепочки оптической передачи от зеркала к приборам обсерватории, а также более детальная проработка концепций наиболее ответственных узлов обсерватории.

Наконец, во время второго этапа будет создана концепция демонстратора, который будет отправлен на орбиту для проверки идей на практике. Всем, кто доживёт до реализации этого проекта в масштабе остаётся только позавидовать — с ожидаемой детализацией Вселенную ещё никто не видел.

Спустя неделю пребывания в безопасном режиме после сбоя одного из трёх работающих гироскопов космическая обсерватория «Хаббл» вернулась к научным наблюдениям. В апреле «Хаббл» отметил свою 34-ю годовщину пребывания на орбите. Он пробыл там так долго, что появление сбоев неминуемо. И всё же, техническое состояние обсерватории позволяет рассчитывать как минимум ещё на два года наблюдений.

Источник изображения: NASA

В составе обсерватории «Хаббл» было предусмотрено и установлено четыре гироскопа (один избыточный). Во время обслуживания телескопа командой астронавтов в 2009 году на обсерваторию установили шесть новых гироскопов. Фактически это маховики на двигателях, которые регулируемой скоростью своего вращения помогают наводить телескоп на заданные цели. На практике это сложный механизм, представляющий собой герметичный цилиндр, плавающий в густой жидкости.

Внутри цилиндра со скоростью 19 200 об/мин вращается колесо, которое и задаёт «Хабблу» необходимое смещение и обеспечивает последующую стабилизацию. К электродвигателю внутри цилиндра подводятся провода толщиной с человеческий волос. Электроника внутри гироскопа фиксирует очень незначительные перемещения оси колеса и передает эту информацию в центральный компьютер «Хаббла». Подшипник у колеса «реагирования» газовый, что обеспечивает ему работу без износа.

Источник изображения: Википедия

К настоящему дню в системе ориентации телескопа в работе осталось три гироскопа. Один из них начал сбоить — передавать в компьютер неверные данные — ещё в прошлом году. Он снова засбоил 23 апреля 2024 года, что перевело телескоп в безопасный режим. Но уже 29 апреля работа систем была восстановлена, и телескоп вышел из безопасного режима работы и приступил к наблюдениям. В теории телескоп будет оставаться управляемым даже если в работе останется всего один гироскоп. В NASA разработали схему наведения на цели на этот случай.

Отметим, в NASA не уточняют, какие именно системы дают сбой. Кроме двигателей-маховиков с датчиками в системе управления и стабилизации телескопа участвуют также электромагнитные датчики, которые также называют гироскопами.

В NASA представили экспериментальный электрический ракетный двигатель H71M мощностью до 1 кВт, обладающий рекордной эффективностью. По словам разработчиков, этот двигатель «изменит правила игры» для будущих космических миссий в составе небольших спутников во всех сферах от сервисного обслуживания в пределах орбит вокруг Земли до планетарных миссий по всей Солнечной системе.

Источник изображений: NASA

Источник не раскрывает подробностей. В целом речь идёт о существенной доработке и миниатюризации хорошо известных электроракетных двигателей на эффекте Холла. Это электрические двигатели, которые используются в космосе свыше 50 лет. В NASA смогли создать более эффективную и компактную версию этого двигателя. Так, если современные аналоги таких двигателей могут переработать объём рабочего тела массой до 10 % от массы аппарата и работают до нескольких тысяч часов, то новый двигатель H71M сможет переработать объём топлива до 30 % от массы аппарата в течение 15 тыс. часов.

Двигатель H71M позволит увеличить манёвренность небольших спутников: они смогут летать дальше и разгоняться и тормозить дольше. В этом масса преимуществ и возможностей. Спутники сами будут подниматься на нужную орбиту с низких орбит и смогут самостоятельно уходить к Марсу и другим планетам с геопереходных орбит, экономя стартовые ресурсы. Также больше возможностей для манёвра получат спутники из сопутствующей нагрузки, которые вынуждены следовать за основной полезной нагрузкой, что ограничивает такие миссии и, наконец, сфера сервисных спутников для продления сроков службы других космических аппаратов получит действенный инструмент для операций на орбите.

В NASA пока не собираются самостоятельно развивать сферу электроракетных двигателей. Агентство будет передавать лицензии коммерческим структурам. В частности, первой лицензию на двигатели H71M приобрела компания Northrop Grumman. Она уже создала собственную версию двигателя под названием NGHT-1X и сейчас проводит тестирование прототипа на износ в вакуумной камере в собственном исследовательском центре.

Дочерняя компания Northrop Grumman — SpaceLogistics — разрабатывает сервисный спутник Mission Extension Pod (MEP) с двумя двигателями NGHT-1X. Ожидается, что в 2025 году три аппарата MEP поднимут по одному спутнику связи на более высокие орбиты. Небольшие спутники MEP будут служить своего рода «реактивными ранцами» для обслуживаемых платформ. Они будут присоединяться к ним и затем обеспечивать движение, что на годы продлит эксплуатацию на орбите дорогого оборудования.

Когда новые электроракетные двигатели получат широкое коммерческое распространение, в NASA не исключают возможности приобретать их для собственных нужд и государственных космических программ.