Темной материей ученые называют особый космический феномен, оказывающий гравитационное воздействие на видимую материю, но не различимый никакими другими методами наблюдения. Считается, что темная материя составляет около 27% всей материи и энергии во Вселенной. Поскольку мы никак не можем ее увидеть, единственным способом изучения темной материи является наблюдение за тем, как она воздействует на видимые нам объекты.

Важными объектами для изучения темной материи являются скопления галактик, поскольку в этих регионах плотность вещества существенно выше средней. Ученые обычно считают, что чем больше скопление, тем больше вокруг него темной материи. Новое исследование американских ученых, опубликованное в журнале Physical Review Letters, предполагает, что эта связь может быть сложнее.

«Галактические кластеры похожи на большие города в нашей Вселенной». – говорит Хиронао Миятаки из Лаборатории реактивного движения НАСА. – «Точно так же, как, глядя на огни ночного города с самолета, мы можем представить его размер, скопления галактик дают представление о распределении темной материи, которую мы не видим». В своей работе группа ученых под руководством Миятаки высказывает предположение, что внутренняя структура галактических скоплений связана с окружающей скопление темной материей. Астрономы изучили примерно 9 тысяч скоплений галактик из каталога DR8 Слоановского цифрового небесного обзора. Все объекты были разделены на две группы: кластеры с плотным расположением галактик и кластеры, в которых галактики удалены друг от друга на значительное расстояние. При помощи метода гравитационного линзирования было подтверждено, что все изучаемые скопления имеют примерно одинаковую массу. По результатам сравнения двух групп удалось обнаружить разницу в распределении скоплений в пространстве. В среднем галактические скопления отделены друг от друга сотней миллионов световых лет. Но у скоплений из группы с более плотным расположением галактик внутри оказалось мало других скоплений вокруг на этой дистанции, что указывает на присутствие большего количества темной материи.

Разница во внутреннем строении, по мнению ученых, является следствием различий в окружающей среде, в которой формировались скопления галактик. В регионах с более плотной темной материей формировались более плотные кластеры. Таким образом, темная материя связана не только с массой кластера, но и с историей его образования. Кроме того, ученые выявили, что старые и молодые кластеры формировались в присутствии различного количества темной материи.

Эти результаты совпадают с предсказаниями общепринятых теорий эволюции Вселенной. После космической инфляции (период очень быстрого расширения Вселенной), которая длилась малую долю секунды после Большого взрыва, пространство было заполнено малыми колебаниями энергии – квантовыми флуктуациями. Благодаря им материя впоследствии заполнила Вселенную не равномерно. Ученые предполагают, что существующие сегодня скопления галактик произошли из флуктуаций плотности вещества в ранней Вселенной.

На фото ниже: скопление галактик Abell 1689, снимок космического телескопа Хаббл.

Ссылка: www.jpl.nasa.gov

Обсудить

Европейское космическое агентство отказалось от практики, при которой за обслуживание европейского модуля МКС и подготовку космических полетов отвечала корпорация Airbus Space and Defence. С этого года полномочия и работа будут разделены между несколькими частными и государственными организациями.

Расходы ЕКА на МКС подразделяются на две части. Первая – это оплата НАСА за использование американского сегмента Международной космической станции. Прямых переводов денег между двумя агентствами не происходит. Присутствие европейских космонавтов на МКС до 2017 года оплачено запусками пяти европейских грузовых кораблей ATV, последний из которых совершил доставку груза на станцию более года назад. На последующие три года заключен контракт, согласно которому ЕКА обязуется разработать и отправить в США служебный отсек для первого пилотируемого корабля «Орион», а также запасные комплектующие для второго.

Вторая часть расходов ЕКА – это поддержание научной деятельности на МКС, подготовка астронавтов и эксплуатация европейского модуля «Коламбус». В 2011 году был заключен контракт между ЕКА и Airbus Space and Defence, согласно которому эта корпорация получила 233 млн евро. Она отвечала за все операции, связанные с МКС. В декабре 2013 контракт был продлен еще на два года, но сумма уменьшилась до 195 млн евро.

Теперь Европейское космическое агентство решило полностью изменить подход к обеспечению пилотируемых полетов. Согласно трем новым контрактам, заключенным на 2,5 года, Airbus продолжит отвечать за весьма урезанный комплекс связанных с космической станцией вопросов, за что получит 88 млн евро. Компания Altec (совместное предприятие Итальянского космического агентства и итальянского же подразделения компании Thales Alenia Space) получит 25 млн, а Германское космическое агентство DLR, которое уже имеет центр наблюдения за полетом МКС – 19 млн. Суммарная стоимость расходов ЕКА составит 132 млн евро, что означает 32-процентную экономию по сравнению с предыдущими годами.

Официальные представители ЕКА не объясняют, чем вызвано такое значительное сокращение расходов. В то же время они отмечают, что предыдущий договор с Airbus включал некоторые дополнительные работы, которые теперь выполняются в рамках других контрактов.

ЕКА – последнее из космических агентств-участников программы МКС, которое до сих пор не согласилось продлить свое участие в работе станции после 2020 года. Предполагается, что проблема будет обсуждаться на специальной встрече членов ЕКА в декабре 2016 года. В то же время, в положительном решении этого вопроса сомнения практически отсутствуют.

На фото: европейский грузовой корабль ATV, автор – космонавт Олег Артемьев.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить

Суборбитальная одноступенчатая ракета New Shepard, разрабатываемая компанией Blue Origin, 22 января совершила свой второй полет. Первые испытания состоялись в ноябре 2015 года, когда ракета поднялась на высоту более 100 км и затем совершила мягкую реактивную посадку на Землю. Вчера эта же ракета вновь достигла границы космоса. Максимальная высота полета составила 101,7 км.

Система разрабатывается для запуска туристов и проведения лабораторных экспериментов в невесомости.

Космическая лента

Обсудить

В мае 2014 года основатель компании SpaceX Илон Маск представил публике новый пилотируемый корабль Dragon («Дракон») V2, который впоследствии чаще называли просто Dragon 2. Предполагается, что первый беспилотный полет этот аппарат совершит в конце 2016 года, а уже в следующем году доставит на орбиту людей. Корабль будет оборудован мощной универсальной двигательной установкой, состоящей из восьми попарно соединенных двигателей SuperDraco. Они будут использоваться в системе аварийного спасения пилотируемого корабля, в роли маршевой установки при межорбитальных перелетах и, согласно первоначальному плану, смогут отвечать за мягкую реактивную посадку аппарата на Землю. «Именно так должны приземляться корабли в XXI веке!» – заявил Илон Маск, представляя свой космический корабль.

За несколько дней до презентации корабля в интернете появился предполагаемый график испытаний его посадочной системы. План был разделен на четыре этапа. Сначала специальный тестовый прототип «Дракона», получивший называние DragonFly («Стрекоза»), должен был совершать снижение после сбросов с вертолета на парашютах и непосредственно перед посадкой затормаживать при помощи двигателей. На втором этапе вертолет исключался: «Стрекоза» взлетает самостоятельно, а затем совершает посадку при помощи парашютно-двигательной системы. На третьем и четвертом этапах повторялись первые два, но без использования парашютов.

Программа полетов «Стрекозы» никогда не была анонсирована официально, а планы по испытанию реактивной посадочной системы корабля «Дракон» раз за разом откладывались. Сначала SpaceX объявила, что решила перейти от полностью реактивной посадки к парашютно-реактивной. Затем роль двигательной установки была сведена к простому обеспечению мягкой посадки, при котором двигатели включались бы непосредственно у Земли (аналогичную систему предлагает использовать РКК «Энергия» на перспективном пилотируемом корабле «Федерация»). Наконец, стало известно, что пилотируемые корабли для доставки астронавтов на МКС по контракту с НАСА будут совершать посадку в Тихий океан на парашютах, как это делают грузовые «Драконы». Представители компании отметили, что они не успевают провести испытания и сертификацию реактивной посадочной системы к 2017 году, поэтому ее использование начнется на несколько лет позже. Однако 31 августа 2015 года директор программы НАСА по разработке коммерческих пилотируемых кораблей Кейти Людерс заявила, что американское космическое агентство отклонило предложение SpaceX использовать реактивную посадку для мягкого возвращения на Землю на всех пилотируемых «Драконах».

Тем не менее, от окончательного плана создать корабль с реактивной посадкой Илон Маск не отказался. В октябре 2015 года стало известно, что прототип пилотируемого корабля Dragon 2 был доставлен на полигон SpaceX в техасском г. Макгрегор. Ранее этот прототип использовался для испытания системы аварийного спасения на стартовой площадке в мае 2015 года. Он представляет собой макет пилотируемого корабля Dragon 2, выполненный в корпусе старого грузового «Дракона», но снабженный новой двигательной установкой на основе восьми SuperDraco. На месте иллюминаторов пилотируемого корабля на прототипе установлены зеркала.

В прошедшие годы полигон в Макгрегоре использовался для отработки реактивной посадки ракет Falcon 9 на аппаратах Grasshopper («Кузнечик») и Falcon 9R Dev.1. В связи с этим сразу появились предположения, что доставленному туда прототипу «Дракона» уготована судьба «Стрекозы», т. е. стенда для отработки реактивной посадки. Сегодня они подтвердились: SpaceX продемонстрировала видеозапись вертикального реактивного «подскока» аппарата, висящего на тросе. Этот тест был проведен еще 24 ноября прошлого года. В комментарии к видео SpaceX сообщает, что первое короткое испытание двигательной установки состоялось 22 ноября, а 26 ноября был произведено более длительное включение. В последующие месяцы испытания продолжились.

Прошедшим испытаниям предшествовало объявление результатов конкурса НАСА на доставку грузов на МКС в 2019-2024 годах по программе CRS-2 (Commercial Resupply Service). Одним трех из победителей стала компания SpaceX, участник аналогичной программы CRS-1. Любопытно, что, согласно опубликованным документам, для снабжения МКС по новому контракту SpaceX будет использовать два типа космических кораблей: старый одноразовый «Дракон» и новый, оборудованный автоматической системой стыковки и предназначенный для реактивных посадок на твердую Землю.

Благодаря грузовому контракту, SpaceX сможет отработать реактивную посадку и накопить статистику полетов, которая в дальнейшем позволит перевести и пилотируемые корабли на реактивную посадку. Во всяком случае, НАСА в своем комментарии к прошедшим испытаниям подтверждает такую возможность.

Важно отметить, что проведенное испытание двигательной системы прототипа Dragon 2 не совпадает напрямую с программой DragonFly. Весьма вероятно, что старая программа испытаний реактивной посадки за прошедшие полтора года потеряла актуальность. Например, на испытаниях системы аварийного спасения уже удалось отработать вертикальный взлет корабля, и, возможно, от дорогостоящих сбросов аппарата с вертолета специалисты компании решили отказаться. Так это или нет, мы узнаем в ближайшие месяцы.

Космическая лента

Обсудить

В конце 2015 года марсоход Curiosity, находящийся на подножье горы Шрап в центре кратера Гейла, прибыл к дюне Намиб (Namib dune). Эта молодая дюна расположена в песчаном море Багнольд (Bagnold) на северо-западной окраине горы.

В прошедшие годы основной целью марсохода было изучение древних пород, благодаря которым ученые смогли существенно расширить свои знания об истории изменений природной среды на Марсе. Изучение дюн тоже важно, но оно позволяет понять, как взаимодействует ветер с песком и пылью на современном Марсе, т. е. в разряженной атмосфере при пониженной гравитации. Cuiority оборудован несколькими вибрационными ситами для просеивания зерен разного диаметра и небольшой лабораторией для анализа их свойств. Песчаные дюны варьируются по размеру зерен и – поскольку размер определяется внутренними свойствами – по их минеральному составу. В прошлом устройство для исследования песка использовалось лишь однажды, для анализа пробы в точке Рокнест (Rocknest) в октябре 2012 года. После этого марсоход отбирал пробы пород при помощи малого бура, а не зачерпывающего устройства. Сито для крупного песка в этом январе вообще было применено впервые.

Перед началом отбора проб Curiosity провел простое исследование глубины дюны, проехавшись по ней и осмотрев глубину погружения колеса. Ее необходимо знать, чтобы при зачерпывании песка не упереться инструментом в твердые породы и не повредить механизм. Первая проба из дюны Намиб была отобрана 14 января. Образец был просеян через сито с фильтром, пропускающим частицы не более 150 микрон. Материал, не прошедший через сито, был выброшен, а мелкие частицы помещены в лабораторию.

Второй отбор состоялся 19 января. На этот раз сначала было использовано то же самое сито, разделившее песок на фракции с размером зерен до и более 150 микрон. Мелкозернистый песок был выброшен, а крупный пропущен через второе сито с диаметром отверстий 1 мм. Полученный образец с размером зерен от 150 до 1000 микрон был отправлен на изучение.

Результаты изучения образцов еще предстоит проанализировать ученым.

Ссылка: www.nasa.gov

Обсудить

С конца декабря 2015 года в СМИ просачиваются выдержки из нового проекта Федеральной космической программы ФКП на 2016-2025 годы. Этот проект, уже третий по счету с 2014 года, был подготовлен исходя из бюджета в размере 1,4 трлн рублей на 10 лет. Отмечается, что дополнительное финансирование может быть выделено после 2021 года при наличии средств у государства.

Из многочисленных статей в «Известиях», «Коммерсанте» и ТАСС (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12) можно узнать, что Роскосмос теперь планирует построить один стартовый стол для ракет семейства «Ангара» на космодроме Восточный вместо двух, начать разработку новой ракеты среднего класса на замену «Зениту» в рамках ОКР «Феникс», начать разработку (также без летных испытаний) демонстрационного двигательного модуля с ядерной энергетической установкой. Кроме того, в этом и следующем десятилетии продолжится разработка кислородно-водородного разгонного блока КВТК. По пилотируемой программе предполагается завершить строительство российского сегмента МКС с отправкой туда модулей МЛМ (лабораторный), УМ (узловой) и НЭМ (научно-энергетический). Кроме того, в начале 2020-х должны начаться летные испытания корабля нового поколения, который недавно получил название «Федерация». По прикладным программам было уменьшено планируемое количество запускаемых космических аппаратов, однако об отмене целых ОКР сообщений не было. Программа исследования Луны автоматическими станциями не пострадала.

Другие проекты, анонсированные ранее – перспективная пилотируемая низкоорбитальная инфраструктура, необходимая для пилотируемой программы утяжеленная ракета «Ангара-А5В» и межорбитальные буксиры, носитель с многоразовой первой ступенью, система предупреждения об астероидной угрозе и т. д. – не имеют шансов на реализацию как минимум до конца 2025 года.

На этом кратком пересказе СМИ можно остановиться. В действительности нет ни необходимости, ни смысла заниматься более подробным разбором нового проекта ФКП. Наоборот, есть веские причины не относиться к нему всерьез.

Во-первых, сейчас экономика страны находится в кризисе из-за падения цен на нефть и входит в фазу продолжительной стагнации. В таких условиях долговременное планирование только случайно может оказаться приближенным к реальности. Более того, весьма вероятно, нынешний проект ФКП вновь будет пересмотрен в сторону уменьшения уже в ближайшие месяцы.

Во-вторых, в настоящее время бюджет России спланирован исходя из весьма оптимистичных прогнозов относительно развития экономики страны и цены на нефть. Если они не сбудутся, уже спустя несколько лет государство окажется не в состоянии обеспечивать финансирование космонавтики, определенное в ФКП.

В-третьих, сокращение запланированного финансирования ФКП с 2,4 трлн рублей в 2014 году до 1,4 в декабре 2015 проходило непропорционально сокращению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Другими словами, имеющие средства «размазали тонким слоем» по большому количеству проектов. В результате выделяемое финансирование зачастую неадекватно поставленным задачам. Сроки выполнения работ и запусков космических аппаратов, скорее всего, будут неодолимо уползать в будущее, т. е. за 2025 год.

Космическая лента

Обсудить

15 января Европейское космическое агентство объявило об утверждении бюджета на 2016 год в размере 5,25 млрд евро ($5,71 млрд). Это на 18,4% больше бюджета предыдущего года. Рост произошел благодаря резко увеличившимся вкладам отдельных стран, в первую очередь Италии, а также увеличению космических расходов Еврокомиссии.

По объемам финансирования главным приоритетом для ЕКА остаются прикладные программы наблюдения за Землей. На втором месте находятся затраты на разработку средств выведения.

Еврокомиссия – орган исполнительной власти Евросоюза – стала крупнейшим донором ЕКА, сформировав 29% его бюджета (1,35 млрд евро). Она финансирует постройку и запуск спутников европейской навигационной системы «Галилео» и создание космической группировки спутников наблюдения за Землей по программе «Коперник», включая спутники мониторинга окружающей среды «Сентинель».

Помимо Еврокомиссии, существенно – сразу на 55% – увеличила свой вклад Италия. Она вложит в космическую отрасль Европы 512 млн евро, которые обеспечат ей третье место в списке самых щедрых стран. Первые места занимают Германия (873 млн евро) и Франция (845 млн евро). Великобритания существенно нарастила свое участие в деятельности ЕКА с 2012 года и могла бы обогнать Италию, однако пока этого не произошло: островное государство вложило только 325 млн евро.

Из написанного выше может сложиться впечатление, что сейчас ЕКА не испытывает нехватки средств, однако это не соответствует действительности. Дело в том, что государства-члены европейского агентства предпочитают финансировать проекты, связанные с национальной промышленностью. Например, причина резкого роста расходов Италии – решение ЕКА провести модернизацию ракеты-носителя легкого класса «Вега» для увеличения ее грузоподъемности. «Вега» разрабатывается и производится преимущественно итальянскими предприятиями. Аналогичная ситуация с Францией, которая финансирует разработку новой ракеты «Ариан 6» французской компанией Arianespace.

В действительности у ЕКА есть две крупные программы, которые испытывают нехватку средств. В первую очередь это участие Европы в эксплуатации Международной космической станции после 2020 года, которое официально до сих пор не продлено. 15 января глава ЕКА Йоханн-Дитрих Ворнер заявил, что приложит все возможные усилия, чтобы убедить правительства Франции, Германии Италии и других стран в необходимости продолжить работу на МКС до 2024 года. Недавно Германский аэрокосмический центр (DLR, национальное космическое агентство) провел анализ эффективности расходов и научной отдачи от МКС. Публикация доклада была отложена до рецензии Министерства экономики страны.

Другая важная научная программа, которая находится под угрозой недофинансирования – российско-европейская миссия «Экзомарс». Космические аппараты первого этапа будут запущены весной 2016 года, однако второй этап программы, предполагающий отправку на Марс тяжелого марсохода с буровой установкой, может быть перенесен с 2018 на 2020 год. Растягивание программы, начавшейся в 2009 году, еще два года, приведет к росту суммарных расходов, однако позволит уменьшить ежегодные затраты. Ворнер отметил, что возможный перенос будет связан с финансовыми трудностями с европейское стороны, а не с российской (Росксомс отвечает за разработку десантного модуля). Впрочем, он может о таких трудностях просто не знать.

Ссылка: spacenews.com

Обсудить