Подробности

Опубликовано: 22.11.2015 12:36

Новый космический корабль «Орион» (Orion) разрабатывается в США по заказу НАСА с 2007 года. По первоначальным планам американского космического агентства, его предполагалось использовать для запуска астронавтов к Луне в рамках амбициозной программы «Созвездие» (Constellation). Программа была закрыта в 2010 году, но разработка пилотируемого корабля продолжилась. Теперь его цель – доставлять астронавтов в окололунное пространство, где будут собираться перелетные комплексы марсианских экспедиций в 2030-2040-х годах.

Полет за пределы земной орбиты означает, что возвращающемуся кораблю придется входить в атмосферу нашей планеты со второй космической скоростью – она составляет 11,2 км в секунду. Высокая скорость накладывает особые требования на характеристики теплового щита, который защищает спускаемый аппарат от перегрева при трении о воздух.

Первые испытания «Ориона», известные как EFT-1 (Exploration Flight Test 1), прошли 5 декабря 2014 года. Ракета-носитель Deltv IV Heavy подняла апогей орбиты спускаемого аппарата корабля до 5900 км, в атмосферу Земли он вошел на втором витке со скоростью 8,9 км в секунду. Испытания были признаны успешными, хоть и с некоторыми оговорками.

Согласно первоначальному плану, который был предложен компанией Lockheed Martin в 2006 году, для теплоизоляции «Ориона» предполагалось использовать сегментированное покрытие из материала PICA, который был изобретен в 1990-х годах Исследовательским центром НАСА им. Эймса. Сейчас усовершенствованная версия этого покрытия используется, например, на грузовых космических кораблях «Дракон» (Dragon) компании SpaceX и будет использована на пилотируемых кораблях этой компании. Как отмечал основатель SpaceX Илон Маск, его корабли при необходимости будут способны возвращаться на Землю из дальнего космоса.

В конце 2007 года компанией Boeing, которая выступала в качестве субподрядчика Lockheed Martin, был изготовлен прототип теплозащитного щита из PICA. Однако в апреле 2009 года для экономии массы спускаемого аппарата и снижения его стоимости было принято решение заменить PICA на AVCOAT – абляционный материал, созданный еще для лунных кораблей «Аполлон». Лобовой экран нового щита был сделан моноблочным, а не сегментированным.

Во время EFT-1 корпус спускаемого аппарата «Ориона» был покрыт именно таким теплозащитным покрытием. В 2018 году корабль должен будет облететь Луну и вернуться на Землю со скоростью почти 11 км в секунду (полет будет проходить без выхода на орбиту Луны). Специалисты, однако, отмечают, что максимальная температура нагрева в атмосфере при увеличении скорости с 8,9 до 11 км/с растет экспоненциально. Это не должно стать проблемой для AVCOAT, но конструкция теплозащитного щита к 2018 году все-таки изменится по сравнению со щитом того корабля, который отправился в космос год назад.

Во-первых, теплозащитный экран станет полностью сегментированным, он будет состоять из 180 блоков. Это необходимо для упрощения производства и сборки экрана. Подложка экрана, состоящая из титанового скелета с покрытием из углепластика, также будет модернизирована с целью облегчения.

Во-вторых, сверху щит будет покрыт теплоизоляционным материалом. Продолжительность полета корабля в миссии EM-1 (Exploration Mission 1) в 2018 году составит три недели, а во время последующих миссий в 2020-х годах корабль будет находиться в окололунном пространстве в течение месяцев. Теплоизоляционное покрытие необходимо, чтобы снижать тепловые потери космического аппарата в тени и препятствовать перегреву на Солнце. По своему строению теплоизоляционный слой будет похож на теплозащитный экран с дополнительным серебряным покрытием сверху. Благодаря металлическому покрытию «Орион» станет еще больше похож на лунные корабли 1960-х годов. Разработчики отмечают, что дополнительная защита создаст еще один барьер для радиации, с которой придется столкнуться астронавтам в открытом космосе, а особенно – при пролете через радиационные пояса Земли.

Первое фото: прототип лобового теплозащитного экрана для корабля «Орион», изготовленный компанией Boeing в 2007 году из материала PICA. Второе и третье фото: лобовой щит корабля «Орион» из материала AVCOAT, применявшийся во время тестового полета 5.12.2014. Четвертое фото: сборка сегментированного щита для корабля, который облетит Луну во время миссии EM-1 в 2018 году.

1. Прототип плиточного щита из PICA, 2007 г.

2. Монолитный щит из AVCOAT, 2013 г.

3. Монолитный щит из AVCOAT, 2014 г.

4. Плиточный щит из AVCOAT, 2015 г.

‹ ›

Подробности

Опубликовано: 20.11.2015 19:51

Согласно новым данным, тонкие, продольные следы на поверхности Фобоса свидетельствуют о ранних признаках того, что этот объект разваливается на части.

Фобос – маленькая луна, которая расположена к Марсу ближе, чем какой-либо другой спутник к своей планете. За каждые 100 лет она приближается к Марсу на 2 метра. По мере того, как спутник приближается, влияние гравитации Марса на него усиливается, и, согласно проведенным исследованиям, гравитация разрушит напоминающий картофелину спутник на части через 30-50 миллионов лет.

«Мы думаем, что Фобос уже начал разрушаться, и первые признаки этого распада – образование этих канав», – говорит Терри Харфорд, научный помощник из Центра космических полетов им. Годдарда в Мэриленде, автор данной работы.

Изначально исследователи подозревали, что «канавы» на Фобосе образовались в результате его столкновения с другим космическим объектом, которое чуть не разрушило спутник на части. Однако этой гипотезе противоречит тот факт, что «канавы» исходят не из самого кратера Стикни, образовавшегося при столкновении. Они концентрируются на другом, близлежащем участке поверхности. Есть и другая гипотеза, согласно которой вещество выбитое с Марса ударами крупных метеоритов, ударялось о поверхность Фобоса и прорывало в ней эти «канавы».

Тем не менее, новая модель, которую спроектировали Харфорд и его коллеги, показывает, что «канавы» на Фобосе больше напоминают следы «тонких, продольных повреждений». Такое предположение выдвигалось еще в 1970-1980-е годы.

Исследователи предполагают, что по мере того, как Марс и Фобос становятся ближе, сила гравитации образует напряжение внутри меньшего тела, которое и вызывает растрескивание. Эта теория появилась, когда космический аппарат «Викинг» впервые передал изображения Фобоса. Однако в те времена ученые считали, что Фобос является достаточно твердым телом, а потому постепенное разрушение спутника марсианской гравитацией представлялось маловероятным. Официальные представители НАСА сообщают, что, согласно последним исследованиям, Фобос покрыт мощным слоем рыхлой пыли толщиной около 100 метров.

Ученые также отметили, что некоторые «канавы» выглядят более свежими, чем другие, что хорошо объясняет теорию о «тонких, продольных повреждениях». Кроме того, ученые добавляют, что такой подход может оказаться применимым при анализе сценариев развития спутников Нептуна и Тритона. Они притягивается к своим планетам аналогичным образом. Многие экзопланеты, находящиеся на сверхнизких орбитах, тоже могут испытывать разрушительное гравитационное влияние своих звезд.

Результаты исследования были представлены 10 ноября на ежегодном съезде Американского астрономического общества в Нэшнл Харбор (штат Мэриленд).

Подробности

Опубликовано: 19.11.2015 11:04

Американские ученые провели съемку системы молодой звезды LkCa 15, на которой запечатлен газопылевой диск с формирующимися в нем планетами. Статья об этом исследовании была опубликована в журнале Nature 18 ноября. Данная съемка стала первым случаем, когда находящиеся в процессе формирования из газа и пыли планеты удалось сфотографировать напрямую.

Звезда LkCa 15 находится в 450 световых годах от нас. Она, как и Солнце, относится к типу желтых карликов, но возраст LkCa 15 составляет всего 2 млн лет (для сравнения, наша звезда появилась около 4,6 млрд лет назад). Вокруг LkCa 15, как это часто бывает у молодых звезд, находится диск из вращающегося горячего газа и пыли. Из этого вещества, как считают ученые, и образуются планеты.

В ходе предыдущих исследований в газопылевом диске около звезды LkCa 15 были отмечены пробелы. Считается, что такие следы создают планеты, которые «расчищают» пространство вокруг своих орбит. Более того, асимметрии и тепловые аномалии в газе свидетельствовали о влиянии планет на диск. В 2011 году по этим косвенным признакам ученые сделали вывод о существовании планеты LkCa 15b – газового гиганта, расположенного на расстоянии 16 астрономических единиц от звезды (в Солнечной системе он находился бы между орбитами Сатурна и Урана).

Сейчас ученые из Аризонского университета получили снимки системы LkCa 15, сделанные 8,4-метровым Большим бинокулярным телескопом (LBT, Large Binocular Telescope) с адаптивной оптикой. На фотографиях на предполагаемой орбите LkCa 15b были зафиксированы альфа-водородные фотоны, которые должны выделяться при падении сильно нагретого вещества на молодые планеты. Это стало подтверждением наличия планеты на этой орбите. Более того, в другом промежутке в газопылевом диске была обнаружена планета LkCa 15c. Ученые предполагают, что около этой звезды есть и третья планета – LkCa 15d.

Таким образом, гипотеза, связывающая строение газопылевых дисков в молодых звездных системах с наличием в них планет, получила веское подтверждение. В дальнейшем наблюдение за дисками более удаленных звезд, для которых провести прямую съемку не представляется возможным, позволит с большой вероятностью предполагать наличие около них планет.

Подробности

Опубликовано: 18.11.2015 12:22

Сразу две американские компании, SpaceX и Blue Origin, объявили о планах провести до конца 2015 года очередную попытку мягко вернуть ракетную ступень на Землю.

Для SpaceX это будет третья попытка вернуть ракету Falcon 9 в текущем году. В январе ступень ракеты, выводившей на орбиту грузовой корабль Dragon, разбилась о плавучую автономную посадочную платформу из-за нехватки гидравлической жидкости в механизме управления решетчатыми крыльями системы ориентации. Неудача в апреле, согласно заявлениям официальных лиц, была вызвана «задержкой в реакции» системы управления. Судя по опубликованной видеозаписи, ступень при торможении потеряла устойчивость. Позднее вертикальное положение было восстановлено, но грубое касание посадочной площадки привело к поломке одной из посадочных опор. Из-за этого уже севшая ступень завалилась на бок и взорвалась. Третья попытка вернуть ступень должна была состояться в июне. Ей помешала авария ракеты-носителя на этапе работы первой ступени. Возобновление полетов Falcon 9 должно состояться только в декабре. Представители SpaceX уже подтвердили, что в ходе ближайшего пуска, целью которого будет вывод на низкую орбиту Земли одиннадцати спутников Orbcomm OG2, будет предпринята попытка вернуть первую ступень Falcon 9 на плавучую баржу в Атлантическом океане.

В прошлом возвращение Falcon 9 к полетам планировалось в ноябре, но затем сместилось на декабрь. Точная дата старта пока не была анонсирована. Модернизированная первая ступень ракеты (которая теперь получила индекс Falcon 9 FT – Full Thrust, т. е. с полной тягой) проходит испытания на тестовом комплексе SpaceX в Техасе с сентября. Тогда был проведен короткий прожиг, который выявил проблему в одном из двигателей. Расследование причин аномалии и исправление недостатков заняло более месяца. Ступень вернулась на испытательный стенд только в октябре. По некоторым неподтвержденным данным, новые длительные огневые испытания состоялись в понедельник 9 ноября, но если они и были, то, по данным на 13 ноября, не удовлетворили специалистов SpaceX. Наконец, 17 ноября в неофициальной группе SpaceX в Фейсбуке было опубликовано новое фото стенда без установленной на нем первой ступени. Ступень ракеты могла быть снята по двум причинам. Если новые испытания ступени прошли в выходные или в начале этой недели, в ближайшие 1-3 дня, после анализа полученных данных, компания опубликует официальное объявление, а ступень отправится на космодром. Обычно доставка ракеты и подготовка ее к полету занимают 3-4 недели. Если же ступень была снята из-за того, что испытания выявили новую проблему, которую нельзя устранить на стартовом стенде, возвращение Falcon 9 к полетам может быть перенесено на следующий год.

Компания Blue Origin, созданная основателем интернет-магазина Amazon Джеффом Бизосом, как и SpaceX, имеет космические амбиции. 15 сентября 2015 года она объявила, что планирует создать многоразовую ракету-носитель с использованием собственных двигателей BE-4, работающих на метане и кислороде. Однако пока что даже точные характеристики этой ракеты остаются неизвестными. Зато у этой компании есть еще один проект, находящийся на завершающей стадии разработки. Это суборбитальная одноступенчатая ракета с герметичной пилотируемой капсулой New Shepard. Ракета, оснащенная кислородно-водородным двигателем BE-3, способна подниматься на высоту более 100 км. Она имеет реактивную систему посадки и должна садиться на раскладные опоры. Для мягкого возвращения капсулы, которая отделяется от ступени при достижении максимальной высоты, используются парашюты. Эту систему предполагается использовать как для запуска туристов в околокосмическое пространство, так и для проведения экспериментов в условиях микрогравитации. Если верить заявлениям Blue Origin, первые контракты с научными учреждениями уже подписаны, а коммерческая эксплуатация системы начнется в следующем году.

Предыдущие испытания New Shepard прошли 29 апреля 2015 года, однако они были признаны лишь частично успешными. Ракета успешно поднялась на высоту почти 93,6 км. Согласно пресс-релизу, в ходе взлета и прохождения этапа максимального аэродинамического сопротивления все системы работали нормально. После набора высоты отсек для экипажа отделился от ракеты. Позднее он совершил посадку на парашютах в соответствии с планом испытаний. Двигательный же модуль не смог мягко приземлиться и разбился. Проблему связывают с потерей давления в гидравлической системе. Blue Origin отмечала, что еще до этого начала заниматься разработкой более надежной гидравлической системы.

Blue Origin не отличается открытостью, свойственной SpaceX, и мало сообщает о текущем ходе работы. Мы лишь знаем, что повторные испытания, предварительно намеченные на лето, не состоялись. 12 декабря директор по развитию бизнеса Blue Origin Эрика Уогнер заявила, что новый полет New Shepard состоится до конца этого года. От его результатов будет зависеть, когда начнется коммерческая эксплуатация системы. Пока первый коммерческий полет планируется во втором квартале 2016 года. Впрочем, до этого срока Blue Origin еще предстоит получить лицензию на осуществление таких пусков в Федеральном управлении гражданской авиацией (FAA) США.

Таким образом, в оставшиеся 40 с небольшим дней 2015 года две американские компании планируют провести испытания, цель которых – мягко вернуть ракету на Землю после высотного полета. С одной стороны, SpaceX имеет более значительный опыт таких испытаний. С другой, на стороне Blue Origin более простые условия – небольшая ракета и посадочная площадка на суше.

Подробности

Опубликовано: 17.11.2015 14:25

В декабре этого года завершается десятилетняя федеральная космическая программа (ФКП) – основной финансовый документ российской космической отрасли, на который ориентируется правительство при ежегодном распределении средств. ФКП описывает не только проекты и научно-исследовательские работы, на которые будет выделяться финансирование, но и конкретные погодовые объемы этого финансирования. Как пишет газета «Известия» в сегодняшней статье, ФКП на 2016-2025 годы будет утверждена 24 ноября.

В четверг 12 ноября в Сочи состоялось совещание при участии президента России Владимира Путина, главы Роскосмоса Игоря Комарова и председателя Научно-технического совета Роскосмоса и ОРКК Юрия Коптева. В ходе встречи представители космической отрасли надеялись добиться того, чтобы сокращение бюджета ФКП по сравнению с весенним вариантом (уже ужавшимся с 2,4 до 2 трлн рублей) составило 300 млрд рублей, а не 600, как на том настаивает Минфин. Содержание разговора не было опубликовано, но предполагается, что решение принять пока не удалось.

Сейчас основным приоритетом для Роскосмоса (Путин также во вступительной речи подчеркнул свою приверженность такому подходу) является прикладная космонавтика. Вероятно, вне зависимости от выбранного бюджетного плана, финансирование программ по созданию военных космических аппаратов, спутников зондирования Земли и государственных систем связи сохранится. Продолжится производство спутников «Электро-Л» и разработка нового «Электро-М», развитие метеорологических спутников «Метеор», и, конечно, аппаратов для дистанционного зондирования Земли «Ресурс» (с индексами «П», «ПМ») и схожих военных аппаратов «Персона». Также в планах были и, вероятно, останутся новые спутники «Обзор-О» и «Обзор-Р», которые придут на смену «Канопусам-В». Некоторые работы, однако, могут быть сокращены. Например, необходимость системы «Арктика» для контроля за северными районами Земли уже была поставлена под сомнение.

На втором месте по значимости для Роскосмоса научная и исследовательская космонавтика. Согласно заявлению заместителя руководителя Роскосмоса Михаила Хайлова, сделанному 16 ноября, финансирование научной программы – во всяком случае, аппаратов, производством которых занимается НПО им. Лавочкина – не изменится. Неясно, однако, о каком варианте ФКП из двух говорил Хайлов. Тем не менее, в любом случае можно ожидать, что в ФКП останутся обсерватории «Спектр-РГ» (2017) и «Спектр-УФ» (после 2020) и, как минимум, две лунные станции – «Луна-25» (Глоб, 2018-2019) и «Луна-26» (Ресурс, 2020). Совместной российско-европейской программе «Экзомарс» тоже ничего не грозит.

В самом тяжелом положении оказалась пилотируемая космонавтика. В худшем случае сокращение расходов на нее составит до 70%. Роскосмос уже официально проинформировал международных партнеров о желании продолжить эксплуатацию МКС как минимум до 2024 года. Это означает, что до этого срока Россия не прекратит пилотируемые полеты в космос. Вероятно также, что многострадальный Многофункциональный лабораторный модуль в конце концов будет отремонтирован и запущен к МКС, а с ним и узловой модуль «Причал». Остальные пилотируемые проекты под вопросом. Вероятно, можно забыть про попытку облететь Луну в 2025 году. Научно-исследовательские работы по освоению Луны, включая проработку концепции пилотируемого посадочного аппарата, скорее всего, будут вычеркнуты из ФКП.

Если проект перспективного пилотируемого корабля не будет закрыт совсем, что маловероятно, начало его летных испытаний может быть перенесено за пределы 2025 года. А вот научно-энергетический модуль МКС (НЭМ) рискует сильнее. Недавно в СМИ появлялись сообщения, что проект еще находится на ранней стадии развития, поэтому его можно безболезненно закрыть и заменить на другой – более компактный и экономичный. По всей видимости, новый энергетический модуль, который в 2014 году предлагался для высокоширотной орбитальной станции, будет вписываться в размерность легкой ракеты «Союз-2». У трансформируемого (надувного) модуля, который, как и другие космические аппараты для пилотируемой программы разрабатывает РКК «Энергия», при резком сокращении ФКП остается очень мало шансов на появление.

Особняком стоит водородная утяжеленная водородная ракета «Ангара-А5В» грузоподъемностью до 35 т. С одной стороны, включение ее в ФКП в первую очередь обосновывалось необходимостью создать средство для отправки нового пилотируемого корабля к Луне – а эти планы сейчас потеряли актуальность. С другой стороны, к началу 2020-х годов у Китая и американских компаний должны появиться ракеты-носители, по своей грузоподъемности существенно превышающие нынешние, а «Ангара-А5» в базовом варианте лишь незначительно превосходит уже имеющийся у нас «Протон-М». Водородная «Ангара» могла бы быть полезна для запуска тяжелых спутников на геостационарную орбиту. Однако с третьей стороны – попробуем копнуть глубже – в ФКП не планируется разработка космических аппаратов, которые нельзя было бы вывести «Протоном». Так стоит ли создавать для них носитель, особенно если это будет означать отказ от финансирования других, более перспективных средств выведения? В частности, закрыты могут быть опытно-конструкторские работы с кодом «Феникс», под которыми подразумевалась ракета-носитель «Союз-5» с метановыми двигателями. Считается, что газовые двигатели будут полезны при создании многоразовых систем. Они могут иметь характеристики, не уступающие характеристикам высоконапряженных керосиновых двигателей, при гораздо меньшем давлении в камере сгорания. Потенциально метановые двигатели должны быть дешевле двигателей линейки РД-170, которые собирает НПО «Энергомаш». Сейчас использовать метановые двигатели на перспективных носителях планируют сразу три американские компании: United Launch Alliance, Blue Origin и SpaceX. Таким образом, практического смысла «Ангара-А5В» не имеет, а со стратегической точки зрения выгоднее поддержать развитие метановых технологий. Технология кислородно-водородных ступеней в любом случае должна возродиться, поскольку проект нового разгонного блока КВТК разработки Центра им. Хруничева отменять не планируется.

Подробности

Опубликовано: 02.11.2015 22:32

 В четверг 12 ноября глава госкорпорации Роскосмос Игорь Комаров и глава Научно-технического совета Роскосмоса и ОРКК Юрий Коптев в Сочи представили Владимиру Путину несколько вариантов Федеральной космической программы на 2016-2025 годы. Предположительно, представители космической отрасли в ходе этой встречи надеялись избежать максимально жесткого сокращения бюджета, на котором настаивает Минфин. Известно, что наиболее комфортный вариант ФКП оценивается в 2 трлн рублей. В СМИ появлялись публикации о вариантах, урезанных до 1,8 и 1,5 трлн. Кроме того, есть слух о подготовке жестко экономной программы стоимостью 1,1 трлн. О результатах встречи мы, скорее всего, узнаем на следующей неделе. Если будет принят урезанный вариант, наиболее жесткое сокращение ждет пилотируемую космонавтику.

В понедельник 9 ноября компания SpaceX провела очередные огневые испытания (длительность 208 с) первой ступени ракеты Falcon 9 FT, которая должна будет вывести на орбиту спутники Orbcomm OG2 в декабре. О результатах испытаний информации нет, однако известно, что ступень все еще остается на испытательном комплексе, а не отправлена на мыс Канаверал. Рядом с ней отмечена активная деятельность. Интервал от отправки ракеты на космодром до пуска обычно составляет не менее 3-4 недель.

5 ноября. На Гавайях во время испытательного полета разбилась ракета-носитель сверхлегкого класса Super Strypi. Ее разрабатывают компании Aerojet Rocketdyne и Sanada National Laboratories. Основным заказчиком является министерство обороны США.

2 ноября. Сегодня прошло ровно 15 лет с начала работы первой экспедиции на МКС. Корабль «Союз ТМ-31» 2 ноября 2000 года доставил на станцию астронавта Уильяма Шепарда и космонавтов Сергея Крикалева и Юрия Гидзенко.

2 ноября. Британская оборонная корпорация BAE Systems вложила 31,2 млн долларов в компанию Reaction Engines, которая обещает разработать гибридный двигатель Sabre для многоразового космического самолета Skylon.