Топ-5 космических достижений землян за последние 10 лет

Если из-за коронавируса ты пропустил не только новость, что аппарат SpaceX доставил астронавтов NASA на МКС, но и целое десятилетие в космосе — рассказываем, что интересного произошло вне Земли за эти годы.

Поворотись-ка, спутник

Обратная сторона Луны — та, которую мы не видим из-за практически одинакового периода вращения спутника вокруг своей оси и обращения вокруг Земли, — не давала покоя ученым с момента начала наблюдения. Самое близкое к нам небесное тело всегда подставляет для изучения только одно полушарие, всего-навсего 59% своей поверхности, будто не понимает, что этим только подстегивает неугомонное человеческое любопытство и стремление заглянуть за единственную закрытую дверь среди сотни распахнутых настежь.

Первые фотографии обратной стороны были получены в 1959 году — спасибо советской автоматической станции «Луна-3». Позже, в 1968-м, невидимое полушарие наблюдали вживую американские астронавты, пролетавшие над ним на космическом корабле «Аполлон-8». Эти и некоторые другие скудные свидетельства и нечеткие кадры помогли составить приблизительное представление о том, как выглядит Луна с другой стороны: она намного светлее, здесь всего два больших моря (Море Москвы и Море Мечты), зато на ней располагается самый большой кратер — Бассейн Южный полюс — Эйткен.

Здесь же находятся водоемы, названия которых, если выстроить их в цепочку, могут стать емким описанием грустной любовной истории: Озеро Удовольствия, Озеро Забвения и Озеро Одиночества.

Первое фото обратной стороны луны
Первое фото обратной стороны Луны
Фото
Ростех

Пролить еще одну порцию света на темную сторону Луны решил Китай и 7 декабря 2018 года запустил автоматическую межпланетную станцию «Чанъэ-4» с луноходом «Юйту-2» на борту. «Юйту-2», кстати, переводится как «Нефритовый заяц — 2» — так в китайском фольклоре часто называли кролика, якобы обитающего на Луне (на самом деле темные пятна на поверхности спутника просто похожи на это животное, если напрячь не только вооруженный взгляд, но и воображение). 

В ходе миссии была запланирована посадка в кратере Фон Карман в Бассейне Южный полюс — Эйткен: во многом выбор локации был продиктован тем, что Теодор фон Карман, в честь которого назван кратер, был научным руководителем отца китайской космонавтики Цяня Сюэсэня. Да и сам Южный полюс — Эйткен считается древнейшим самым крупным бассейном всей Солнечной системы — как тут удержаться? Кроме того, «Юйту-2» предстояло совершить забор и исследование грунта, чтобы земные исследователи смогли проанализировать образцы и выдвинуть какую-нибудь увесистую теорию о геологической истории лунной мантии. Ну и в качестве приятного бонуса — проверка гипотетических возможностей систем дальней космической связи.

3 января 2019 года «Чанъэ-4» успешно совершил посадку — впервые в мире прилунился на обратной стороне спутника. Это же позволило получить первые в истории фотографии невидимой стороны с близкого расстояния и непосредственно с места событий. «Юйту-2» и «Чанъэ-4» до сих пор находятся на Луне и работают там циклическим вахтовым методом: несколько лунных дней работают, потом некоторое время (около 14 дней — столько длится лунная ночь) отдыхают, уходя в спящий режим. Почти за полтора года «Юйту-2» преодолел по поверхности спутника около 500 метров. Да, для зайца, пусть и нефритового, скорость на первый взгляд черепашья, но тут важно учитывать рельеф и тот факт, что действовать ему приходится практически вслепую: для связи с Землей используется специальный ретрансляционный спутник «Цюэцяо» (переводится как «Сорочий мост» — ох уж эта космическая поэтика).

Китайский ровер на обратной стороне Луны
Китайский ровер на обратной стороне Луны
Фото
CASC/China Ministry of Defense

Еще одним достижением программы «Чанъэ-2» стал биологический эксперимент, проведенный на Луне. Борт снабдили небольшим контейнером: почвой, водой, воздухом и различными организмами (семенами хлопчатника, рапса, картофеля, резуховидки, яйцами плодовой мухи дрозофилы и дрожжевыми грибками).

За пару месяцев до отправки миссии все эти организмы законсервировали, а 3 января, после благополучной посадки на поверхность спутника, активировались системы полива, контроля тепла и поддержания температуры, а также видеонаблюдения. Уже 15 января на конференции объявили, что камеры зафиксировали произрастание одного из семян хлопка. До яблонь на Марсе, может, пока и далековато, но лунный хлопок уже заколосился на горизонте.

 Сделано в России

 В 2011 году был запущен международный космический проект «Радиоастрон», ведущее участие в разработке и реализации которого принадлежит России — Роскосмосу и Российской академии наук (Астрокосмический центр Физического института им. П.Н. Лебедева, Институт космических исследований РАН). «Радиоастрон» нужен для проведения фундаментальных астрофизических исследований в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Для таких амбициозных целей был создан орбитальный телескоп «Спектр», внесенный в Книгу рекордов Гиннесса как крупнейший своего типа.

Эта махина позволяет получить самое высокое угловое разрешение за всю историю астрономии — 7 микросекунд дуги при базе 340 000 км. Если эти цифры тебе ничего не говорят, то представь себе, что долгое время смотрел на мир через щель в жалюзи, а потом кто-то оборвал шторы вместе с карнизом да еще для верности окно открыл. Так, обсерватория «Спектр-РГ» способна вести исследования в рентгеновском и гамма-диапазонах, что дает прежде нереальное разрешение: можно разглядеть соринку в самых удаленных глазах Галактики.

Запуск обсерватории Радиоастрон, 2011 год.
Запуск обсерватории «Радиоастрон», 2011 год
Фото
Astro Space Center

«Радиоастрон» в целом и телескоп «Спектр-РГ» в частности помогли впервые детально рассмотреть максимально удаленные объекты с рекордным в астрономии разрешением, в том числе события в окрестностях далеких сверхмассивных черных дыр, открыть новые звездные скопления, квазары и пульсары, заприметить остатки сверхновых, насчитать несколько миллиардов черных дыр и вплотную приблизиться к построению высокоточной астрономической координатной системы и модели гравитационного поля Земли.

В месяц «Радиоастрон» проводил около 100 экспериментов. На Земле в качестве синхронных радиотелескопов задействовали два стометровых радиотелескопа в Грин-Бэнк (США) и в Эффельсберге (Германия), а также радиообсерваторию Аресибо (Пуэрто-Рико). Но не только эта коллаборация делает проект международным: поскольку расходы на программу просто космические, «Радиоастрон» как бы сдавался в научную аренду. Для этого был создан международный комитет, куда любой ученый из любой точки мира мог подать заявку на наблюдательное время, а из этого потока комиссия выбирала наиболее жизнеспособные и интересные идеи.

Несмотря на то что гарантийный срок телескопа истек еще в 2014 году, связь с ним была потеряна только в январе 2019-го, то есть спустя 7 лет с момента запуска. После нескольких месяцев обсуждения на государственном уровне было решено свернуть проект.

 Многоразовые ракеты

Транспортные расходы — одни из самых ощутимых в космической отрасли. Львиная доля здесь приходится на ракеты, без которых невозможен ни один запуск, вернее, на первые ступени ракет. На эту часть конструкции приходится в среднем две трети стоимости всей ракеты, но еще до недавнего времени это был расходный материал на один раз (это как каждое утро пить кофе из новой алмазной кружки и выбрасывать ее в мусор). Поэтому перед самыми пытливыми умами в XXI веке стоял уже вопрос не как выйти на орбиту, а как сделать это дешево.

22 декабря 2015 года это наконец удалось сделать: SpaceX провела первую в истории успешную вертикальную посадку первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 v1.2 на землю после вывода полезной нагрузки на околоземную орбиту. После этого Маска было не остановить: уже 8 апреля 2016 года SpaceX впервые успешно посадила первую ступень Falcon 9 на морскую платформу с ультраромантичным названием — это только Маск мог окрестить автономный беспилотный корабль-космопорт «Of Course I Still Love You» («Конечно, я все еще люблю тебя»). Впрочем, другая платформа называется «Just Read the Instructions» («Просто прочти инструкции») — и то и то по мотивам фантастической новеллы Иэна М. Бэнкса «Игрок».

Первая посадка Falcon 9
Первая посадка Falcon 9
Фото
Space.com

Возвращаемые ступени с возможностью их повторного и даже многократного использования позволили в разы сократить расходы: по оценкам SpaceX, один запуск обходится в среднем в 61 млн долларов, у NASA же эти цифры достигают 450 млн долларов. Пять лет назад обратная посадка первой ступени казалась чем-то нереальным, но если к чему человечество быстро привыкает, так это к фантастике, а подготовку к запуску могут увидеть зрители во всем мире.

К слову, съемочная группа Discovery Channel получила уникальный доступ в штаб-квартиры NASA и компании SpaceX. Увидеть работу ЦУПа, эксклюзивные кадры и интервью с разработчиком и главным инженером SpaceX Илоном Маском, астронавтами Бобом Бенкеном и Дагом Харли и директором НАСА Джимом Брайденстайном, а также изнанку совместной работы инженеров SpaceX, разработчиков и ученых NASA можно в проекте «NASA и SpaceX: путешествие в будущее», который выйдет на Discovery Channel 2 июня в 22.00.

 В поисках новой Земли

Несмотря на то что Земля кажется нам необъятной, возрастающие потребности человечества уже не может обеспечить одна планета. На настоящий момент нам нужно около 1,74 планеты, а если тенденция потребления ресурсов сохранится, то к 2030 году понадобится уже две Земли. Поскольку в 3D-принтер планету засунуть не удастся, нужно искать клоны где-то на просторах Галактики. С этой целью, а также из научного любопытства вот уже несколько десятилетий космос бороздят аппараты, выискивающие потенциально пригодные для обитания двойники нашего голубого шарика. Больших успехов на этом поприще добился телескоп «Кеплер», однако в 2013 году он вышел из строя.

На смену ему 18 апреля 2018 года был запущен TESS — телескоп, предназначенный для обнаружения планет за пределами Солнечной системы. В NASA его миссию назвали самой масштабной экспедицией по поиску экзопланет, поэтому и расходы на программу были сопоставимо грандиозными: разработка обошлась в 200 млн долларов: а стартовый капитал Массачусетскому технологическому институту предоставила компания Google.

Телескоп оправдал и доверие, и возложенные надежды, и вложенные средства: всего за год работы, задействуя метод транзитной фотометрии, основанный на наблюдениях за прохождением планеты на фоне звезды, он нашел 21 экзопланету, 850 кандидатов на статус экзопланет, которые ожидают подтверждения наземными телескопами, три экзокометы, шесть сверхновых звезд.

30 июля 2019 года телескоп обнаружил три планеты, обращающиеся вокруг красного карлика TOI-270 (это у нас под боком, всего 73 световых года от Солнца). Одна из находок — каменистая «суперземля» чуть больше нашей планеты, а другие две относятся к классу «субнептунов». Это позволило ученым сделать предположение, что TESS нашел потенциально недостающее звено теории эволюции планет — промежуточный этап между каменистыми планетами, такими как Земля, и ледяными гигантами типа Нептуна.

Художественное изображение суперземли GJ 357
Художественное изображение суперземли GJ 357
Фото
NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith

Кроме того, в январе 2020 года он обнаружил первую землеподобную планету в зоне обитаемости. Небесное тело с индексом TOI 700d находится на расстоянии около 100 световых лет от Солнца. Ученым еще только предстоит определить состав и структуру атмосферы планеты, но учитывая, что за 11 месяцев наблюдений TESS не зафиксировал у родительской звезды сильной вспышечной активности, то TOI 700d может быть кандидатом в экзопланеты, пригодные для существования жизни. До июля 2020 года TESS будет изучать северную часть небесной сферы, что позволит составить карту трех четвертей неба.

Новые горизонты событий

В 2006 году словом года в США стал свежеизобретенный на злобу дня глагол «оплутонить», то есть понизить в звании или ценности кого-либо или что-либо, как это произошло с теперь уже бывшей планетой Плутон. В январе 2006 года, незадолго до того, как несчастный Плутон разжаловали, к нему была направлена автоматическая межпланетная станция NASA «Новые горизонты» для изучения планеты и ее естественного спутника Харона. Миссии предстояло провести картографирование поверхности Плутона и Харона, исследовать геологию, морфологию и атмосферу, провести поиск колец и новых спутников, а также построить карты температур поверхности Плутона и Харона.

Несмотря на то что за время пути от планеты не осталось и статуса, станция «Новые горизонты» продолжила свою работу. 1 и 3 июля 2013 года камера LORRI с расстояния 880 млн км сняла Плутон и его крупнейший спутник Харон в сверхвысоком качестве. Камера «Новых горизонтов» делает снимки при гораздо большем фазовом угле, что позволяет получить важную информацию о свойствах поверхности Плутона и Харона — например, о наличии слоя мелких частиц, покрывающих поверхность. Качество изображений доходит до 80 метров на пиксель, тогда как у знаменитого «Хаббла» оно составляет примерно 200 километров. Поэтому с помощью фотографий «Новых горизонтов» можно рассмотреть рельеф Плутона в подробностях — разглядеть горы, равнины, кратеры и прочие детали ландшафта.

Помимо сверхточной техники для съемок и научного оборудования на борту обсерватории находятся и культурные артефакты: капсула с прахом первооткрывателя Плутона Клайда Томбо, диск с именами людей, участвовавших в акции NASA «Отправьте свое имя на Плутон» (добровольцев набралось почти 435 тысяч человек), две монеты, два флага США, почтовая марка США 1990 года «Pluto: Not Yet Explored» и фрагменты первого обитаемого частного космического аппарата SpaceShipOne. Сложно представить себе ситуацию, в которой бы понадобился этот затейливый набор, однако никогда не угадаешь, какой стартерпак пригодится в спонтанной колонизации Плутона.

Снимок Плутона New Horizons
Снимок Плутона New Horizons
Фото
Nasa

Пока комиссии решают, отправлять ли «Новые горизонты» в третий пролет мимо одного из тел в поясе Койпера и найдется ли подходящий астрономический объект для изучения, NASA детально исследует уже знакомые горизонты.

Увидеть первый за 9 лет запуск можно в проекте «Астронавты SpaceX: первый полет» 9 июня в 22.00 (мск) на Discovery Channel, а взглянуть на подготовку этого эпохального события — в проекте «NASA и SpaceX: путешествие в будущее», который выйдет на Discovery Channel 2 июня в 22.00 (мск). Зрители увидят запуск пилотируемого корабля вместе комментариями экспертов и космонавтов и станут свидетелями этого события. 

Комментарии

1
под именем
  • Топ
  • Все комментарии
  • Достижения то где? Я плохо читал?