На днях зонд NASA «Юнона» (Juno) совершил рекордное сближение с Ио — спутником Юпитера и самым вулканически активным небесным телом Солнечной системы. Зонд пролетел на удалении всего 1500 км от спутника или в десять раз ближе, чем до этого. Во время сближения «Юнона» сделала множество снимков тремя бортовыми камерами и показала мир Ио, каким мы его ещё не видели.

Фрагмент поверхности Ио при пролёте зондом «Юнона» 30 декабря 2023 года (нажмите для увеличения). Источник изображения: NASA

В отличие от других лун Юпитера, Ио — это скалистый и сухой мир. Другие спутники газового гиганта покрыты ледяными щитами и, похоже, скрывают под ними толщи воды. Ничего такого на Ио нет, кроме сотен действующих вулканов. Близкое расположение к Юпитеру вызывает гравитационные возмущения в коре Ио и разогревает её. Астрономам и планетологам интересно изучать этот уникальный по совокупности редких факторов инопланетный мир.

Полученные в ходе пролёта над Ио 30 декабря изображения были опубликованы NASA в минувшие выходные. Сегодня это одни из самых чётких видов данного «адского» мира. Новые данные помогут планетологам определить, как часто извергаются эти вулканы и как эта активность связана с магнитосферой Юпитера.

До сих пор «Юнона» наблюдала за Ио в основном издалека, поскольку космический аппарат совершил 56 пролетов Юпитера, изучая газовый гигант гораздо более детально, чем когда-либо прежде. С момента прибытия в систему газового гиганта в июле 2016 года «Юнона» приближалась к Ио на расстояние в несколько тысяч километров (в последний пролёт сближение составило 11 тыс. км). Ещё один близкий пролет Ио зонд совершит 3 февраля 2024 года, что позволит учёным сравнить изменения на поверхности луны за короткий промежуток времени.

Работая в системе Юпитера, зонд подвергался исходящей от планеты жёсткой радиации. Это не могло не сказаться на работе оборудования и бортовых камер. В последнее время начал проявляться накопительный эффект этого пагубного влияния. Динамический диапазон чувствительности камер снизился, помех стало больше. Инженеры пытаются устранить проблемы, но всему есть предел.

Не дожидаясь окончательного износа оборудования, зонд уничтожат падением на Юпитер в сентябре 2025 года. Уронить «Юнону» на один из спутников Юпитера никто не решится. Потенциально на зонде может быть микробная жизнь с Земли. Заразить ею инопланетный мир было бы неразумно, хотя вероятность этого близка к нулю. Зонд планировали уничтожить ещё в 2018 году, однако он оказался слишком живуч и, как видим, всё ещё приносит учёным много новой информации.

Спустя год после выполнения миссии Artemis-1 NASA показало каково это — находиться внутри космического корабля Orion во время его возвращения на Землю с Луны. В рамках миссии Artemis-2 Orion доставит астронавтов с Земли на окололунную орбиту, а затем вернёт их на планету. Корабль движется со скоростью около 40 000 км/ч и во время спуска на Землю может нагреваться до 2760 °С. Эти ощущения — слуховые и зрительные — были зафиксированы камерами космического аппарата.

Вид на плазму и огонь, охватывающие «Орион» во время возвращения на Землю. Источник изображения: Orion Spacecraft

До запланированного старта миссии Artemis-2 остается меньше года, и экипаж NASA уже начал готовиться к историческому путешествию. С каждой миссией увеличивая количество этапов, которых NASA планирует достичь. Например, если в рамках Artemis-1 корабль Orion без экипажа облетел вокруг Луны и вернулся на Землю, то в рамках Artemis-2 корабль с экипажем должен облететь Луну по другой орбите, а затем вернуться на Землю.

Как и в случае с кораблем Crew Dragon компании SpaceX, в рамках первого полета Artemis-1 NASA провело испытания космического корабля Orion для перевозки экипажа в будущем. Сейчас астронавты готовятся к путешествию вокруг Луны: Рид Уайзман (Reid Wiseman), Виктор Гловер (Victor Glover), Кристина Кох (Christina Koch) и Джереми Хансен (Jeremy Hansen) провели декабрь, отрабатывая аварийный выход из корабля после спуска.

Корабль Orion спроектирован таким образом, чтобы выдерживать экстремальные скорость и внешние силы, которым должен подвергаться космический корабль при возвращении с Луны. Эти показатели обычно выше и больше, чем у экипажей и грузовых кораблей, которые летают на Международную космическую станцию (МКС). Кроме того, Orion использует инновационный манёвр «проскок», чтобы войти в атмосферу и снизить скорость. В ходе этого манёвра Orion как бы «ныряет» в атмосферу Земли, а затем снова набирает высоту. Это позволяет кораблю повысить точность приземления, улучшить работу теплозащитного экрана и снизить перегрузки, которые астронавты будут испытывать при входе в атмосферу Земли.

Видеоклип NASA, демонстрирующий 25-минутный обратный путь капсулы Orion, показывает, как космический корабль медленно ориентируется для правильной посадки. По мере приближения к поверхности Земли капсула окутывается плазмой, и на видео слышен звук проходящего мимо неё воздуха. Эти звуки сопровождаются ударами на протяжении всего обратного полёта, и в отличие от обычного полёта на самолёте, Orion также резко меняет ориентацию несколько раз во время спуска.

Громкие удары перед раскрытием парашютов также присутствуют в видеоклипе, и они повторяются, когда раскрываются основные парашюты. После раскрытия парашютов аппарат становится относительно «спокойным» и покачивается в воздухе, прежде чем шлепнуться в океан, при этом частота звуковых ударов увеличивается.

В рамках подготовки к миссии Artemis 2 NASA объединило служебный и экипажный отсеки космического корабля, который будет выполнять эту миссию. Также ведётся подготовка к полёту первого роботизированного лунного аппарата, который отправится на Луну в рамках программы Artemis. Этот посадочный аппарат Peregrine компании Astrobtic, должен взлететь на ракете Vulcan компании United Launch Alliance (ULA) в январе.

NASA сообщило, что впервые из глубокого космоса по лазерному лучу передано видео в высоком разрешении. Дальность передачи в 80 раз превысила расстояние между Землёй и Луной и составила 31 млн км. Скорость передачи оказалась заметно выше пропускных интернет-каналов на Земле. Видео по лучу загрузилось быстрее, чем его смогли получить в центре управления за несколько сот километров от приёмника.

Источник изображения: NASA

Короткая 15-секундная трансляция была заготовлена заранее. Экспериментальная лазерная установка связи не будет передавать на Землю какие-либо данные с научных приборов станции «Психея» (Psyche). Видео высокого разрешения с котом одного из инженеров проекта было стилизовано под «космический» интерфейс с имитацией жизненных показателей кота по кличке Тейтерс, орбитальных траекторий станции и планет и другими фишками.

Максимальная скорость передачи данных по нисходящему каналу достигала 267 Мбит/с, а минимальная — 62,5 Мбит/с. Закодированный в лазерном луче сигнал принимался установкой, смонтированной на телескопе Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в округе Сан-Диего, Калифорния. До Земли сигнал путешествовал в космосе 101 секунду. На передачу видео в центр NASA в Южной Калифорнии потребовалось больше времени, чем сигнал шёл в открытом пространстве.

Первый раз станция «Психея» установила лазерную связь с Землёй 14 ноября. Тогда она и центр управления обменялись техническими сигналами на расстоянии 16 млн км. А 11 декабря со станции на Землю впервые по лазерному каналу передали потоковое видео с максимальной скоростью передачи. Это было в 10–100 раз быстрее, чем если бы работать по радиоканалам. Возможность передавать данные с большей скоростью будет востребована во время путешествий к Марсу и дальше. Станция «Психея» как раз во время выполнения своей основной миссии в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером испытает лазерную связь на самом дальнем удалении Земли от Марса.

Во время тестовой передачи команда NASA смогла загрузить по лазерному каналу в общей сложности 1,3 Тбит данных. Для сравнения, миссия NASA «Магеллан» к Венере в течение всей своей программы с 1990 по 1994 год передала 1,2 Тбит информации.

Марсоход NASA пробыл на Марсе уже 1000 местных дней (солов) и совершил множество геологических открытий в процессе путешествия по дну древнего озера и частично по следам дельты впадавшей в него реки. Взятые по маршруту разведки образцы ещё предстоит изучить на Земле после 2033 года, если всё сложится удачно, но даже теперь по проделанной работе можно в деталях восстановить геологическую историю этого места.

Часть свежей панорамы на Марсе, склеенной из 993 отдельных снимков (нажмите, чтобы раскрыть). Источник изображения: NASA

Марсоход Perseverance прибыл на Красную планету 18 февраля 2021 года. Компанию ему составил 1,8-кг вертолёт Ingenuity. Перед вертолётом не ставилась задача участвовать в разведке, но его выносливость оказалась настолько большой, что маленькой винтокрылой машине, так или иначе, пришлось помогать марсоходу в изучении местности.

Кратер Езеро, куда совершил посадку марсоход, образовался от удара астероида по Марсу 4 млрд лет назад. Спустя миллионы лет после этого в него устремились потоки воды, которая тогда ещё была на планете. В конечном итоге на месте кратера образовалось озеро до 35 км в поперечнике. Разведка со спутников показала, что в области кратера достаточно осадочных пород, в которых могут быть похоронены следы прошлой биологической жизни на Марсе.

Более детальное изучение минерального состава поверхности почвы в кратере позволило выбрать наиболее перспективные места для взятия проб грунта, которые когда-нибудь могут оказаться на Земле в распоряжении учёных и под прицелом самого совершенного лабораторного оборудования. Места для забора проб выбирались после изучения местности с помощью так называемого планетарного прибора для рентгеновской литохимии, или PIXL.

Оборудование марсохода делало зачистку места забора образца, а прибор PIXL анализировал его минеральный состав. Если он был интересен учёным, то другое оборудование брало керн поверхности и прятало в две титановые пробирки: одну для хранения в ровере (она будет доставлена к ракете для возврата на Землю), а другую для хранения на грунте (её подберёт вертолёт группы по возвращению образцов, если ровер к тому времени сломается).

Так шаг за шагом марсоход прошёл маршрут и собрал чуть больше двух десятков образцов. Из наиболее перспективных для поиска признаков биологической жизни можно считать пробы с фосфатами (на Земле фосфор — это обязательный и обильный спутник жизни), а другие с кремнезёмом. На нашей планете в кремнезёме обычно находят древнейшие ископаемые, поскольку он служит своеобразным консервантом. Нечто подобное ожидается на Марсе.

«Мы выбрали кратер Езеро в качестве места посадки, потому что орбитальные снимки показали дельту — явное свидетельство того, что когда-то кратер заполняло большое озеро. Озеро — это потенциально пригодная для жизни среда, а скалы дельты — отличная среда для сохранения признаков древней жизни в виде окаменелостей в геологической летописи, — сказал научный сотрудник проекта Perseverance Кен Фарли из Калифорнийского технологического института. — После тщательного исследования мы собрали воедино геологическую историю кратера, составив карту его озёрной и речной частей от начала до конца». Выше представлено видео реконструкции заполнения кратера водой в древности, которая сделана по данным разведки марсохода.

26 декабря 2022 года находящийся на орбите Марса зонд NASA MAVEN зафиксировал редкое явление — своеобразный провал в солнечном ветре. Это «окно» вызвало взрывное расширение атмосферы Марса. Космическая погода преподнесла очередной сюрприз, изучение которого позволит больше узнать о потенциально обитаемых мирах вокруг далёких звёзд.

Источник изображения: NASA

Интенсивность солнечного ветра — вылетающих с поверхности звезды электронов и ионов водорода — зависит от её активности и конкретного состояния локальных магнитных полей. Изредка бывает так, что звезда испускает частицы с большей силой и скоростью, которые догоняют более медленные массивы частиц, испущенные раньше. Тогда в нашей системе возникают области повышенной и пониженной концентрации частиц солнечного ветра, и это оказывает влияние на атмосферы планет.

Впервые такое влияние было замечено в 1999 году, когда внезапное ослабление солнечного ветра в 100 раз раздуло атмосферу и магнитосферу Земли. При этом надо помнить, что у Земли есть магнитное поле, которое защищает нас от космических частиц, а у Марса его нет. В то же время у Марса есть индуцированное магнитное поле. Оно возникает в процессе взаимодействия солнечного ветра с ионосферой Марса. Это поле и частицы солнечного ветра способна фиксировать аппаратура орбитального зонда NASA MAVEN.

В ходе наблюдения за электромагнитными явлениями вокруг Марса 26 декабря 2022 года было зафиксировано 10-кратное снижение давления солнечного ветра и 100-кратное снижение плотности его частиц. Анализ данных показал, что в это время ионосфера и индуцированное магнитное поле Красной планеты расширились в три раза. Атмосферу Марса как будто взорвало изнутри. Очевидно, будь Марс в системе с менее «ветреной» звездой, его эволюция пошла бы по другому пути.

Опыт с Марсом показывает, насколько важно проводить измерения на месте. Без орбитальных аппаратов у близких и далёких планет мы не сможем получить информацию о процессах подобного рода. Изучение этих процессов в нашей системе даст информацию для моделирования атмосферных явлений у планет в иных звёздных системах и, в целом, позволит лучше моделировать процессы зарождения жизни на других мирах.

В NASA сообщили, что с недавнего времени зонд «Вояджер-1» (Voyager), дальше всех земных аппаратов забравшийся в межзвёздное пространство, стал присылать на Землю бессмысленные наборы данных. Проблему удалось отследить до бортового компьютера, который должен собирать пакеты данных с телеметрией и показаниями научных приборов. Её решения пока не найдено.

Источник изображения: NASA

Зонд «Вояджер-1» находится на удалении примерно 24 млрд км от нас. Его близнец — «Вояджер-2» — удалился от Земли на 19 млрд км. Сигналы до каждого из них идут, соответственно, 22,5 ч и 18 ч. Проходит до 45 ч или почти двое суток, прежде чем инженеры NASA способны увидеть реакцию зондов на ту или иную команду, что, мягко говоря, не ускоряет решение всё чаще возникающих проблем у 46-летних аппаратов.

Бортовое оборудование «Вояджера-1» начало работать со сбоями около полутора лет назад. Аппарат стал передавать на Землю «неправильную» телеметрию. В его полётной программе ничего не изменилось, но данные телеметрии говорили об обратном. Позже выяснилось, что бортовая система вместо передачи команд на исполнение записывала их в память бортового компьютера вместо отработки. Причину этого не нашли, но работоспособность была восстановлена. Во избежание повторения этой проблемы в будущем была подготовлена программная заплатка. Первой её должны были установить на «Вояджер-2» как на менее ценный с точки зрения сбора научных данных аппарат (он залетел пока не так далеко). Был ли патч установлен на «Вояджер-1», не сообщается.

Система обработки полётных данных «Вояджера-1» (FDS) собирает бортовую инженерную информацию и данные с научных приборов космического аппарата. Затем она передаёт скомпилированные пакеты на телекоммуникационный блок зонда (TMU). Согласно проведённому анализу, пакеты с FDS больше не доходят до TMU, и последний шлёт на Землю повторяющийся и бессмысленный набор нулей и единиц. Специалисты NASA продолжают искать решение проблемы, но в документации 50-летней давности подсказки едва ли найдутся, сетуют в агентстве. А ведь могли сами всё сломать, как произошло этим летом с ошибочной командой по смене ориентации антенны «Вояджер-2».

Астронавты NASA, находящиеся сейчас на Международной космической станции, нашли помидор, который был выращен здесь восемь месяцев назад в рамках эксперимента и позже утерян. Потерял томат их коллега Фрэнк Рубио (Frank Rubio, на фото ниже), уже покинувший станцию после завершения вахты. Предполагалось даже, что Рубио тайно съел овощ.

Источник изображения: Koichi Wakata/Japan Aerospace Exploration Agency/businessinsider.com

Пропавший помидор черри карликового сорта «Красный Робин» был выращен на МКС в рамках проекта NASA VEG-05. Эксперимент стартовал в конце прошлого года. Как сообщалось в апрельском пресс-релизе космического агентства, эксперимент был запущен с целью изучения «роста сельскохозяйственных культур, состава питательных веществ, микробной безопасности пищевых продуктов, вкуса и психологических преимуществ для экипажа на борту».

О найденном помидоре астронавты рассказали во время трансляции, посвящённом 25-летию нахождения МКС на орбите Земли. Как сообщил ресурс Space.com, помидоры были собраны в марте прошлого года, и каждому астронавту дали образец в пакете с застёжкой-молнией. Фрэнку Рубио не повезло — он случайно уронил свой образец, и тот в условиях невесомости затерялся на МКС. После этого коллеги Рубио в течение нескольких месяцев в шутку обвиняли его в том, что он не удержался и съел космический помидор, несмотря на предостережения NASA не есть из-за опасений по поводу потенциального заражения грибками.

«Нашего хорошего друга Фрэнка Рубио, который отправился домой, уже давно обвиняют в том, что он съел помидор, — сообщила астронавт NASA Жасмин Могбели (Jasmin Moghbeli) во время прямой трансляции. — Но мы теперь можем его оправдать. Мы нашли помидор».

В свою очередь, Рубио ранее рассказал, что потратил массу времени в поисках на МКС злополучного помидора, но всё было безуспешно. «Я уверен, что высушенный помидор найдётся в какой-то момент и оправдает меня, через несколько лет», — добавил он, смеясь.

Межпланетная станция NASA Psyche («Психея») передала на Землю первые изображения с камер. Калибровка и тестирование показали, что мультиспектральные камеры (их у аппарата две одинаковые) работают в пределах нормы и готовы к выполнению миссии. Проверка других систем также не вызвала вопросов. Аппарат начнёт научную работу в 2029 году во всеоружии.

Источник изображения: NASA

Станция «Психея» отправилась в космос 13 октября 2023 года. Цель миссии — достичь одноимённого астероида между орбитами Марса и Юпитера. Произойдёт это в 2029 году. Предполагается, что астероид «Психея» — это ядро несформировавшейся планеты, которое не изменилось со времён зарождения Солнечной системы. Изучение такого объекта может дать представление о строении земного ядра, до которого мы просто не в состоянии добраться, хотя оно лежит у нас под ногами.

Станция «Психея» находится в пути около восьми недель. Первый свет — первые изображения с пары камер — получен 4 декабря. Камеры сделали снимки звёздного поля в созвездии Рыб. Поскольку камеры-близнецы станции многоспектральные, что поможет в дальнейшем идентифицировать минералы и металлы на поверхности астероида, снимки делаются через ряд светофильтров. Вся система требовала тестирования и калибровки, с чем команда инженеров NASA успешно справилась. Всего было сделано 68 снимков. Благодаря паре одинаковых камер получится создать точнейшую 3D-карту поверхности астероида.

Камеры будут включены ещё раз при пролёте Марса. Произойдёт это в 2026 году. Кроме получения снимков научные приборы станции будут собирать другую информацию. Например, только в космосе удалось полноценно протестировать сверхчувствительный магнитометр. На Земле он давал погрешность из-за магнитного поля планеты, но в открытом космосе на удалении свыше 10 млн км удалось в полной мере его протестировать. Сама станция и её электронные приборы, кстати, как убедились инженеры, не оказывают существенного влияния на показания магнитометра, что важно для будущих измерений параметров очевидно металлического астероида.

Магнитометр на борту станции всю дорогу будет следить за космической погодой. Он способен улавливать выбросы коронарной массы Солнца и делал это неоднократно с момента включения. Это обогатит наши знания о солнечной плазме далеко за орбитой Земли.

Из других достижений станции можно отметить запуск 8 ноября двух из четырёх основных ионных двигателей. Это первое в истории использование ракетных двигателей на эффекте Холла в дальнем космосе. До сих пор они использовались только на космических аппаратах, выходящих на лунную орбиту. Выбрасывая ионы газа ксенона, сверхэффективные двигатели будут нести космический аппарат к астероиду (путь в 3,6 млрд км) и помогут ему маневрировать на его орбите.

14 ноября станция провела первый сеанс связи по лазерному каналу из относительно дальнего космоса — с расстояния около 16 млн км. Работала установка Deep Space Optical Communications (DSOC), которая передала на Землю пакет данных и приняла обратную передачу. Это была самая дальняя демонстрация оптической связи в истории. Наконец, команда Psyche также успешно включила датчик гамма-излучения в третьем научном приборе — гамма- и нейтронном спектрометре. Затем, в районе 11 декабря, будут включены нейтронные датчики прибора. Все эти возможности помогут команде определить химические элементы, из которых состоит материал поверхности астероида.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) и компания IBM объединились, чтобы создать базовую модель искусственного интеллекта для погодных и климатических приложений. Объединение научных знаний с технологиями искусственного интеллекта, как ожидается, позволит создать модель, которая предложит «значительные преимущества по сравнению с существующими технологиями».

Источник изображения: TheDigitalArtist / Pixabay

Современные ИИ-модели, такие как GraphCast и Fourcastnet, генерируют прогнозы быстрее, чем традиционные метеорологические модели. Однако IBM отмечает, что всё это эмуляторы искусственного интеллекта, а не базовые модели, которые лежат в основе генеративных алгоритмов. Эмуляторы искусственного интеллекта способны формировать прогнозы погоды на основе используемых для обучения данных, но они лишены других приложений и возможностей, которыми можно наделить базовую модель.

NASA и IBM планируют создать ИИ-модель, которая будет иметь расширенную доступность по сравнению с уже используемыми технологиями, а также сумеет обрабатывать больше типов данных. Ещё одной ключевой целью является повышение точности прогнозирования. Ожидается, что алгоритм будет успешно справляться с прогнозированием метеорологических явлений, а также определением условий, способствующих формированию различных явлений, от турбулентности самолёта до лесных пожаров.

Ранее в этом году NASA и IBM выпустили другую ИИ-модель, которая использует данные со спутников аэрокосмического ведомства для геопространственной разведки и является крупнейшей геопространственной моделью на базе ИИ с открытым исходным кодом. С момента запуска эта модель использовалась для отслеживания и визуализации деятельности по посадке и выращиванию деревьев в Кении. Она также задействована для анализа климатических условий на территории ОАЭ.

Мы не раз видели завораживающие снимки изгиба горизонта на Земле, снятого с высоты Международной космической станции. В NASA задумались, как бы это выглядело на Марсе, если бы там летала орбитальная станция? Воплотить идею в жизнь удалось только после трёх месяцев планирования с помощью старого орбитального аппарата 2001 Mars Odyssey, который по время съёмки подверг себя риску.

Нажмите, чтобы увеличить. Источник изображения: NASA

Операция увенчалась успехом. Не предназначенный для этого спутник с намертво закреплённой камерой THEMIS сделал серию из десяти снимков горизонта на Марсе, из которых сшили непрерывное панорамное изображение. На панораме видна поверхность Марса и структура его атмосферы, что поможет лучше понимать её строение и на основе этого совершенствовать климатические модели Красной планеты.

Мало того, что камера THEMIS не предназначена для проделанной работы, так она ещё отвесно ориентирована на поверхность Марса, поскольку занималась анализом поверхности и составом атмосферы. Чтобы получить панорамные снимки горизонта Марса спутник должен был развернуть камеру примерно на 90 ° и при этом удерживать солнечные батареи плоскостью к Солнцу. Инженеры подобрали нужную ориентацию спутника, но ради этого пришлось на много часов пожертвовать связью с Землёй — антенна спутника оказалась повёрнута в сторону от нашей планеты. Это несло с собой риск утраты связи с аппаратом навсегда, если что-то пойдёт не так.

Съёмка полностью удалась. В будущем NASA планирует повторить операцию и получить множественные панорамы горизонта Марса. Это поможет лучше изучить строение его атмосферы. Попутно спутник сделал серию снимков крошечной луны Красной планеты — похожего на картошку Фобоса, из которых смонтировали короткое видео.

В NASA сообщили, что первый электроракетный двигатель нового поколения мощностью 12 кВт завершил квалификационные испытания. В своё время установка станет частью лунной орбитальной станции Gateway для удержания и коррекции орбиты. До этого самым мощным электроракетным двигателем была установка мощностью 4,5 кВт. Новый двигатель обеспечит полёты глубже в Солнечную систему и с более высокой скоростью.

Источник изображения: NASA

Двигатели AEPS разрабатывает и производит компания Aerojet Rocketdyne. Первый из них для станции «Лунные врата» компания доставила в испытательный центр NASA им. Гленна в Кливленде в июле этого года. Именно этот двигатель прошёл проверку в вибрационной и вакуумной камере центра. Второй двигатель будет доставлен для квалификационных испытаний в 2024 году. На нём, в частности, будут отрабатывать режимы тяги, эквивалентные выводу станции Gateway на орбиту вокруг Луны.

В испытательной камере огневой тест продлится около четырёх лет или 23 тыс. часов, что позволит проверить двигатель длительными нагрузками. На станции Gateway будет три таких двигателя. Питание им будет обеспечивать система солнечных панелей станции мощностью 60 кВт. Двигатели будут смонтированы на силовом модуле станции (PPE, Power and Propulsion Element). Модуль планируется вывести в космос в ноябре 2025 года на ракете SpaceX Falcon Heavy.

Главное преимущество электроракетных двигателей или, иначе, ионных двигателей на эффекте Холла, заключается в высочайшей эффективности. Они не могут похвастаться высокой тягой, но могут годами непрерывно работать на ограниченных запасах рабочего тела. В частности, двигатели AEPS работают на ксеноне. Одного бака на станции с 2 тоннами ксенона может хватить на 15 лет её эксплуатации. Впрочем, немецкая компания OHB сейчас занята разработкой системы дозаправки ксеноном — Xenon Transfer System (XTS). Вероятно, для продления сроков эксплуатации «Лунных врат» её будут время от времени заправлять.

Станция Gateway послужит базой для миссий на поверхность Луны и для сборки кораблей для полётов на Марс. Двигатели AEPS будут активно использоваться во всех этих миссиях, поскольку до появления атомных ракетных двигателей обещают наиболее экономичный и эффективный способ полётов вглубь Солнечной системы.

Американское космическое агентство, по его собственному выражению, запускает не только ракеты: 8 ноября оно планирует запустить собственную службу потокового видео под названием NASA+. До настоящего момента стриминговый сервис работал в режиме бета-тестирования, но уже на следующей неделе он станет доступным всем желающим.

Источник изображения: youtube.com/@NASA

В отличие от традиционных коммерческих потоковых платформ NASA+ станет службой без рекламы и платной подписки. В агентстве говорят, что здесь будут достойные премии «Эмми» (Emmy) прямые трансляции и возможности вживую наблюдать за различными миссиями, а также оригинальные программы NASA, в том числе доступные только на этой платформе.

Новый проект NASA — часть стратегии плана по цифровизации агентства, в который также входят обновлённый веб-сайт и официальное приложение агентства. Собственная платформа представляется актуальным начинанием с учётом грандиозных планов американской космической программы: на ноябрь будущего года намечен запуск миссии Artemis II с высадкой четырёх астронавтов на Луне — они отправятся на космическом корабле Orion, который стартует на ракете-носителе SLS (Space Launch System). Отдельные эпизоды этой миссии, вероятно, будут показаны на платформе NASA+.

NASA сообщило, что специалисты подготовили и отправили на космические зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2» программные заплатки, которые позволят как минимум на пять лет продлить работу аппаратов. Патчи устраняют две потенциальные проблемы, одна из которых связана с работой двигателей коррекции, а вторая — с искажением передаваемой на Землю телеметрии.

Источник изображения: NASA

Сегодня оба зонда движутся вне пределов гелиосферы Солнечной системы на удалении 24 и 19 млрд км (первым летит «Вояджер-1»). Радиосигнал до «Вояджера-2» идёт 18 часов. Команда на обновление с микрокодом передана несколько часов назад. Первый запуск с обновлённой прошивкой ожидается примерно через двое суток. «Вояджер-1» пока не будет обновляться. Он находится дальше своего собрата и поэтому более ценен с точки зрения сбора научных данных. Он подождёт пробного запуска нового микрокода на «Вояджере-2», и если всё пройдёт успешно, тоже получит обновление.

Исправлением микрокода инженеры намерены устранить две опасности для космических зондов, которые первыми в истории Земли вышли в межзвёздное пространство. Обоим аппаратам исполнилось по 46 лет. Это само по себе чудо, что компьютерные платформы образца 1977 года до сих пор работают фактически в автоматическом режиме. Вмешательство людей оказалось для них большей угрозой, чем самостоятельная работа. Напомним, летом этого года на зонд «Вояджера-2» была отправлена ошибочная команда, и это прервало связь с Землёй. Связь была восстановлена, но зонд мог бы решить эту проблему даже без вмешательства людей.

Но никакая компьютерная система не защищена от сбоев. В прошлом году «Вояджер-1» стал присылать на землю искажённую телеметрию, хотя все его бортовые системы работали нормально. Причины этого всё ещё остаются неясными. По какой-то причине система управления ориентацией зонда — AACS (attitude articulation and control system) — вместо передачи команд на исполнение начала записывать их в память бортового компьютера. Команды на исполнение пропускались, хотя на Землю шли другие отчёты, что вызвало отрыв телеметрии от реальности.

Для устранения подобного в будущем инженеры внесли исправление в микрокод и надеются, что это позволит избежать подобного на втором аппарате и не приведёт к повторению ситуации на первом.

Вторая проблема, которую должен исправить новый патч — это засорение топливопроводов двигателей ориентации остатками топлива. Топливо подаётся по основным топлипроводам к двигателям и распределяется внутри двигателей по более тонким внутренним топлипроводам, которые в 25 раз уже основных. За десятилетия работы двигателей ориентации зондов, которые отвечают за точное направление антенн на Землю, в узких внутренних трубках накопились остатки топлива. Это может помешать работе двигателей и рано или поздно приведёт к потере зондов. Чтобы отодвинуть этот момент как можно дальше в будущее, предложено чуть сильнее раскручивать зонды в процессе ориентации.

Исправление позволит вращать зонды примерно на 1 ° сильнее по оси. Это будет на время прерывать связь с Землёй, но должно помочь в инерционном проталкивании остатков топлива дальше по трубопроводам. Инженеры подсчитали, что частичная потеря связи и передачи научных данных в итоге будет компенсирована увеличенным сроком жизни зондов. Исправление позволит, как минимум, на пять лет продлить жизнь обоим «Вояджерам». Правда, с питанием у обоих зондов становится всё хуже и хуже и энергии в полном объёме должно хватить лишь на три года. Но это уже другая история.

В мае 2022 года марсианский зонд NASA InSight зафиксировал мощнейшее за всю историю наблюдений марсотрясение магнитудой 4,7. Для учёных это стало неожиданностью ввиду крайне слабой геологической активности Красной планеты. Причиной толчков могло стать падение крупного небесного тела, поисками которого занялись все находящиеся на орбите Марса космические станции. Результат разведки удивил.

Источник изображений: NASA

Согласно современным представлениям планетологов, которые во многом подтверждены за годы работы автоматической сейсмической станции NASA InSight на Марсе, Красная планета не имеет тектонических плит, что делает её малоактивной с точки зрения геологических процессов. Поэтому зафиксированное 4 мая 2022 года событие S1222a магнитудой 4,7 стало для учёных из ряда вон выходящим — такого от Марса никто не ожидал.

Причиной столь сильных толчков могло стать падение на Марс крупного небесного тела. Датчики InSight за четыре года наблюдений зафиксировали десятки подобных событий и все или почти все они были подтверждены визуальными наблюдениями ударных кратеров, которые фиксировали орбитальные станции. Чтобы вызвать толчки магнитудой почти 5, на Марс должно было упасть что-то действительно большое, которое точно оставило бы свой след на его поверхности.

Группа учёных под руководством планетолога из Великобритании задалась целью отработать версию метеоритного удара в ходе события S1222a. К поиску ударного кратера подключили все находящиеся на орбите Марса автоматические станции: США, ЕС, Китая, Индии и ОАЭ. Это стало выдающимся международным проектом, что ценно само по себе.

Исходя из магнитуды события, ударный кратер должен был быть порядка 300 метров в диаметре, а располагался бы он в южной части Марса недалеко от экватора. Разведка не нашла ничего подобного. Новые снимки предполагаемых районов падения не несли в себе никакой информации о свежих нарушениях поверхности Марса. Это заставляет исключить версию с астероидом или метеоритом и оставляет для рассмотрения только сейсмическую активность самого Марса, с чем учёным придётся смириться.

«Мы по-прежнему считаем, что сегодня на Марсе нет активной тектоники плит, поэтому это событие, скорее всего, было вызвано сбросом напряжения в коре Марса, — поясняют в статье учёные. — Эти напряжения являются результатом миллиардов лет эволюции, включая охлаждение и сжатие различных частей планеты с разной скоростью».

Специалисты пока не понимают механики этих процессов и многое для них неизвестно. Но полученные данные примерно указывают путь, которым надо пройти для раскрытия тайн геологической активности Марса.

Сегодня в 17:19 по московскому времени из Космического центра Кеннеди во Флориде стартовала ракета SpaceX Falcon Heavy с исследовательским зондом NASA Psyche («Психея»). Космический аппарат был успешно выведен на целевую орбиту примерно через 62,5 минуты после запуска. Успешный старт дал начало межпланетному космическому путешествию длиной в 3,5 млрд км к главному поясу астероидов между Марсом и Юпитером. Миссия должна изучить астероид Психея-16, который считается одним из девяти самых богатых металлами астероидов в Солнечной системе.

Источник изображения: Josh Dinner

Ракета успешно стартовала, запустив все 27 двигателей Merlin первой ступени, менее чем через 2,5 минуты после запуска боковые ускорители Falcon Heavy отсоединились от центральной ступени и направились обратно на космическое побережье Флориды для одновременной посадки. Через четыре минуты после старта, основной ускоритель Falcon Heavy выключил двигатели первой ступени и отделился от второй ступени ракеты, которая разогнала «Психею» до второй космической скорости, позволяющей преодолеть силу притяжения Земли. Через восемь с половиной минут после старта боковые ускорители Falcon Heavy совершили мягкую посадку в нескольких милях от площадки 39А Космического центра Кеннеди. Это был уже четвёртый их запуск, теперь они будут отремонтированы для обеспечения будущих полётов Falcon Heavy.

Примерно через час после пуска зонд «Психея» отделился от второй ступени и продолжил самостоятельный полёт. Аппарату потребуется около часа на развёртывание солнечных батарей площадью около 75 м². Это первый межпланетный космический аппарат NASA, оснащённый двигателями на эффекте Холла, электрическая двигательная установка которых полностью зависит от способности зонда использовать солнечную энергию.

Источник изображений: NASA

Запуск Psyche планировался 12 октября, но был отложен из-за плохой погоды. До этого старт миссии, изначально запланированный на октябрь 2022 года, неоднократно сдвигался из-за проблем с полётным программным обеспечением, а затем из-за несоответствия в системах терморегулирования. Команда миссии до последнего вносила корректировки в полётное задание, связанные, по словам одного из инженеров, с «параметрами наведения, навигации, контроля и защиты от неисправностей, чтобы гарантировать, что мы не перегружаем и не перегреваем двигатели».

Миссия направляется к своему тёзке, астероиду, носящему имя Психея-16. Из девяти самых богатых металлами астероидов в Солнечной системе, известных учёным, Психея-16 является самым крупным, отметила на брифинге в среду Никола Фокс (Nicola Fox), заместитель администратора управления научных миссий NASA. В самом широком месте размер астероида составляет 280 км в поперечнике и 232 км в длину. Учёные пока не знают точно, как выглядит Психея-16, но уверены, что поверхность астероида состоит в основном из никеля и железа.

Считается, что этот астероид является древним протопланетным ядром, вокруг которого почему-то так и не образовалась планета. Исследователи надеются, что тщательное изучение металлической космической породы поможет учёным узнать больше о формировании планет. «Мы надеемся, что, изучая астероид, мы узнаем больше о железном ядре других планет нашей Солнечной системы, — сказала Фокс. — В число этих планет входит самая важная для нас планета — та, на которой мы живём».

По расчётам, «Психея» достигнет «Психеи-16» в июле 2029 года. По пути космический корабль в мае 2026 года использует гравитацию Марса, совершив облёт Красной планеты для увеличения скорости. Пролетев 3,5 млрд км Psyche выйдет на орбиту вокруг цели своей миссии, где потратит около месяца на проверку и калибровку всех систем. Начиная с августа 2029 года, Psyche в течение 21 месяца будет заниматься картографированием и анализом поверхности астероида с нескольких орбит.

«Это начало серии удивительных научных миссий, которые мы готовим на Falcon Heavy», — сказала Джулианна Шейман (Julianna Scheiman), директор гражданских спутниковых миссий SpaceX. В частности, она упомянула экологический спутник GOES и миссию Europa Clipper, запуск которых запланирован на следующий год, а также силовой и двигательный элемент (СИЗ) для орбитальной космической станции Gateway в рамках программы Artemis и космического телескопа NASA Nancy Grace.

Не считая Tesla Roadster генерального директора SpaceX Илона Маска (Elon Musk), запущенной за орбиту Марса во время дебютного испытательного полёта Falcon Heavy в феврале 2018 года, «Психея» является первой официальной межпланетной миссией этой ракеты. Это также первая миссия NASA, использовавшая Falcon Heavy.

Вместе с зондом «Психея» стартовал и проект NASA «Оптическая связь в глубоком космосе» (Deep Space Optical Communications или DSOC), который позволит проверить, как лазеры могут ускорить передачу данных из дальнего космоса по сравнению с традиционной радиопередачей. Проект DSOC может проложить путь к широкополосным коммуникациям, которые помогут человечеству совершить следующий гигантский скачок — на Марс.

Лазерный приемопередатчик ближнего инфракрасного диапазона DSOC установлен на зонде Psyche. Приемопередатчик будет запущен в течение ближайших недель и в течение следующих двух лет будет поддерживать связь с двумя наземными станциями в Южной Калифорнии, тестируя высокочувствительные детекторы, мощные лазерные передатчики и новые методы декодирования сигналов, посылаемых приемопередатчиком из дальнего космоса. Аппарат сможет передавать данные со скоростью до 264 Мбит/с. Ожидается, что связь будет поддерживаться на расстоянии до 390 млн км — это более чем вдвое превышает расстояние от Земли до Солнца. Чем дальше «Психея» будет удаляться от нашей планеты, тем слабее будет становиться лазерный сигнал, что сделает расшифровку данных более сложной. Кроме того, фотоны будут дольше добираться до места назначения, и на самом дальнем расстоянии задержка составит более 20 минут.

NASA уделяет особое внимание лазерной (оптической) связи, поскольку она способна на один или даже на два порядка превзойти по пропускной способности радиоволны, на которые NASA полагается уже более полувека. И радиосвязь, и лазерная связь в ближнем инфракрасном диапазоне используют электромагнитные волны для передачи данных, но при этом свет ближнего инфракрасного диапазона упаковывает данные в значительно более плотные волны, что позволяет наземным станциям принимать больше данных одновременно.