PerAsperaAdMars

PerAsperaAdMars

пикабушник
поставил 1969 плюсов и 44 минуса
отредактировал 0 постов
проголосовал за 2 редактирования
11К рейтинг 85 подписчиков 507 комментариев 36 постов 32 в горячем
271

История Starship: через водонапорные башни к звёздам

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Снижение стоимости доступа в космос и появление у человечества возможности колонизации Марса заявлялись Илоном Маском в качестве цели существования SpaceX с момента основания фирмы в мае 2002 года. Однако столь амбициозные планы невозможно было реализовать с начальными инвестициями Маска, составлявшими около $100 млн, так что SpaceX начали свою работу с разработки довольно скромной ракеты-носителя «Falcon 1», способной выводить всего 420 кг на низкую околоземную орбиту.

Однако уже в ноябре 2005 года, до запуска своей первой ракеты, когда вся фирма насчитывала лишь около 160 сотрудников, он объявил о планах создания для полётов на Марс сверхтяжёлой ракеты, способной доставлять на орбиту уже 100 тонн полезного груза. Проект получил название «BFR», который в последствии стал официально расшифровывающийся как Big Falcon Rocket, а изначальное неофициальное название переводилось как «чертовски большая ракета». На 1-й её ступени должна была стоять увеличенная версия кислород-керосинового двигателя фирмы «Merlin 2», в котором абляционное охлаждение камеры сгорания собирались заменить на регенеративное (в первом случае для охлаждения камеры используется специальный материал на стенках камеры, который постепенно испаряется, а во втором случае для этого используется прокачка топлива или окислителя через множество тонких трубочек в стенках). По своей тяге этот двигатель должен был уступать лишь РД-170, а на 2-й ступени должен был стоять кислород-водородный двигатель «Raptor».

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Сравнение размеров двигателя Мерлин-2 и F-1, использовавшегося на 1-й ступени ракеты-носителя Сатурн-5.


Но первые 3 неудачных запуска Falcon 1 к концу 2008 года поставили фирму на грань разорения, так что стратегические планы пришлось на время отложить в пользу поиска средств для реализации текущих проектов. Тем не менее уже 30 июля 2010 года Том Маркусич (Tom Markusic) представил на презентации «AIAA Joint Propulsion» технические подробности проекта.


На тот момент ракета представляла из себя увеличенную Falcon 9, имеющую 3 версии: Falcon X/Falcon X Heavy с диаметром в 6 м и Falcon XX с диаметром в 10 м. Для них предусматривалась пара двигателей: первая ступень должна была приводиться в движение керосиновыми двигателями «Merlin 2» с тягой в 770 тонно-сил и импульсом в 285 секунд на уровне моря и 870 тонн и 321 секунды в вакууме, при давлении в камере сгорания в 138 атмосфер в обоих случаях. На вторую ступень предполагалось установить водород-кислородный двигатель «Raptor» с тягой 68 тонн и импульсом 470 секунд, при давлении в 117 атмосфер. Ракеты-носители должны были выводить на низкую околоземную орбиту 38, 125 и 140 тонн полезного груза соответственно.

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Сравнение размеров новой линейки ракет с Falcon 9 и Сатурн-5 (слева).


Однако почти сразу оказалось, что сделать систему, имеющую 2 типа топлива, одним из которых к тому же является водород, дешёвой явно не получится. А так как одним из ключевых подходов в работе SpaceX Илон Маск объявлял отказ от дорогостоящих решений, то от этого варианта практически сразу решено было отказаться. В ноябре 2012 года Маск публично заявил, что на их новой ракете будут установлены метаново-кислородные двигатели. А чуть позже объявил об её загадочной аббревиатуре «MCT», которая оказалась аббревиатурой названия «Марсианский колониальный транспорт» (Mars Colonial Transport), который должен был перевозить на Марс по 100 человек за раз.


Во втором квартале 2013 года Маск заявил о том, что SpaceX не будет проводить IPO (размещение акций на бирже) до тех пор, пока не начнутся регулярные полёты MCT к Марсу. Причиной этого он назвал то, что биржевых инвесторов не интересуют столь длительные в реализации проекты, что в итоге могло бы привести к конфликтам в руководстве фирмой.


Также в это время было объявлено о том, что тяга «Раптора» будет увеличена до 300 тонн. А 19 февраля 2014 года на конференции в Санта-Барбаре (штат Калифорния) вице-президент SpaceX по двигателестроению Томас Мюллер объявил, что Raptor будет иметь схему с полной газификацией компонентов топлива. Подобных двигателей на тот момент существовало лишь 2 в мире — советский 640-тонный РД-270 и американский 112-тонный IPD — испытания обоих по разным причинам так и не были завершены.


Благодаря тому, что разработки по IPD шли под эгидой NASA, и тем самым принадлежали всем гражданам США сразу, SpaceX воспользовались ими, а также получили доступ к оборудованию и даже переманили часть работавших над ним специалистов, так как этот проект не имел продолжения. Испытания газогенератора «Раптора» начались в мае 2014 года, а к 21 апреля в Космическом центре имени Стенниса (штат Миссисипи) был закончен стенд для испытания всех подсистем двигателя. Вскоре после этого там начались испытания уменьшенной версии двигателя, обладающего тягой около 100 тонн.


28 сентября 2016 года на Международном конгрессе астронавтики Илон Маск впервые лично представил проект марсианского транспорта, который должен был обладать поистине безумными характеристиками. Имея 12 метров в диаметре и 122 метра в высоту, эта 2-х ступенчатая ракета-носитель «ITS» (расшифровывающаяся как «Межпланетный транспортная система») должна была иметь общую массу в 10,5 тыс. тонн, развивать тягу двигателей в 13 тыс. тонн и выводить на орбиту 300 и 550 тонн грузов в многоразовом/одноразовом вариантах. По этим показателям ITS должен был превосходить как минимум в 3,5 раза все предыдущие ракеты-носители, которые когда-либо были созданы.


Двигатель Raptor на тот момент должен был развивать 310 тонн-силл тяги при импульсе в 334 сек в атмосферной версии, а в вакуумной — 357 тонн-сил и 382 сек импульса. Давление в камере сгорания двигателя также должно было превосходить все существовавшие на тот момент аналоги, достигая 300 атмосфер.


Первая ступень должна была иметь сухую массу всего лишь 275 тонн, при общей массе ступени в 6975 тонн, и иметь 42 атмосферных Раптора. Корабль и танкер должны были иметь сухую массу по 150/90 тонн, полезную нагрузку в 300/380 тонн и общую массу в 1950/2500 тонн соответственно. На них должно было устанавливаться по 3 атмосферных и 6 вакуумных версий двигателя, а их длина составляла бы 49,5 метров. При этом планировалось добиться стоимости запуска всего в $43 млн для корабля и $8 млн для танкера, что с учётом отправки на корабле по 100 пассажиров за раз, давало стоимость билета всего в $140 тыс. на человека.

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Для того чтобы понять, сколь безумные показатели закладывались в эту систему, достаточно взглянуть на её массовое совершенство (отношение массы пустых ракетных ступеней к заправленным): так у первой ступени оно должно было составлять 3,9%, а у танкера — и вовсе 3,6%. Для сравнения у советско-российской ракеты «Зенит-3МС» этот показатель составляет лишь 7,9% для 1-й ступени и 9,4% для 2-й, а у ракеты-носителя Falcon 9 Block 5 эти значения составляют соответственно 6,5% и 4%. Добиться всего этого SpaceX планировала за счёт повсеместного использования углепластика в качестве конструкционного материала.


Совсем не удивительным в такой ситуации является то, что проект столкнулся с серьёзными техническими проблемами. На очередном Международном конгрессе астронавтики 29 сентября 2017 года Илон Маск снова представил проект, который претерпел серьёзные изменения в сторону уменьшения. Общую массу системы сократили до 4400 тонн, при 5400 тонно-сил тяги и 31 двигателе на 1-й ступени. Размеры системы также уменьшились: диаметр стал составлять 9 метров, а общая высота — 106 метров. На корабле осталось 3 атмосферных и 4 вакуумных двигателя, при общей массе конструкции в 1335 тонн и длине 48 метров. Характеристики Рапторов также сократились: до давления в 250 атмосфер, 173 тонн-сил тяги при импульсе в 330/356 сек в атмосфере/вакууме у атмосферной версии, и 194 тонн-сил тяги при импульсе в 375 сек для вакуумной версии.


Однако были и хорошие новости: к этому моменту уменьшенная версия Раптора на ≈100 тонно-сил тяги прошла уже 42 испытания, общей продолжительностью более 20 минут. При этом давление в камере сгорания удалось поднять до 200 атмосфер.


В 2018 году презентация изменений в системе была совмещена с представлением первого пассажира корабля — миллиардера Юсаку Маэдзавы — так что техническая часть получилось довольно скудной. Пожалуй главными изменениями, о которых сообщил Маск в этой презентации 17 сентября 2018 года, стало увеличение длины корабля до 55 метров и установка на нём 7-ми двигателей Raptor только атмосферной версии. Причиной таких изменений стало желание быстрее перейти к коммерческой эксплуатации системы.


В октябре 2018 года Маск принял решение о переходе в качестве конструкционного материала многоразовой системы на сталь, что в последствии назвал лучшим конструкторским решением по этой системе, так как сталь стоит всего 2% от стоимости углеволокна ($3 против почти $200 за 1 кг), а также имеет большую прочность при криогенных и высоких температурах.

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

В начале декабря 2018 года на частном космодроме SpaceX в Бока-Чика (штат Техас) началась сборка необычного аппарата, который окончательно принял свою форму к 10 января. Этим аппаратом оказался Starhopper – 39-метровая уменьшенная версия корабля Starship, предназначенная для первых лётных испытаний двигателя, технологий изготовления криогенных баков и их заправки.


Для проведения испытаний Starhopper в Бока-Чика были установлены баки объёмом в 432 м3 для жидкого кислорода и 364 м3 для жидкого метана, которые заблаговременно заправлялись грузовиками-газовозами. Работы внутри и на поверхности Starhopper продолжались ещё в течении нескольких месяцев, и для удобства доступа внутрь его носовую часть некрепко закрепляли, из-за чего 23 января штормовой ветер со скоростью в 80 км/ч сорвал и повредил обтекатель. Его решили не восстанавливать, а накрыть Starhopper полусферической крышкой.

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Однако уже утром 3 февраля снова появились хорошие новости о проекте: на тестовом полигоне в МакГрегоре (штат Техас) начались первые испытания полноразмерного Раптора, которые сразу стали идти в очень агрессивном темпе.


Уже к 7 февраля Raptor развил 172 тонн тяги при давлении в камере сгорания в 257 атмосфер на «тёплом» топливе, что было выше необходимого порога в 170 тонно-сил для применения его на ракете-носителе и корабле. 10 февраля удалось достичь давления в 268,9 атмосфер, что соответствовало примерно 180 тонн тяги. А к 21 февраля двигатель №1 был запланированно повреждён в испытании на развитие максимально возможного давления.

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Перевозка Starhopper к месту старта 8 марта 2019 года в Бока-Чика, штат Техас.


3 апреля Starhopper Starhopper выполнил первый прожиг с двигателем №2, чему последовал небольшой подскок на «привязи» 5 апреля, на высоту около 1 метра.


В мае произошла закладка корабля Starship Mk1 в Бока-Чика, а в тоже время в местечке Коко (штат Флорида) началась параллельная закладка Starship Mk2! Команды строившие прототипы применяли различные методы постройки, соревнуясь тем самым между собой, ради чего им дали названия: Mk1 в Бока-Чика строила «красная» команда, а строившая Mk2 в Коко команда стала «синей». Это принесло свои плоды, так как синей команде из Кокоа с самого начала удавалось продвигаться в строительстве заметно быстрее, хотя начинали строительство они немного позже. Но чтобы закончить постройку Mk1 ко времени презентации, часть их команды временно перебросили в Бока-Чику.


В тоже время продолжались и испытания Starhopper: 22 июля он совершил полноценный полёт длительностью 22 секунды и высотой в 18 метров.


Однако испытания двигателя шли не совсем гладко: в борьбе с техническими проблемами были потеряны двигатели №3 и 4, а у №5 из-за недостатков конструкции произошло смещение статора кислородной турбины, из-за чего его решили также разобрать на запчасти.


Всё это вместе с проблемами опасных вибраций на частоте 600 Гц удалось победить на образце Раптора №6. И хотя у него сохранялась опасность повреждений при тяге около 40%, это тем не менее не мешало проведению длительных испытаний Starhopper, так как при этом тяга не должна была опускаться ниже 50%.


27 августа состоялся финальный полёт Starhopper с двигателем №6 на высоту в 150 метров, длившийся около 57 секунд. После этого его решено было использовать только для испытательных прожигов двигателей.

Тут стоит отметить, что такое большое расходование двигателей в процессе испытаний является вполне обычным делом: так на испытаниях РД-270 их было использовано 22 штуки, при том что для полного завершения испытаний их требовалось целых 200 штук.


Тем не менее проблемы с дросселированием двигателя привели 28 июня Илона Маска к идее создания упрощённой версии двигателя на постоянную тягу в 250 тонн. Также в июне стало известно, что успехи в ходе испытаний Starship убедили 3 телекоммуникационные компании выбрать этот носитель в качестве средства доставки своих спутников на орбиту в 2021 году.


По текущим данным, прототип корабля Starship Mk1 весит ≈200 тонн при высоте в 50 метров, но к 4-му или 5-му кораблю массу планируется снизить до 120 тонн. Масса корабля должна будет достигать 1400 тонн, а общая масса системы — целых 5000 тонн.

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

На данный момент SpaceX уже подало заявку в FAA на испытательный полёт Starship Mk1, который по словам директора SpaceX по контрактам в сфере национальной безопасности Гари Генри, должно состояться примерно через 2 месяца. А по словам Маска, Starship может впервые выйти на орбиту уже в 2020 году, что предполагает сборку к этому моменту ещё и 1-й ступени — Super Heavy.


Raptor
История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

За последнее время Маск также сообщил некоторые подробности об устройстве двигателя. Его камера сгорания и сопло имеют рубашку охлаждения из фрезерованных медных каналов, нагрузки от которого передаются на кожух из инконеля. А для эффективного смешения компонентов топлива используется множество соосных центробежных форсунок. Также примечательно, что мощность турбин в одном «Рапторе» составляет целых 74 мегаватт.


Маск также сообщил, что к концу года планируется выйти на скорость производства в 500 Рапторов в год. По его оценкам серийное производство позволит снизить их стоимость более чем в 10 раз. В будущих версиях планируется достигнуть массы Раптора в 1,5 тонны при тяговооружённости больше 170. Также согласно экологическому анализу стали известны характеристики сопла Раптора:

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика

Сравнительная таблица характеристик всех версий Starship (здесь есть увеличенная версия):

История Starship: через водонапорные башни к звёздам Bfr, Starship, SpaceX, Видео, Длиннопост, Космос, Космонавтика
Показать полностью 10 1
259

Астероиды сложнее разрушить, чем ранее предполагалось

Астероиды сложнее разрушить, чем ранее предполагалось Астероид, Космическая коммерция, Гифка, Длиннопост

Популярной темой фильмов является приближение к Земле астероида, способного уничтожить жизнь на ней, после чего бравые космонавты отправляются в космос чтобы его взорвать. Но астероиды может оказаться сложнее разрушить, чем учёные предполагали ранее – это обнаружило исследование Джона Хопкинса, на основе разрушения горных пород и компьютерного моделирования.

«Мы полагали ранее что чем больше объект, тем проще его расколоть, так как они вероятнее имеют трещины. Однако наше исследование показало, что астероиды крепче наших прошлых предположений и требуют большей энергии для полного разрушения», – говорит недавний аспирант кафедры машиностроения университета Джона Хопкинса и первый автор исследования Чарльз Эль Мир.

Учёные знали свойства скальных пород лабораторных масштабов (размером с кулак), но эти знания было сложно транслировать в понимание прочности объектов размером с город. В 2000-х другая исследовательская группа создала компьютерную модель, в которой варьировались масса, температура и хрупкость материала астероида, при этом размер его самого был установлен в 1 км, диаметр цели – в 25 км, а скорость столкновения составляла 5 км/с. Согласно прогонам той модели, астероид должен был полностью разрушиться в процессе удара.

В новом исследовании Эль Мир и его коллеги К.Т. Рамеш (директор института экстремальных материалов Хопкинса) и Дерек Ричардсон (профессор астрономии университета Мэриленда) вставили схожий сценарий в компьютерную модель, называемую «моделью Тонге-Рамеша», которая позволяла учитывать более мелкие детали процесса столкновения. Прошлая модель неверно учитывала ограничение скорости распространения разрушений в астероидах.

«Нашим вопросом было то, как много энергии потребуется для разрушения астероида на части?» – говорит Эль Мир.

Симуляция была поделена на две фазы: короткая фаза разрушения, и длинная фаза гравитационного восстановления. В то время как для фазы разрушения даже 1 секунда была большим промежутком времени, фаза гравитационного восстановления требовала нескольких часов. В ходе первой фазы удара образовывались миллионы трещин и «ряби» в толще астероида, его части текли словно песок, а в месте удара образовывался кратер. Симуляция этой фазы оценивала процесс распространения индивидуальных трещин и их рисунков. Согласно этой модели астероид не разрушался целиком. Вместо этого удар создавал большие разрушения, которые вызывали его фрагментацию, но затем эти фрагменты стягивались обратно гравитацией.

Команда исследователей обнаружила, что столкновение не превратит астероид в «кучу камней» – группа фрагментов будет удерживаться вместе гравитацией. Астероид сохраняет ощутимую прочность и не разрушается полностью. С другой стороны, образовавшиеся фрагменты будут перераспределены возле ядра астероида, что сделает добычу полезных ископаемых из него проще.

«Это может выглядеть как научная фантастика, но исследователи рассматривают возможность столкновения астероидов между собой. Для примера, если астероид направляется к Земле, возможно стоит разрушить его на части, направленные в другие стороны? Или с какой силой мы должны ударить по нему, чтобы он не разрушился? Это актуальные вопросы, которые сейчас рассматриваются», – сказал Эль Мир.

«Мы получаем удары небольшими астероидами довольно часто, вроде Челябинского метеорита несколько лет назад», – говорит Рамеш. Это только вопрос времени, когда этот вопрос из академического превратится в реальную угрозу. И мы должны иметь хорошее представление о том, что нам нужно делать, когда это время придёт – и научных исследований вроде этого, помогут принимать решения».

Перевод, оригинал, научная статья.

Показать полностью 1
51

Миссия на обратную сторону Луны: Chang'e-4

Всё что вы знали и не знали о миссии Чанъэ-4 на обратную сторону Луны! Первая в истории мягкая посадка, луноход, картошка на Луне и другие интересные эксперименты! Как Китай покоряет Луну? Ждёт ли нас новая лунная гонка?

70

Климат Марса: назад в будущее

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Где-то на орбите Марса спустя 50 миллионов лет.


До недавнего времени климат планет Солнечной системы считался практически неизменным: только в 1920 году Милутином Миланковичем была предложена идея что изменения в эксцентриситете орбиты, наклон оси вращения Земли и её прецессии вызывают в сумме циклические изменения климата (на самом деле подобные предположения высказывались и до него, но недостаток данных не позволял правильно сформулировать это правило раньше). Эту закономерность так и назвали в честь её автора — циклами Миланковича. В 1950 году Дирком Брауэром и Адрианусом Ван Воеркамом было предположено что эксцентриситет марсианской орбиты тоже меняется со временем, ведя к изменениям его климата. Но на тот момент подтвердить или опровергнуть это было невозможно — до пролёта Марса первым земным зондом Маринер-4 оставалось ещё 15 лет.

Благодаря моей хорошей знакомой Диляре Садриевой, вы можете посмотреть эту статью в формате видеоролика.


Однако даже первые пролётные миссии передавали снимки слишком низкого качества, чтобы приоткрыть завесу тайны над этим вопросом. Но уже Маринеру-9 (впервые среди земных зондов вышедшему на марсианскую орбиту и проработавшем на ней с 14 ноября 1971 года по 27 октября 1972-го) удалось передать более 7 тысяч снимков приличного качества с разрешением в 100-1000 метров на пиксель. Для поклонников «Аэлиты» Алексея Толстого и «Войны миров» Герберта Уэллса новости оказались неутешительными: открытые Джованни Скиапарелли каналы на Марсе оказались всего лишь оптической иллюзией, а сам Марс предстал человечеству безжизненной пустыней. Температурные перепады на планете составляли от -143°C на полюсах зимой до +35°C в солнечный день на экваторе летом, а атмосферное давление на большей части планеты было столь низким, что водяной лёд превращался в пар и обратно минуя жидкую фазу.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Первые следы непостоянства марсианского климата полученные «Маринером-9»: на снимке отчётливо видна слоистая структура полярных шапок идущая от правого верхнего угла снимка к центру его нижней части.


Однако были и хорошие новости: аппарату удалось заснять больше 70% марсианской поверхности, включая полярные шапки. На них почти не наблюдалось кратеров, что свидетельствовало об их молодом возрасте (его оценили в 20 миллионов лет). Также повсеместно, начиная от 80 параллели и до самых полюсов, фиксировалась слоистая структура — это означало что полярные шапки Марса не только являются весьма молодыми образованиями, но ещё и периодически менялись в этот период. Теория об изменчивости марсианского климата начала подтверждаться.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Первые симуляции давали изменения эксцентриситета в диапазоне 0,004-0,141, что почти совпало с современными оценками, составляющими 0-0,16. Текущее значение эксцентриситета для Марса оценивается в 0,0934 — это всё равно весьма большое значение по сравнению с земными 0,0167 и оно уступает только Меркурию. Именно на основании наблюдений Тихо Браге движения Марса Иоганн Кеплер смог прийти к выводу о том, что орбиты планет являются эллиптическими, а не круговыми, что в дальнейшем позволило ему составить три своих знаменитых закона.


Цикличность изменений эксцентриситета также верно определили двумя периодами в 95 тысяч и 2 миллиона лет (хотя из-за сложностей в измерении скорости осаждения пород в полярных шапках Марса погрешности оценили в целых два порядка величины). А вот изменения в наклоне орбиты были оценены неверно: из-за преуменьшения влияния прецессии на этот параметр, первые расчёты исследователей давали только 15-35° вместо современных 0-80°.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Анимация прецессии оси вращения Земли. У Марса она происходит в обратном направлении.


Несмотря на то что Марс весит почти в 10 раз меньше Земли, его циклы занимают намного больше времени. Для Земли цикл прецессии занимает 25800 лет, в то время как для Марса это целых 56600 лет (скорость прецессии составляет 50,3 угловых секунд для Земли и 8,26 угловых секунд для Марса соответственно). Цикл изменения наклона оси у Земли составляет 41 тысячу лет, а у Марса — 124 тысячи. Прецессия оси вращения планеты ведёт к интересным эффектам: связанное с ней постепенное изменение оси вращения планеты приводит к тому, что звание «полярной» звезды со временем переходит от одной из них к другой. Также вместе с этим постепенно «дрейфует» и начало времён года: на Земле они смещаются назад на 1 день каждые 70,5 лет, а у Марса они наоборот смещаются на 1 день вперёд каждые 83,3 года. Скорость изменений в данном случае почти совпадают из-за того, что сам марсианский год в 1,8 раза дольше земного.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Эволюция южной полярной шапки по снимкам «Марс Глобал Сервейор».


Из-за высокого эксцентриситета марсианской орбиты, совпадающим в афелии (самой удалённой от Солнца точки орбиты) с зимой в южном полушарии, приводит к тому что климат в этом полушарии является более суровым, а южная полярная шапка значительно превосходит северную в размерах. Из других интересных особенностей: продолжительность суток на Марсе на 37,4 минуты дольше земных, но дальше отрыв будет сокращаться, так как замедление вращения Марса происходит со скоростью на 3 порядка меньше чем у Земли, что связано с малой массой двух спутников Марса по сравнению с нашей Луной.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

1001 симуляция изменений наклона оси вращения Марса.


В 1989 году Ласкаром было установлено что параметры планет земной группы изменяются хаотично (в основном из-за влияния также хаотически движущихся астероидов Веста и Церера, на которые влияют объекты Пояса астероидов). Это приводит к тому что точно определить изменения наклона оси и эксцентриситета Марса на период более 10 миллионов лет оказывается невозможно (этот период называют временем Ляпунова), а на период более 50 миллионов лет становится невозможно с большей или меньшей точностью определить даже статистическое распределение их значений (для Земли эти интервалы составляют 50 и 250 миллионов лет соответственно). Но на периоды в пределах 10 миллионов лет характеристики орбит всех планет Солнечной системы возможно определить с достаточно высокой точностью.


Исследования этих показателей для других планет тоже дали весьма интересные результаты: при том что параметры орбит планет-гигантов практически не меняются, у Марса и Меркурия их эксцентриситеты колебались в весьма широких пределах. А для Меркурия они и вовсе были столь велики, что могли на интервалах в миллиарды лет привести к тому что он мог быть выброшен из Солнечной системы при его сближении с Венерой (такая вероятность была в прошлом и сохраняется в будущем). Это также может позволить нам по-другому взглянуть на парадокс Ферми (проблему того почему мы не находим следы жизни у других звёзд), так как для зарождения жизни на планете оказывается что ей не только нужно сформироваться в обитаемой зоне у своей звезды, но при этом ещё и оказаться в квазистабильном состоянии с другими планетами, чтобы из неё не выпасть.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Но вернёмся к Марсу. По оценкам изначальная атмосфера Марса имела давление в 6 раз больше текущего земного, но в результате поздней тяжёлой бомбардировки астероидами и кометами (случившейся 3,8 миллиарда лет назад) Марс потерял большую её часть сохранив давление в 0,5-1 земную атмосферу (500-1000 мбар). Но сейчас мы наблюдаем среднее давление у марсианской поверхности всего лишь в 6 мбар — куда же делось оставшееся? Главной причиной потерь марсианской атмосферы до последнего времени считалось исчезновение у него магнитного поля, которое тем самым перестало препятствовать «сдуванию» атмосферы под действием солнечного ветра.


Но как показали дальнейшие исследования, отсутствие магнитного поля наоборот замедляет скорость её улетучивания: измеренные спутником MAVEN за первые 2 года своей работы потери атмосферы составили в среднем 2193 тонны за год. Даже если учесть, что эти измерения производились на спаде активности Солнца, и среднее значение будет в несколько раз выше, этого всё равно оказывается недостаточно: прежние оценки учёных, основанные на уровне потерь в 568 тонн за год в солнечный минимум в современное время, давали общую потерю углекислого газа из атмосферы в размере 0,8-43 мбар за предыдущие 3,5 миллиарда лет. То есть экстраполируя их оценки на полученные MAVEN данные (оказавшиеся в 3,86 раза выше) мы получаем утечку в 31-166 мбар за этот период, против минимально недостающих 500 мбар.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Изменение атмосферного давления за марсианский год. Разница в показаниях объясняется тем что Викинг-2 располагался на 900 метров ниже среднего уровня марсианской поверхности чем его собрат Викинг-1.


Какие есть ещё подозреваемые? Посадочные платформы «Викингов» обнаружили то, что марсианский грунт содержит значительную долю монтмориллонитовых глин, которые могут адсорбировать значительную массу углекислого газа из атмосферы. Так что кроме 4-5 мбар кочующих от полюса к полюсу в полярных шапках (по более новым данным там может находиться до 85 мбар) и 6 мбар находящихся в атмосфере, предполагается что ещё порядка 300 мбар углекислого газа из атмосферы было поглощено почвой и ещё 130 мбар превратились в ней в карбонаты. Оценки общих текущих запасов углекислого газа на Марсе у различных учёных варьируются в довольно широких пределах: от ≤200 до ≥450 мбар. Но раньше они и вовсе колебались в интервале 200-10000 мбар.


Причиной такого разброса было наше плохое знание внутреннего устройства «Красной планеты». Да и сейчас, хоть мы и неплохо изучили полярные шапки Марса, а также приповерхностные слои Марса на всей его площади до глубины в пару метров, наши знания его внутреннего устройства оставляют желать лучшего, отчего разброс оценок всё ещё остаётся большим. Приоткрыть завесу над этим вопросом должна посадочная платформа «InSight», которая приземлилась на Марс 26 ноября. На борту InSight находятся чувствительный сейсмометр и складной 5-метровый бур (химического анализа грунта производить в данном случае не собираются, но и измерение физических свойств почвы на таких глубинах станет для нас большим шагом вперёд).

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

«Как это всё влияет на марсианский климат?» — вы можете спросить. Дело тут заключается в том, что от эксцентриситета зависит то как близко подходит планета к Солнцу и сколько времени за оборот она проводит в этом положении. Таким образом эксцентриситет влияет на климат планеты в целом, а наклон оси влияет на его широтное распределение: при достижении наклона оси вращения планеты значения в 54° полюса планеты начинают получать такое же количество солнечного света, как и экватор. А при дальнейшем увеличении наклона — даже больше него. Таким образом климат на полюсах становится теплее чем на экваторе, что ведёт в свою очередь к таянию верхнего слоя полярных шапок, состоящих из «сухого льда» (замёрзшего углекислого газа). А так как углекислый газ является парниковым газом, то его выделение вызывает потепление на всей планете в целом.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

График годичных пиков температур в областях полярных шапок согласно исследованию 2012 года. Самые высокие температуры выделены чёрным цветом, а средние — красным и жёлтым, а низкие — белым (при этом ромбом указано текущее состояние Марса). Синим прямоугольником указан интервал изменения параметров эксцентриситета и наклона у Земли.


По всей совокупности факторов оптимальными параметрами для разогрева Марса являются среднее значение эксцентриситета (0,06-0,08) и совпадение перигелия орбиты с днём равноденствия (0° или 360°), но в целом эти параметры на климат имеют значительно меньшее влияние. Текущими значениями для Марса являются 25,19° наклона оси, эксцентриситет в 0,0934 и перигелий 286,502°. Эксцентриситет орбиты Марса сейчас движется к своему пику в 0,105 (который должен достичь спустя 24 тысячи лет), после чего он двинется обратно к показателю 0,002 (который достигнет спустя 100 тысяч лет). К сожалению наклон Марса сейчас находится в своей спокойной фазе, вблизи минимума цикла в 2 миллиона лет, и в ближайшее время не планирует подниматься выше 36°. Так что Марс в обозримом будущем для нас так и должен остаться бескрайней пустыней.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Песчаный вихрь заснятый марсоходом «Спирит» 15 мая 2005 года. Gif отображает процесс движения вихря за 9,5 минут (интервал между кадрами составляет около полуминуты).


Однако это не означает что климат Марса не будет меняться в ближайшее время. Точнее сказать он меняется прямо сейчас: за период с получения последних сведений от «Викингов» в 1977 году и до момента получения первых данных с зонда «Марс Глобал Сервейор» в 1999 году, температура марсианской поверхности поднялась на 0,86°C. Этот процесс не связан напрямую с описанными выше явлениями — объяснение ему учёные нашли в изменении альбедо Марса (степени отражающей способности его поверхности) которое как оказалось за эти 22 года изменилось больше чем на 10% в большую или меньшую сторону на трети марсианской поверхности.


Это изменение не предвещает пока сделать терраформинг Марса значительно проще, так как по предварительным оценкам учёных для него требуется поднять температуру на поверхности на целых 25°C — иначе после снятия внешнего воздействия Марс вернётся в своё изначальное холодное состояние. Само изменение альбедо Марса по всей видимости связано с пылевыми бурями, и как видно на снимках, южная полярная шапка (формирующаяся в тот период года, когда на Марсе происходит глобальная пылевая буря) становится более «грязной» чем северная.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Сейчас эти данные строятся всего на двух временных точках и говорить о каких-то закономерностях пока рано. Однако исследования циклов изменения эксцентриситета и наклона также говорят о том, что глобальное потепление происходит на Марсе уже прямо сейчас, но происходит со значительно меньшей скоростью:

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Синяя линия — температура при которой начинается таяние вечной мерзлоты в кратере Гейла, располагающегося в 5° к югу от экватора (получено по данным марсохода Кьюриосити).


Что же может дать нам этот небольшой пик на графике, к которому мы сейчас движемся? Если говорить в целом, то довольно немного. При повышении средней температуры на Марсе там тоже должно происходить глобальное потепление, как и на Земле: при давлении атмосферы в 6,1 мбар и температуре в 158°K в марсианской почве может адсорбироваться до 11 см³ углекислого газа на 1 грамм грунта, но при температуре в 196°K насыщение происходит уже при 3,5 см³ на грамм. Таким образом нагрев почвы вызовет выделение накопленного в ней парникового газа. Однако в целом от этого небольшого повышения средней температуры и сам эффект будет незначительным. К тому же из-за ограниченной теплопроводности почвы её прогрев происходит не мгновенно, а со скоростью около 1 метра за год, так что эти узкие пики не успевают прогреть Марс на значительную глубину и вызвать выделение значительных объёмов углекислого газа.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

Взвесь пыли в марсианской атмосфере делает его небо противоположным земному.


Кроме выделения газов из почвы возможен ещё один эффект, усиливающий потепление: при значительном росте давления атмосферы знаменитые глобальные пылевые бури Марса по оценкам учёных должны сойти на нет. Это также должно повысить среднюю температуру на планете, так как эти бури могут накрывать всю планету на срок от нескольких земных месяцев до полугода, отражая часть света обратно в космос. Но возможно ещё более последствием этого может быть то, что согласно другому недавнему исследованию эти бури являются источником перхлоратов на Марсе, которые в больших концентрациях являющихся ядовитыми для людей и большинства форм жизни на Земле (включая растения). Таким образом потепление климата на «Красной планете» может напрямую послужить и в повышении плодородности её почвы. Однако этот эффект требует заметно большего потепления, чем будет достигнут в текущем цикле повышения температуры, так что об этом скорее стоит поговорить в контексте терраформинга Марса, о котором будет идти речь в очередной статье.

Климат Марса: назад в будущее Марс, Климат, Терраформирование, Колонизация Марса, Марсианское общество, Видео, Гифка, Длиннопост

В завершении статьи я хотел бы предложить всем интересующимся исследованием, колонизацией и терраформингом Марса подписаться на группу Марсианского общества в Facebook и ВКонтакте, а также вступить в наши ряды или стать координаторами Марсианского общества в регионах, чтобы внести свой посильный вклад в процесс превращения «Красной планеты» в сине-зелёную. Для этого можно обратиться ко мне или Алексею.


Источник

Показать полностью 14
566

Триумф и трагедия «Бурана»

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

30 лет назад с космодрома Байконур на ракете-носителе «Энергия» в свой единственный полёт отправился корабль «Буран». В полностью автоматическом режиме он совершил 2 витка вокруг Земли и успешно приземлился спустя 205 минут. Это стало несомненным триумфом советской космонавтики, впервые в мире сумевшей посадить многоразовый космоплан в автоматическом режиме на землю.


Но спустя всего год работы по проекту были приостановлены, а в 1993 году — и вовсе прекращены. В 2002 году единственный летавший в космос «Буран» был навсегда погребён под обломками цеха в котором хранился. Об предпосылках к появлению проекта «Энергия-Буран», его ходе и печальном завершении, пойдёт сегодня речь.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Ещё до того, как первые «Аполлоны» высадились на Луну, бюджет NASA начал сокращаться. Руководству космического агентства стало понятно, что им нужен намного более дешёвый транспорт для запусков людей и грузов в космос, чем ракета-носитель «Сатурн-5». Выход для этого виделся в реализации одного из оригинальных этапов достижения Луны в плане Вернера фон Брауна, а именно в создании многоразового корабля.


Профинансировать весь проект NASA было сложно, а ВВС США в тот момент также требовался новый тяжёлый носитель, поэтому агентство согласилось увеличить грузоподъёмность и размеры грузового отсека «Спейс Шаттла» под характеристики перспективного спутника KH-11, а ВВС в свою очередь обеспечивали часть финансирования разработки и обеспечивали «Шаттл» дополнительными заказами. Договор в тот момент казался выгодным для обеих сторон, хотя это и сыграет с проектом злую шутку в ближайшем будущем. Но сейчас не об этом.


Глядя на представленные в открытом доступе характеристики американского челнока и факт участие в этом проекте военных, а также сопоставив эти данные с характеристиками своих спутников и посещаемых станций серии «Алмаз», советское руководство пришло к выводу что «Спейс Шаттл» может использоваться для инспекции и снятия их с орбиты. Ко времени строительства в 1976 году аналога шаттла для испытательных полётов «Энтерпрайз», оно окончательно пришло к выводу, что оставлять этот проект без ответа нельзя, и надо создавать собственный аналог космического челнока.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

«Спейс Шаттл» и станция «Мир».


Надо отметить что для создания «Бурана» называют и другую, совсем уж экзотическую причину: возможность «нырка» Шаттла в верхние слои атмосферы со сбросом ядерной бомбы на Москву. Вокруг этой версии ходит несколько легенд: что посещающие США с визитом космонавты увидели схему такого «нырка» на одном из плакатов (который оказался на их пути случайно или был «подброшен» американской стороной намеренно), а также что один из Шаттлов действительно делал нырок в 1985 году — незадолго до катастрофы «Челленджера». Так или иначе, но «Спейс Шаттлу» выполнить такой манёвр было бы невероятно трудно при определённых доработках, а в носителя ядерного оружия проще и дешевле можно было оборудовать обычный спутник, поэтому эта версия выглядит весьма сомнительной.


Точный спектр военных задач «Шаттлов» был неизвестен, поэтому, как и ранее в случаях с ракетой «Фау-2» и бомбардировщиком «B-29» аналог было приказано делать максимально приближенным к оригиналу. Специально для создания системы «Энергия-Буран» было образовано научно-производственное объединение «Молния», а его генеральным директором был назначен Г.Е. Лозино-Лозинский, занимавшийся до этого разработкой аэрокосмической системы «Спираль». К разработке было подключено 70 министерств и ведомств, 1286 предприятий и около 1 миллиона человек, а тем или иным косвенным образом над проектом трудилось до 3,6 миллиона человек!

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Лозино-Лозинский было хотел предложить свой проект «Ураган», доработанный из «Спирали» под габаритные и весовые требования полезного груза, и создал для испытания теплоизоляционной плитки в условиях входа в атмосферу серию кораблей «БОР-4» повторяющие «Спираль», которые в уменьшенном виде имели точно такое носовое скругление, как и предполагаемого «Бурана». Но руководство страны осталось непреклонно и в следующей серии кораблей «БОР-5» пришлось вернуться к конструктивной схеме «Бурана».


Полностью повторить конструкцию «Спейс Шаттла» в условиях наклонения Байконура было невозможно, да и опыта создания твердотопливных ускорителей у советской промышленности не было, поэтому их было решено заменить на керосин-кислородную первую ступень. Водородные двигатели РД-0120 также оказались больше двигателей «Шаттла» RS-25, в связи с чем их пришлось перенести с космического корабля на вторую ступень. В итоге они оказались одноразовыми, но в условиях почти исключительного назначения системы «Энергия-Буран» это было не столь важно. В качестве бонуса при таком раскладе Советский Союз получал ракету-носитель «Энергия», способную выводить на орбиту до 100 тонн.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Итоговый вид «Шаттла» и «Бурана».


К 15 мая 1987 года первый образец ракеты-носителя «Энергия» был уже готов, но «Буран» ещё только строился, поэтому для первого испытательного запуска было решено использовать динамический макет боевой лазерной платформы «Скиф», получившей обозначение «Полюс». Ракета отработала без всяких замечаний, но «Полюс» не вышел на орбиту из-за программной ошибки, в результате которой он затормозил вместо разгона до орбитальной скорости и упал в Тихий океан. Однако для основной цели проекта это был однозначный успех — «Энергия» показала свою готовность к выводу космического корабля на орбиту.

К 29 октября 1988 года оказались готовы уже и корабль, и ракета-носитель. Стоит отметить что участвующие в испытаниях и готовившиеся к полёту на «Буране» Игорь Волк и Алексей Леонов отправляли письмо к руководству страны, чтобы им разрешили участвовать в этом полёте, но им было в этом отказано. Игорь Волк не только участвовал в «обучении» самолёта-аналога автоматической посадке на аэродром, но к тому моменту и произвёл космических полёт на корабле «Союз Т-12», после чего доказал возможность пилотирования корабля сразу после космического полёта сев за штурвал вертолёта, а также самолётов Ту-154 и МиГ-25 (при этом кабина МиГа была оклеена таким образом, чтобы имитировать видимость из кабины «Бурана»).


Итак, в 06:24 по московскому времени предстартовый отсчёт показывает уже меньше минуты до запуска, но вдруг он прерывается автоматикой. Оказывается, что блок приборов платформы прицеливания не отошёл от ракеты, что и вызвало остановку пуска. Запуск отложили на 17 дней.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

15 ноября 1988 года «Энергия» с «Бураном» на борту снова была готовы к запуску. На этот раз весь отсчёт прошёл по плану, за исключением погоды — руководству запуском под роспись было передано штормовое предупреждение: туман с видимостью 600-1000 м и низкая облачность, юго-западный ветер 9-12 м/с с порывами до 20 м/с, а на корабле кроме всего прочего было обнаружено обледенение с толщиною льда 1-1,7 мм. В похожих холодных условиях погиб шаттл «Челленджер» менее 3 лет назад, но «Буран» не имел твердотопливных ускорителей (приведших тогда к катастрофе) и запуск рискованно было откладывать, так как существовал риск что руководство страны может его и вовсе отменить, поэтому было принято решение корабль всё-таки запустить.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

В ходе полёта использовались шесть наземных станций слежения, 4 научно-исследовательских суда и 5 спутников. Посадку корабля снимали с борта АН-26 и МиГ-25.


Пуск произошёл в 06:00 по московскому времени и прошёл идеально. Спустя 467 секунд после старта двигатели «Энергии» отключились, а ещё через 15 секунд «Буран» отделился от неё и отправился в свободный полёт. Спустя ещё 3 минуты он достиг апогея траектории и 67-секундным импульсом перешёл на орбиту в 251-263 км с наклонением 51,64°. Корабль повернулся к Солнцу днищем и за 1,5 витка произвёл 4 сеанса связи с землёй, входе которых на борт передавались данные необходимые для полёта и посадки, а обратно — телеметрия и телевизионный сигнал с установленной на месте пилота камеры.


Далее он стал готовиться к посадке: центровка корабля была изменена посредством перекачки топлива из носовых баков в кормовые. В 08:20 над Тихим океаном Буран развернулся задом-наперёд и выдал тормозной импульс включением маневровых двигателей на 158 секунд, после чего развернулся обратно, приготовившись ко входу в атмосферу.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Как и у «Спейс Шаттла», вход «Бурана» в атмосферу происходил с большим креном по зигзагообразной траектории. Это делалось для снижения подъёмной силы крыльев, что требовалось для быстрого прохождения верхних слоёв атмосферы, в которых корабль оказывался в окружении высокотемпературной плазмы и мог попросту «перегреться». Посадка также прошла успешно, хотя и не обошлось без курьёза: после прохождения участка плазмообразования на высоте в 50 км «Буран» снова установил связь с землёй и получил данные о погоде над аэродромом (сильный ветер в 15 м/с с порывами до 20 м/с). В таких условиях бортовой компьютер принял решение о заходе на полосу с противоположной стороны. Выполнив для этого резкий манёвр, незадолго до посадки, корабль оказался над приёмными станциями и был ими потерян, пилот МиГа-25 Магомед Толбоев также потерял корабль в облаках. Прошло несколько томительных секунд, за которые кто-то уже успел предложить воспользоваться аварийной системой подрыва «Бурана», но заместитель главного конструктора Степан Микоян предложил немного подождать, и вскоре корабль был снова обнаружен Толбоевым на высоте в 8 км заходящим на посадку.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Посадка «Бурана» была столь плавной, что завязанная на степень сжатия амортизаторов автоматика выпуска тормозного парашюта сработала лишь тогда, когда корабль начал опускать нос и шасси сжалось под весом корабля. Несмотря на сильный ветер, пролетев почти 100 тыс. км, корабль коснулся взлётно-посадочной полосы аэродрома Байконура с отклонением всего в 9,4 м вправо и с недолётом в 190 м от расчётной точки касания.


Следующий запуск мог состояться уже в 1990 или 1991 году, но увы этому уже не суждено было случиться: в 1991 году работы по проекту были приостановлены, а 25 мая 1993 года — и вовсе полностью остановлены. Всего к началу 1992 года на проект «Энергия-Буран» за 16 лет было потрачено 16,4 миллиардов советских рублей (порядка 2 триллионов рублей в ценах 2016 года), а созданная в ходе разработок инфраструктура позволяла запускать по кораблю раз в 2 недели! В «Буране» также было применено 400 новых изобретений.


Часть из этих разработок по программе были использованы с пользой: «половинка» РД-170 — двигателя использовавшейся на второй ступени Энергии — под наименованием РД-180 создавалась и применяется до сих пор на американской ракете-носителе «Атлас-5». Полученные с продажи ракетных двигателей средства позволили сохранить коллективы и производственные мощности в безденежье 90-х. Также боковые блоки первой ступени Энергии под наименованием «Зенит-2» использовались для запусков с Байконура и «Морского старта». В данный момент временно возродить производство «Зенитов» планирует уже коммерческая фирма «S7 Space», для того чтобы скорее выйти на уровень безубыточности, и чтобы создать себе клиентскую базу для разрабатываемой сейчас ракеты-носителя «Союз-7SL».

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Летавший «Буран» в 1991 году.


Однако сохранить и применить на пользу удалось далеко не всё: так НПО «Молния» находится сейчас в упадке, а хоть департамент по многоразовым средствам выведения и решено было возродить на базе Центра им. Хруничева, но вразумительных планов по созданию многоразовой системы у нас до сих пор нет. Со времён сворачивания работ по программе «Энергия-Буран» было много попыток создания нечто подобного: боковые блоки ракеты-носителя «Ангара» собирались сажать на аэродром на крыльях (такое планировали сделать для боковых блоков Энергии), предлагалась также многоразовая система с воздушным стартом «МАКС» и многоразовый космический корабль «Клипер», но ничего из этого так и не удалось реализовать.


Не удалось пока и возродить технологии использования водород-кислородного топлива: хотя в те же 90-е нами была разработана водородная верхняя ступень для индийской ракеты-носителя «GSLV», но водородный разгонный блок «КВТК» для себя мы собираемся построить не раньше 2024 года, а попыток восстановить водородный двигатель РД-0120 уже и вовсе не предпринимается.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Весной 2002 года протекающую кровлю монтажно-испытательного корпуса площадки №112 Байконура, где хранился летавший в космос Буран в сборе с макетом ракеты Энергия, обвалился из-за нарушений в ходе ремонта. Складированные в одном месте 10 тонн рубероида, вкупе с отяжелённым керамзитом, впитавшим влагу от прошедших недавно дождей, вызвал обрушение одного из пролётов крыши. Из-за вызванного при этом разрушения бака ракеты-носителя Энергия и конструкционных недостатков самой конструкции крыши, за ними последовали и ещё два пролёта из пяти. Под крышей МИКа, некогда служившим местом сборки всех трёх орбитальных кораблей серии «Буран», оказались погребены сам корабль, различные лётные компоненты ракеты-носителя «Энергия» и все 8 членов бригады, выполнявшей ремонт. От крыши падения с 70-метровой высоты «Буран» был практически полностью разрушен — восстанавливать его уже не стали. Сам МИК хотели было восстановить, но смогли отремонтировать только 3-й пролёт его крыши.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Атмосферный самолёт-аналог Бурана БТС-002 также оказался для нас потерян: после нескольких операций, в ходе которых он в частности посетил олимпиаду в Сиднее, самолёт-аналог оказался в собственности музея техники в Шпайере (Германия), где и находится с 2008 года по сей день.


3-й лётный образец — «Байкал» — долгое время простоял цехах Тушинского машиностроительного завода, откуда был продан фармацевтической компании и оказался в итоге на берегу Химкинского водохранилища в 2004 году. В последствии в 2011 году его перевезли в ЛИИ им. Громова, где собирались отреставрировать к выставке «МАКС-2013», но даже этим планам не суждено было сбыться.


Назвать полностью успешной программу «Спейс Шаттл» тоже неполучается — созданный под требования военных переразмеренный корабль оказался дорог в обслуживании и так и не смог выйти на планируемую частоту запусков, в чём опять же «помогли» военные, отказавшись от использования корабля после катастрофы «Челленджера». А частота запусков была ключевым фактором в обеспечении экономической выгоды этого проекта. Также необходимость укладываться в рамки существующего бюджета для разработки «Спейс Шаттла» вынудила его создателей использовать боковые твердотопливные ускорители, которые не только оказались весьма дороги в обслуживании (сопоставимого с созданием нового ускорителя), но и оказались причиной одной из 2 его катастроф.


Однако и полностью провальным его тоже нельзя назвать, так как многие научные проекты вроде знаменитого телескопа «Хаббл» были бы невозможно реализовать без столь грузоподъёмного носителя. А в случае самого Хаббла — и без самого челнока, способного осуществлять ремонт на орбите. Также все 4 из сохранившихся «Шаттлов» попали в американские музеи, где напоминают своим посетителям об этом прекрасном, но не до конца удавшемся проекте.

Триумф и трагедия «Бурана» Буран, Энергия, Space Shuttle, Видео, Длиннопост, Ракета, Космонавтика, История

Что-то для нас уже безвозвратно утеряно, но что-то всё ещё можно сохранить! В данный момент под угрозой оказался Центральный музей ВВС в Монино, на территории которого находится лётный аналог орбитального самолёта «Спирали» — МиГ-105.11. Экспонаты этого музея намереваются перевезти в военно-патриотический парк культуры и отдыха «Патриот», расположенным в 90 км от него. Таким «малюткам», как аналог «Спирали», возможно транспортировка и не угрожает, но вот крупные машины для этого явно придётся разрезать на части, что угрожает обернуться серьёзными последствиями для их состояния.


Среди уникальных экспонатов Монино есть самолёт серии Ту-144, впервые приступивший к перевозке пассажиров, единственный поднимавшийся в небо сверхзвуковой бомбардировщик Т-4, произведённый в 5 экземплярах высотный дозвуковой разведчик М-55 и существующий в 2 экземплярах экспериментальный самолёт-амфибия ВВА-14, а также множество других машин с уникальной историей. Потеря каждого из этих экспонатов может стать невосполнимой утратой для истории нашей авиации.

Ссылки:


Более подробная история создания «Бурана» и его исторического полёта на сайте «Буран.Ру».


Описание процесса посадки космического корабля на примере «Спейс Шаттла».


И конечно же книга «Космические крылья» В.П. Лукашевича и И.Б. Афанасьева, которая является источником бесчисленного числа подробностей проектов «Спираль» и «Буран», а также многих других проектов создания многоразовых систем космического назначения.


Источник

Показать полностью 12 2
40

Жизнь может влиять на частоту вращения планеты?

Учёные находятся на пути к открытию нового способа обнаружения внеземной жизни.

Жизнь может влиять на частоту вращения планеты? Экзопланеты, Внеземная жизнь, Климат, Длиннопост, Гифка

Резонансные колебания атмосферы, вызываемые гравитационными приливами и разогревом от света звезды, препятствуют постепенному снижению частоты вращения планеты – об этом говорит новое исследование директора по астробиологии Колумбийского университета Калеба Шарфа, опубликованное им в журнале «Astrobiology Magazine». Его результаты показывают, что этот эффект усиливается в том случае, когда атмосфера оказывается насыщена кислородом посредством живых организмов – таким образом этот эффект может служить признаком наличия жизни на планете.


Гравитационные силы могут вызывать сдвиги масс планеты, а уже эти неоднородности в свою очередь могут влиять на её вращение. Мы более всего знакомы с подобными гравитационными силами по влиянию Луны и Солнца на Землю, которые вызывают океанские приливы и замедляют вращение Земли.


В противоположность этому, атмосферные приливы (которые именуются также тепловыми или солнечными) случаются тогда, когда поверхность планеты разогревается на солнечной стороне планеты под действием солнечного света. Это вызывает перемещение воздушных масс из тёплых регионов в более холодные. Как и гравитационные приливы, их атмосферные аналоги вызывают неоднородности массы, меняющие её форму из сферической в эллиптическую. По словам Шарфа это позволяет как ускорить вращение планеты, так и замедлить его.


Резонансные частоты


Обычно производимые этим эффектом силы имеют относительно малую силу, но они могут быть усилены при определённых условиях – например резонансе. Подобные резонансные частоты вызывают заметное усиления ветров: перераспределение атмосферы усиливается, когда скорость вращения планеты совпадает с естественной частотой атмосферных колебаний. Калеб Шарф также использует другую метафору для описания процесса:


«Это похоже на игру на скрипке – атмосфера является струной, обёрнутой вокруг планеты. Если вы будете вести смычком с правильной скоростью по струне, вы сможете извлечь правильный звук с максимальной громкостью.

Учёные считают, что с Землёй происходил резонанс ранее, когда день на её поверхности составлял 21 час. Эта продолжительность суток должна была вызывать резонанс движения атмосферы под действием Солнца и Луны, создавая максимальный вращающий момент — в такой ситуации влияние Солнца на атмосферу и скорость вращения планеты оказывалось максимальным. Это приводило к так называемому феномену «резонансного захвата», который может случиться, когда противоположные по знаку силы атмосферного и гравитационного приливов уравновешивают себя, вызывая фиксацию скорости вращения планеты на данном уровне.

Жизнь может влиять на частоту вращения планеты? Экзопланеты, Внеземная жизнь, Климат, Длиннопост, Гифка

Принцип действия этого процесса на примере Марса на рисунке от JPL.


Исследователи предполагают, что Земля находилась в таком состоянии «сотни миллионов лет» – видимо в докембрийскую эпоху более 500 миллионов лет назад. Эффекты от теплового резонанса трудно измерить, но по заявлениям Шарфа планеты с более быстрым вращением имеют более горячий экватор и более холодные полюса. Фиксация скорости вращения может влиять на земной климат, но более важным в данном исследованием может быть то, как климат эволюционирует в подобной ситуации.


Резонанс может быть разрушен температурными флуктуациями, и в случае Земли так и должно было быть. Подобные флуктуации могут стать быстрое потепление после глубокого похолодания, которое может вновь запустить процесс замедление вращение планеты после миллионов лет «заморозки» этого процесса. Для примера Земля вероятно имела 12-часовой день в прошлом (с 3 до 4 миллиардов лет назад), но теперь он составляет 24 часа, а в будущем станет ещё больше.


Общее явление


В связи с тем, что большинство планет могут испытывать гравитационные силы влияющие на частоту вращения, Шарф считает, что и подобные нашей Земле скалистые экзопланеты тоже должны попадать в состояние фиксации. С тем, что этот процесс должен быть широко распространённым, также соглашается профессор виртуальной планетной лаборатории NASA в Вашингтонском университете Рори Барнс:

«Когда Шарф воспроизводит прошлое Земли, его модель этого сложного процесса проста и элегантна. Однако трудно предсказать какой эффект это может иметь для других планет, с учётом усложнённого влияния климата, атмосферных условий и размера планеты.Но его попытка описать этот процесс поможет распутать эти факторы для дальнейшего улучшения модели».

Жизнь может влиять на частоту вращения планеты? Экзопланеты, Внеземная жизнь, Климат, Длиннопост, Гифка

Анимация атмосферных приливов происходивших в сентябре 2005 года. Снято спутником TIMED.


Одним из самых интересных аспектов работы Шарфа является то, что биологическая активность на планете может влиять на частоту её вращения: молекулы вроде озона делают атмосферу теплее, что в свою очередь усиливает тепловые приливы и сдвигает частоту резонанса на более короткие частоты. Если жизнь на планете будет производить кислород, на ней будет также накапливаться и озон, вызывающий более раннюю фиксацию частоты вращения в истории планеты. Такое развитие событий «зависит от последовательности событий», – говорит Шарф. Если бы Земля уже находилась в резонансе в тот момент, когда из-за биологических факторов в её атмосфере начал накапливаться кислород, то она могла быть из него «выпасть», а если уже испытывала его ранее – то фиксация могла наступить вновь.


Возможна ли обратная связь от жизни?


«Вопрос на миллион» в данном случае – это могут ли изменения в частоте вращения планеты быть вызваны производством кислорода/озона из биологических источников? И если обратная связь позволяет влиять жизни на свою планету подобным образом, способствует ли это распространению на ней жизни? Шарф говорит, что пока ещё рано говорить об этом наверняка, но, если жизнь позволяет вызывать такое состояние фиксации, она может вызывать и замкнутую петлю в подобной обратной связи.


Если учёным удастся получить больше данных об эволюции вращения Земли за предыдущие 4 миллиарда лет, они смогут «сравнить эти данные с содержанием кислорода в атмосфере, и приступить к поиску корреляции между насыщением её кислородом и фиксацией частоты вращения – что было бы довольно ошеломляющим открытием, но вполне возможным», – говорит Калеб Шафт.


Другой идеей для будущей проверки является возможность влияния скорости вращения планеты на обитаемость планет, а также возможность влияния этого эффекта на обитаемость таких «спорных» в этом плане экзопланет, которые находящихся на коротких орбитах красных карликов.

«Определение частоты вращения экзопланет невероятно сложно», – говорит Шафт, «но учитывая прогресс в экзопланетных исследованиях, вероятно существует способ сделать это».

Но даже если учёные смогут выяснить, как измерять скорость вращения скалистых планет, Шарф сомневается, что они смогут найти где-нибудь неопровержимые признаки наличия жизни подобным образом. Однако расчёт скорости вращения планеты может стать одним из косвенных признаков, по которым астробиологи смогут искать на экзопланетах внеземную жизнь. Барнс хотел бы увидеть «эксперимент призванный отделить роль жизни в скорости вращения планеты и её потенциально обитаемости», и в то же время он добавил измерение скорости вращения в свой список проверок при наблюдении экзопланет.


Источник перевода, оригинал на английском.

Показать полностью 2
269

Зонд «Dawn» завершил свою миссию

Первый в земной истории зонд «Dawn», которому удалось выйти последовательно на орбиту двух небесных тел (астероида Веста и карликовой планеты Церера), закончил свою миссию 1 ноября – всего спустя день после объявления о прекращении миссии телескопа «Кеплер».

Зонд «Dawn» завершил свою миссию Пояс астероидов, Веста, Церера, Зонд Dawn, Длиннопост

На 31 октября и 1 ноября были назначены сеансы связи с этим 11-летним зондом, у которого заканчивался гидразин в двигательной системе ориентации. Но 1 ноября аппарат просто не вышел на связь, и команда миссии, перебрав все другие возможные причины, пришла к выводу что топливо у «Dawn» окончательно закончилось, и он потерял способность ориентировать антенну на Землю и солнечные батареи на Солнце.


С момента запуска 27 сентября 2007 года он пролетел 6,9 млрд километров, пробыл с 16 июля 2011 года по 5 сентября 2012-го на орбиты Весты, после чего прилетел к Церере 5 марта 2015 года, где проработал до окончания его миссии. Осуществить это удалось благодаря ионному двигателю и 425 кг ксенона.


Так как на Церере зондом был обнаружен водяной лёд, а некоторые признаки указывают даже на наличие океана под поверхностью – учёные сохраняют надежду найти там жизнь. Поэтому орбита зонда была выбрана согласно принципам планетарной защиты с таким расчётом, чтобы зонд ни в коем случае не упал на Цереру в течении ближайшие 20 лет (инженеры указывают на 99% вероятность того, что «Dawn» не упадёт на Цереру в течении 50 лет).

Зонд «Dawn» завершил свою миссию Пояс астероидов, Веста, Церера, Зонд Dawn, Длиннопост

Запуск аппарата на ракете-носителе Дельта-2.


Источник.

Показать полностью 1
390

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Места посадок всех предыдущих марсианских миссий, а также готовящейся сесть на Марс 26 ноября посадочной платформы InSight.


Посадочные платформы Марс-2 и Марс-3, марсоходы ПрОП-М


Посадка: 27 ноября и 2 декабря 1971 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Первым земным аппаратом, попавшим на Марс, стала советская станция «Марс-2». К сожалению угол входа в атмосферу оказался выше расчётного и парашют не успел её достаточно затормозить до момента посадки. «Марсу-3» повезло немногим больше – он смог достичь поверхности и начать передавать с неё данные, но только в течении 14,5 секунд. Летевшая вместе со станциями пара советских шагоходов ПРоП-М видимо так и не смогла прикоснуться к поверхности Марса, оказавшись всего в метре от неё. С тех пор СССР больше не предпринимал попыток отправлять марсоходы.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Первый снимок полученный с поверхности Марса.


В 2013 году, спустя целых 42 года после его посадки, Виталию Егорову (более известному как Зелёный кот) при поддержке множества добровольцев удалось найти местоположение посадки «Марса-3» с помощью снимков 0,5-метрового телескопа HiRise установленной на зонде «MRO».


Посадочная платформа Марс-6


Посадка: 12 марта 1974 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Спускаемому аппарату Марс-6 также не повезло: связь с ним оборвалась после выдачи команды на включение тормозных двигателей уже после торможения в атмосфере на парашюте. Впрочем, спускаемый аппарат Марса-7 и вовсе «промазал» мимо Марса. Местоположение неудачно приземлившегося аппарата было найдено всего 3 месяца назад и пока окончательно не подтверждено. Автором находки является автор группы «Море Ясности» в ВК Антон Громов.


Посадочные платформы «Викинг-1» и «Викинг-2»


Посадка: 20 августа и 9 сентября 1976 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Карл Саган для масштаба.


Этим двум спускаемым аппаратам впервые удалось полностью выполнить поставленную перед ними миссию: они проработали на поверхности Марса 4 и 6 лет вместо запланированных 90 дней и передали порядка 4,5 тысяч фотографий. 1 из 3 биологических экспериментов миссии оказался ложноположительным (при добавлении питательной среды к марсианскому грунту было обнаружено выделение кислорода и углекислого газа).

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Зафиксированное «Викингами» давление атмосферы варьировалось от 7 до 10 мбар (тысячных долей атмосферы).


Зафиксированные перепады температур составили от -77° C до -14° C для Викинга-1 и от -120° C до -4° для Викинга-2. Скорость ветра не превышала 120 км/ч. Викинг-1 проработал до 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя его электрические батареи. Викинг-2 работал вплоть до 11 ноября 1982 года, когда из-за ошибки оператора была опущена его антенна. Попытки связи с аппаратом были прекращены 21 мая 1983 года.


Посадочная платформа «Mars Pathfinder», марсоход «Sojourner»


Посадка: 4 июля 1997 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Это стала первой миссией от NASA достигшей поверхности Марса после 20-летнего перерыва. Она была большей частью подтверждением новых технологий (вроде надувных мешков для смягчения посадки) и концепции дешёвых научных исследований Марса (все расходы на неё в целом оцениваются в $428 млн в текущих ценах). По этой причине на посадочной платформе были установлены только камеры, метеорологические датчики и несколько магнитов, а на 11,5-килограммом марсоходе приборов было установлено немногим больше: среди них были альфа-протон-рентгеновский спектрометр, эксперименты по определению степени сцепления и абразивности грунта, а также система построения 3D-карт для определения степени опасности местности для передвижения, в которую входила пара передних камер и лазер.


Это стала первой успешно выполненная миссией марсохода: всего «Sojourner» смог проработать 85 земных дней (вплоть до 27 сентября). И связь с ним прервалась из-за отказа основной станции (предположительно это произошло из-за чрезмерного числа циклов заряда-разряда электрических батарей, рассчитанных на 1 месяц работы). Станции удалось передать 16,5 тыс. снимков, марсоходу – ещё 550 штук и выполнить 15 анализов пород. По цвету грунта на снимках было определено что он содержит много гидроскида железа, что в свою очередь указывало на существование более мягкого климата на Марсе в прошлом. Также удалось установить что металлическое ядро Марса по размерам находится в пределах 1300-2000 км.


Посадочная платформа «Mars Polar Lander» и зонды «Deep Space 2»


Посадка: 3 декабря 1999 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Связь с этой посадочной платформой и двумя зондами прервалась в процессе посадки на Марс. Разбирательство по итогам провала миссии указывало на то, что причиной потери этой миссии NASA стал эффект Холла, который в момент раскрытия посадочных опор на высоте в 40 метров вызвал ложное срабатывание датчиков, предназначенных для отключения ракетных двигателей в момент касания поверхности Марса. В результате этого аппарат коснулся поверхности на скорости в 22 м/с против 2,4 м/с расчётного предела, на который была рассчитана система амортизации.


Однако окончательно подтвердить или опровергнуть эту версию оказалось невозможно, так как передача телеметрии во время спуска не предусматривалась. В качестве более глубоких причин для аварии называлось недофинансирование программы в размере около 30% от её общей стоимости.


Марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити»


Посадка: 10 июня / 7 июля 2003 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Практически сразу после посадки обоим марсоходам удалось найти гематит, а вскоре «Оппортьюнити» нашёл и отложения осадочных пород на стенках одного из кратеров, указывающих на существование у Марса периода с влажным климатом в прошлом. Также ему удалось найти метеорит, который стал третьей подобной находкой за пределами Земли после обнаружения метеоритов в миссиях Аполлонов-12 и -15 (в итоге Оппортьюнити удалось «обставить» астронавтов, найдя их за свою миссию сразу три).

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Первый из найденных «Оппортьюнити» метеоритов.


После 2 лет пребывания на Марсе у «Спирита» заклинило переднее правое колесо, вынудив операторов марсохода вести его задом на перёд все последующих 4 года – вплоть до того, как он окончательно не застрял и не замёрз от запыления батарей. Однако это позволило сделать неожиданную находку: в проделанной волочащимся колесом борозде вскрылась богатая силикатами почва под тонким слоем красноватой пыли на поверхности.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

На другой планете иногда даже поломанное колесо может привести к научному открытию!


Всего марсоходам на двоих удалось проработать на Марсе 20,5 лет и пройти дистанцию в 52,9 км (Оппортьюнити завершил условный марафон за 11 лет и 2 месяца). Последний сеанс связи со Спиритом был произведён 22 марта 2010 года, а с Оппортьюнити – 10 июня 2018 года (попытки связаться с ним продолжаются).

Посадочная платформа «Бигль-2»


Посадка: 25 декабря 2003 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

«Бигль-2» отделился от зонда «Марс-экспресс» 19 декабря 2003 года, после чего пошёл на посадку 25 декабря и... просто не вышел на связь в назначенный момент. Европейское космическое агентство пыталось связаться с аппаратом вплоть до февраля 2004 года, но так и не смогло этого сделать и признало миссию потерянной.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Снимок аппарата с того же спутника «MRO».


Судьба аппарата была неизвестна на протяжении 12 лет, пока тому же телескопу HiRISE на MRO не удалось обнаружить спускаемый аппарат на поверхности Марса. Судя по снимкам 2 из 4 его солнечных панелей не смогли раскрыться, оставив антенну аппарата в заблокированном состоянии. В качестве причин для неудачи расследовавшая аварию комиссия назвала плохое управление миссией и недостаточное тестирование систем аппарата, что в свою очередь было вызвано недостаточным финансированием – на проект было выделено всего $110 млн в современных ценах, что по своей дешевизне уступает, пожалуй, только индийскому проекту «Мангальян».


Посадочная платформа «Феникс»


Посадка: 25 мая 2008 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Название миссии имеет прямую отсылку к одноимённой мифической птице, так как аппарат имел множество приборов от предыдущей неудачной миссии «Mars Polar Lander» и отменённой миссии «Mars Surveyor 2001 Lander». Вторая попытка посадки аппарата вблизи полюса (теперь уже Северного) таки увенчалась успехом для NASA: с помощью камер, установленных на нём самом и его манипуляторе, оптического и атомного микроскопа, а также масс-спектрометра, «Фениксу» удалось сделать то, за чем его в первую очередь посылали – он наконец смог найти убедительные доказательства наличия воды на Марсе.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Кроме этого в почве были обнаружены следы перхлоратов, которые в больших концентрациях являлись ядовитыми для большинства земных видов жизни. Также в почве были найдены магний, натри, калий и хлор. Кислотность грунта составила 8-9 единиц, что соответствовало слабощелочным земным почвам.


Марсоход «Кьюриосити»


Посадка: 6 августа 2012 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

На данный момент этому марсоходу удалось пройти 19,8 км за чуть более 6 лет пребывания на поверхности Марса. Среди его находок уже есть метан в атмосфере, органические соединения в почве и залежи глины. Сейчас Кьюриосити направляется к горе Шарпа для изучения по поверхности её склонов геологии и климата Марса в различные периоды его существования.


Посадочная платформа «Скиапарелли»


Посадка: 19 октября 2016 года

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Второму европейскому аппарату также не суждено было начать работать на поверхности Марса: в результате сбоя в инерциальной измерительной системе, выдавшей на секунду отрицательное значение высоты, «Скиапарелли» отстрелил свой парашют на высоте 3,7 км и включил свои ракетные двигатели на 3 секунды вместо 30-ти. В результате падения с большой высоты аппарат набрал скорость порядка 83 м/с и образовал 2,4-метровый в диаметре кратер имеющий около полуметра в глубину.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Снимок от марсианского ока Саурона всё того же аппарата MRO.


Несмотря на то, что основная задача миссии по тестированию систем посадки на Марс была признана выполненной, по итогам расследования запуск европейского марсохода по программе «Экзомарс» был перенесён на очередное стартовое окно (с 2018 на 2020 год), а разработка посадочной платформы для него была передана НПО им. Лавочкина.


Посадочная платформа «InSight» (в пути)


Посадка: 26 ноября 2018 года (планируется)

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Основной задачей этой посадочной платформы должно стать изучение геологии и внутренних недр Марса. Для этого у InSight имеется чувствительный сейсмограф и 6-метровый бур которые должны быть установлены на поверхность Марса с помощью установленного на нём манипулятора. Следов жизни в данной миссии искать, к сожалению, не планируется – только определять физические свойства пород и градиент температуры на разных глубинах для установления того, сколько тепла выделяет ядро Марса на данный момент.


Также сейчас на стадии подготовки находятся сразу 3 марсохода, которые должны отправиться к Марсу в стартовое окно июля-августа 2020 года:

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Марсоход «Марс-2020» по сравнению с Кьюриосити получит новые колёса и новые научные инструменты, но в остальном будет полностью его повторять.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Китайское космическое агентство подтвердило намерение отправить на Марс сразу зонд, спускаемый аппарат и марсоход.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Европейский марсоход «Экзомарс» будет иметь на борту 3 российских прибора и будет садиться на Марс на разработанной в НПО им. Лавочкина посадочной платформе.


На российской посадочной платформе будет установлено 13 научных приборов, 2 из которых будут европейскими. Всего она должна проработать 1 год.

История посадки зондов на Марс: прошлое и ближайшее будущее Марс, Амс, Космическая археология, Длиннопост, Космос

Внешний вид нижней части посадочной платформы «Экзомарса».


Источник.

Показать полностью 21
Отличная работа, все прочитано!