Геркулес

Сфоткал в Москве 2019г

На форуме «Армия-2021» госкорпорация «Роскосмос» показала макет орбитального комплекса «Зевс» с ядерной энергодвигательной установкой (он же транспортно-энергетический модуль, ТЭМ или проект «Нуклон-АП). На видео показано, как модуль полезной нагрузки будет стыковаться к орбитальному комплексу «Зевс» с ядерной энергодвигательной установкой.

В декабре прошлого года «Роскосмос» заключил контракт с КБ «Арсенал» на разработку аванпроекта по созданию этого космического комплекса до конца июня 2024 г. С помощью ТЭМ планируется исследовательская миссия к спутникам Юпитера уже в 2030 году.

Проект межорбитального буксира с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ) был разработан РКК «Энергия» еще в 1980-х гг. («Геркулес»), в постперестроечные времена работы велись в крайне ограниченном объеме, хотя и не прекратились, вылившись в период 2010–2018 гг. в масштабный НИОКР по трём направлениям (разработка реактора, турбомашинной установки и самого КА) в широкой кооперации с предприятиями «Росатома».

Согласно данным из презентации Александра Блошенко, исполнительного директора по перспективным программам и науке, электрическая мощность «Зевса» составляет 470 кВт (для сравнения – электрическая мощность всех солнечных панелей МКС около 80 кВт), комплекс будет оснащен ионными двигателями (предполагается использовать ИД-500). Они дают возможность преодолеть порог скорости химических ракетных двигателей (удельный импульс химических ракетных двигателей 3–4,5 км/с, у ЭРД для межпланетных задач — до 70 км/с). Ионные двигатели медленно разгоняют корабль, но зато постоянно. Получается, что чем выше дальность миссии, тем они предпочтительнее. Если к Луне планируемое время полёта ТЭМ в течение 200 дней (разгон-торможение), то уже к Марсу – за 1,5 месяца против 6–8 месяцев с текущими возможностями ракетных двигателей.

Основные сложности создания комплекса связаны с его революционностью, слишком много в нем принципиально новых технических решений, которые требуется еще испытать в составе всего комплекса и подтвердить безотказность при работе в условиях космоса в течение многих лет. Именно по этой причине американцы в свое время отказались от реализации аналогичного проекта Prometheus и JIMO — миссии к Юпитеру на его основе. При этом США не прекратили работы над своей ядерной энергетической установкой, но сделали выбор в пользу небольшого стационарного реактора для обслуживания лунной/марсианской базы (Kilopower был собран «в железе» и уже испытан). В июле 2021 года NASA также заключило контракты на исследование возможностей ядерных тепловых двигательных установок с тремя исследовательскими группами, включающими такие компании как Lockheed Martin, Aerojet Rocketdyne, Blue Origin, General Electric Research и др.

Обращает на себя внимание название проекта («Зевс»). Возможно, оно дано в пику американской программе «Артемида» по возвращению на Луну. В древнегреческой мифологии Артемида — «лишь» дочь Зевса. В данном случае проект «Роскосмоса» более амбициозный, нацеленный куда дальше Луны и прорывной по своей технологической сути. Если его удастся реализовать, это станет настоящим прорывом в развитии мировой космонавтики. Речь идет не столько о межорбитальном буксире, сколько об основе для создания универсальной платформы с ядерной электростанцией на борту для возвращения человека на Луну, освоения Марса и начала пилотируемого исследования внешних планет Солнечной системы и дальнего космоса в целом.

Видео: Pro Космос

Снимок Анны Антоновой (annahirvi)

Это уже вторая относительно яркая Новая звезда в 2021-м году. В марте была зафиксирована вспышка Новой в Кассиопее. И три дня назад Новая звезда вспыхнула на границе созвездий Геркулеса и Орла.

12 июня японский наблюдатель Сэйдзи Уэда — любитель астрономии, кстати. Обнаружил отсутствующий на картах звездообразный объект на своих снимках, сделанных 10 июня. Яркость объекта оценивалась на уровне 8-й звездной величины, но уже в ближайшую ночь яркость объекта возросла до 6-й звездной величины, и он стал доступен невооруженному глазу (хотя, на пределе и не в городе).

13 июня 2021 года вспышка новой звезды была подтверждена на двух телескопах итальянской обсерватории в г. Падуи, получены спектры, и объект был классифицирован именно как “Новая звезда”.

Наверное стоит уточнить, что термин “Новая звезда” (“Nova Star”) возник исторически, когда астрономы не представляли себе суть явления. В процессе изучения появляющихся на небе ранее неизвестных звездообразных светил было определено, что во-первых: это совсем не новые звезды, а — напротив — уже довольно старые; во-вторых: существует два сильно отличающихся класса явлений — вспышки новых звезд, и вспышки сверхновых звезд.

Если говорить о сверхновых, то это гораздо более редкое событие, которое вполне можно соотнести с окончательной гибелью звезды, когда светило исчерпало весь свой энергетический потенциал, и термоядерным реакциям протекать уже не из чего. Такое светило должно иметь массу от 8-ми масс Солнца и более. Когда энергия горения гелия в ядре звезды уже не может противостоять стремлению внешних слоев сжиматься к центру и равновесие нарушается, внешние слои под действием сил тяготения обрушиваются на ядро, где порождают ударную волну и огромный выброс энергии — последних крик и последних вздох звезды. Оболочка звезды разносится ударной волной образуя красивую туманность — надгробие над некогда стоявшим здесь звездным гигантом. Энергия, выделившаяся в результате соударения вещества внешних слоев и ядра порождает вспышку в широком спектре излучений. В течении нескольких недель умирающая звезда может сиять столь же ярко, как все звезды галактики вместе. Центральная часть звезды продолжает сжиматься и превращается в нейтронную звезду или черную дыру.

В созвездии Геркулеса несколько дней назад произошло не это, а событие менее драматичное.

Новые звезды — это тесные пары звезд, где одним компонентом двойной системы является белый карлик, уже растративший все свое топливо. Но он не сдается — он отсасывает от другой звезды — своим тяготением — вещество с её внешних слоев. Фактически он вампирит свою соседку, которая оказалась не столь расточительна в своих звездных нуждах, но теперь ей деваться некуда, и приходится делится.

Шлейф вещества от более состоятельной звезды закручивается вокруг белого карлика, превращаясь в аккреционный диск. Такая звезда могла бы выглядеть как планета Сатурн с кольцами. Но у Сатурна кольца не касаются его атмосферы, а у белого карлика аккреционный диск подходит вплотную к его горячей, но уже лишенной водорода и гелия “поверхности” — это слово не случайно в кавычках.

Получается, что белый карлик получил от соседки допинг топлива, а поджечь его не может — для термоядерных реакций, если вы помните, нужны высокие температура и давление. На поверхности даже у белого карлика такое давление и температура не существуют.

Но необходимые условия могут быть достигнуты за счет “трения” аккреционного диска и той самой “поверхности” белого карлика. Потому что скорости осевого вращение белого карлика и аккреционного диска сильно различаются, и потоки вещества начинает сталкиваться. Когда вещества в диске накопится много, тут и может быть достигнуто необходимые температура и давление для запуска термоядерного синтеза водорода с соседней звезды в гелий — прямо на поверхности белого карлика.

Этот процесс, будучи запущенный в некоторое критическое мгновение, становится взрывообразным, и весь аккреционный диск выгорает за несколько дней. А нам с Земли кажется, что в небе зажглась Новая звездочка.

Если вспышка Сверхновой звезды — это однозначный финал, то новые звезды могут вспыхивать повторно и даже многократно. В среднем вспышки новых звезд в одной тесной двойной системе с белым карликом повторяются раз в несколько тысяч лет. Характерное значение — 5 тысяч лет. Бывают исключения. Например, в созвездии Северной короны есть новоподобная звезда, которая дает вспышки примерно раз в 80 лет. Но это не точно.

Какого типа и как часто может вспыхивать новая звезда в созвездии Геркулеса — это пока неизвестно. Но определено, что до вспышки эта двойная система имела всего лишь 20-ю звездную величину. то есть — очень-очень слабую. И конечно никто раньше не обращал на неё внимания — таких звезд миллиарды. Но теперь ученые будут пристально изучать эту звездочку.

Немного о звездных величинах.

Быть может, кто-то не знает, но в астрономии принято самым ярким звездам ставить в соответствие нулевую и первую звездную величину. Более слабыми по яркости являются звезды второй звездной величины (как пример — звезды в Ковше Большой медведицы), а дальше идут звезды третьей величины, четвертой и пятой. В городах мы уже не видим звезды четвертой и пятой величины, хотя за пределами ярко освещенных населенных пунктов глазу доступны звезды вплоть до 6-й звездной величины.

В бинокль или подзорную трубу можно увидеть звезды 7-й, 8-й и 9-й звездной величины. Дальше нужен телескоп. звезды от 14-й величины и слабее видны только в очень крупный — в профессиональный телескоп, установленный в горной обсерватории. Плутон имеет 14-й звездную величину (хотя он не звезда, но видимая яркость планет и астероидов измеряется по той же шкале) и любителям он не доступен. Но 20-я звездная величина — это в астрономии уже считается “экстрим” — такие объекты исследуются самыми мощными инструментами, и чаще всего заатмосферными — орбитальным телескопом имени Хаббла, например.

С 13 июня яркость Новой звезды в созвездии Геркулеса пошла на спад, и сейчас она приблизительно 7-й звездной величины. И с каждой следующей ночью будет лишь слабее. Но вооружившись биноклем или подзорной трубой вы без труда сможете ее отыскать над правым крылом Орла.

Как я уже упоминал, Новая звезда вспыхнула буквально на границе созвездий Геркулеса и Орла. Формально — в Геркулесе, но фактически на границе.

Ближайшая к Новой звезде звезда FF Орла — 5,5 звездной величины — может быть использована как ориентир. Новая будет на полградуса южнее. И никаких других звезд сравнимой яркости в этом районе неба нет.

Привожу для облегчения поиска два скриншота. На перво отмечено положение звезды FF Орла. На втором крестиком обозначено положение Новой Геркулеса 2021.

Координаты звезды: 18h 57m 31s +16° 53’ 40”

Через несколько дней звезда померкнет настолько, что перестанет быть доступна в любительские наблюдательные инструменты. Не упустите шанс увидеть её.

Успешных поисков и наблюдений!

https://www.instagram.com/p/CPZCthsHDT4/?hl=ru