Научно-исследовательский и проектно-технологический бюро «Онега», входящее в состав ОСК, разработало инновационный диагностический зонд для измерения параметров внутренних поверхностей цилиндрических объектов в судостроении. Этот инструмент значительно упрощает и ускоряет процесс осмотра и выявления дефектов на производстве.
Прототип этого зонда успешно прошёл первичные испытания, подтвердив соответствие всех заявленных в техническом задании характеристик. Конструкция зонда включает в себя вращающуюся сканирующую систему, механизм перемещения с электроприводом, набор видеокамер, датчики для контроля линейности движения, систему бесперебойного питания и устройство для калибровки.
Создание зонда стало частью проектно-конструкторских работ под названием «Тапетум», которые проводятся в рамках инновационной программы предприятия. Цель этой программы — разработка научно-технических изделий, повышающих качество и уменьшающих трудоемкость процессов при судоремонте.
Инновационность зонда обусловлена использованием лазерно-оптических методов измерений. В рамках проекта «Тапетум» НИПТБ «Онега» зарегистрировало несколько объектов интеллектуальной собственности. Для тестирования зонда на предприятии был специально создан имитатор внутренней поверхности цилиндрического объекта, позволяющий визуально контролировать его функционирование во время лабораторных испытаний.
В текущем году планируется внедрение диагностического зонда в Государственный реестр средств измерений и продолжение его тестирования в условиях реальной эксплуатации. Также предприятие займется разработкой методики использования этого зонда.
NASA запустило зонд «Психея» к одноименному астероиду. Психея — не просто астероид: скорее всего, это ядро так и не родившейся планеты. Новая миссия даст человечеству первый шанс буквально увидеть планетарное ядро, чтобы лучше понять, как образовались Земля и ее соседи по Солнечной системе.
Вчера, 13 октября 2023 года, в космос отправился зонд «Психея». Ему предстоит круиз в главный астероидный пояс, к малоизученному небесному телу с тем же названием. Даже попытка выйти на орбиту вокруг Психеи — это риск, но цель стоит риска. Благодаря миссии ученые заглянут не только в далекое прошлое Земли, но и в ее центр — почти в буквальном смысле.
Рожденные из пыли
Возникновение планет — один из самых загадочных этапов в истории Солнечной системы. Вопросов и гипотез здесь больше, чем точного знания. И неудивительно, ведь видеть этот процесс воочию было некому. Например, сколько продолжалось формирование Земли? Оценки разнятся от считаных миллионов лет до сотен миллионов.
В целом понятно, что генеральным подрядчиком на строительство планет была гравитация. Вещество притягивалось друг к другу и концентрировалось в небольшие тела. Те сталкивались друг с другом и либо слипались, либо дробились, в зависимости от скорости.
Возникавшие таким путем «зародыши планет» называются планетезималями. Среди специалистов нет согласия, тела какого размера следует так называть. Одни именуют так глыбы размером в километр-другой, другие — почти полноценные планеты размером с Луну, третьи согласны на весь диапазон размеров.
Некоторым планетезималям повезло разрастись до многих сотен километров в диаметре. Такие тела были достаточно массивны, чтобы началась гравитационная дифференциация — разделение недр на слои. Тяжелые вещества, такие как металлы, под действием тяготения погружались в центр, выдавливая легкие элементы ближе к поверхности.
Именно поэтому средняя плотность Земли (5,5 грамма в кубическом сантиметре) вдвое выше плотности пород земной коры, которые мы можем пощупать руками. Мантия плотнее коры, а ядро плотнее мантии. Считается, что ядро Земли состоит в основном из железа и никеля, благодаря чему и порождает магнитное поле. Однако ученые судят об этом по косвенным данным. Даже земную кору, не говоря уже о мантии, еще никому не удалось пробурить насквозь.
То, до чего не удалось добраться на Земле, можно найти в космосе. Некоторые астероиды, судя по их спектрам, плотности и отражательной способности, богаты металлами. Они называются астероидами типа М. Кроме того, иногда в руки исследователей попадают метеориты с красноречивым названием «железные». Что если «М-астероиды» — ядра планетезималей, разрушенных в жестоких столкновениях с соседями? А железные метеориты — осколки этих ядер?
Эта гипотеза заманчива, но еще не проверена. Астероиды так малы, что даже в лучшие телескопы выглядят как пятна без особых деталей. А космические зонды еще никогда не посещали астероиды типа М. «Психея» станет первой.
Астероид Психея, открытый в 1852 году, с самого начала удивлял астрономов своим блеском. По современным данным, он состоит из металла на 30–60% и имеет плотность от 3,4 до 4,1 грамма в кубическом сантиметре. Вполне похоже на начавшее формироваться ядро протопланеты.
Зонд «Психея» не будет садиться и собирать образцы. Он изучит астероид с орбиты, что тоже отнюдь не просто. На этом вопросе мы остановимся ниже.
На борту аппарата три научных прибора.
Первый — сдвоенная мультиспектральная камера. Она будет снимать астероид в видимом свете и инфракрасных лучах. Эти снимки помогут определить рельеф Психеи и минеральный состав поверхности.
Второй прибор — нейтронный и гамма-спектрометр. Космические лучи, врезаясь в поверхность Психеи, вызывают в ее веществе ядерные реакции. Наблюдая нейтроны и гамма-лучи, возникающие в результате этих реакций, ученые определят, из каких химических элементов и в каких пропорциях состоит грунт.
Третье устройство — магнитометр. Астероиды слишком малы, чтобы иметь собственное магнитное поле. Другое дело — протопланета, ядром которой Психея могла быть. Если металл сохранил остаточную намагниченность, это будет веским свидетельством в пользу «ядерного» прошлого небесного тела.
Наконец, сама «Психея» в целом — в некотором смысле прибор для изучения гравитации астероида. Ученые будут точно отслеживать ее траекторию по радиолучу. Это поможет составить карту поля тяготения, а значит, и распределения массы по небесному телу.
У «Психеи» четыре двигателя. Каждый из них развивает тягу всего 0,24 ньютона (примерно с такой же силой на вашу ладонь давит пальчиковая батарейка). Основной силой, приводящей зонд в движение, станет гравитация Солнца. Двигатели нужны, чтобы корректировать траекторию, превращая ее из замкнутой орбиты в спираль. Это стандартный подход к межпланетным полетам, поскольку расстояния в Солнечной системе солидные, а заправки в явном дефиците.
Для работы двигателя «Психея» берет с собой 1085 килограммов ксенона. Атомы ксенона будут разгоняться электрическим полем и вырываться из сопла, создавая реактивную струю. Подобные электрические двигатели применяют на космических аппаратах уже несколько десятилетий. Они гораздо экономичнее химических, хотя не столь мощны.
В мае 2026 года зонд сблизится с Марсом и получит от него гравитационный толчок. «Психея» пройдет на расстоянии от 3000 до 4400 километров от поверхности Марса. Эта дистанция сравнима с радиусом планеты: достаточно далеко, чтобы не столкнуться, и достаточно близко, чтобы получить гравитационный разгон.
Благодаря этому маневру аппарат изменит траекторию и в августе 2029 года достигнет астероида Психея. На тот момент он будет в 2,7 раза дальше от Солнца, чем Земля. «Психея» выйдет на орбиту вокруг своей тезки и будет исследовать ее.
Это конечная точка маршрута. Зонд не будет ни возвращаться на Землю, ни отправляться к другим астероидам. Планируется, что «Психея» проработает как минимум до ноября 2032 года. За это время астероид совершит чуть меньше половины оборота вокруг Солнца. Орбита Психеи заметно отличается от круговой. Поэтому к моменту окончания миссии небесное тело будет уже в 3,1 раза дальше от Солнца, чем наша планета.
За это время зонд сменит несколько орбит вокруг астероида. Самая высокая из них пролегает в 709 километрах над поверхностью, а самая низкая — в 75 километрах.
Возможно, астрономам повезет, и аппарат останется в строю после ноября 2032-го. Наверняка миссию будут продлевать, пока на борту будет оставаться хоть один работающий научный прибор, а двигатели будут способны поддерживать орбиту вокруг астероида.
Рискованный замысел
Впрочем, даже выйти на эту орбиту не так просто. Психея не столь велика, чтобы собственная гравитация превратила ее в шар. Своей вытянутой формой она скорее напоминает яйцо или картофелину. Вот скромные габариты астероида: 280 километров по одной оси и 230 километров в самом широком месте по другой. Мало того, небесное тело может оказаться еще и неоднородным. Сложное распределение массы означает и сложное поле тяготения, в котором будет непросто поддерживать устойчивую орбиту.
До сих пор только шесть астероидов могли похвастаться искусственным спутником. Четыре из них — Эрос, Итокава, Рюгу и Бенну — небольшие, но околоземные. Скромная дистанция помогла астрономам собрать информацию, необходимую для расчета орбиты. Еще два — Церера и Веста. Они, как и Психея, находятся в главном астероидном поясе между Марсом и Юпитером. Но их солидные размеры облегчают наблюдение в телескоп. Это самые крупные астероиды в Солнечной системе, если не считать транснептуновых объектов, которые обычно не называют астероидами. Церера вовсе удостоена звания карликовой планеты наравне с Плутоном.
Психея же не входит даже в первую десятку крупнейших астероидов, а от Земли она даже несколько дальше, чем Церера и Веста. Конечно, ее изучали в крупнейшие оптические телескопы: орбитальный «Хаббл» и наземный VLT. Радиотелескоп «Аресибо», на тот момент крупнейший в мире, зондировал небесное тело в режиме локатора. И все же достаточно ли наблюдатели выяснили о Психее, чтобы одноименный зонд вышел на орбиту вокруг нее и проработал положенные два года? Узнаем в 2029-м.
Аппарат BepiColombo, которым управляют совместно ESA и JAXA, совершил первый из серии гравитационных маневров у Меркурия. В точке максимального сближения зонд находился на расстоянии 198 км от поверхности планеты, которая является конечной целью миссии и на орбиту которой аппарат выйдет в 2025 году.
Основная научная камера пока не работает, она закрыта транспортным модулем, однако обзорные камеры снимали процесс гравитационного маневра. Фотографии в настоящее время отправляются на Землю. А этот снимок был сделан обзорной камерой, когда BepiColombo находился на расстоянии 2418 км от Меркурия. На этом снимке север находится в правом нижнем углу. Запечатлена часть Северного полушария Меркурия.
Этот гравитационный маневр стал четвертым из девяти запланированных BepiColombo и первым у Меркурия. Всего за свое семилетнее путешествие аппарат совершит один маневр у Земли, два – у Венеры и шесть – у Меркурия, прежде чем выйдет на орбиту этой планеты и начнет свою основную работу.
Просто межпланетная станция, бьющая по поверхности астероида на удалении 350 млн. км от Земли с точностью до метра, с целью забора образцов и возвращения обратно к исследователям. Наука и инженерия - наше все.
Американский зонд OSIRIS-REx приблизился к астероиду Бенну и взял с его поверхности образцы грунта. Это произошло в 01:12 (по мск). Сейчас он находится в 320 миллионах километров от Земли. Для того, чтобы собрать образцы, на астероиде, в северной части, заранее была определена точка в кратере диаметром около 20 метров. Всего диаметр Бенну равен около 500 метрам.
Вся операция по сближению продолжалась более четырех часов. Все это время OSIRIS-REx постепенно приближался к поверхности Бенну. Сам контакт с астероидом длился всего 16 секунд: штанга со специальным устройством для забора грунта коснулась поверхности. В этот момент одна из капсул с азотом выбросила облако сжатого газа, под воздействием которого частицы грунта осели на внутренней поверхности устройства. Ученые предполагают, что некоторые части астероида могли появиться раньше Солнечной системы. Исследование грунта, который должен будет вернуться на Землю в 2023, прольет свет на эту догадку.
Для того, чтобы сделать забор образцов с астероида Бенну американский космический зонд OSIRIS-Rex был запущен на орбиту небесного тела в 2018 году, где с тех пор и находится, детально изучая астероид в поисках оптимального места для посадки — места, которое будет достаточно большим, относительно плоским и покрыто мелкозернистым материалом. Найти такую поверхность на Бенну было непросто, что привело к ряду дополнительных облетов и наблюдений.
В итоге для приземления было выбрано место выбранное под названием «Соловей» — каменистая местность диаметром 16 метров, расположенная в северном полушарии Бенну. Для того, чтобы осуществить забор проб по методу touch and go — коснуться и улететь, «Осирису» придется совершить три маневра.
Сначала космический корабль запустит двигатели, чтобы отрегулировать свое положение относительно места взятия пробы. Затем, достигнув приблизительной высоты в 54 метра, зонд замедлит спуск и нацелится на траекторию, соответствующую вращению астероида во время контакта. И наконец, Роботизированная рука зонда войдет в контакт с поверхностью Бенну менее чем на 16 секунд, прежде чем отправиться обратно на орбиту. Спуск на поверхность астероида займет примерно четыре часа. Касание поверхности ожидается 1:10 мск. А в полночь на телеканале НАСА начнется онлайн-трансляция. Следует помнить, что сигнал от Бенну до Земли идет около 18,5 минут.
Если забор проб с Бенну будет успешным, то 24 октября космический зонд OSIRIS-Rex еще один маневр — будет взвешена масса забранного образца, которая должна быть не меньше 60 граммов. Если объема будет недостаточно, то у корабля будет еще две попытки, чтобы сделать забор проб, прежде чем доставить их на Землю в 2023 году.
Такую задачу поставил Little.Bit пикабушникам. И на его призыв откликнулись PILOTMISHA, MorGott и Lei Radna. Поэтому теперь вы знаете, как сделать игру, скрафтить косплей, написать историю и посадить самолет. А если еще не знаете, то смотрите и учитесь.
Миссия IMAP поможет исследователям лучше понять границу гелиосферы, своего рода магнитного пузыря, окружающего и защищающего Солнечную систему. В этой области постоянный поток частиц от Солнца, называемый солнечным ветром, сталкивается с материалом из остальной части Млечного Пути. Это столкновение ограничивает количество вредного космического излучения, входящего в гелиосферу. IMAP займется сбором и анализом частиц, которые преодолевают защитный рубеж.
«Солнце много делает для нашей защиты. IMAP имеет решающее значение для расширения нашего понимания того, как работает этот «космический фильтр», – сказал Деннис Андручик, заместитель помощника директора NASA по научным миссиям.
Другая цель миссии – больше узнать о генерации космических лучей в гелиосфере. Местные космические лучи, а также поступившие из Галактики и из-за ее пределов воздействуют на космонавтов, могут нанести ущерб технологическим системам и кроме этого играют свою роль в существовании самой жизни во Вселенной.
Космический аппарат будет располагаться на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли в первой точке Лагранжа (L1). Это позволит зонду максимально использовать инструменты для мониторинга взаимодействия солнечного ветра и межзвездной среды во внешней Солнечной системе.
На зонде будут размещены 10 научных инструментов, предоставляемых международными исследовательскими организациями и университетами. Полетит он на Falcon 9 в октябре 2024 года. Общая сумма запуска составила примерно $109,4 млн., включая обслуживание запуска и другие связанные с миссией расходы."