Буран-Энергия, или как СССР сделал Space Shuttle 2.0 | Перевод
История создания, короткой жизни и забвения легендарного космического проекта Буран-Энергия
История создания, короткой жизни и забвения легендарного космического проекта Буран-Энергия
Китай стремится стать второй страной в истории, которая осуществит посадку и будет управлять космическим аппаратом на поверхности Марса. США были первыми с парой кораблей Viking 1 и Viking 2 в 1976 году, если не считать миссию Советского Союза «Марс-3» в 1971 году [Первая в мире мягкая посадка на Марс. Передача данных с «Марса-3» прекратилась вскоре после посадки]. Всего за несколько месяцев до запуска Китай все еще хранит в тайне ключевые детали миссии. Но мы можем понять несколько аспектов того, где и как Китай попытается осуществить посадку на Марс из недавних презентаций и интервью.
[Фото: CASC]
Запуск
Небесная механика предполагает, что Китай запустит миссию в конце июля во время окна, открывающегося раз в 26 месяцев, которое позволяет использовать траекторию Гомана, являющуюся наиболее экономичной по затратам топлива. Тогда же предполагается запуск марсохода Perseverance американского космического агентства NASA и орбитального аппарата Hope Объединенных Арабских Эмиратов.
[Фото: CASC]
Тяжелая ракета «Чанчжэн-5» отправит китайский космический корабль в путешествие на семь месяцев, после чего аппарат выйдет на орбиту вокруг Марса в феврале 2021 года.
Космический корабль весом около 5 тонн состоит из орбитального аппарата, посадочного модуля и марсохода. Ожидается, что компоненты корабля будут оставаться связанными на орбите до апреля. Орбитальный аппарат будет использовать пару камер для получения изображений предварительно выбранных областей для посадки, прежде чем состоится попытка посадить 240-килограммовый марсоход на поверхность.
Посадка
Посадка на Марс представляет собой уникальную и сложную задачу. У Марса разреженная атмосфера, которая слабо замедляет космические аппараты и в тоже время опасно их нагревает. Гравитационное поле отличается от того, которое существует на Земле. Но Китай обладает полезным опытом предыдущих космических миссий.
Когда космический аппарат выйдет на орбиту, Земля и Марс будут находиться на расстоянии около 150 млн километров друг от друга, и для передачи сигналов связи в любую сторону потребуется восемь минут. Поэтому система наведения, управления и контроля (guidance, navigation, and control или GNC) космического корабля будет полностью автономной. Эта система будет основана на GNC космического аппарата «Чанъэ-4», который сел на обратной стороне Луны в 2019 году.
Теплозащитный экран спускаемой капсулы, имеющий форму закругленного конуса с углом раствора в 140 градусов, обеспечит первоначальное замедление при входе в атмосферу со скоростью в несколько километров в секунду. Далее, при движении со сверхзвуковой скоростью, развернется парашют с дисковым зазором (disk-gap band parashute) для дальнейшего замедления космического корабля. Затем парашют отстегнется. Для данных этапов посадки Китай использует опыт и технологии своего пилотируемого космического корабля «Шэньчжоу-5», которые позволили китайским космонавтам войти в атмосферу Земли и безопасно приземлиться.
Тормозная реактивная тяга будет задействована для замедления космического корабля во время его окончательного снижения. Это будет обеспечиваться двигателем переменной тяги на 7500 Ньютон, аналогичным основному двигателю, который использовался китайскими лунными посадочными модулями «Чанъэ-3» и «Чанъэ-4». Для навигации посадочный аппарат будет использовать лазерный дальномер и микроволновый датчик скорости сближения - технологии, которые также были первоначально разработаны для китайских полетов на Луну.
По словам Чжана Жунцяо, главного конструктора миссии, посадочный аппарат отделится от основного корпуса космического корабля на высоте 70 метров и зависнет над поверхностью в поисках безопасного места посадки. С помощью лидара будут получены данные о неровностях местности. На высоте 20 метров с помощью оптических камер будет задействован режим предотвращения столкновений с препятствиями.
Некоторые из заключительных этапов посадки можно увидеть на кадрах прилунения «Чанъэ-4»
Место посадки
Возможное место посадки на равнине Утопия (Utopia Planitia) [Фото: University of Arizona/JPL/NASA]
Первоначально Китай рассматривал несколько возможных мест для посадки в двух обширных областях на поверхности Марса. Впоследствии выбор были сужен до двух предварительных мест на равнине Утопия (Utopia Planitia), согласно презентации на заседании Европейского планетологического конгресса в Женеве в сентябре прошлого года.
Директор Лаборатории исследования планетных изображений (PIRL) Аризонского университета Альфред Макьюен, присутствовавший на сессии, недавно создал карту одной из этих областей в равнине Утопия.
«Хотя область выглядит гладкой в больших масштабах, HiRISE обнаружил мелкие шероховатости, включая кратеры, валуны и другие элементы. Эти препятствия можно избежать, используя технологию 'terminal hazard avoidance', которую Китай опробовал на Луне», - написал Макьюен в подписи к изображению.
Какое бы место ни было выбрано, размер эллипса посадки (области, куда статистически наиболее вероятно сядет космический аппарат) составит около 100 x 40 км. Для сравнения, NASA, с его богатым опытом посадки на Марс, предусматривает эллипс посадки размером 25 x 20 км для марсохода Perseverance, благодаря технологии Range Trigger.
Другие необходимые составляющие китайской миссии также проработаны. В настоящее время станции космической связи работают по всему Китаю, а также в Намибии и Аргентине. Испытания двигателей ракеты «Чанчжэн-5» завершены в январе. Марсоход прошел финальные испытания по воздействию космической среды (смоделированные условия при запуске, полете в открытом космосе и на марсианской поверхности) в преддверии китайского Нового года. Следующим большим шагом на пути к посадке на Марс в 2021 году является успешный запуск с космодрома Вэньчан в июле 2020 года.
Предыдущий пост по теме:
Как Китай планирует отправить зонд на Марс в условиях вспышки коронавируса
Оригинал: http://wumo.com/wumo/2020/02/17
Перевожу комиксы Wulffandmorgentaler (WUMO), Themeerkatguy и другие. Как говорится, подписывайтесь, ставьте стрелку вверх, следите за новыми комиксами и ищите в них заветные три цифры 371.
Каково это - работать в марсианском скафандре? А в лунном? Узнаете от прекрасного космического репортёра The Verge - Лорен Граш (Loren Grush)
Мурчисонский метеорит, упавший в Австралии несколько десятилетий назад, содержит звёздную пыль, возраст которой превосходит возраст Солнца
Сверхновая в представлении художника
Учёные обнаружили самый старый из когда-либо найденных на Земле материалов внутри космического камня, упавшего в Австралии более полувека назад. Этот метеорит оказался заполненным крохотными гранулами древней звёздной пыли, появившейся за два миллиарда лет до формирования Солнца и нашей солнечной системы – так утверждается в работе, опубликованной в январе 2020 в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Досолнечные” гранулы удалось датировать при помощи зонда “Вояджер-1”, собравшего необходимые данные при выходе в межзвёздное пространство в 2012 году. Звёздная пыль стала уникальной капсулой времени из эпохи в нашей галактики, предшествующей возникновению нашей Солнечной системы.
“К такому я никогда не смогу привыкнуть, ведь это так потрясающе”, – сказал ведущий автор работы Филипп Хек, куратор Филдовского музея естественной истории и адъюнкт-профессор Чикагского университета. “Просто взять лежащий в лаборатории камень, извлечь из него минералы и узнать что-либо об истории галактики – потрясающе, что природа дала нам возможность изучать подобные пробы”.
Гранулы имеют размер всего несколько мкм в поперечнике (для сравнения, толщина человеческого волоса составляет 100 мкм). На Землю их принёс Мурчисонский метеорит, большой кусок космического камня, обломки которого упали рядом с городом Мурчисон в Австралии в 1969 году. Падение стало событием в истории города, но местные жители передали большую часть 100-киллограммового камня в Филдовский музей в Чикаго.
“Жители Мурчисона, сельские жители, собрали фрагменты метеорита, понимая, что он важен для науки, и отдали науке большую часть собранного, – сказал Хек. – Без этого не было бы нашего исследования и многих других тоже”.
Гранулы звёздной пыли внутри метеорита сформировались умирающими звёздами миллиарды лет назад. В конце жизненного цикла [некоторые] звёзды начинают сдувать одни из самых тяжёлых элементов наружу, в окружающее пространство, после чего материал охлаждается и формирует пылевые частицы.
“После формирования гранулы она начинает улетать в межзвёздное пространство под давлением излучения звезды, и путешествует по галактике, – пояснил Хек. – В процессе формирования солнечной системы, начавшегося 4,6 млрд лет назад, эта досолнечная пыль комковалась в объекты, из которых затем появились Земля, Солнце, астероиды, кометы – всё, что появилось в Солнечной системе, содержит эти досолнечные гранулы”.
Туманность Яйцо, возможный источник крупных досолнечных гранул карбида кремния, обнаруженных, в частности, в Мурчисонском метеорите. В углу включено изображение пылинки размером 8 мкм
Хотя ранняя Земля была усыпана такими пылинками, такие геологические процессы, как внутренний разогрев, тектоника плит и вулканизм уничтожили их. Однако эти гранулы выживают внутри пяти процентов астероидов и комет, находящихся в нашей Солнечной системе. Множество метеоритов приносило досолнечные гранулы на нашу планеты, хотя Мурчисонский метеорит – единственный, принёсший нам достаточно большие гранулы для того, чтобы можно было определить их возраст.
Порядка 30 лет назад учёные Чикагского университета извлекли эту звёздную пыль, раздробив кусочек метеорита в порошок и используя химические реагенты, измельчили их до крохотных крупинок карбида кремния.
“Нам известны и другие типы досолнечной пыли, однако, карбид кремния – наиболее прочный и долговечный, – сказал Хек. – По прочности он сравним с алмазом. Это, по сути, очень плотный кристалл”.
Учёные уже знали, что возраст гранул превосходит возраст Солнечной системы, но в новом исследовании удалось гораздо более точно оценить их возраст, и чрезвычайно сильно отодвинуть в прошлое оценку даты их появления. В частности, этот прорыв Хеку и коллегам удалось совершить благодаря зонду “Вояджер-1”.
“Теперь у нас есть данные с космического корабля, покинувшего нашу Солнечную систему и измерившего космические лучи за её пределами, – сказал Хек. – И эти лучи являются основой нашего метода датировки”.
Когда эти гранулы летали в межзвёздном пространстве миллиарды лет назад, они постоянно сталкивались с космическими лучами – частицами высоких энергий, заполняющими галактику. Сталкиваясь с гранулами, лучи порождали изотопы неона внутри пылинок.
Этот процесс позволяет учёным оценить возраст гранул, поскольку более старые из них дольше подвергались воздействию космических лучей, и, следовательно, имеют более высокий уровень изотопов неона. Хек с коллегами использовали масс-спектрометр для измерения содержания изотопов неона в гранулах.
“Мы можем использовать данные по космическим лучам, полученные “Вояджером”, и определить, воздействию какого рода космических лучей и с каким уровнем энергии подвергались гранулы миллиарды лет назад, – пояснил Хек. – Ещё 10 лет назад таких данных у нас просто не было”.
Исследователи не только обнаружили, что возраст некоторых гранул составляет около семи миллиардов лет, что делает их самым старым материалом из найденных на нашей планете – они ещё обнаружили, что примерно две трети из изученных гранул имеют возраст от 4,6 до 4,9 млрд лет.
Это намекает на “бэби-бум в процессе формирования звёзд”, сказал Хек. В Млечном Пути, вероятно, перед самым формированием Солнечной системы появилось огромное количество звёзд, которые выгорели и умерли за период порядка 300 млн лет.
И теперь жизнь и смерть этих исчезнувших звёзд записана в гранулах, застрявших в Мурчисонском метеорите, удачно упавшем к нам на Землю. Эти результаты соответствуют теориям о смене у Млечного Пути периодов активного появления и быстрого сгорания звёзд, в отличие от варианта с постепенным их формированием.
Всё это, конечно, поражает воображение, и Хек с коллегами ожидают, что на основе этих досолнечных гранул в будущем можно будет сделать ещё много открытий. Команда планирует продолжать извлекать и датировать звёздную пыль, к тому же теперь они смогут включить в исследование результаты, полученные зондом “Вояджер-2”, вышедшим вслед за своим близнецом в межзвёздное пространство в 2018 году.
“Такого проекта хватит на целую карьеру, но я также обучаю и своих студентов, поэтому надеюсь, что в последующие годы и десятилетия мы получим ещё много данных по возрасту материала”, – сказал Хек.
В Пентагон доставлены первые нашивки для униформы космических войск США.
- Извиняюсь за вопрос, но для чего нам в космосе нужен камуфляж?
#reddit
Оригинал: http://wumo.com/wumo/2019/12/11
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.
Реклама ООО «Горенье БТ», ИНН: 7704722037
Космическая эра началась в октябре 1957 года с запуском советского аппарата Спутник-1. С тех пор было совершено примерно 5.5 тысяч ракетных запусков. По оценкам исследователей, на начало 2019 года на орбите Земли находилось 34 тысячи объектов более 10 см, 900 тысяч объектов от 1 до 10 см, и более 128 миллионов объектов меньшего размера. Столкновение с любым из этих обломков может вывести действующий спутник из строя.