Дебютный полет новой ракеты Ariane 6 состоится в первой половине июля. Об этом сообщило ESA.
Изначально, дебют Ariane 6 должен был состояться еще в 2020 году. Предполагалось, что некоторое время она будет эксплуатироваться совместно с Ariane 5. Однако, сложности с изготовлением различных компонентов ракеты и последствия пандемии коронавируса COVID-19 привели к тому, что дата первого полета новой ракеты неоднократно сдвигалась. Из-за этого ESA оказалась в довольно неприятной ситуации, когда эксплуатация Ariane 5 уже прекращена, а ее сменщик еще не готов к полетам. В результате Европе пришлось передать ряд своих грузов SpaceX.
И вот, после всех задержек и переносов, Ariane 6 наконец-то вплотную приблизилась к первому полету. Сотрудники космодрома Куру во Французской Гвиане уже приступили к сборке ракеты, начав прикреплять два твердотопливных ускорителя к ее первой ступени. Вторая ступень и полезная нагрузка будут установлены в июне. После этого ракета будет полностью заправлена и проведена репетиция обратного отсчета. Она запланирована на 18 июня.
Если репетиция пройдет успешно, пуск Ariane 6 состоится в первые две недели июля. На борту ракеты будет находиться массогабаритный макет, а также несколько небольших спутников, предназначенных для проведения различных экспериментов.
В своем заявление гендиректор ESA назвал первый полет Ariane 6 событием года для Европы, которое поможет смягчить проблему дефицита ракет-носителей. В то ж время он постарался смягчить завышенные ожидания, напомнив, что по статистике вероятность того, что первый полет не удастся или пройдет не совсем так, как планировалось, составляет 47%.
Первая ступень для Ariane 6 flight model one в зале интеграции ArianeGroup в Ле-Мюро. Автор: ArianeGroup
Объединенная оперативная группа по запуску ракеты Ariane 6, состоящая из ЕSА, CNES и ArianeGroup, отчиталась о ходе подготовки запуска Ariane 6, мероприятиях по запуску и начале доставки ступеней к месту запуска.
Корабль Canopée, который Ariane и ЕSА используют для транспортировки ракеты, заберет первую и вторую ступени из Франции и Германии соответственно. ЕSА сообщает, что первый полет готовится и запланирован на период с 15 июня по 31 июля 2024 года.
В первом полете будет выведено несколько небольших полезных грузов rideshare на Ariane 62. К ним относятся демонстратор технологий SpaceCase, небольшой спутник ISTSAT CubeSat 1U и многие другие.
«Мы расскажем больше о полезной нагрузке в феврале.… Будут CubeSats и некоторые полезные грузы от НАСА», - сообщили в ArianeGroup NSF.
Во время посещения завода по производству второй ступени в Бремене, Германия, и первой ступени в Ле-Мюро, Франция, NSF удалось побеседовать с высокопоставленными должностными лицами программы Ariane, а также с исполняющей обязанности директора ЕКА по космическим перевозкам Тони Толкер-Нильсен.
Первая ступень
Первая ступень ракеты Ariane 6 собирается в Ле-Мюро, недалеко от Парижа. Завод по ее изготовлению находится недалеко от здания вертикальной сборки Ariane 5. В отличие от своей предшественницы, Ariane 6 собирается горизонтально.
Во время визита на заводе уже была представлена полностью собранная первая ступень для первого полета. Двигатель Vulcain 2.1 уже был встроен в днище ракеты, а транспортный контейнер для корабля Canopée был подготовлен за пределами завода.
На заводе также был представлен водородный бак для третьего полета в ходе испытаний, а также детали для четвертого полета и последующих. ArianeGroup подтвердила NASASpaceflight, что в настоящее время на заводе работают шесть ракет.
Основная ступень Ariane 6 Flight Model 1 в зале интеграции ArianeGroup в Ле-Мюро. (Предоставлено ArianeSpace)
В конечном итоге цель завода - поддерживать двенадцать стартов в год. Эта частота используется для установки второй ступени и определяется временем выполнения работ Canopée, которому требуется примерно 28 дней для полного перелета в Гайанский космический центр и обратно.
На сегодняшний день подписано около 30 контрактов на запуск Ariane 6. В основном это проект Amazon «Койпер», но также есть такие миссии, как Galileo и экзопланетный телескоп PLATO.
Ariane 6 оснащен двигателем Vulcain 2.1 hydrolox на первой ступени, который выдает тягу 1370 кН. Он является преемником Vulcain 2.0, который использовался на Ariane 5. В дальнейшем возможны потенциальные обновления Ariane 6, такие как замена двигателя Prometheus methalox, хотя это более вероятно на будущей ракете Ariane Next.
Прототип двигателя Prometheus запущен в Верноне, Франция. (Фото: ArianeGroup)
Prometheus - это «Кислородно-метановая экономичная двигательная установка многоразового использования предшественника», которая разрабатывается ArianeGroup и ЕSА для Ariane Next. Этот двигатель methalox является частью будущего плана разработки двигателей для ЕSА. Он также используется на прототипе Themis с вертикальным взлетом и вертикальной посадкой, в котором ЕSА исследует идею разработки ракетных технологий многоразового использования.
В будущем двигатель Prometheus может быть модернизирован для Ariane 6. Фрэнк Хьюбан, директор гражданских программ ArianeGroup, сказал: «[При] работе над космическими программами вы должны учитывать несколько вещей параллельно. Вы можете не только работать над своей текущей разработкой, но и подготовить следующую. Это то, что мы делаем с Prometheus, Themis и другими проектами, которые мы запускаем совместно с ЕSА».
«Цель состоит в том, чтобы подготовить ключевые элементы для европейского космического транспорта следующего поколения. «Прометей» - часть этого. Сегодня его нет в Ariane 6, но он будет доступен в других системах запуска, разработанных либо ArianeGroup, либо другими игроками. Мы предложим движок всем, кто будет заинтересован использовать его в системах».
Что касается того факта, что первый запуск является совместным, и последствий этого для будущего Ariane 6, он добавил: «Для первого полета Ariane 6 совершит более 10 экспериментов и миссий. Это был совместный с ЕSА выбор - пригласить всех новаторов предложить полезную нагрузку для Ariane 6. С самого начала мы начинаем с этого коллективного полета. В будущем у нас будет возможность объединить большое количество небольших миссий, чтобы воспользоваться возможностью одного тяжелого полета в космос».
Вторая ступень
Для второй ступени Ariane 6 компания использует свое предприятие в Бремене, Германия. На заводе также ведется производство нескольких ступеней, и в первую ступень flight one уже встроен двигатель Vinci. Новым для Ariane 6, по сравнению с Ariane 5, является возможность повторного запуска двигателя для полетов в дальний космос.
Ранее Ariane 5 могла запускать свою верхнюю ступень только один раз, что позволяло отправлять миссии на геопереходную орбиту (GTO). Благодаря этой возможности повторного запуска Ariane 6 теперь может стартовать непосредственно на геостационарную орбиту (GEO), используя повторный запуск через несколько часов после начала миссии. В целом, текущая версия Ariane 6 может запускать на GEO до пяти метрических тонн.
Верхняя ступень модели Ariane 6 flight one в зале интеграции ArianeGroup в Бремене. (Фото предоставлено ArianeGroup)
«У нас уже был опыт работы с криогенной верхней ступенью Ariane 5, но эта ступень была всего лишь одноразовой верхней ступенью. Вы зажигаете ее, опустошаете баки, все заканчивается, и все. С Ariane 6 мы хотели еще одну функцию. [...] И это повторное включение криогенной верхней ступени - задача, которую нам пришлось решить», - сказали в ArianeGroup в NSF.
Повторное зажигание ступени осуществляется не с помощью химикатов, а с помощью электрической искры, которая воспламеняет смесь газообразного водорода и кислорода, которая затем создает пламя и воспламеняет основную камеру.
Помимо добавления reignition, Arianespace также изменила материал удлинителя сопла на углеродную керамику.
Что касается процесса тестирования, компания ArianeGroup сообщила NSF: «Обычно мы начинаем с электрических испытаний на этих этапах, проверяя правильность проводки и соединений. Если она пройдена, мы собираемся провести проверку жидкости. Здесь мы повышаем давление в ступени, проверяем наличие утечек и переключение клапанов. Мы проверяем все функции, которые она должна выполнять в космосе».
Кормовая часть второй ступени Ariane 6. (Предоставлено ArianeGroup)
Еще одним важным изменением в верхней ступени является добавление вспомогательной силовой установки (APU). Ее основная роль заключается в повышении давления в баках во время полета и обеспечении более длительного времени полета в свободном состоянии. Устройство также будет использоваться для сведения с орбиты или пассивации второй ступени после выполнения ее основного задания. Система была протестирована на полигоне DLR в Лампольдсхаузене, Германия.
«Мы очень серьезно относимся к рекомендациям по выводу из эксплуатации наших ступеней вместе с ЕSА, и именно поэтому Ariane 6 выполняет эти требования по выводу из эксплуатации, в то время как другие страны игнорируют правила», - сказал Ариан NSF.
Что касается производства второй ступени Ariane 6, ArianeGroup добавила: «В этом году мы, вероятно, ожидаем еще две ступени, поскольку мы только начинаем наращивать производство. Вся цепочка логистики только начинается. Сама команда была бы готова к большему.… Мы ограничены производством деталей. Мы могли бы изготовить больше ступеней.… Если в будущем потребуется еще один запуск, мы можем оказать еще большую поддержку».
Ускорители
Ракетные ускорители P120 производятся итальянской компанией Avio. Они используются не только для Ariane 6, но и для VEGA-C/E. Ariane 6 может оснащаться двумя или четырьмя ускорителями P120. В первом полете будут задействованы два, что обозначено цифрой «2» в «Ariane 62».
В дальнейшем планируется модернизировать ускорители до P120C +. Это увеличит длину ускорителей и обеспечит 14 тонн дополнительного топлива. Миссии Amazon project Kuiper планируют использовать модернизированную ракету-носитель после второго полета Kuiper.
Транспорт и путь к запуску
Поскольку сборка и тестирование обеих ступеней завершаются, следующим этапом будет их погрузка на борт судна Canopée. Для транспортировки ракеты был разработан гибридный корабль, работающий как на ветре, так и на топливе. Этот подход был выбран для сокращения выбросов углерода в рамках проекта Ariane 6.
«После запуска судно спроектировано таким образом, чтобы постоянно находиться в режиме ротации и обеспечивать двенадцать полетов в год».
На корабль будут загружены как первая, так и вторая ступени, а также корпуса разгонного блока для полетов. По прибытии в Космический центр Гвианы в Куру ракета будет полностью собрана в горизонтальном положении, прежде чем ее переместят на стартовую площадку.
После интеграции Ariane 6 больше не будет проводить никаких комплексных испытаний, таких как статическое возгорание на пусковой площадке, поскольку квалификационный тест от certification pathfinder был признан достаточным.
Разгонный блок Ariane 6 pathfinder загружается в транспортный контейнер. (Фото: ArianeGroup)
Что касается предполетных испытаний, Толкер-Нильсен сказал: «В прошлом году мы устранили огромное количество рисков, проведя комбинированные испытания в Куру, выполнив заправку и огневые испытания. Все прошло хорошо. Мы также провели важные испытания разгонного блока в Лампольдсхаузене, где провели полное моделирование полета. Теперь мы очень уверены в поставке летного оборудования и проводим проверку квалификации. [...] Это подтвердит, что мы можем безопасно управлять всем этим».
Для первого полета ЕSА будет выполнять запуск в качестве основного подрядчика. Для последующих полетов Arianespace возьмет на себя управление транспортным средством. Что касается первого полета, официальные лица Arianespace и CNES все еще участвуют в эксплуатации ракеты.
По этому поводу Толкер-Нильсен сказала: «Так было всегда. Это полет под ответственностью ЕSА, мы купили ее в рамках нашей программы разработки, поэтому мы несем ответственность за этот первый полет».
Будущее запуска в ЕSА
Помимо Ariane 6, исполняющая обязанности директора ЕSА по космическим перевозкам Тони Толкер-Нильсен также поговорила с NSF о будущем ракет-носителей в ЕSА.
NSF спросила Толк-Нильсена, как выглядит его оптимальный европейский рынок запуска в будущем. «Завтра у нас будут Ariane 6 и Vega-C. Это обеспечит независимый доступ в космос из Европы. В то же время у нас есть все эти микро-пусковые установки, разработанные по всей Европе. Во Франции, в Германии, в Испании, в Великобритании. Мы хотели бы стимулировать их рост и создать больше конкуренции в Европе. Мы считаем, что это необходимо для повышения конкурентоспособности отрасли в будущем».
Тони Толкер-Нильсен, исполняющая обязанности директора по космическим перевозкам ЕКА. (Предоставлено ЕКА)
Что касается возможности повторного использования, он сказал: «Что касается пусковых установок, которые появятся после Ariane 6 и Vega-C, они будут многоразовыми. Это связано с двумя причинами: я верю, что рынок, как институциональный, так и коммерческий, будет расти, а это значит, что нам нужна повышенная частота. И с этим становится экономически целесообразным иметь возможность повторного использования. Другая причина - экологичность. Мы не можем выбрасывать подобные ступени в будущем. По этим двум причинам я убежден, что следующее поколение будет многоразовыми пусковыми установками».
В начале июля этого года европейская тяжелая ракета-носитель «Ариан-5» совершила свой последний полет — спустя 27 лет эксплуатации ESA отправило ее на пенсию ради нового «Ариан-6». Вспоминаем наиболее примечательные пуски (и падения) одной из самых надежных ракет за всю историю космонавтики.
«Ариан-5» — универсальный грузовик, рассекавший по трассам между Землей и небом. Пилотируемые корабли ракета не возила — у Европы их банально не было, хотя ракета был сертифицирована под пилотируемые пуски. Так что «Ариан-5» тягала в небо спутники, межпланетные станции, космические телескопы и грузы для МКС. Ракету собирали в Европе, а летала она с космодрома Куру во Французской Гвиане.
Длина «Ариан-5» — 50,5 метра, диаметр — 5,4 метра. Взлетала она на двух твердотопливных ускорителях и основной криогенной ступени с кислородно-водородным двигателем Vulcain. Верхняя ступень поначалу работала на паре монометилгидразин — тетроксид азота (двигатель Aestus), а в последних модификациях на жидком кислороде и водороде (двигатель HM7B).
Схема устройства «Ариан-5» и возможные компоновки полезной нагрузки под головным обтекателем
Arianespace
За 27 лет эксплуатации ракету неоднократно модернизировали — всего вариантов «Ариана-5» летало пять. Она могла вместить в себя два-три крупных спутника и до восьми вторичных грузов. Максимальная грузоподъемность составляла до двадцати тонн полезной нагрузки на низкую опорную орбиту и до десяти тонн — на геопереходную орбиту. Ракета совершила 117 полетов, из которых лишь пять были неудачными и, в основном, относились к первым полетам ракеты. Самая длинная серия успехов была с 2003 по 2017 год, тогда «Ариан-5» совершила 83 пуска подряд без сбоев
Полеты
1996: Сломать за 39 секунд
Разработка «Ариан-5» заняла десять лет, а свой первый полет она ушла 4 июня 1996 года. Полезной нагрузкой тогда были четыре спутника Cluster Европейского космического агентства (ESA), которые должны были изучать магнитосферу Земли. Но не изучили — на 39 секунде полета они вместе с ракетой превратились в огненный шар. Фейерверк над джунглями принес ESA убытки более чем на 370 миллионов долларов.
Расследование показало, что произошла одна из самых дорогих ошибок программного обеспечения в истории. Cистема управления полетом «Ариан-5» включала в себя инерционную навигационную платформу, программный модуль которой использовала ракета «Ариан-4». Так как траектория полета «Ариан-5» отличалась от траектории «Ариан-4», то когда значение горизонтального смещения платформы, связанное с горизонтальной скоростью ракеты, оказалось больше, чем заложенные в программу ограничения, модуль при попытке выравнивания платформы поймал ошибку переполнения переменной при преобразовании данных из 64-битного числа с плавающей запятой в 16-битное целое число.
ESA
Так как сбой был программный, а не аппаратный, вышли из строя и активная, и дублирующая навигационные системы, а бортовой компьютер скомандовал соплам двигателей сильно отклониться, из-за чего ракета разрушилась под аэродинамической нагрузкой, на которую ее конструкция рассчитана не была. Самое ироничное в этой истории — то, что для полета «Ариан-5» производившиеся операции были не нужны. Механизм выравнивания платформы в первые 50 секунд после активации режима полета был нужен для предыдущей версии ракеты в случае отмены старта прямо перед пуском.
1999: XMM-Newton
ESA-CNES-Arianespace / Photo Service Optique CSG
Общий вид телескопа XMM-Newton
CERN
Европейская рентгеновская обсерватория XMM-Newton, оснащенная тремя рентгеновскими телескопами, была запущена на высокоэллиптическую околоземную орбиту при помощи «Ариан-5» в декабре 1999 года и работает до сих пор, вместо того чтобы выйти из строя за десять лет. Она наблюдает за далекими активными галактиками и квазарами, двойными звездными системами, белыми карликами, черными дырами и нейтронными звездами и за 23 года службы сделала огромное количество открытий: обнаружила рекордно массивное скопление галактик и кандидата в самую молодую массивную рентгеновскую двойную, помогла разобраться с природой рентгеновских сияний на Юпитере и получила самое четкое изображение самой большой ударной волны в скоплении галактик.
2003: SMART-1
ESA - CNES - Arianespace / Photo Service Optique Video CSG
Общий вид зонда SMART-1
ESA
Этот аппарат для исследований Луны был запущен в космос на «Ариане-5» 27 сентября 2003 года. Он занимался съемкой поверхности Луны и изучением ее химического состава. Однако важнее здесь то, что это был первый европейский аппарат в космосе, оснащенный электрореактивной двигательной установкой. На SMART-1 стоял ионный холловский двигатель на ксеноне, при помощи которого успешно долетел с околоземной орбиты на окололунную и проработал там один год.
2004: «Розетта»
ESA-CNES-Arianespace / Photo Service Optique CSG
Общий вид «Розетты» и «Филы», а также снимок ядра кометы Чурюмова — Герасименко
ESA / ATG medialab; ESA / Rosetta / Navcam
Именно благодаря этой межпланетной станции мы в деталях рассмотрели ядро кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Путешествие «Розетты» началось в марте 2004 года на космодроме Куру, откуда станцию унесла в космос «Ариан-5». В августе 2014 года «Розетта» стала первым аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг кометного ядра, а в ноябре того же года состоялась первая в истории мягкая посадка рукотворного аппарата «Филы» на комету. В общей сложности «Розетта» изучала комету чуть более двух лет, нашла на ней ксенон, иней, прекурсоры сахаров, высокомолекулярные органические вещества, необычные скалы, а также увидела смену окраски ядра и сияния в коме. А в конце миссии «Розетта» совершила жесткую посадку на ядро кометы, оставшись на нем навсегда.
2008:ATV
Старт «Ариан-5» c кораблем ATV «Жорж Леметр»
ESA, Arianespace
Корабль ATV «Иоганн Кеплер» приближается к МКС
NASA
ATV (Automated Transfer Vehicle) был единственным европейским автоматическим грузовиком для снабжения МКС. Всего было создано пять таких кораблей, все они летали в космос на «Ариане-5» в 2008–2015 годах. Грузоподъемность корабля и внутренний объем были больше, чем у российских «Прогрессов», американских Dragon или Cygnus или японского HTV — по сути, это был «самосвал», возивший на станцию оборудование и грузы для экипажа, воду, еду, кислород, топливо, а также корректировавший ее орбиту своими двигателями. После прекращения полетов ATV стал основой для разработки европейского сервисного модуля пилотируемого корабля Orion для возвращения людей на Луну по программе NASA «Артемида».
2009: «Гершель» и «Планк»
ESA, S. Corvaja
Обсерватория «Гершель»
ESA
Обсерватория «Планк»
ESA
14 мая 2009 года «Ариан-5» отправила ко второй точке Лагранжа в системе Земля — Солнце блистательную пару — инфракрасный телескоп «Гершель» и микроволновую и инфракрасную обсерваторию «Планк». «Гершель» оставался самой крупной инфракрасной обсерваторией до запуска «Джеймса Уэбба» и проработал четыре года, получив огромный объем данных, которые ученые обрабатывают до сих пор. Телескоп наблюдал за планетами, карликовыми планетами и малыми телами Солнечной системы, туманностями и областями звездообразования в Млечном Пути и далекими галактиками. Что касается «Планка», то обсерватория четыре года занималась исследованиями космического микроволнового фона: по ее данным астрономы составили детальные карты неба, а астрофизики уточнили модели Вселенной и сделали ряд других важных открытий.
2016-2018: Galileo
Старт «Ариан-5» с четырьмя спутниками группировки Galileo в июле 2018 года
ESA - CNES - Arianespace / Photo Service Optique Video CSG
Схема распределения спутников системы Galileo на околоземных орбитах
DLR
Galileo — это глобальная спутниковая навигационная система, подобная GPS или ГЛОНАСС. Ее первые аппараты появились на орбите в 2011 году, сейчас на средних околоземных орбитах их работает уже 24, и с 2020 года система начала отвечать на сигналы SOS. Половину из этих спутников вывела в космос «Ариан-5»: в ноябре 2016 года, декабре 2017 года и июле 2018 года.
2018: «БепиКоломбо»
ESA - CNES - Arianespace / Photo Service Optique Video CSG
Два научных зонда «БепиКоломбо»
ESA
20 октября 2018 года «Ариан-5» доставила в космос второй в истории аппарат для исследования Меркурия, который состоит из европейского зонда MPO (Mercury Planetary Orbiter), японского MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) и перелетного модуля MTM. Пока что «БепиКоломбо» совершает длинную череду гравитационных маневров у Земли, Венеры и Меркурия, а к своей финальной цели он прибудет в декабре 2025 года. О том, какие тайны Меркурия раскроет «БепиКоломбо», мы писали в материале «На Меркурий за водой».
2021: «Джеймс Уэбб»
NASA / Bill Ingalls
Общий вид «Джеймса Уэбба» в развернутом состоянии
NASA / Adriana Manrique Gutierrez
Надежность «Ариан-5» к началу 20-х годов стала признанным достоинством европейской ракеты, поэтому именно ей NASA, ESA и CSA доверили в декабре 2021 года вывести в космос «жемчужину» среди телескопов — инфракрасную обсерваторию «Джеймс Уэбб». Сейчас она работает на гало-орбите вокруг второй точки Лагранжа в системе Солнце — Земля уже более года и подарила немало открытий — от самых далеких галактик и квазаров до портретов планет Солнечной системы и поисков атмосфер у землеподобных экзопланет.
2023: JUICE
ESA / M. Pédoussaut
Общий вид станции JUICE
ESA
14 апреля 2023 года «Ариан-5» вывела в космос европейскую межпланетную станцию JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), которая прибудет к системе Юпитера в середине 2031 года. Станция займется подробным изучением трех крупнейших спутников Юпитера: Европы, Ганимеда и Каллисто — да и четвертому галилеевому спутнику, Ио, JUICE тоже уделит внимание. Одна из основных целей миссии — определить наличие и свойства подповерхностных водных океанов на спутниках, об этом мы рассказывали в материале «Хожение за тремя океанами».
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.
Космический аппарат ЕКА "Евклид" подготовлен к размещению внутри обтекателя полезной нагрузки Falcon 9. SpaceX запускает миссию после того, как Россия прекратила запуски "Союзов" из Французской Гвианы. Фото: SpaceX
ВАШИНГТОН — Европейский космический аппарат Euclid должен стартовать в научной миссии для помощи астрономам в разрешении «неловкой ситуации» в космологии. Сам запуск представляет собой еще одну неловкую ситуацию для Европы.
Космический аппарат Европейского космического агентства Euclid готов к запуску на ракете SpaceX Falcon 9. Старт запланирован на 11:11 утра по восточному времени 1 июля с базы Space Force на мысе Канаверал при ожидаемой благоприятной погоде.
Euclid оснащен телескопом диаметром 1,2 метра, оснащенным камерой, работающей на видимых длинах волн, спектрометром и фотометром ближнего инфракрасного диапазона. Двухтонный космический аппарат будет работать в точке Земля-Солнце L-2, также используемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в 1,5 миллионах километров от Земли, создавая самую большую и точную трехмерную карту Вселенной на сегодняшний день.
Астрономы надеются, что наблюдения Евклида прольют свет на две самые большие загадки космологии: природу темной энергии и темной материи, которые в совокупности составляют 95% массы Вселенной.
«Мы начинаем с этой неловкой ситуации», - сказал Джузеппе Ракка, руководитель проекта Euclid в ЕКА, во время предстартового брифинга 23 июня. «Только 5% всей Вселенной состоит из атомов и частиц, из которых состоим мы все. Все остальное, 95%, состоит из других сущностей, о которых мы на самом деле не знаем».
«Euclid должен дать решительный ответ на природу темной энергии», - сказал Янник Меллиер, астроном из Института астрофизики Парижа и лидер консорциума Euclid.
Работа над Euclid началась десять лет назад, когда для ее создания была выбрана промышленная команда во главе с Thales Alenia Space. ЕКА ранее планировало запустить Euclid на ракете «Союз» из Французской Гвианы, но было вынуждено найти новый маршрут, когда Россия прекратила полеты «Союзов» с этого европейского космодрома вскоре после своего вторжения в Украину в феврале 2022 года.
Из-за отсутствия других доступных европейских ракет-носителей - оставшиеся ракеты Ariane 5 были распределены для других миссий, а запуск Ariane 6 был значительно отложен — ЕКА было вынуждено искать другое место для запуска миссии стоимостью 1,4 миллиарда евро (1,5 миллиарда долларов).
«Мы остались совершенно без ничего, без какой-либо пусковой установки», - сказал Ракка. «Это был невероятно напряженный период, потому что перед нами стояла перспектива хранения космического корабля в течение двух или более лет».
В октябре 2022 года ЕКА объявило, что выбрало SpaceX для запуска Euclid на Falcon 9. Ракка сказал, что ЕКА начало исследования летом 2022 года, чтобы выяснить, совместим ли Euclid с Falcon 9 после того, как он был разработан для «Союза». Контракт был завершен в декабре.
Паоло Муси, руководитель программы Euclid в Thales Alenia Space, сказал, что первоначальный анализ не выявил проблем при переходе на Falcon 9, что было подтверждено последующим тестированием. «Мы можем запустить в июле, потому что не нужно было менять какое-либо оборудование».
В то время как НАСА является партнером Euclid, предоставляя инфракрасные детекторы для одного из своих приборов, ЕКА организовало запуск Falcon 9 напрямую с SpaceX. Официальные лица отказались на предстартовой пресс-конференции раскрывать стоимость замены ракеты-носителя, сославшись на коммерческий характер контракта со SpaceX.
«То, что мы заплатили за SpaceX, - это коммерческая уверенность», - сказал Ракка. Он сказал, что ЕКА уже потратило «много денег» на запуск «Союза», когда этот контракт был расторгнут. «У нас были довольно большие расходы».
«Было большим облегчением получить возможность отправиться с мыса Канаверал вместо Куру», - добавил он.
14 апреля стартует Ariane 5 с миссией JUICE ЕКА к Юпитеру. Фото: ESA / M. Pédoussaut
ВАШИНГТОН — Ariane 5 успешно запустил европейский космический аппарат в восьмилетнее путешествие к Юпитеру 14 апреля в предпоследнем полете почтенной ракеты.
Ariane 5 стартовала с европейского космодрома в Куру, Французская Гвиана, в 8: 14 утра по восточному времени после того, как погода помешала попытке запуска накануне. Космический аппарат Jupiter Icy Moons Explorer, или JUICE, отделился от разгонного блока Ariane через 26 минут после старта.
Диспетчеры установили связь с JUICE примерно через 40 минут после старта, а полчаса спустя развернули две большие солнечные батареи общей площадью 85 квадратных метров, которые будут вырабатывать энергию для шеститонного космического аппарата.
Получение сигналов от JUICE произошло немного позже, чем ожидалось, хотя все еще в пределах номинального окна для этого. Развертывание солнечной батареи произошло немного раньше, чем ожидалось. Жан-Марк Наср, глава отдела космических систем Airbus Defence and Space, объяснил на брифинге после запуска, что развертывание массива произошло раньше, потому что обнаружение солнца системами космического аппарата было быстрым и точным. «Это признак идеальной миссии», - сказал он.
Запуск начинает восьмилетнее путешествие JUICE к Юпитеру и трем его крупнейшим спутникам. Космический аппарат Airbus выполнит несколько пролетов с гравитационным маневром, чтобы достичь Юпитера, начиная с совместного пролета Земли и Луны в августе 2024 года. Дополнительные пролеты к Земле запланированы на сентябрь 2026 и январь 2029 годов, а также пролет около Венеры в августе 2025 года.
JUICE выйдет на орбиту вокруг Юпитера в июле 2031 года, совершив 35 облетов Европы, Ганимеда и Каллисто, чтобы изучить их поверхности и подземные океаны, в том числе определить, пригодны ли они для жизни. JUICE выйдет на орбиту вокруг Ганимеда в декабре 2034 года и завершит свою миссию, которая в настоящее время запланирована на сентябрь 2035 года.
«Я думаю, это то, чем Европа может чрезвычайно гордиться», - сказал Йозеф Ашбахер, генеральный директор ЕКА, на брифинге после запуска. «Это миссия, которая отвечает на вопросы науки, которые волнуют всех нас».
JUICE, общая стоимость которого оценивается в 1,5 миллиарда евро (1,65 миллиарда долларов), попытается ответить на эти вопросы с помощью набора из 10 приборов, один из которых был предоставлен НАСА. Японское космическое агентство JAXA и Израильское космическое агентство также являются партнерами в миссии, предоставляя оборудование для других инструментов.
Запуск стал шестым полетом Ariane 5 для выполнения миссий ЕКА, в общее число которых входит запуск космического телескопа имени Джеймса Уэбба НАСА в декабре 2021 года, в который внесен значительный вклад ЕКА. Это был 116-й запуск Ariane 5 в целом, начиная с 1996 года.
Остается только один полет Ariane 5, запуск которого предварительно запланирован на конец июня для выведения двух европейских правительственных спутников связи, французского Syracuse 4B и немецкого Heinrich Hertz.
«Я думаю, что это замечательный символ того, что мы сделали это с ЕКА и самым последним для Германии и Франции», - сказал Стефан Израэль, исполнительный директор Arianespace, на брифинге после запуска.
Ariane 5 заменяется Ariane 6, первый полет которого был отложен на несколько лет. Самая последняя дата, объявленная ЕКА для первого полета Ariane 6, - конец 2023 года, на фоне слухов, что он может снова переместиться на 2024 год.
Ашбахер не дал новой оценки дебюта Ariane 6. «Мы очень усердно работаем и делаем все, чтобы доставить его на стартовую площадку как можно быстрее», - сказал он. «В ближайшие пару недель нам предстоит пройти несколько решающих этапов, но, безусловно, мы на правильном пути».
«Мне немного грустно, что эта замечательная ракета выходит на пенсию», - сказал он об Ariane 5, но добавил, что Ariane 6 «будет не менее хорошей пусковой установкой».
Автор Клэр Персиваль, 10 апреля 2023 года, 7-минутное чтение Первоисточник:
Изображение: Arianespace
Что все это значит?
Arianespace готовится к запуску космического аппарата ЕКА Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) с европейского космодрома в Куру, Французская Гвиана, на ракете Ariane 5. После развертывания JUICE отправится в восьмилетнее путешествие в систему Юпитера, где будет изучать Юпитер и три его спутника, имеющих океан.
Этот запуск станет последней миссией ЕКА, запущенной на Ariane 5 с космодрома ЕКА в Куру, поскольку Ariane 6 должен принять на себя запуски ЕКА.
JUICE (исследователь ледяных лун Юпитера)
JUICE - автоматическая межпланетная станция, которая отправится в систему Юпитера, чтобы провести подробные наблюдения за Юпитером и тремя его большими лунами – Ганимедом, Каллисто и Европой, на которых имеются большие океаны. ЕКА охарактеризовало всеобъемлющую тему миссии как «появление обитаемых миров вокруг газовых гигантов». Земля - единственная планета в нашей Солнечной системе, на которой, как мы точно знаем, поддерживалась жизнь. Поэтому эта миссия будет направлена на то, чтобы ответить на вопрос, может ли это произойти где-либо еще в нашей Солнечной системе?
Тремя основными задачами JUICE являются:
Изучать ледяные луны Юпитера.
Исследовать сложную среду Юпитера.
Посмотреть на систему Юпитера в целом как на архетип того, какими являются газовые гиганты во всей Вселенной.
Космический аппарат будет нести десять научных приборов, один экспериментальный прибор и один радиационный монитор. JUICE - это миссия, возглавляемая ЕКА, но у нее есть несколько международных партнеров. NASA, JAXA и ISA предоставили оборудование для приборов на борту JUICE.
Эта миссия побьет несколько рекордов, в том числе станет первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг Луны, отличной от нашей, а также выполнит первый лунно-земной гравитационный маневр, которую необходим для экономии топлива на пути к Юпитеру.
Ледяные луны Юпитера
Европа
Европа - шестой по величине спутник в Солнечной системе. JUICE совершит два пролета Европы, с наибольшим сближением в 400 км от поверхности Луны. Совершая свои пролеты, JUICE в первую очередь будет искать воду и биомаркеры, а также изучать геологию Луны. Европа считается одним из самых перспективных мест в нашей Солнечной системе с точки зрения наличия пригодной для жизни среды, поскольку ученые полагают, что поверхность, вероятно, океан с соленой водой, скрытый под ледяной коркой Луны, который может содержать в два раза больше воды, чем все океаны Земли.
Два вида Европы. Левое изображение приближено к естественному цвету Луны, в то время как правое изображение сочетает фиолетовое, зеленое и инфракрасное изображения, чтобы показать различия в цвете водно-ледяной корки Луны. (Предоставлено NASA / JPL-Caltech / DLR)
Ганимед
Основной целью JUICE станет Ганимед, космический аппарат совершит 12 облетов этого спутника Юпитера. Это самый большой из спутников Юпитера и Солнечной системы. JUICE приблизится к Луне на расстояние до 400 км во время пролетов, но во время обращения вокруг Луны он будет стремиться приблизиться к поверхности на расстояние до 200 км. Основными целями наблюдений JUICE будут наблюдения за магнитным полем Луны (Ганимед - единственный спутник в нашей Солнечной системе, который генерирует собственное магнитное поле), поиск скрытых океанов, поиск льда, изучение взаимодействия между Луной и Юпитером, а также изучение потенциальной обитаемости.
Это изображение Ганимеда было сделано "Вояджером-1" в 1979 году с расстояния 243 000 км (Предоставлено NASA / JPL)
Каллисто
Наконец, JUICE будет изучать Каллисто. Каллисто - второй по величине спутник Юпитера и третий по величине в нашей Солнечной системе. Поверхность Каллисто является самой старой и наиболее изрытой кратерами в нашей Солнечной системе, что означает, что его изучение может помочь нам лучше понять, какой была окружающая среда в ранней системе Юпитера. JUICE совершит 21 облет этого спутника, при этом максимальное сближение составит 200 км. Каллисто.
Это изображение Каллисто 2001 года - единственное полное цветное изображение всей Луны, сделанное космическим аппаратом Galileo. На снимке видно, насколько изрыта поверхность. Считается, что более светлые участки поверхности покрыты льдом, в то время как более темные участки сильно эродированы и содержат мало льда. (Предоставлено NASA / JPL / DLR)
Научные приборы
JUICE будет нести на борту десять приборов, девятью из которых управляют европейские операторы, а одним из которых руководит НАСА. На борту также будет проведен один эксперимент - планетарный радиоинтерферометр и доплеровский эксперимент (PRIDE), а также радиационный монитор (RADEM)
Будут установлены четыре прибора дистанционного зондирования:
Система оптических камер (JANUS). Этот прибор будет отслеживать глобальные, региональные и локальные особенности лун и составлять карту облаков Юпитера.
Спектрометр видимого и инфракрасного изображения (MAJIS). Этот прибор будет изучать облака и атмосферу Юпитера, а также лед и минералы на поверхности лун.
Спектрограф для получения ультрафиолетовых изображений (UVS). НАСА предоставило этот прибор для миссии. Этот прибор будет изучать состав и динамику экзосфер Луны.
Субмиллилитровый волновой прибор (SWI). Этот прибор будет изучать температуру, состав и динамику атмосферы Юпитера.
Также будет три геофизических прибора:
Радиолокационный эхолот (RIME). НАСА предоставило оборудование для этого прибора для миссии. Этот прибор представляет собой радар, проникающий сквозь лед, который способен изучать внутренние структуры лун на глубине до 9 км.
Лазерный высотомер (GALA). JAXA предоставила оборудование для этого прибора для миссии. Этот прибор будет изучать поверхности лун и приливную деформацию Ганимеда.
Радионаучный эксперимент (SWI). ISA предоставила оборудование для этого прибора для миссии. Этот прибор будет изучать гравитационное поле Ганимеда, внутренние океаны трех лун, а также атмосферу и ионосферу Юпитера и спутников.
Также будут установлены три прибора:
Магнитометр (J-MAG). Этот прибор будет использовать датчики для изучения магнитного поля Юпитера и того, как оно взаимодействует с Ганимедом, а также для изучения внутренних океанов лун.
Пакет для окружающей среды частиц (PEP). NASA и JAXA предоставили оборудование прибора для миссии. Этот прибор будет изучать плазму в системе Юпитера.
Радио- и плазменно-волновой прибор (RPWI). JAXA предоставила оборудование для этого прибора для миссии. Этот прибор будет изучать радиоизлучение и плазму Юпитера и его спутников.
Приборы на борту JUICE (Предоставлено: ЕКА. Работа выполненная ATG по контракту с ЕКА), CC BY-SA 3.0 IGO)
Путешествие к Юпитеру
JUICE потребуется около восьми лет, чтобы добраться до Юпитера. За это время АМС совершит облет Венеры и системы Земля-Луна. Если все пойдет по плану, JUICE достигнет Юпитера в июле 2031 года. За шесть месяцев до выхода на орбиту Юпитера JUICE начнет проводить исследования, для которых его послали. Как только он достигнет системы Юпитера, JUICE выйдет на орбиту вокруг Юпитера и начнет облет Европы, Ганимеда и Каллисто.
График запуска и развертывания JUICE (Предоставлено ЕКА)
Что такое Ariane 5 ECA?
Ariane 5 ECA - европейская ракета-носитель большой грузоподъемности, разработанная Arianespace для Европейского космического агентства. Ariane 5, считающаяся одной из самых надежных ракет-носителей в мире, с 1996 года стартовала 109 раз с показателем успеха 95,4%.
Ракета совершила 82 запуска подряд без сбоев, прежде чем потерпела частичный отказ в январе 2018 года. Запуск Ariane 5 осуществляется с европейского космодрома во Французской Гвиане, расположенного недалеко от экватора, что позволяет ракете воспользоваться большей скоростью вращения Земли на экваторе и повысить грузоподъемность запуска.
Версия Ariane 5 ECA способна запускать два больших спутника, один поверх другого, с помощью адаптера, известного как Système de Lancement Double Ariane (SYLDA). Адаптер закрывает нижний спутник, поскольку он поддерживает верхний спутник. Когда приходит время для развертывания спутника, верхний спутник отделяется первым, затем сбрасывается адаптер SYLDA, а нижний спутник отделяется последним.
Два твердотопливных ракетных ускорителя P241 (SRBs) прикреплены по бокам основной ступени ракеты. Они заполнены смесью перхлората аммония (AP) (68%), алюминиевого топлива (18%) и полибутадиена с гидроксильным окончанием (HTPB) (14%). Каждый ускоритель обеспечивает тягу около 7080 кН (1 590 000 фунтов по Фаренгейту), которая обеспечивается в течение 130 секунд, прежде чем ускоритель упадет в океан. Обычно их оставляют опускаться на дно океана, но, подобно космическим шаттлам SRB, их можно опустить с помощью парашютов. Когда это делается, это делается для послеполетного анализа, и ускорители не подлежат повторному использованию.
Главная ступень
Ariane 5 оснащена криогенной основной ступенью H173, называемой EPC (Étage Principal Cryotechnique — Криотехническая основная ступень), которая работает в течение 540 секунд. Она состоит из основного бака высотой 30,5 м с двумя баками, один из которых предназначен для жидкого водорода (LH2), а другой - для жидкого кислорода (LOx). В основании ступени установлен двигатель Vulcain 2, обеспечивающий вакуумную тягу в 1390 кН (310 000 фунтов по Фаренгейту).
Основная криогенная ступень (Предоставлено Arianespace)
Верхняя ступень
ECA имеет верхнюю ступень, называемую ESC-A (Étage Supérieur Cryotechnique — Криогенная верхняя ступень), которая использует двигатель HM7B, который питается жидким водородом (LH 2) и жидким кислородом (LOx). Ступень обеспечивает 67 кН (15 000 фунтов по Фаренгейту) в вакууме, имеет ISP 446 секунд и будет работать в течение 945 секунд.
Криогенная верхняя ступень (Предоставлено Arianespace)
13 апреля Arianespace запустит космический зонд JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) для Европейского космического агентства (ESA) на борту своей первой миссии Ariane 5 в этом году.
Полет VA260 станет первой миссией Европы к системе Юпитера. Его пассажир JUICE проведет не менее трех лет, проводя подробные наблюдения за ледяными спутниками Юпитера Европой, Ганимедом и Каллисто.
Построенный Airbus Defence and Space, JUICE выйдет на орбиту вокруг планеты-гиганта в 2031 году после 8-летнего круиза, который включает гравитационный маневр около Земли и Венеры.
13 апреля 2023 года в 09: 15 по местному времени (12: 15 по Гринвичу) следующая миссия Ariane 5 Arianespace стартует с европейского космодрома во Французской Гвиане с космическим зондом JUICE. Продолжительность миссии выведения составит чуть меньше 28 минут.
Для выполнения этой миссии ракете-носителю Ariane 5 потребуется вывести полезную нагрузку весом более 6 метрических тонн, и она будет направлена на отлетную траекторию от Земли. После отделения на высоте 1538 км космический аппарат JUICE в конечном итоге достигнет скорости до 2,5 километров в секунду, как только выйдет из гравитационного поля Земли.
Космический аппарат, изготовленный Airbus Defence and Space для Европейского космического агентства (ESA), станет первой миссией Европы к Юпитеру. Аппарат потратит не менее трех лет на детальные наблюдения за ледяными спутниками планеты: Европой, Ганимедом и Каллисто. JUICE изучит спутники как потенциальные места обитания жизни, отвечая на два ключевых вопроса: каковы условия для формирования планеты и возникновения жизни, и как формировались спутники в Солнечной системе.
JUICE доставит самый мощный научный груз, когда-либо отправлявшийся во внешнюю часть Солнечной системы. Он состоит из 10 самых современных приборов плюс одного научного эксперимента, в котором используется телекоммуникационная система космического аппарата с наземными радиотелескопами. После 8-летнего полета к Юпитеру, который включает в себя гравитационные маневры около Земли и Венеры, космический аппарат выйдет на орбиту вокруг планеты-гиганта в 2031 году. Космический зонд проведет подробные наблюдения за гигантской газовой планетой и ее тремя крупными спутниками с океаном: Европой, Ганимедом и Каллисто. JUICE изучит эти спутники как планетарные объекты и возможные места обитания, глубоко изучит сложную окружающую среду около Юпитера и более широкую систему Юпитера как архетип газовых гигантов по всей Вселенной.
JUICE - первая миссия «большого класса» в рамках научной программы Cosmic Vision. Текущий цикл планирования космических научных миссий ЕКА включает серию из трех миссий к экзопланетам, которые позволят Европе оставаться в авангарде этой растущей области, каждая из которых затрагивает уникальный аспект науки об экзопланетах.
С момента своего создания Arianespace играет важную роль в поддержке научных усилий по изучению нашей Вселенной. Таким образом, европейский поставщик пусковых услуг уже вывел на орбиту 30 новейших космических аппаратов, которые помогли раскрыть тайны космоса, включая такие знаковые миссии, как: BepiColombo, первая европейская миссия к Меркурию, который является наименее исследованной планетой во внутренней части Солнечной системы; Herschel, который изучал формирование и эволюцию звезд и галактик; Planck, первую европейскую миссию по изучению космического микроволнового фона, реликтового излучения Большого взрыва; Gaia, глобальная космическая астрометрическая миссия, создающая самую большую и точную трехмерную карту нашей Галактики путем съемки почти двух миллиардов объектов; Smart-1, первая миссия ЕКА на Луну и первая миссия ЕКА по использованию ионного двигателя для межпланетной навигации; Rosetta, которая встретилась с кометой 67P / Чурюмов -Герасименко и изучала ядро кометы и ее окружение; и космическим телескопом Джеймса Уэбба, новейшим космическим телескопом, исследующим происхождение Вселенной.
Статистика запуска:
346-й запуск семейства ракет-носителей Arianespace (309-й запуск с Космического центра Гвианы).
VA260 станет 30-й научной миссией, запущенной Arianespace.
116-й запуск Ariane 5 в целом.
JUICE станет 10-м спутником, запущенным Arianespace на орбиту освобождения.
Вчера состоялось торжественное открытие нового космодрома Эсрейндж в Швеции. Накануне, демонстратор многоразового использования Themis (ArianeGroup) прибыл в Космический центр Эсрейнджа в Кируне для лётных испытаний.
Серия прыжковых испытаний будет аналогична тем, что SpaceX выполняли со своими испытательными демонстраторами Grasshopper и Falcon 9R- Dev. Первые же высотные испытательные полёты планируется совершить с космодрома во Французской Гвиане в 2025 году.
Друзья, подписывайтесь на наше сообщество и следите за свежими новостями о космонавтике!