Исследователи космоса

Прошедшую Ночь Луна вновь провела в компании Сатурна — они были вместе в созвездии Водолея, но теперь Луна сияла восточнее (а всего сутки назад — была западнее Сатурна). Луна — самое быстрое небесное светило, и одно созвездие она пробегает за 2-3 дня. Сатурну для этого надо 2-3 года.

Теперь нас интересует ночь с 7 на 8 августа (с понедельника на вторник, если что), когда Луна догонит Юпитер (он сейчас на ночном небе самый яркий после Луны). И они вместе проведут пару ночей в созвездии Овна.

Космическая ракета – это обычно громадина, возвышающаяся на десятки метров над стартовой площадкой. Но чтобы выводить научное оборудование на земную орбиту, этим устройствам вовсе не обязательно обладать внушительными размерами. Об этом говорит пример самой маленькой ракеты, использовавшейся для заявленной цели: «SS-520-5». Её создало Японское агентство аэрокосмических исследований, а первый запуск состоялся в 2018 году.

Понятно, что крошечным объект этого типа не может быть по определению. «SS-520-52» имеет длину 9,5 метров и полметра в диаметре. Но ни одну другую космическую ракету вам не удастся обнять при всем своем желании. А здесь это получается легко! Тут можно привести сравнение с «SLS», которая в рамках программы «Артемида» отправила к Луне в 2022 году космический корабль «Орион». Это монстр высотой 98 метров, то есть более десяти «SS-520-5», поставленных друг на друга.

SLS - Space Launch System

Столь разительное отличие в размерах обуславливается задачами, которые призваны выполнять те или иные ракеты. Их можно разделить на три основных типа. Запускающися в глубокий космос, вроде «SLS», заполняются огромным количеством топлива и имеют сверхмощные двигатели. У людей могут возникнуть определенные разногласия насчет того, что можно считать глубоким космосом, но в представлении специалистов НАСА Луна к нему относится. Ближайшим родственником «SLS» является ракета «Сатурн-V», доставлявшая астронавтов «Аполлона» на наш естественный спутник в конце 60-ых и начале 70-ых. И она была ещё больше - 111 метров в высоту.

Запускать полезный груз в дальний космос можно и без этих исполинов. «Атлас-V», например, предназначены для работы с научным оборудованием, а не с людьми, поэтому их длина гораздо меньше, всего около 60 метров. Однако наиболее часто в космонавтике сегодня используются орбитальные ракеты. К обозначенному пределу доставляются люди, спутники, прочие грузы. К этому классу относятся российские ракеты «Союз» и «Фэлкон-9» компании «SpaceX». Их высота колеблется от 45 до 75 метров, а диаметр примерно вдвое меньше, чем у «SLS».

Итак, «SS-520-5» намного меньше «SLS» потому, что предназначена для полетов на низкую околоземную орбиту, а не в дальний космос. И она миниатюрнее представительниц второй из описанных категорий, так как на самом деле является доработанной суборбитальной ракетой. Обычные аппараты этого типа могут подняться выше так называемой «линии Кармана» – это условная граница космоса, установленная на высоте 100 километров над поверхностью планеты. Но из-за недостатка скорости они не способны оставаться на орбите и падают обратно в атмосферу, как только выключаются их двигатели.

Перед инженерами, конструировавшими «SS-520-5», была поставлена задача создать самую маленькую и дешевую ракету, способную вывести на орбиту спутник. Они взяли за основу японскую суборбитальную SS-520, относившуюся также к классу метеорологических (зондирующих). Подобные устройства обычно поднимают в космос научные приборы, пусть всего и на несколько минут. Чтобы добиться своей цели, инженеры модифицировали имевшийся в их распоряжении образец по двум основным направлениям.

Во-первых, им нужно было значительно ускорить его. Орбитальный полет от суборбитального отличает прежде всего скорость. Во втором случае ракета разгоняется до 6000 километров в час и достигает максимальной высоты в 125 километров. Но чтобы какой-либо аппарат задержался на этой орбите, тот же самый носитель должен лететь почти в пять раз быстрее. Дабы добиться увеличения этого параметра, инженеры добавили третий комплект двигателей к двум уже имевшимся у «SS-520».

Вторая модификация заключалась в обеспечении возможности своевременного поворота и постановки на требующийся курс. Зондирующие ракеты, как уже сказано, достигают определенной высоты, после чего падают обратно в атмосферу. Здесь же нужно взлететь, принять горизонтальное положение и разогнаться. Конструкторы установили реактивную систему управления между двумя ступенями. После отстрела первой вторая начинает извергать струи газообразного азота, которые стабилизируют ракету, помогая ей развить требующуюся скорость. Именно две эти доработки превратили «SS-520» в «SS-520-5».

Обязательно надо упомянуть о полезной нагрузке, которая была доставлена ракетой на земную орбиту. В носовом обтекателе находился спутник «кубсат». Это стандартизированные аппараты с собственной единицей измерения. Таковой считается «U» – куб со стороной в 10 сантиметров и весом в 1,3 килограмма. Большинство «кубиков» конструируются в формате 3U. Это в любом случае очень небольшой размер, но они способны выполнять множество полезнейших функций. Их используют сегодня и как инструмент обеспечения оперативной реакции на стихийные бедствия, и для отслеживания изменений климата.

В рамках уже упомянутой программы «Артемида» ракета «SLS» взяла на борт десять «кубсатов» и доставила четыре из них на орбиту Луны. Эти аппараты будут искать воду и водород, а также создавать карту поверхности, которая в дальнейшем будет использоваться при планировании посадок. Спутник, выведший на орбиту «SS-520-5», был снабжен коммуникационным оборудованием и пятью небольшими камерами, снимавшими Землю в течение полугода.

10 кубсатов, которые отправились в полет вместе с ракетой SLS

В чем смысл маленькой ракеты, которая способна выводить на орбиту единичные «кубсаты», если та же «SLS» может доставить туда десятки и сотни таких аппаратов? Дело в том, что большие и мощные носители использовать для подобных задач не очень удобно. Их старты нечасты и они не будут менять маршрут из-за небольших устройств, решающих ограниченные задачи. Таким образом, если на орбиту нужно отправить какой-то конкретный «кубсат» для краткосрочного исследовательского проекта, то «SS-520-5» подойдет для этой работы как никакая другая ракета. Если, конечно, удастся обеспечить достаточно выгодную финансовую составляющую.

Спасибо за внимание! Если вам понравилась статья, то можете поддержать нас "плюсиком" или подписаться на наш канал. Также хотелось бы упомянуть, что у нас есть свой Телеграм канал. Там мы постоянно публикуем интересные посты о космосе и астрономии.

А что, если на ближайшей к нам экзопланете, которая находится в зоне обитания, есть жизнь, и её обитатели владеют технологиями, сопоставимыми с нашими. Если бы они посмотрели на нашу звезду прямо сейчас, что бы они увидели?

Примерно как-то так:

На этом снимке ничего бы не выдавало в наше Солнце, как обитаемую звездную систему. Одна из таких же многочисленных точек на этом снимке. Кстати, оранжевая точка чуть выше центра - это звезда Ross 128, находящаяся на расстоянии 11 св. лет от нашего Солнца.

Это очень маленькая и одинокая звезда, тусклый маленький карлик с массой всего 0,15 массы Солнца. Но эта звезда примечательна тем, что вокруг нее вращается экзопланета Ross 128 b, которая находится в т.н. зоне обитания, то есть там есть все условия для зарождения органической жизни! Вот как она выглядит в представлении художника:

Эта планета обращается вокруг своей звезды с периодом 10 суток, а на ее поверхности температура лежит в диапазоне от -60 °С до +21 °С. Это значит, что там может быть жидкая вода, которая является основой жизни на Земле!

Но вернемся к нашим инопланетным астрономам. Предположим, что такие же, как мы астрономы живут от нас на расстоянии 11 световых лет. Посмотрев в обычные телескопы в сторону нашего Солнца - они не увидят ничего примечательного. Но что насчет радиопередач? Фильм «Контакт» убедил нас в том, что инопланетяне слушают наши радиопередачи.

К сожалению, это маловероятно. И здесь проблема в расстояниях. Очень больших расстояниях. Все сигналы радио и ТВ, посылаемые последние 100 лет, затухают в межзвёздном пространстве. Чтобы ТВ сигнал добрался до Ross 128 b понадобиться огромное количество денег и энергии для работы усилителя такого сигнала.

Только вот обитатели другой планеты вряд ли захотят смотреть наши политические передачи или покупать рекламируемые товары, так что это будет очень не выгодно экономически.

С развитием наших технологий все меньше радиосигналов утекают в космос: мы переходим на кабельное телевидение и тянем гигантские оптоволоконные кабели по океаническому дну. Но не стоит переживать, что инопланетяне не смогут посмотреть наше ТВ: это радиосигналы — не самые мощные на Земле. Их затмили лучи радаров систем раннего оповещения.

Эти системы - продукт холодной войны. Они представляли собой группу наземных и воздушных станций. Они простреливали атмосферу мощными лучами в режиме 24/7, которые часто отскакивали от слоя ионосферы, и люди одержимо следили за отголосками сигналов, дабы получить какие-либо намёки касательно движения врага.

Эти сигналы, излучённые радарами, утекли в космос, и, вероятно, были приняты ближайшими экзопланетами, если они случайно оказались расположенными так, что засекли луч, проносившийся через их часть неба. Но для этого должны совпасть множество факторов.

Вот помните обсерваторию Аресибо?

Эта массивная тарелка в Пуэрто-Рико могла функционировать как радарный передатчик, сигнал от которого отскакивал от близких целей вроде Меркурия и пояса астероидов. По существу, это фонарь, которым мы светили на планеты, чтобы лучше их увидеть.

Когда-то этот гигантский излучатель передавал сигнал время от времени и в виде узкого луча. Если случайно оказалось так, что экзопланета поймала луч, и принимающая антенна на этой планете по счастливой случайности была направлена в точности в нашу сторону, то всё, что они приняли, будет короткий импульс энергии радиодиапазона, а потом тишина (прямо как сигнал WOW).

Да, конечно мы помним про "послание Аресибо" - радиосигнал, отправленный 16 ноября 1974 в направлении шарового звёздного скопления М13, находящегося на расстоянии 25 000 световых лет в созвездии Геркулеса.

Сообщение длилось 169 секунд. Это значит, что для приема и правильного декодирования такого сигнала обе антенны должны были бы быть направлены строго друг на друга. Но учитывая вращение планет и огромные расстояния - это практически не реализуемо. Таким образом, гипотетические пришельцы на Ross 128 b, смотрящие на Землю, не будут перехватывать нас радиоантеннами.

Но давайте вернемся к видимому свету. С расстояния в 5,9 миллиарда километров наша Земля выглядит вот так:

Солнце очень яркое, и его свет освещает Землю. Некоторая часть этого света отражается назад, в космос — это «земное сияние». Некоторая часть проскальзывает близко от нашей планеты и проходит через нашу атмосферу, прежде чем продолжить бег к звёздам. Оба этих эффекта потенциально можно засечь с экзопланеты. Мы используем сейчас этот механизм для того, чтобы больше узнать об атмосферах экзопланет.

Результаты наблюдений инопланетян с Ross 128 b ничего не скажут о человечестве напрямую, но если бы они наблюдали за Землёй достаточно большое время, то они бы выяснили многое об атмосфере благодаря её отражательной способности. Они бы, вероятно, поняли, на что похож наш круговорот воды, а наша богатая кислородом атмосфера дала бы подсказку, что у нас происходит что-то странное. Например, как на газовом гиганте WASP-39 b:

В конечном итоге, самый чёткий сигнал с Земли, возможно, будет идти вообще не от нас, а от морских водорослей, которые терраформировали нашу планету в течении миллиардов лет и которые меняют сигналы, посылаемые нами в космос.

Конечно, если бы мы хотели послать более чёткий сигнал, то мы бы смогли. Но у передачи радиосигнала есть проблема: принимающая сторона должна обратить на него внимание, когда он приходит. Другими словами - инопланетяне должны иметь постоянно направленную в нашу сторону принимающую антенну.

Но вместо этого мы можем заставить обратить на себя внимание другими способами. С ионными двигателями, импульсным ядерным двигателем или при умном использовании гравитационной рогатки мы могли бы отправить зонд из Солнечной системы к Ross 128 b с достаточной скоростью, чтобы достичь её через несколько десятков тысячелетий. Если мы сможем выяснить, как сделать систему наведения, которая переживёт такую поездку (а это будет непросто), мы могли бы воспользоваться ей для полётов к любой обитаемой планете.

Правда, чтобы приземлиться, нам понадобится ещё больше топлива. Хотя, весь смысл в том, чтобы они нас заметили, не так ли?

P.S. Я давно наблюдаю, что происходит с пикабу. Сперва последняя революция, где все набивали себе рейтинг и ачивки бессмысленными постами, потом оптимизация - отображение только количества плюсов... К сожалению, многие авторы годного контента ушли. Я пока останусь на пикабу и продолжу рассказывать о своей обсерватории и о космосе для себя и для тех, кому интересно. По обсерватории я веду блог в телеграм, не думаю, что стоит все постить здесь - контент специфический. Спасибо всем, кто остался и продолжает развивать интересный авторский контент.

Несколько фоток восхода Луны на фоне моста через Волгу в Саратове. И отдельно фотка полнолуния через телескоп.

Просто одиночный кадр:

Все яростно фоткают на телефон:

Парочка даже подошла и попросила показать как получается у меня на фотоаппарате. Мол они фоткают на телефон и у них ничего не видно. Сразу вспомнил что телефоны уже много лет как снимают лучше фотоаппаратов по мнению обзорщиков телефонов....

Небольшой коллаж для вконтактика. Луну пришлось увеличить раза в полтора.

Ну и наконец просто фото той Луны через телескоп когда она уже повыше поднялась:

Sony A1 + TS-GSO RC 150, фокусное: 1350 f/9, монтировка iOptron HAE29, 500 кадров из 2500.

Правда через телескоп снимал уже через дымку. Но всё равно вышло детельненько. Это по сути первый свет моего нового мобильного сетапа.

Рядом с Альфонсом есть его старший брат по размеру, Птолемей. Конечно же, о нём можно рассказать много интересного!

Само собой разумеется, что основную и более-менее достоверную информацию можно получить в Сети. Однако есть интересные моменты, на которых мы постараемся остановиться подробнее. Для начала посмотрим на его форму! Она не круглая, а шестиугольная. По аналогии с земными кратерами, можно предположить, что это вызвано наличием в коре Луны глубоких разломов, которые при ударе и взрыве так проявили себя. У этого цирка нет центральной горки, возможная причина – удар был нанесён, когда кора была ещё тонкой, вместо классической «воронки» возникло лавовое озеро, которое застыло, образовав ровную поверхность.

Фото 2. Альфонс Птолемей утро ККК.

Действительно, в этом районе разломы есть, материковая кора Луны разбита на блоки размером так километров сто-двести и они отлично видны на снимках. Один из разломов прошёл по цирку Альфонс видимо, уже после затвердевания его днища. Эти разломы могли быть вызваны сейсмикой от далёкого взрыва, например, образовавшего Море Дождей. Да и другие события могли внести свою лепту. То же Море Восточное является мультиринговым кратером и его диаметр километров семьсот. Если экстраполировать энергию взрыва от земного кратера Рис, то получится где-то 200 000 Гигатонн! Конечно, экстраполяция дело рискованное, но порядок величины может дать. То есть, на Луне далеко не всегда было спокойно! Земля в этом плане тоже не отставала, была побита ударами астероидов, комет и, наверное, ещё всякими штучками. Но здесь следы ударов сильно «затёрты». А вот Луна осталась почти в первозданном виде после прекращения интенсивных «камнепадов» три-четыре миллиарда лет назад. Наблюдая её в любой телескоп, мы как-бы видим нашу планету далёкого прошлого. Рай для геолога!

Кстати, я до сих пор не знаю уверенного ответа на вопрос, почему на «нашей» стороне Луны «моря» классического вида есть, а на обратной их почти нет? Что подогревало «нашу» сторону Луны? Нагрев приливными деформациями, видимо, исключается. Предположить, что Земля в эпоху вулканизма на Луне (а их было аж две!) была горячей и «подогревала» Луну, я пробовал. (Луна в то время была значительно ближе к Земле, чем сейчас.) Но подсчитал, что в то время Земля должна была иметь температуру тысячи три градусов, а этого заведомо не было, с тех пор на Земле остались древние горные породы. В эпоху вулканизма на Луне Земля была уже холодной.

Меркурий, кстати, осмотрел по карте и он одинаков по всему экватору, поэтому спутником, например, Венеры наверное, не был.

Фото 3. Альфонс Птолемей Прямая стена утро ККК.

Вернёмся к нашему Птолемею! Об этом цирке есть интересный и хорошо написанный материал

К сожалению, там дана совсем неверная интерпретация цепочек «кратеров» в окрестностях Птолемея (да и в других районах Луны такие цепочки есть!) Эти «цепочки» не следы удара разрушенных комет (которые, кстати, вместо «цепочек» должны были бы иметь вид эллипса, «эллипс рассеяния»), это обычная «просыпуха» в трещины! Просыпание, кстати, приводит к тому, что поверхность воронок просыпания «живая», постоянно обновляется подвижками вещества и на ней мало небольших ударных воронок. Это видно по «Интерактивной Карте Луны, советую посмотреть! Так вот, днище Птолемея обычно выглядит ровным и гладеньким. Но кратерный вал у него низкий и можно фотографировать поверхность и рано утром и вечером, в косых лучах Солнца. Тогда видны неровности и залитые лавой древние ударные кратеры вполне приличного размера! А, кроме того, сама поверхность имеет какой-то «ломаный» вид.

Фото 4. Альфонс раннее утро ККК.

Фото 5. Альфонс Птолемей утро.

Фото 6. Птолемей Альфонс терминатор КК.

То есть, история этого цирка была, видимо, следующей: Первый удар образовал воронку, которая была залита лавой. На её ровную, затвердевшую поверхность выпадали меньшие куски вещества, образуя вполне приличные кратеры. Так длилось довольно долго, а потом следующая волна вулканизма залила днище кратера повторно. Слой лавы затвердел, но при затвердевании дал «усадку», из-за чего в выемках образовались понижения, показывая остатки предыдущего рельефа.

А уже потом, миллиарда три лет, на новую поверхность почти ничего крупного не падало.

Кстати, самый крупный их «новых» кратеров на днище Птолемея при подходящих атмосферных условиях в силу «Эффекта Бенхема» даёт у меня на телескопе для моих глаз жёлтый ореол, как и центральная горка Альфонса. Напоминаю, что матрица в моей системе работает в тёмно-красном участке спектра.

Оборудование применяемое для съемки и условные обозначения.

Бондаренко Ю. Н. пос. Маяки.

Испытания двигателей, производства Центра Келдыша, проводились в компании «Решетнев» в составе штатной системы коррекции перспективного геостационарного космического аппарата.

Плазменные двигатели КМ-75 в своем классе мощности — первые в мире двигатели холловского типа с ускоряющим напряжением свыше 800 В. Это более, чем в 2,5 раза выше значений, достигнутых на отечественных и зарубежных аналогах, что обеспечивает экономию до 40% рабочего тела ксенона.

Сейчас для перехода к серийному производству блоков коррекции на базе КМ-75 в Центре Келдыша идёт активное дооснащение производственно-испытательной базы. Это обеспечит текущие и перспективные потребности разработчиков аппаратов в современных блоках коррекции.

https://keldysh-space.ru/press-tsentr/novosti/zaversheny-pri...