Выдающиеся события в области космической науки в 2024 году

2024 год ознаменуется множеством успехов в орбитальных и лунных миссиях, включая захват ракеты «палочками для еды» компании SpaceX.

Японский космический корабль успешно приземлился на Луне

Космический аппарат SLIM Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) приземлился на Луне 19 января, став пятой страной, посадившей космический аппарат на естественный спутник Земли, после Советского Союза, США, Китая и Индии. Зонд прошёл по длинному петлевому маршруту и наконец вышел на лунную орбиту 25 декабря. SLIM планировал приземлиться в 100 метрах от цели, на краю кратера Шиоли.

Аппарат SLIM стоимостью 120 миллионов долларов и весом всего 200 килограммов предназначен для проведения ряда научных исследований, включая изучение окружающей среды вокруг Моря Нектара, расположенного на 15 градусах южной широты, с помощью спектрометра. Данные, полученные с аппарата, могут предоставить информацию о составе этого региона, проливая свет на историю формирования и эволюции Луны.

Вскоре после посадки операторы JAXA обнаружили, что посадочный модуль приземлился вверх дном, а это значит, что солнечные панели, используемые для сбора энергии на борту, не были обращены к солнцу. Первая лунная ночь SLIM началась 31 января и закончилась 15 февраля. Затем, 29 февраля, SLIM пережил свою вторую лунную ночь, и команда предсказала, что температура упадет со 100 градусов Цельсия до -170 градусов Цельсия, что приведет к отключению посадочного модуля.

Вероятность сбоя возрастает по мере повторения цикла экстремальных температур. Когда JAXA попыталось восстановить работу в середине марта, обнаружилось, что ключевые функции посадочного модуля всё ещё работают. То же самое произошло, когда SLIM проснулся в третий раз после долгой лунной ночи в середине апреля, передав сигнал на Землю 23 апреля.

В последний раз JAXA выходила на связь со SLIM 28 апреля. 26 августа JAXA объявило об официальном завершении миссии лунного посадочного модуля SLIM после нескольких месяцев неудачных попыток восстановить связь с аппаратом. Тем не менее, главная цель SLIM была достигнута. Она заключалась в демонстрации возможности посадки на небесное тело с невероятной точностью. Его эллиптическая посадочная зона охватывала заданную точку на расстоянии 100 метров, что значительно меньше обычного расстояния в несколько километров.

Китай запустил космический аппарат для сбора образцов с обратной стороны Луны

«Чанъэ-6» стартовал с помощью ракеты-носителя «Чанчжэн-5» с космодрома Вэньчан на острове Хайнань в 16:27 3 мая по ханойскому времени. В ходе своего 53-дневного путешествия «Чанъэ-6» направился к Южному полюсу – бассейну Эйткен (ЮПС) на обратной стороне Луны, которая не видна с Земли. «Чанъэ-6» состоит из четырёх модулей: лунного посадочного модуля, модуля для транспортировки образцов, орбитального аппарата и ракеты-носителя (небольшой ракеты, сопровождающей посадочный модуль).

1 июня посадочный модуль приземлился в кратере Аполлона в котловине Южный полюс – Эйткен (ЮПЮА), зоне удара шириной 2500 километров на обратной стороне Луны. С помощью лопаты и бура посадочный модуль собрал почти 2 килограмма лунных образцов. 3 июня ценные образцы были загружены в ракету-носитель и через несколько дней состыкованы с орбитальным аппаратом. 21 июня орбитальный аппарат вернулся на Землю с капсулой для сбора образцов. Лунная капсула «Чанъэ-6» приземлилась в автономном районе Внутренняя Монголия в Китае 25 июня.

Первоначальный анализ показывает, что образец с тёмной стороны имеет более пористую и пустотную структуру. Новый образец помогает нам лучше понять ряд важных аспектов естественного спутника Земли, включая его раннюю эволюцию, различия в вулканической активности на ближней и дальней сторонах, историю столкновений во внутренней части Солнечной системы, следы галактической активности, сохранившиеся в лунном реголите, а также состав и структуру лунной коры и мантии.

Космический корабль Boeing столкнулся с неполадками при доставке астронавтов на МКС

После нескольких лет задержек, 5 июня с мыса Канаверал, штат Флорида, успешно стартовал ракета-носитель Atlas V, доставив астронавтов НАСА Бутча Уилмора и Суни Уильямс на МКС. Полёт продлился 25 часов. Планировалось, что Уилмор и Уильямс проведут на орбите неделю и вернутся на Землю 13 июня. Однако во время полёта у Starliner возник ряд проблем, включая пять утечек гелия и пять отказов двигателей в системе управления реактивной системой. Это вынудило инженеров устранять неполадки на Земле и продлило пребывание астронавтов на МКС с недели до более чем полугода.

На пресс-конференции 24 августа NASA объявило, что после тщательной оценки ситуации инженеры NASA и Boeing не смогли прийти к единому мнению о безопасности возвращения астронавтов Бутча Уилмора и Суни Уильямс на неисправном космическом корабле Starliner. В результате было принято решение, что экипаж останется на МКС до февраля 2025 года, когда космический корабль Dragon компании SpaceX состыкуется со станцией и доставит экипаж домой.

Космический корабль Starliner компании Boeing вернулся на Землю без экипажа 6 сентября 2024 года, приземлившись на космодроме Уайт-Сэндс в штате Нью-Мексико, США. Капсула была спущена с помощью тормозного парашюта и подушек безопасности. Затем Starliner был перевезён в Космический центр имени Кеннеди (NASA) во Флориде для дальнейшего анализа. NASA и Boeing будут совместно работать над определением дальнейших этапов программы.

Первая частная миссия по выходу в открытый космос

Космический корабль Crew Dragon, выполнявший миссию Polaris Dawn, первую частную миссию с выходом в открытый космос, стартовал с помощью ракеты SpaceX Falcon 9 в 5:23 утра 10 сентября (16:23 по ханойскому времени) со стартового комплекса 39A Космического центра имени Кеннеди (KSC) НАСА. Через девять с половиной минут ускоритель ракеты вернулся на Землю, приземлившись на барже у восточного побережья Флориды.

Crew Dragon с четырьмя астронавтами на борту отделился от верхней ступени Falcon 9 примерно через 12 минут после запуска. Космический корабль вышел на эллиптическую орбиту и, проделав несколько витков, поднялся на высоту 1400 километров (870 миль) — выше, чем любой астронавт, побывавший на орбите после последней миссии «Аполлон» в 1972 году.

Достигнув рекордной высоты, космический корабль снизился до высоты 737 км. Там произошла декомпрессия. Командир миссии, миллиардер Джаред Айзекман, и сотрудница SpaceX Сара Джиллис по очереди вышли из капсулы. Выход в открытый космос начался 12 сентября в 17:12 по ханойскому времени и продолжался 1 час 46 минут. Во время полёта Айзекман и Джиллис провели ряд испытаний новой лазерной системы связи, подключенной к спутникам Starlink, и гибкости сверхлёгкого скафандра, разработанного SpaceX.

15 сентября пилотируемый космический аппарат Polaris Dawn приземлился в Мексиканском заливе, завершив пятидневную орбитальную миссию, которая стала одним из самых захватывающих проектов SpaceX. Успех миссии ознаменовал собой первый коммерческий выход в открытый космос и достижение человеком самой высокой орбитальной высоты. Кроме того, данные, полученные в ходе испытаний системы связи Starlink, могут помочь в разработке систем космической связи для будущих миссий.

SpaceX успешно испытала ракетную систему «палочки для еды»

Ракетная система Starship постепенно воплощает в жизнь амбиции миллиардера Илона Маска, генерального директора аэрокосмической компании SpaceX, по отправке людей на Марс. Это самая высокая (около 120 м) и мощная ракета из когда-либо созданных, способная развивать тягу почти 8000 тонн при запуске.

Во время пятого испытательного запуска Starship с базы Starbase в Техасе в 8:25 утра 13 октября (20:25 по ханойскому времени) компания SpaceX достигла важной вехи, успешно вернув на Землю сверхтяжелую ступень ускорителя с помощью новой технологии «палочки для еды». Примерно через 7 минут после запуска эта ступень приземлилась точно рядом с пусковой башней Mechazilla и была подхвачена роботизированным манипулятором. Тем временем верхняя ступень Starship приземлилась в Индийском океане.

«Это исторический день для инженеров. Это невероятно! С первой попытки нам удалось успешно вернуть сверхтяжёлый ускоритель на стартовую башню», — сказала Кейт Тайс, менеджер по системам качества SpaceX.

Для возвращения на Землю Starship вынужден использовать стартовую башню с парой роботизированных рук, напоминающих палочки для еды, поскольку у него отсутствуют посадочные опоры. Удаление опор сократит время разворота ракеты и значительно уменьшит её вес. Каждый сэкономленный килограмм массы позволит ракете выводить больше груза на орбиту.

Маск видит, что в будущем манипулятор сможет быстро возвращать ракету на стартовую площадку, позволяя ей снова взлететь после дозаправки, возможно, уже через 30 минут после приземления. Развивая космические путешествия, Маск надеется создать колонию на Марсе, сделав человечество многопланетным видом.

Попытки использовать солнечную энергию в космосе

Использование колоссальной энергии Солнца в космосе — вполне реальная идея. Это источник энергии, доступный в любое время, независимо от погоды, облачности, времени суток или сезона.

Существует множество идей, как это можно реализовать, но обычно это происходит следующим образом. Спутники, оснащённые солнечными панелями, запускаются на высокие орбиты. Солнечные панели собирают солнечную энергию, преобразуют её в микроволны и передают её по беспроводной связи на Землю через большой передатчик, который можно направить в определённую точку на Земле с высокой точностью. Микроволны легко проникают сквозь облака и непогоду и достигают приёмной антенны на Земле. Затем они преобразуются обратно в электричество и подаются в сеть.

Например, в прошлом году спутник, построенный инженерами Калифорнийского технологического института (Caltech) в рамках миссии Space Solar Power Demonstrator, впервые выдал солнечную энергию из космоса. Миссия завершится в январе 2024 года.

Исландская инициатива по устойчивому развитию Transition Labs также сотрудничает с местной энергетической компанией Reykjavik Energyt и британской компанией Space Solar над разработкой солнечных электростанций за пределами атмосферы Земли. В апреле Space Solar объявила о прорыве в технологии беспроводной передачи энергии, что стало важным шагом на пути к реализации идеи генерации солнечной энергии в космосе.

Япония также готовится к передаче солнечной энергии из космоса на Землю к 2025 году. В апреле Коити Идзити, консультант Японского научно-исследовательского института космических систем, представил план испытаний небольшой солнечной электростанции в космосе, которая будет передавать энергию по беспроводной связи с низкой орбиты на Землю. Таким образом, небольшой спутник весом около 180 кг будет передавать около 1 кВт электроэнергии с высоты 400 км. В случае успеха эта технология будет способствовать удовлетворению огромных мировых энергетических потребностей.

Согласно Закону об интеллектуальной собственности

Источник: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-su-kien-khoa-hoc-vu-tru-noi-bat-nam-2024/20241219010204419