Выдающиеся события в области космической науки в 2024 году

2024 год станет успешным для миссий на орбиту и Луну, включая захват ракеты-носителя «палочки для еды» компании SpaceX.

Японский космический корабль успешно приземлился на Луне

Роботизированный 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 кг 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 перевернут, а значит, солнечные панели, используемые для сбора энергии на посадочном модуле, не 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

Космический аппарат «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, транспортной капсулы для 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 драгоценный образец был перенесён в ракету-носитель и через несколько дней состыкован с орбитальным аппаратом. Орбитальный аппарат с капсулой для сбора образцов вернулся на Землю 21 июня. 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 улучшить понимание ряда 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 помощью ракеты-носителя Atlas V, компания Boeing успешно стартовала с мыса Канаверал, штат Флорида, доставив астронавтов НАСА Бутча Уилмора и Суни Уильямс на МКС для 25-часового полёта. Уилмор и Уильямс должны были провести на орбите неделю и вернуться 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 одной 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 в космодроме Уайт-Сэндс в штате Нью-Мексико, США. Капсула спускалась с помощью тормозного парашюта и поддерживалась подушками безопасности. Затем Starliner был перевезён в Космический центр имени Кеннеди НАСА во Флориде для дальнейшего анализа. НАСА 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 в восточном прибрежном районе Флориды.

Crew Dragon с четырьмя астронавтами на борту отделился от разгонного блока Falcon 9 примерно через 12 минут после запуска. Космический корабль вышел на эллиптическую орбиту и, сделав несколько витков, поднялся на высоту 1400 километров — выше, чем любой астронавт, летавший с момента 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.

Экипаж Polaris Dawn приземлился в Мексиканском заливе 15 сентября, завершив пятидневную орбитальную миссию. Это была одна из самых захватывающих миссий SpaceX. Успех миссии ознаменовал собой первый коммерческий выход в открытый космос и достижение максимальной высоты орбиты, когда-либо достигнутой человеком. Кроме того, данные, полученные в ходе испытаний системы связи Starlink, могут помочь в разработке систем космической связи для будущих миссий.

SpaceX успешно испытала систему «палочек для еды» для захвата ракет

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 сверхтяжелый ускоритель с помощью новой технологии «палочки для еды». Примерно через 7 минут после запуска этот ускоритель приземлился точно рядом с пусковой башней Mechazilla и был пойман роботизированным манипулятором. Тем временем разгонный блок Starship приземлился 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.

Звездолёту приходится полагаться на свою стартовую башню, оснащенную роботизированными руками, напоминающими палочки для еды, чтобы вернуться на Землю, поскольку у него нет посадочных опор. Отсутствие опор сокращает время разворота ракеты и значительно снижает её вес. Каждый сэкономленный килограмм позволяет ракете выводить больше груза на орбиту.

По замыслу Маска, 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, не зависящий от плохой погоды, облачности, времени суток и смены времён года.

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 затем передают её по беспроводной связи на Землю через большой передатчик, который может быть передан 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 доставил 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 является ключевым 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