Запуск космического аппарата к Урану может стать приоритетом для NASA в ближайшее десятилетие

Дмитро S

Новини

Об этом говорится в очередном десятилетнем отчёте учёных-планетологов.

956
Уран. Знімок зроблений космічним апаратом Voyager-2. Зображення: NASA | JPL-Caltech

19 квітня громадськості було представлено довгоочікуваний документ – черговий десятирічний звіт учених-планетологів, випущений Національними академіями наук, інженерії та медицини США.

Звіт як підбиває підсумок попереднього десятирічча, так і окреслює плани та ставить перед вченими нові задачі. NASA дотримується давньої традиції дотримання рекомендацій цього документу, тому він значною мірою визначає шляхи розвитку досліджень планет Сонячної системи у найближчі роки.

У теперішньому звіті найбільшу увагу приділено дослідженню крижаних гігантів – Урану і Нептуну, а також їх супутників і супутників Сатурну.

Також заплановані дослідження Венери, доставка ґрунту з Марсу, вивчення астероїдів (у тому числі й у плані їхнього раннього виявлення та можливої ​​зміни траєкторії) та багато іншого.

Зупинимося докладніше на кожній із запланованих місій.

Основну увагу десятирічний звіт приділяє Урану. Крижаний гігант розташований у зовнішній області Сонячної системи та оточений 27 відомими супутниками. Єдиним космічним апаратом, який досліджував Уран з більш-менш близької відстані, був «Вояджер-2». Його візит до Урану в 1986 році на шляху до міжзоряного простору був короткостроковим, але дозволив зробити багато відкриттів. У планети були виявлені раніше невідомі супутники, а також відкриті кільця.

Місія, орієнтовна вартість якої становить 4,2 мільярда доларів, може бути запущена вже в 2031 році на ракеті Falcon Heavy або носії аналогічної вантажопідйомності і прибуде на Уран через 13 років. Орбітальний апарат Uranus досліджуватиме кільця та супутники планети, а також її атмосферу.

Слід зазначити, що за сучасними уявленнями астрономів планети, структурно подібні до Урану, дуже поширені у Всесвіті, тому його вивчення дозволить дослідникам глибше зрозуміти закономірності планетоутворення.

Другим за важливістю у документі визнаний супутник Сатурну Енцелад. Вченим відомо, що під крижаною поверхнею супутника ховається океан рідкої води, наявність якої, за сучасним уявленням, є необхідною умовою для зародження та розвитку життя.

Енцелад. Знімок отримано космічним апаратом “Кассіні”. Фото: NASA | JPL | Cassini-SSI Justin Cowart

На початковому етапі місії дослідження супутника Сатурну космічний апарат вийде на його орбіту. Причому орбіта буде розрахована таким чином, щоб забезпечити проліт апарату через хмари пари та газу, що виникають унаслідок викидів на поверхні Енцеладу. Згодом буде здійснена спроба м’якої посадки на поверхню супутника. Якщо вона виявиться успішною, апарат продовжить свою дослідницьку роботу ще на два роки. Його основним завданням буде пошук ознак життя.

Місія з орієнтовною вартістю 4,9 мільярда доларів може бути запущена наприкінці 2030-х років на SLS або Falcon Heavy з посадкою на початку 2050-х років.

Крім цих двох найбільших та першочергових місій, звіт висвітлює і менш масштабні проекти.

Як відомо, на Червоній планеті зараз відбувається збирання зразків марсіанського ґрунту в рамках місії MSR. Найближчими роками планується їхня доставка на Землю, проте вчені не обмежуються цією місією у своєму прагненні досліджувати Марс. Після того, як MSR подолає пік свого профілю витрат наприкінці 2020-х років, NASA рекомендовано розпочати роботу над місією зі спускним апаратом під назвою Mars Life Explorer, яка шукатиме докази нинішнього життя на Марсі шляхом буріння крижаних відкладень. Вартість місії оцінюється в 2,1 мільярда доларів, а її запуск планується у середині 2030-х років.

Багато цікавих подій обіцяють нам вчені й щодо вивчення Місяця. Проект «Артеміда», згідно з яким вже у 2025 році планується висадка людини на супутник Землі, успішно втілюється у життя. Проте поряд із пілотованими плануються і безпілотні місії. У звіті було схвалено концепцію місії під назвою Endurance-A, яка відправить роботизований всюдихід у басейн Південний полюс – Ейткен на комерційному посадковому модулі. Місяцехід проїде 2000 кілометрів басейном і збере 100 кілограмів зразків. Ці зразки будуть доставлені на Землю в рамках однієї з пілотованих місій програми Артеміда. Вартість проекту оцінюється в 1,9 мільярда доларів.

Також у звіті зазначено необхідність продовження досліджень малих тіл Сонячної системи з метою забезпечення їх раннього виявлення та запобігання потенційним загрозам від зіткнення з ними. Так, підтримано продовження робіт із досягнення мети, поставленої Конгресом у 2005 році, щодо виявлення 90% навколоземних об’єктів діаметром не менше 140 метрів. Крім того, підтримано продовження роботи над місією NEO Surveyor – космічного телескопа, призначеного для більш ефективного пошуку дрібних навколоземних об’єктів.

На закінчення слід зазначити рекомендацію звіту про ширше залучення до дослідницької роботи молодих вчених та студентів з різних країн. 

«…ми повинні працювати над тим, щоб сміливо вирішувати питання, що стосуються найважливішого ресурсу нашої спільноти – людей, які просувають планетарні наукові та дослідні місії», – сказав Філіп Крістенсен, планетолог Університету штату Арізона.

Джерела:

17 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Кві 22, 2022 16:06

Только хотел заметку запостить 🙂 спасибо!

Кві 22, 2022 17:05

30-е годы – это ближе к 40-м и там если будет ФХ, то считайте, что Спейсы увязли в болоте. Там минимум Старшип версии 5.0 должен быть и полёт должен занимать лет 10, а не 20, а то и быстрее.

Кві 22, 2022 20:21

Ну… с горизонтом планирования 10-15 лет я бы отнесся к этому как к черновику, чем к строгому плану, тем более, что сказано:
или носителе аналогичной грузоподъёмности

10 лет назад ФХ только готовился к полету, а Старшип существовал только в виде мечты Илона Маска – мы не знаем что будет через 10 лет к тому же, есть не нулевой шанс, что через 10 лет человечеству будет не до исследования Урана

Кві 23, 2022 09:51

В настоящее время только ФХ подходит под эту миссию. Ни Вулкан, ни СЛС – не подходят. НГ тем более не вытянет. То, что сейчас делается – это Старшип. Но с учётом желания Маска заменить Фалконы на Старшип, да и проблемность ФХ – я бы делал ставку на Старшип. Вы же в курсе, что снабжение Гейтвея в связке FH+DragonXL – уже под вопросом? Ищут другие вариант, возможно даже Старшип. Ибо если ранее были сроки – 25-26 год, то сейчас уже 28-й и не ранее. А если так, то уже Старшип может быть, ибо он должен слетать на поверхность Луны на 4 года раньше.

Кві 23, 2022 12:32

Это даже не черновик плана, я бы сказал – общее направление, в котором НАСА должно разрабатывать план.

Кві 23, 2022 20:46

В таких миссиях сначала выбирается носитель, а потом под его характеристики создаётся полезная нагрузка.
FH есть, он летает, у него чёткие и понятные параметры размещения и веса запускаемых аппаратов. Starship ещё на стадии прототипа, какой по массе и размеру объект он сможет забросить неизвестно, из-за чего он пока вылетает из списка кандидатов.

Кві 23, 2022 21:20

Но ведь нагрузку которую может вывести ФХ спокойно выведет и Старшип, а раз нагрузка будет меньше грузоподъемности старшипа, то в случае его использования, он сможет выполнить еще и какую-то побочную миссию. поэтому изъяна в логике не вижу.

Кві 24, 2022 09:42

Миссия на уровне концепции. Лет 5 ещё пройдёт до момента начала создания проекта.
Да, носители могут выбирать перед началом проектированием. Случаи выбора бумажных проектов РН перед реальными – воз и малая телега. JWST когда задумывали, начали выбирать носитель в конце 90-х. Они не могли знать все ТТХ носители и надёжность Ариан-5. Сейчас это СЛС и Старшип – бумажные расчёты. В рамках лунного посадочного модуля, несмотря на отсутствие пусков Старшипов из БЧ, НАСА отмечает хороший прогресс разработки. Далее стоит отметить, что НАСА хочет лучше варианты по доставке грузов на Гейтвей, чем то, что было предложено СпейсЭкс в лице ФХ и ДраконХЛ. На минуточку, 2 года назад их вариант выбрали потому что он был надёжный и самый дешевый. 2 года прошло, 2-го участника нет. Его нет, а НАСА хочет ещё лучше. Это как? А вот так. Это жирный намёк на Старшип, ибо Спейсы тоже предлагают варианты. Они уже предложили Дракон, и при этом ещё что-то предлагают. После выбора Дракона Маск отметил, что НАСА пересмотрит свою позицию и выберет Старшип для этих целей. За 2 года НАСА не выдала ни копейки на этот проект. Более того, сроки сместились на 2 года, по таймлайну, 1-й полёт должен быть в 2028-м. Лучше вариантов даже близко никто не может предложить кроме как Старшипа как грузовик для Гейтвея. Возможно это будет Лендер и Грузовик в одном лице – я не знаю, но я давно это предполагал. Так вот. С учётом данных разработки на каждом этапе, у НАСА есть возможности оценивать способности Спейсов сделать Старшип с ТТХ, что нужны для такой миссии. Маск будет настаивать на этом. И под его словами будет не просто бумажные проекты Фалкон 1, а куча железа и софта, которые летает для НАСА. В настоящее время, по всем проектам, где участвуют Спейсы – выполняют свои пункты, более того – в очень высоком темпе. Это называется репутация. Раз Спейсы говорят – мы это сделаем, значит шанс очень высокий.
Что касается ФХ, то тут есть проблемы ТТХ хоть и есть, но на практике они мало были использованы для таких то миссий. НОО и ГПО – да, они подтвердили свои ТТХ. Далее, когда думали как запускать модули Гейтвея, то в НАСА не полностью оценили возможности и потом им пришлось переделывать запуск, вместо 2х пусков отдельно, они решили запихнуть 2 модуля в 1 пуск. Постоянная переоценка данных. Даже у Ф9 у которой под 150 пусков, идут доработки, хоть и малые. Они недавно поменяли схему посадки. Чем больше реальных данных, тем точнее будущие расчёты. Да, для ФХ в этом году важная миссия – Психея. Это будет очередной набор данных по ТТХ, да должно быть 5 пусков на ГПО и ГСО… но это так, подтверждение надёжности. А вот Европа Клиппер и модули Гейтвея – серьезный вызов. Я не знаю на сколько это правда, но встречал инфу, что есть есть проблемы с интеграцией ПН, что модульность из Ф9 не самое лучшее решение и много проблем, что вертикальной интеграции уже не будет. Да, есть проблемы. Не зря же Маск говорил, что хотел 3 раза закрыть программу.
По сути, у ФХ очень мало пусков, для хорошей оценки ТТХ. Да, есть Д4Хеви – в такой же ситуации. Ну так и пуски были очень проблемные. А Старшип – может за 5 лет налетать очень много. В этом и расчёт. Недавно в НАСА заявили, что они хотят запускать научные миссии на проверенных ступенях Ф9, а не новых. Они изучили данные, что им даёт СпейсЭкс и пришли к выводу, что многоразовость до определённой степени – надёжней, чем новый бустер. Крю-4 летит на ступени 1067 в 4-й раз, а через чуть более месяца CRS-25, то тоже хотят на этой же ступени в 5-й раз. До этого Драконы летали на ступени, лишь которая не более 3х раз использовалась.
Если бы эта миссия планировалась сейчас и выбирали носитель, то Спейсы бы уже сейчас ставили Старшип как вариант, они года 3 назад Старшип предлагали для разных миссий и проектов. А через пару лет – тем более должен быть Старшип. Да, могут выбрать ФХ, что же, так и быть, только думаю, что если до 2030-го не начнут делать этот аппарат, то про ФХ можно забыть, ибо просто содержать инфраструктуру для ФХ – крайне не просто.

Кві 24, 2022 17:48

Хорошее дело осваивать Уран. Там ураном можно запастись навечно… Правда, причём здесь Фалкон Хеви. К 2030 году от него и воспоминаний не останется.

Кві 24, 2022 20:21

Ну не одним же ураном, нептуний в хозяйстве тоже нужен.