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

Дмитро S

Новости

Об этом говорится в очередном десятилетнем отчёте учёных-планетологов.

956
Уран. Снимок сделан космическим аппаратом Voyager-2. Изображение: NASA | JPL-Caltech

19 апреля общественности был представлен долгожданный документ — очередной десятилетний отчет учёных-планетологов, выпущенный Национальными академиями наук, инженерии и медицины США.

Отчёт как подводит итог предыдущего десятилетия, так и очерчивает планы и ставит перед учёными задачи на будущее.

NASA придерживается давней традиции следования рекомендациям этого документа, поэтому он в значительной степени определяет пути развития исследований планет Солнечной системы в ближайшие годы.

В текущем отчёте наибольшее внимание уделено исследованию ледяных гигантов — Урана и Нептуна, а также их спутников и спутников Сатурна.

Также запланированы исследования Венеры, доставка грунта с Марса, изучение астероидов (в том числе и в плане их раннего обнаружения и возможного изменения траектории) и многое другое.

Остановимся подробнее на каждой из планируемых миссий.

Основное внимание десятилетний отчёт уделяет Урану. Ледяной гигант расположен во внешней области Солнечной системы и окружен 27 известными спутниками. Единственным космическим аппаратом, исследовавшим Уран с более-менее близкого расстояния, был «Вояджер-2». Его визит к Урану в 1986 году на пути в межзвёздное пространство был краткосрочным, но позволил сделать много открытий. У планеты были обнаружены ранее неизвестные спутника, а также открыты кольца.

Миссия, ориентировочная стоимость которой составляет 4,2 миллиарда долларов, может быть запущена уже в 2031 году на ракете Falcon Heavy или носителе аналогичной грузоподъёмности и прибудет на Уран 13 лет спустя. Орбитальный аппарат Uranus будет исследовать кольца и спутники планеты, а также её атмосферу.

Следует отметить, что по современным представлениям астрономов планеты, структурно подобные Урану, очень распространены во Вселенной, поэтому его изучение позволит исследователям более глубоко понять закономерности планетообразования.

Вторым по важности в документе признан спутник Сатурна Энцелад. Учёным известно, что под ледяной поверхностью спутника скрывается океан жидкой воды, наличие которой, по современным представлением, является необходимым условием для зарождения и развития жизни.

Энцелад. Снимок получен космическим аппаратом «Кассини». Фото: NASA | JPL | Cassini-SSI | Justin Cowart

На начальном этапе миссии по исследованию спутника Сатурна космический аппарат выйдет на его орбиту. Причем орбита будет рассчитана таким образом, чтобы обеспечить пролёт аппарата через облака пара и газа, возникающие вследствие выбросов на поверхности Энцелада. Впоследствии будет предпринята попытка мягкой посадки на поверхность спутника. Если она окажется успешной, аппарат продолжит свою исследовательскую работу на протяжении ещё двух лет. Его основной задачей будет поиск признаков жизни.

Миссия с ориентировочной стоимостью 4,9 миллиарда долларов может быть запущена в конце 2030-х годов на SLS или Falcon Heavy с посадкой в ​​начале 2050-х годов.

Помимо этих двух крупнейших и первоочередных миссий, отчёт освещает и менее масштабные проекты. 

Как известно, на Красной планете сейчас происходит сбор образцов марсианского грунта в рамках миссии MSR. В ближайшие годы планируется их доставка на Землю, однако учёные не ограничиваются этой миссией в своём стремлении исследовать Марс. После того, как MSR преодолеет пик своего профиля расходов в конце 2020-х годов, NASA рекомендовано начать работу над миссией со спускаемым аппаратом под названием Mars Life Explorer, которая будет искать доказательства нынешней жизни на Марсе путем бурения ледяных отложений. Стоимость миссии оценивается в 2,1 миллиарда долларов, а её запуск планируется в середине 2030-х годов.

Много интересных событий обещают нам учёные в плане изучения Луны. Проект «Артемида», согласно которому уже в 2025 году планируется высадка человека на спутник Земли, успешно воплощается в жизнь. Однако наряду с пилотируемыми планируются и беспилотные миссии.  В отчёте была одобрена концепция миссии под названием Endurance-A, которая отправит роботизированный вездеход  в бассейн Южный полюс – Эйткен на коммерческом посадочном модуле. Луноход проедет 2000 километров по бассейну и соберет 100 килограммов образцов. Эти образцы будут доставлены на Землю в рамках одной из пилотируемых миссий программы «Артемида». Стоимость проекта оценивается  в 1,9 миллиарда долларов.

Также в отчете отмечена необходимость продолжения исследования малых тел Солнечной системы с точки зрения обеспечения их раннего обнаружения и предотвращения потенциальных угроз от столкновения с ними. Так, поддержано продолжение работ по достижению цели, поставленной Конгрессом в 2005 году, по обнаружению 90% околоземных объектов диаметром не менее 140 метров. Кроме того, поддержано продолжение работы над миссией NEO Surveyor — космического телескопа, предназначенного для более эффективного поиска околоземных объектов.

В заключение следует отметить рекомендацию отчёта о более широком привлечении к исследовательской работе молодых учёных и студентов из разных стран. 

«…мы должны работать над тем, чтобы смело решать вопросы, касающиеся самого важного ресурса нашего сообщества — людей, которые продвигают планетарные научные и исследовательские миссии», — сказал Филип Кристенсен, планетолог Университета штата Аризона.

17 Comments

Show All

Please, into your profile to comment posts, make bookmarks and rate other users. It takes two clicks to create a profile or log in.

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.