Топ-10 космічних подій 2021 року: туристи на орбіті, Марс і українські двигуни
На тлі боротьби з пандемією коронавірусу та інших викликів – дослідження космосу тим не менш залишається у центрі уваги передової науки. Рік, що минає, став багатим на досягнення у галузі освоєння як навколоземного простору, так і Сонячної системи. Деяким країнам та технологічним компаніям удалося зробити серйозний прорив у цій царині.
Передусім це стосувалося експедицій на Марс. У липні минулого року США, Китай та Об’єднані Арабські Емірати запустили свої апарати на Червону планету, скориставшись періодом, коли Земля і Марс перебували на найближчій відстані одне від одного. І якщо у планах місії ОАЕ не було висадки на Марс, то зонди США і КНР досягли поверхні планети, – пише Укрінформ.
Отримані результати стануть фундаментом для майбутніх поколінь у освоєнні планети. Тому, на думку експертів, країни, які займаються космічними дослідженнями, одна одній не конкуренти, а, скоріше, союзники.
2021 року приватні компанії також відкрили епоху комерційного космічного туризму. Власник Virgin Galactic, британський бізнесмен і мільярдер Річард Бренсон та засновник Amazon, американський мільярдер Джефф Безос також сподіваються налагодити бізнес з космотуризму. Критики вже звинуватили їх у нехтуванні питаннями захисту клімату та намірі літати в космос, не переслідуючи при цьому дослідницьких цілей. Але мільярдери, безумовно, увійшли в історію космічної доби.
Зрештою, цього року й українські вчені та конструктори зробили вагомий внесок у розвиток світової космічної науки. Ще з радянських часів українські науковці розробляли ідеї та теорії міжпланетних перельотів. А вітчизняні підприємства продовжують посідати передові місця у світовій космонавтиці. Провідну роль у цьому відіграють “Південний машинобудівний завод” та КБ “Південне” в Дніпрі, де було вироблено понад 400 штучних супутників.
Тож пропонуємо вам згадати події 2021 року, які, на нашу думку, увійшли до десятки головних у космічній індустрії.
1. Марсохід NASA Perseverance сів на поверхню Марса
Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору США (NASA) минулого року відправило у космос ракету-носій «Atlas V» із дослідницьким ровером Perseverance («Наполегливість»). І вже через майже сім місяців після старту, 18 лютого 2021 року, марсохід вагою в одну тонну та вартістю $2,7 млрд здійснив зниження в атмосферу Червоної планети та сів на її поверхню.
У NASA схарактеризували етап зниження та посадки як «сім хвилин жаху». Саме стільки часу необхідно модулю для входження в атмосферу Червоної планети, коригування траєкторії, відкриття парашута і посадки. І все це – без втручання інженерів із Землі.
Конструкція ровера заснована на конструкції його попередника Curiosity. Марсохід оснащений п’ятисуглобовим роботизованим маніпулятором-«рукою» завдовжки 2,1 м. «Рука», спільно з баштою-туреллю, що повертається, призначена для захоплення й аналізу геологічних зразків із марсіанської поверхні. Також марсохід має 23 камери, два мікрофони та сім наукових приладів для вивчення поверхні кратера Єзеро (Jezero Crater), де знаходиться давня висохла дельта марсіанської річки.
Основна мета місії – з’ясувати, чи є життя на Марсі, й зрозуміти, чи може його атмосфера в майбутньому змінитися так, щоб стати придатною для життя людей.
Ровер уже надіслав на Землю низку знімків та відео з планети, записав, як звучить Марс та навіть зміг отримати кисень з його атмосфери, яка на 96% складається з вуглекислого газу.
2. Польоти дрона-розвідника NASA Ingenuity на Марсі
Разом із марсоходом Perseverance на Марс відправився і перший у світі роботизований мінігвинтокрил, якому дали ім’я Ingenuity («Винахідливість»).
Апарат має розмір 1,2 метра в діаметрі та вагу 1,8 кілограма. Він оснащений двома камерами та здатний зависати у повітрі на 20-30 секунд для фотографування місцевості. Він допомагає знаходити нові локації для дослідження ровера. З моменту першого зльоту 19 квітня і по сьогодні він здійснив понад 15 розвідувальних польотів над Марсом.
3. Китайський Tianwen-1 здійснив посадку на Марсі
Офіційно Китайська Народна Республіка розпочала розробку власної місії на Марс ще у 2016-му році, однак запустила її лише минулого року. Місія Китайського національного космічного управління під назвою Tianwen-1 («Питання до неба») здійснила успішну посадку на Марсі у травні, завдяки чому Китай став другою країною після США, яка має змогу досліджувати цю планету безпосередньо.
До складу місії також входить марсохід Zhurong, названий на честь бога війни. Шестиколісний планетохід, який живиться за допомогою сонячних батарей, важить близько 240 кг і заввишки 1,85 м. Це перший китайський апарат, що сів на іншій планеті (до цього Китай висадив два апарати на Місяць).
Головна мета місії – вивчити ґрунт та атмосферу планети, зробити знімки, створити карти, а також знайти воду чи ознаки існування життя в минулому.
4. Компанія Virgin Galactic відправила у космос першого туриста
У змаганні за звання першої приватної компанії, яка відправить туристів у космос, лідером стала Virgin Galactic, що належить британському бізнесмену і мільярдеру Річарду Бренсону.
11 липня ракетоплан компанії VSS Unity доправив літак-носій на висоту близько 15-20 кілометрів. Потім запустилися двигуни ракети, яка й вивела екіпаж на суборбітальну висоту понад 80 км, трохи нижче лінії Кармана (це межа космосу, офіційно визнана NASA, збройними силами США та Федеральним управлінням цивільної авіації США).
Екіпаж корабля разом із першим космотуристом компанії Бренсоном перебував у стані невагомості протягом кількох хвилин. А вже після цього ракета почала поступово знижуватися. У фіналі місії, що транслювалася онлайн, ракета успішно приземлилася.
5. Компанія Blue Origin відправила перших туристів у космос
Через 10 днів після запуску Virgin Galactic компанія Blue Origin запустила перший пілотований суборбітальний політ повністю автоматизованої ракети New Shepard із американським мільярдером та засновником Amazon Джеффом Безосом. Разом із ним на борту перебували ще троє космічних туристів: наймолодша та найстаріша людини в історії космічних польотів – 18-річний студент Олівер Деймен й 82-річна авіаторка Воллі Фанк, а також брат Джеффа – Марк Безос.
Ракета піднялась на висоту в понад 100 км від поверхні Землі. Після того капсула з екіпажем відокремилась від ракети й екіпаж відчув невагомість протягом кількох хвилин. На восьмій хвилині ракета повторного використання приземлилась на стартовому майданчику, а капсула з екіпажем повернулась на Землю на парашуті. Загалом весь політ тривав близько 11 хвилин.
6. SpaceX здійснила перший цивільний космічний політ
Ще однією знаковою подією року стало те, що 16 вересня компанія Ілона Маска SpaceX відправила у космос перший екіпаж, який повністю складається з цивільних осіб. Досі такого не робив ніхто.
Місія Inspiration4 вирушила на орбіту на борту космічного корабля Dragon. Екіпаж Inspiration4 складався з бізнесмена та ініціатора і спонсора цієї місії Джареда Айзекмана, пілота Сіан Проктор, бортового лікаря Гейлі Арсено і бортінженера Кріса Семброскі. Всі учасники є астронавтами-любителями.
Приблизно через три хвилини після запуску перший ступінь ракети-носія відокремився і приземлився на плавучій платформі Just Read the Instructions в Атлантичному океані. Ще через кілька хвилин Dragon відокремився від другого ступеня і вийшов на орбіту висотою 575 км.
Політ закінчився за три дні успішним приводненням капсули з екіпажем, як і було заплановано, в Атлантичному океані поблизу узбережжя Флориди, США.
Також цей політ встановив кілька інших рекордів: перша приватна космічна місія для SpaceX, наймолодший громадянин США у космосі (Арсено), перший астронавт із протезом (Арсено), перша темношкіра жінка-пілот космічного корабля (Проктор).
Основною метою місії Inspiration4 було зібрати $200 млн і підвищити обізнаність про дитячу дослідницьку лікарню Св. Юди в Мемфісі, штат Теннессі. Екіпаж навіть поговорив із кількома пацієнтами Сент-Джуд із космосу, в тому числі з тими, яких лікувала Арсено.
7. NASA запустило місію з випробування технології знищення астероїдів
Наприкінці листопада NASA запустило місію з випробування технології знищення астероїдів – DART (Double Asteroid Redirection Test).
Ракета Falcon 9 із космічним кораблем Dart стартувала 24 листопада із бази космічних сил Ванденберг у Каліфорнії. Очікується, що космічний корабель здійснить зіткнення з об’єктом під назвою Dimorphos, щоб побачити, наскільки можна змінити його швидкість та шлях.
Це перша спроба змінити траєкторію польоту астероїда з метою навчитися захищати Землю, хоча цей конкретний астероїд не становить загрози. Місія оцінить давню пропозицію щодо нейтралізації великого космічного астероїда, що прямує до Землі. Очікується, що місія прибуде до бінарної астероїдної системи під назвою Didymos (або 65803 Didymos) наступної осені.
Найбільший астероїд із системи, Didymos А, має діаметр 780 метрів, а найменший, Didymos В, – діаметр 160 метрів. DART влучить у другий, оскільки він найбільше схожий на астероїд, який може у майбутньому загрожувати Землі.
Вчені вважають, що астероїди вказаної системи не несуть загрози для Землі. Однак науковці планують провести тренування на випадок реальної загрози.
DART є демонстраційною місією з вивчення використання кінетичного удару для відхилення астероїда від Землі.
8. Три запуски європейської ракети Vega з українським двигуном
Цьогоріч у квітні, серпні та листопаді з космодрому Куру в Французькій Гвіані було здійснено три запуски європейської ракети-носія Vega легкого класу, оснащеної двигуном українського виробництва.
Маршовий двигун РД-843 4-го ступеня ракети-носія розроблений державним підприємством “Конструкторське бюро “Південне” імені М.К. Янгеля” та виготовлений “Південмашем”.
Як основне навантаження, ракета вивела супутники дистанційного зондування Землі Pléiades Neo 3 масою близько 750 кг та Pléiades Neo 4 на замовлення Airbus Defence and Space, а також три розвідувальні супутники ERES на замовлення міністерства оборони Франції.
9. Частково вироблена в Україні ракета-носій вивела на орбіту корабель Cygnus
У 2021 році відбулися два успішні пуски американської ракети Antares, основну конструкцію першого ступеня якої розробило ДП «КБ «Південне» та виготовило ДП «Виробниче об’єднання «Південний машинобудівний завод ім. О.М. Макарова» у кооперації з українськими підприємствами «Хартрон-АРКОС» (Харків), «Київприлад» (Київ), «Хартрон-ЮКОМ» (Запоріжжя), «Чезара», «Рапід» (Чернігів) та iншими на замовлення корпорації Northrop Grumman (США).
Основне завдання цієї місії – доправлення провізії та речей для екіпажу, матеріалів для наукових досліджень і вивезення з МКС та подальша утилізація у щільних шарах атмосфери відпрацьованого вантажу.
Запуски були здійснені 20-го лютого та 11-го серпня із Центру космічних польотів на острові Воллопс (штат Вірджинія, США). Під час них ракета успішно вивела на орбіту вантажний транспортний корабель Cygnus з вантажем NASA для Міжнародної космічної станції (МКС).
10. У космосі випробували супутник із двигунами на йоді, розроблений за участю українського вченого
Наостанок варто згадати ще одну не менш визначну подію 2021 року. Французька технологічна компанія ThrustMe запустила у космос унікальний супутник, що працює на йоді. Співзасновником і головним інженером компанії є українець Дмитро Рафальський. Він здобув освіту в Харківському національному університеті ім. Каразіна. Саме Рафальський займався розробкою цієї системи двигунів на основі йоду.
У ході досліджень, якими займалася ThrustMe, йод показав кращі результати, аніж ксенон, що доводить його потенційну корисність для майбутніх місій у космосі. Систему двигунів, яка працює на йоді, випробували на маленькому 20-кілограмовому супутнику CubeSat.
Супутники використовують систему двигунів, щоб рухатися у космосі, вона може допомогти їм змінити орбіту або уникнути зіткнення з іншим об’єктом. Ключовим елементом цієї системи є ракетне паливо. Ксенон, як газ, має зберігатися в ньому із дуже високим тиском, що вимагає спеціального обладнання. Водночас йод має подібну масу, але більш поширений та набагато дешевший. Також його можна зберігати у вигляді рідини, що потенційно дозволить спростити конструювання супутника.
«Якщо ми хочемо досліджувати космос відповідально та не створювати стільки «космічного сміття», як сьогодні, то маємо встановлювати подібну двигунну систему на всі супутники, навіть на найменші. Це дозволить супутнику повернутися на Землю, а не залишатися на орбіті до кінця його життя. Імовірно, йод є одним зі шляхів, як досягти цієї мети», – сказав Рафальський, коментуючи результати дослідження.
* * *
Що далі? З упевненістю можна сказати, що всі події, про які ми згадали, матимуть розвиток у майбутньому. Хтозна, які відкриття про загадковий Марс зроблять місії США та Китаю, і чи вдасться людям колонізувати Червону планету? Можливо, колись замість квитка до Парижа на вікенд жителі нашої планети купуватимуть місця на комерційний рейс у космос.
Та й досягнення України в космічній галузі не завершуються. Ба більше – цього року було анонсовано першу українську місію на Місяць, заплановану на 2022 рік. Її здійснить британська компанія Spacebit у співпраці з американськими партнерами. В рамках місії на поверхню супутника буде доставлено техніку для проведення наукових досліджень.
Крім цього, прем’єр-міністр України Денис Шмигаль нещодавно оголосив, що компанія SpaceX Ілона Маска запустить український супутник “Січ 2-30” у січні 2022 року.
Отже, попереду на нас чекає ще багато цікавого.
