В 2018 году исследователи космоса не будут сидеть без дела. Мы расскажем о самых интересных проектах, запланированных на следующий год.
Январь
Одно из самых крупных событий года ожидается уже в январе. Компания SpaceX планирует провести первый испытательный запуск сверхтяжелой двухступенчатой ракеты Falcon Heavy. Она должна стать самой мощной в истории и открыть новый этап в освоении космоса: полеты к Луне и Марсу станут значительно проще. Масса полезного груза выводимого на низкую околоземную орбиту составит до 63,8 тонн, на геопереходную орбиту – 26,5 тонны, а при полете к Марсу – 16,8 тонны. Это превосходит характеристики самой мощной существующей сейчас ракеты Delta IV Heavy вдвое или даже больше. Например, объект массой с Международную космическую станцию Falcon Heavy сможет вывести на околоземную орбиту всего за девять запусков.
Илл.: SpaceX
Помимо двигателей первой и второй ступени Falcon Heavy будет оснащена двумя дополнительными ускорителями. Их конструкция сходна с первой ступенью Falcon 9 Full Thrust, как и сама первая ступень, они будут иметь по девять жидкостных реактивных двигателей Merlin 1D. Итого 27 двигателей. Ускорители будут размещены по бокам первой ступени ракеты-носителя. Боковые ускорители и центральная часть первой ступени должны после старта вернуться на Землю. Собственно, оба боковых ускорителя, которые будут использованы в первом старте Falcon Heavy, уже участвовали в запусках в качестве первых ступеней Falcon 9. Теоретически работники SpaceX не исключают посадку и второй ступени ракеты, но в первом запуске она пока не предусмотрена.
Первые планы запуска Falcon Heavy относились еще к 2013 году, с тех пор он не один раз переносился, испытания двигателей продолжались, но в 2017 году перспективы того, что ракета отправится в полет, уже казались реальными. Сначала объявили о планируемом старте в середине лета, затем его перенесли на апрель, и, наконец, назначили на январь 2018 года. В качестве полезной нагрузки выступит автомобиль Tesla Roadster. Старт состоится в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде, боковые ускорители приземлятся недалеко от места запуска ракеты, а первая ступень – на специальную платформу в Атлантикеском океане. Оставшаяся часть должна пролететь мимо Марса. Предположительно говорят уже и о втором запуске Falcon Heavy, который ожидается в июне.
Март
На март намечен запуск с площадки Космического центра Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота индийского аппарата «Чандраян-2». Он достигнет Луны и займет орбиту на высоте сто километров. Если его предшественник «Чандраян-1» опустил на лунную поверхность ударный зонд, то спускаемый модуль «Чандраян-2» должен будет совершить мягкую посадку и доставить туда луноход.
Илл.: ISRO
Приблизительная масса посадочного устройства и лунохода составляет 1250 килограммов, из которых 20 приходятся на луноход. Он будет передвигаться на колесах, проводить химический анализ лунных пород и сообщать результаты на орбитальный модуль, который будет пересылать их на Землю.
Май
В апреле – мае 2018 года будет “открыто” удобное стартовое окно для полета к Марсу. Естественно, этой возможностью воспользуются. Аппарат InSight, подготовленный НАСА, должен стартовать в мае и достигнуть Марса в ноябре.
Илл.: NASA
Планируется, что спускаемый аппарат InSight проработает на поверхности Марса 720 дней, изучая его сейсмические свойства, структуру марсианских недр, температуру на разной глубине, наличие тектонической активности. Это будет не марсоход, а стационарный аппарат, зато он будет снабжен буром рекордной длины, который проникнет в грунт Марса на пять метров.
Июнь
В июне 2018 года японский аппарат «Хаябуса-2», запущенный в 2014 году, достигнет своей цели – астероида Рюгу (162173). Там он должен будет добыть образцы грунта этого астероида и отправиться в обратный путь. Подлетая к астрероиду «Хаябуса-2» выстрелит в него специальным снарядом Small Carry-on Impactor (SCI), чтобы создать кратер на его поверхности.
Илл.: Go Miyazaki/Wikimedia Commons
На дне этого кратера спускаемый аппарат соберет образцы горных пород. Возвращение «Хаябуса-2» на Землю ожидается в декабре 2020 года. В случае успеха это станет второй случай добычи астероидного грунта. Первый был осуществлен его предшественником аппаратом «Хаябуса» в 2005 – 2010 годах.
Июль
В последний день июля должен быть запущен в космос автоматический аппарат Parker Solar Probe, подготовленный НАСА и лабораторией прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Он несколько раз сблизится с Венерой, используя ее гравитацию для коррекции своей орбиты, и 19 декабря 2024 года впервые сблизится с Солнцем на минимальное расстояние – около шести миллионов километров (0,04 астрономических единицы).
Илл.: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Специальный «солнечный щит» позволит ему выдержать интенсивное солнечное излучение, которое будет в 520 раз сильнее, чем на околоземной орбите. Интересно, что Parker Solar Probe разгонится до 200 километров в секунду и станет самым быстрым космическим аппаратом в истории. Целью Parker Solar Probe станет изучение магнитных полей у поверхности Солнца, солнечной короны и другие явления, связанные с жизнью нашей звезды.
Август
В августе достигнет важного этапа еще одна миссия по доставке на Землю астероидного вещества. Аппарат НАСА OSIRIS-REx, запущенный в 2016 году, достигнет астероида Бенну (101955). Он проведет на орбите вокруг астероида больше года, попытается получить образцы, отправится в обратный путь в марте 2021 года и должен будет вернуться к Земле к 2023 году. Расстояние от аппарата до поверхности Бенну должно составить 240 метров.
Илл.: NASA
Облетая астероид, OSIRIS-REx сделает детальные снимки его поверхности, по которым ученые выберут наиболее подходящий участок для забора грунта. Для этой цели на аппарате будет установлено несколько приборов. OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) представляет собой блок лазерных дальномеров, которые помогут построить профиль поверхности. Изучить предварительно состав грунта и построить карту температур должны три спектрометра. В видимом и ближнем инфракрасном диапазоне будет работать OVIRS, в дальнем инфракрасном – OTES, в рентгеновском – REXIS. Камеры PolyCam и MapCam будут снимать поверхность астероида в разных спектральных диапазонах. Карта всей поверхности астероида будет сделана с разрешением около двадцати метров, а области, которые будут рассматриваться как потенциальные участки забора проб, будут картографированы с разрешением от 0,8 до 2 метров. OSIRIS-REx будет снабжен особым устройством TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism), отдаленно напоминающим игровые автоматы, в которых человек, управляя манипулятором, должен достать игрушку. Выдвижной манипулятор снабжен вакуумной камерой. Всего на несколько секунд он будет прижат к поверхности Бенну, и в этот момент микровзрыв сжатого азота поднимет вверх измельченный грунт, который и захватит TAGSAM. Особая камера SamCam будет фиксировать весь процесс. Предполагается, что за один раз манипулятор будет добывать от 60 до 300 граммов образцов.
Октябрь
На 5 октября намечено начало космического проекта BepiColombo по исследованию Меркурия. Он готовится совместно работниками Европейского космического агентства (EKA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Ракета носитель Ариан-5 с космодрома Куру выведет на орбиту автоматические аппараты Mercury Planetary Orbiter и Mercury Magnetospheric Orbiter. Путь к Меркурию они преодолеют вместе в составе перелетного модуля (Mercury Transfer Module), а достигнув планеты, разделятся и будут исследовать Меркурий, вращаясь вокруг него по разным орбитам, изучая поверхность и магнитосферу планеты.
Илл.: ESA
Среди установленных на этих аппаратах приборов есть и те, в разработке которых участвовали российские ученые: ультрафиолетовый спектрометр, гамма- и нейтронный спектрометр, «планетарная ионная камера» (энерго-масс-спектрометр положительно заряженных ионов), камера для изучения следов лития в спектрах экзосферы Меркурия. Но научных данных, которые добудут эти аппараты, придется ждать довольно долго. Первый пролет Mercury Transfer Module мимо Мерурия состоится в октябре 2021 года, затем последуют еще пять таких пролетов, а на полярную орбиту Меркурия аппараты выйдут 5 декабря 2025 года. Вся миссия продлится до 2027 или 2028 года. С подробностями маршрута можно ознакомиться на видео Европейского космического агентства.
Декабрь
В декабре Китай намерен запустить к Луне аппарат «Чанъэ-4», спускаемый модуль которого должен совершить мягкую посадку на лунную поверхность на невидимой стороне Луны, в Бассейне Южный полюс – Эйткен. Чтобы обеспечить с ним связь, Китай предварительно в июне запустит спутник, который расположится в одной из точек Лагранжа (L2) системы Земля – Луна и будет ретранслировать сигналы «Чанъэ-4» на Землю. Аппарат будет выведен в космос ракетой-носителем «Великий поход 3B».
Без точной даты
Не ранее марта и не позднее июня 2018 года должен быть отправлен на орбиту космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Он создан учеными Массачусетского технологического института по заказу НАСА. В течение двух лет он будет искать планеты возле самых ярких звезд в окрестностях Солнечной системы.
TESS. Илл.: Илл.: MIT
На конец 2018 года назначен вывод на орбиту еще одного космического телескопа – «Хеопс» (CHEOPS – CHaracterising ExOPlanets Satellite), предназначенного, в первую очередь, не для поиска новых экзопланет, а для более подробного изучения уже открытых. Проект разработан в 2012 году ЕКА и Швейцарским космическим бюро. Основная работа по созданию телескопа ведется в Бернском университете под руководством Вилли Бенца (Willy Benz). «Хеопс» сможет точно измерить радиусы экзопланет, для которых в ходе предшествующих исследований уже были получены оценки массы. На основе знаний о массе и размере планеты, ученые смогут определить, относится ли она к каменным или газовым планетам.
CHEOPS. Илл.: ESA/C. Carreau
Пока остается неизвестной точная дата запланированного на 2018 год запуска к Луне японского автоматического аппарата SELENE-2. Он должен включать орбитальный модуль, спускаемый аппарат и луноход.
