вернёмся на старт?

Статьи в иностранных журналах, газетах (март - декабрь 2025 г.)


  1. Дж.Маки и др., Ingenuity, "Вертолетные камеры Марса: описание и результаты" (J. Maki et al., Ingenuity Mars Helicopter Cameras: Description and Results) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 2685 в pdf - 783 кб
    "Вертолет Ingenuity Mars совершил в общей сложности 72 полета на Марсе в период с апреля 2021 по январь 2024 года в рамках миссии по демонстрации технологий. Целью проекта Ingenuity было продемонстрировать полет на двигателе в разреженной атмосфере Марса путем проведения пяти демонстрационных полетов. После успешного выполнения первых пяти полетов вертолет приступил к выполнению демонстрационной миссии, которая включала в себя 67 дополнительных полетов. [Описание камеры] Вертолет Ingenuity был оснащен двумя камерами. Первая камера, камера с низким разрешением и оттенками серого (Navcam), передавала данные слежения в полете в бортовой навигационный компьютер. Вторая камера, цветная камера с высоким разрешением, первоначально предлагалась в качестве разведывательной камеры (ScoutCam) для марсохода [позже переименованная в камеру "Возвращения на Землю" (RTE)]. (...) [Результаты] В общей сложности от Ingenuity было получено 14 561 изображение. Из этих изображений 13 959 были получены с камеры Navcam, а 602 - с камеры RTE. (...) В дополнение к получению изображений во время полетов, изображения RTE, полученные при посадке, также были получены на поверхности. (...) Большинство снимков, полученных в полете, были получены на высоте ~ 5-10 метров. (...) После получения на Земле изображения были обработаны в различные производные графические продукты, включая цифровые стереомодели местности (DTM) и ортомозаики".
  2. А. Е. Зубарев и др., Полная ортофотомозаика изображений Ingenuity с Navcam (A. E. Zubarev et al., The Complete Orthophotomosaic of Ingenuity Navcam Images) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1302 в pdf - 697 кб
    [Введение] Миссия Mars 2020 "Ingenuity" завершилась в январе 2024 года. Первый марсианский вертолет совершил в общей сложности 72 полета и пролетел более 17 км. Всего 14 553 снимка, в том числе 13 945 снимков с навигационной камеры в оттенках серого (Navcam) и 608 с цветной камеры высокого разрешения (RTE) (...) [Камера] Navcam - это надирная камера с низким разрешением в оттенках серого "рыбий глаз"; RTE - это цветная камера с высоким разрешением, направленная на 45° ниже горизонта вдоль трассы.. (...) Поскольку никаких дополнительных параметров камеры, необходимых для точной обработки изображений, опубликовано не было, а навигационная информация для Ingenuity недоступна в системе отсчета Марса, для выполнения геопривязки изображений Ingenuity требуется справочный фон. Для создания такого фона мы выбрали изображения HiRISE*. [Подготовка справочных данных] На первом этапе были выбраны необработанные фрагменты изображений HiRISE из PDS [Системы планетарных данных НАСА]. Фрагменты каждого изображения были объединены в единое изображение (...) На втором этапе были использованы скорректированные изображения для построения высококачественной цифровой модели рельефа (ЦМР) на основе стереопар, охватывающей всю область полета Ingenuity (~33 км2). Точность полученного ЦМР по вертикали составляет 50 см, размер пикселя по горизонтали - 25 см на пиксель. Ортомозаика была получена с помощью ортотрансформированных изображений и цифровой модели местности (DTM). (...) [Обработка Navcam] Для полета 21 (375-й сол) точки привязки широкоугольной камеры Ingenuity были измерены автоматически на основе характерных особенностей рельефа. Контрольные точки (по 10 на каждый полет) контролировались вручную одновременно на ортоизображениях HiRISE и изображениях с камеры Ingenuity. Точность определения контрольных точек в пространстве была принята равной 0,5 м. (...) На основе полученных точных данных о положении и ориентации Ingenuity была выполнена автоматическая стереообработка и получен высокодетализированный ЦМР для участка земли шириной 20-32 м. [Результаты] Из исходных изображений и полученной в результате ЦМР были созданы высокодетализированные ортомозаики маршрутов полетов. В процессе создания мозаики были удалены такие артефакты, как тени от вертолета, контрастные пятна и дефекты изображения. Размер ЦМР и мозаики в пикселях на поверхности составляет 3,8 см. Фактическое разрешение мозаики определяется угловым разрешением камеры и высотой полета. При типичной высоте полета 10 м исходный пиксель составляет около 3,8 см в плане (в середине полосы изображения) и постепенно уменьшается от нижней точки к краям полосы. Фактическое пространственное разрешение ЦМР несколько хуже. (...) Тем не менее, технология обработки данных Ingenuity обеспечивает фактическое разрешение изображений и топографических данных на порядок выше, чем у камеры HiRISE с орбиты. (...) [Обсуждение] Полная ортофотомозаика, а также высокодетализированная ЦМР будут доступны широкой публике в 2025 году".
    * HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) - камера на борту аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, который находится на орбите и изучает Марс с 2006 года.
  3. М. Охтаке и др. Цели, инструменты и оперативный план миссии по полярному исследованию Луны, совместно запланированной Индией и Японией (M. Ohtake et al., Objectives, Instruments and Operation Plan of the Lunar Polar Exploration Mission Jointly Planned by India and Japan) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1918 в pdf - 695 кб
    "[Введение] Многочисленные данные дистанционного зондирования, полученные в ходе недавних миссий по исследованию Луны, свидетельствуют о том, что водяной лед может широко присутствовать в полярной области Луны. (...) в настоящее время фактическое происхождение, численность, механизм конденсации, а также поперечное и вертикальное распределение воды остаются неясными, поскольку ни одна миссия по посадке и ни один объект на месте не проводили измерения на широте выше 85°. (...) Помимо научного интереса, растет интерес к использованию водяного льда в качестве природного ресурса. В частности, использование водяного льда в качестве топлива окажет значительное влияние на будущие сценарии исследований и мероприятия, поскольку топливо, получаемое из воды, может быть использовано для подъема с поверхности Луны и может уменьшить массу запускаемых космических аппаратов при посадке на Луну. Чтобы оценить обилие и распределение воды в полярном регионе Луны, Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) в сотрудничестве с Индийской организацией космических исследований (ISRO) планирует миссию по исследованию полярной зоны Луны (LUPEX). [Цель миссии] Цель этой миссии - получить информацию о количестве, распределении и механизме конденсации воды в полярной области Луны, чтобы оценить возможность использования воды в качестве ресурса в будущих миссиях (в таблице 1 описаны планируемые инструменты). Кроме того, мы также собираемся измерить химический состав и содержание других летучих веществ, чтобы оценить необходимый процесс очистки и энергию для извлечения воды для использования в качестве ресурса. Для достижения этих целей мы планируем совершить посадку на поверхность Луны в полярной области (широта выше 80°) и непосредственно измерить и оценить наличие воды, проведя измерения на месте. Мы собираемся провести измерения, чтобы узнать его количество (в каком количестве), качество (содержание других фаз, таких как CO2 и CH4) и удобство использования (насколько глубоко нам нужно бурить или сколько энергии требуется для бурения реголита с целью извлечения воды), чтобы оценить, можно ли его использовать в качестве ресурса. (...) [Конфигурация миссии] В рамках этой миссии ISRO и JAXA планируют разработать посадочный модуль и луноход, соответственно. Вес лунохода составляет около 350 кг (включая полезную нагрузку), и на нем будет установлено множество приборов, разработанных JAXA и ISRO. Луноход может бурить поверхностный реголит на глубину до 1,5 м, извлекать образцы реголита с глубины и передавать их на приборы. Луноход предназначен для перемещения и проведения измерений в затененной области в течение короткого периода времени. Самая большая проблема с точки зрения технологии заключается в том, как исследовать обширную область, постоянно находящуюся в тени (...) [Статус] В настоящее время проводится оценка и валидация конструкции лунохода в различных тестовых условиях с использованием инженерных моделей (EMs). (...) Серия EM-тестов продлится до конца февраля 2025 года. [Операция] Общая продолжительность миссии, по оценкам, составит более 3,5 месяцев после приземления на поверхность Луны, исходя из текущего плана операции. После приземления на лунную поверхность, развертывания и проверки системы луноход начнет тщательное наблюдение за заранее определенным исследовательским районом (...) На основе данных тщательного наблюдения будет определена область, где может находиться водяной лед, а затем будет выбрано место для бурения, которое будет проводиться в течение нескольких часов. После бурения образец реголита, взятый с глубины, помещается в контейнер для отбора проб. (...) Затем будет проведен анализ добытого газа (...) для определения его химического состава и содержания воды."
  4. Лешек Чеховски. Энергетические проблемы терраформирования Марса (Leszek Czechowski, Energy Problems of Terraforming Mars) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1858 в pdf - 1,41 Мб
    "[Введение] Значительная колонизация [Марса] все еще далека от научных экспедиций нескольких человек. (...) Это подводит нас к идее терраформирования Марса. Здесь мы рассматриваем варианты терраформирования, которые позволили бы людям жить без скафандров. [Атмосфера Марса] На Земле среднее атмосферное давление составляет 101,3 кПа (на уровне моря). Однако среднее атмосферное давление на Марсе колеблется от 72 Па на вершине горы Олимп (самой высокой горы Марса) до 1,16 кПа у подножия Элладской равнины (самой низкой низменности Марса). Таким образом, плато Эллада может считаться естественным домом для колонистов на Марсе. (...) Текущая масса атмосферы Марса составляет 2,5 х 1016 кг. Давление пропорционально массе атмосферы. Мы рассматриваем варианты терраформирования, описанные в таблице 1. Параметр C означает, во сколько раз мы должны увеличить массу атмосферы, чтобы получить данный вариант. (...) [Возможные источники летучих веществ] Для терраформирования мы должны импортировать нужные элементы. (...) В предлагаемых здесь планах терраформирования мы предполагаем промежуточный этап, на котором (после того, как на Марс будет доставлено достаточное количество вышеуказанных соединений) специально выведенные (или генетически модифицированные) организмы будут выделять кислород из H2O и CO2. Источником энергии для этих процессов будет солнечная энергия. Есть три места, где достаточно тел для терраформирования: главный пояс астероидов (MB), пояс Койпера (KB) и облако Оорта (OC). (...) Однако в телах MB значительно меньше легких элементов. Поэтому MB не является для нас хорошим источником материала. (...) На самом деле, одного тела [из KB] диаметром более 100 км было бы достаточно (...) Химический состав [тел в OC] соответствует нашим целям, но проблема заключается в большом расстоянии от Солнца. (...) [Транспортировка тел] Простой способ транспортировки тела из отдаленных регионов США заключается в снижении его скорости почти до нуля (в расчетах мы предполагаем снижение до нуля). Затем тело начнет падать по направлению к Солнцу. Время падения и скорость тела (объекта столкновения), когда оно достигнет орбиты Марса, приведены в таблице 2. Важным результатом является время падения. Для КВ оно составляет от 29 до 63 лет, а для ОС - более 15 000 лет. Для планирования и реализации инвестиций допустима временная шкала в несколько десятков лет. Однако время в 15 000 лет превышает возможные масштабы. Поэтому для терраформирования мы должны использовать тела KB. Чтобы изменить скорость, необходимо использовать ракетные двигатели. В таблице 2 показан расход топлива (...) Конечно, химический двигатель требует огромного количества топлива и окислителя. Ионный двигатель потребовал бы гораздо меньшего количества рабочей жидкости, но для его приведения в действие потребовалась бы силовая установка. [Гравитационный ассистент] Изменение скорости (...) предполагает, что основная энергия для изменения орбиты будет получена за счет гравитационного ассистента. (...) В КВ есть несколько тел значительных размеров, и на пути к Марсу можно использовать гравитационное поле больших планет. (...) Однако гравитационная поддержка в нашем случае сопряжена со значительной опасностью. (...) Также стоит использовать гравитационную поддержку, чтобы уменьшить относительную скорость Марса и объекта столкновения в момент столкновения. Это важно, поскольку сильное нагревание атмосферы приведет к выбросу газов из атмосферы. Более того, мощное воздействие на поверхность Марса может привести к трещинам в литосфере, землетрясениям и вулканизму. (...) [Нарушение приливных процессов] (...) Результаты наших расчетов указывают на существенные проблемы. Эффект гравитационного усиления часто зависит от неустойчивого поведения летучих веществ или от низкой силы сцепления тел KB. [Выводы] Создание атмосферы, которая позволила бы существовать человеку, возможно путем импорта вещества с других небесных тел. Необходимое количество энергии, необходимое для реализации проекта, сопоставимо с текущим потреблением энергии человечеством в течение от нескольких месяцев до нескольких лет, в зависимости от выбранного варианта терраформирования. Из-за огромного количества необходимой энергии наиболее подходящей представляется энергетическая установка на базе термоядерного реактора (работающего на местном водороде) и ионного двигателя. Однако могут возникнуть проблемы с использованием гравитационного ассистента."
  5. А. А. Саймон и др., Программа "Наследие Хаббла" по изучению атмосфер внешних планет (OPAL): 10 лет мониторинга планет-гигантов (A. A. Simon et al., The Hubble Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Program: 10 years of giant planet monitoring) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1188 в pdf - 792 кб
    "[Введение] Программа изучения атмосфер внешних планет (OPAL) началась в 2014 году в рамках инициативы "Наследие Хаббла-2020". Эти наблюдения должны были закрепить многолетнее наследие "Хаббла", состоящее из ценных данных, обеспечив регулярность наблюдений за планетами-гигантами, чтобы заполнить временные промежутки между отдельными программами. Поскольку атмосферы этих планет отличаются высокой динамичностью, долгосрочные тенденции, связанные с сезонными или другими эволюционными циклами, не могут быть определены без регулярного сбора данных с использованием одних и тех же инструментов и фильтров. (...) [Юпитер] Высокое пространственное разрешение телескопа Хаббл и глобальный и временной охват OPAL позволяют детально изучить долгоживущие вихри Юпитера, высокоскоростные узкие струи ветра и чередующиеся полосы цветных облаков. Результаты OPAL включали в себя изучение Большого Красного пятна, зональных скоростей ветра, небольших атмосферных волн, долгосрочных цветовых тенденций и многое другое. [Сатурн] Наблюдения Сатурна начались в 2018 году после завершения работы Cassini. Когда Сатурн впервые был осмотрен, он удалялся от точки летнего солнцестояния, и почти сразу же было замечено, что облачные полосы быстро меняют цвет, как и известный северный полярный шестиугольник. Несмотря на то, что в центре внимания OPAL находится атмосфера, в период с 2021 по 2024 год по счастливой случайности наблюдались кольцевые спицы. [Уран] Впервые был осмотрен в 2014 году, и у нас самый большой объем данных по Урану. За время существования OPAL полярная дымка значительно прояснилась. (...) [Нептун] Первые снимки Нептуна, сделанные в 2015 году, сразу же преподнесли сюрприз: небольшое темное пятно. В то время как это пятно исчезло, в 2018 году образовалось новое, сравнимое по размерам с Большим темным пятном, обнаруженным "Вояджером". Продолжающиеся съемки показали, что это новое пятно эволюционировало и в конечном итоге исчезло, несмотря на то, что яркие облака появлялись и исчезали с течением времени. [Краткое описание] Приведенные здесь результаты являются небольшой частью результатов, полученных благодаря мониторингу внешних планет OPAL. По состоянию на январь 2025 года данные OPAL были опубликованы в 62 статьях."
  6. О'Хара. Как человек, стоящий на поверхности Титана (W. J. O'Hara, As a Human Standing on the Surface of Titan) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 2255 в pdf - 147 кб
    "[Введение] Титан является логичным вариантом в качестве следующего пункта назначения после Марса и при условии применения этого подхода к исследованию человеком. Однако Титан сильно отличается от Луны или Марса. Его поверхность пропитана жидким этаном и метаном. Солнечный свет, достигающий ее, составляет сотую долю от того, что мы получаем на Земле и Луне. Мы должны спросить себя, каково было бы физически человеку находиться на его поверхности? Описанная здесь работа объединяет наши знания о Титане (...), чтобы учесть факторы окружающей среды, которые могут повлиять на человека, такие как температура поверхности, плотность воздуха, текстура грунта, ветер, гравитация и освещение. Результатом стало первое подробное описание того, каково было бы человеку находиться на поверхности Титана. Эта информация дает представление о конструкции скафандра для выхода в открытый космос (EVA), проектировании среды обитания на поверхности и выявлении опасностей при выполнении миссии. [Справочная информация] За пределами научно-фантастических романов концепция путешествия людей на Титан рассматривалась в основном лишь вскользь и в основном в новостных статьях (...) Недавно созданная некоммерческая профессиональная организация "Исследуй Титан, Инк." стремится расширить тему путем совместного обсуждения между научными и сообщества людей, совершающих космические полеты, а также посредством информационно-просветительской работы. [Подход] Это исследование проводится с помощью сбора и интеграции данных и программного моделирования. Цель состоит в том, чтобы создать виртуальное представление о поверхности Титана, которое человек мог бы ощутить на поверхности, включая органы зрения, обоняния, осязания и слуха. (...) Было определено, что необходима дополнительная информация, чтобы полностью ответить на вопросы о том, что органы чувств человека будут воспринимать на Титане. В частности, в течение дня и года на Титане человек, находящийся в разных местах планеты, будет испытывать различные условия освещения. Мы стремились заполнить пробелы в нашем понимании этих условий освещения с помощью доступных инструментов моделирования солнечной системы. (...) Поскольку сатурнианская система наклонена к эклиптике на 25°, люди на поверхности планеты будут испытывать сезонные изменения в освещении, которые зависят от широты и долготы. Кроме того, учитывая приливно-отливную конфигурацию Титана, аналогичную земной Луне, одна сторона Титана выиграет от отраженного света Сатурна, в то время как другая сторона - нет. Все эти факторы будут влиять на уровень освещенности, который будет ощущаться человеком в течение суточного цикла. (...) [Преимущества и последующие шаги] Полученные результаты послужат основой для будущей работы, включая разработку наземных скафандров EVA (...), проектирование среды обитания, моделирование виртуальной реальности и наземные аналоговые исследования. Следующие шаги будут заключаться в том, чтобы извлечь из этой работы экологические требования и потенциальные опасности, на которые необходимо обратить внимание. (...) [Резюме] Путем обобщения данных, дополненных программным моделированием Солнечной системы, в этом исследовании оценивается опыт человека, исследующего Титан, вероятный пункт назначения в будущем после Марса. Эта работа является продолжением усилий по дальнейшему совершенствованию концепций полетов человека вглубь нашей Солнечной системы в соответствии с планами НАСА".
  7. М. В. Нырцов и др., Гиперион (S VII): Форма и карты спутника Сатурна (M. V. Nyrtsov et al., Hyperion (S VII): Shape and Maps of the Saturnian Satellite) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1086 в pdf - 278 кб
    "[Введение] 22 августа 2017 года космический аппарат Cassini отправил заключительную серию снимков естественного спутника Сатурна Гиперион (S VII). Разрешение этих изображений начиналось с 20 метров на пиксель. Даже с этими новыми данными высокого разрешения Гиперион оказался сложной задачей для планетарной картографии. Первая проблема заключается в неправильной форме его тела, близкой к трехосному эллипсоиду, что не позволяет нам использовать стандартные картографические проекции и пакеты программного обеспечения. Вторая причина - хаотичное вращение Гипериона. После подтверждения факта его хаотического вращения МАС [Международный астрономический союз] прекратил присваивать названия объектам и регистрировать их. Несмотря на это, описания различных безымянных кратеров появляются в опубликованных статьях. Более того, у Гипериона нет установленной системы координат. (...) В отчете МАС за 1979 год предлагается использовать сферу радиусом R = 112 км для картографирования, однако это было еще до того, как "Вояджеры" приблизились к Гипериону в 1980, 1981 годах. Затем на его поверхности появляются ссылки на 5 именованных объектов. (...) Это вся доступная информация. [Hyperion CPN, DEM и mosaic] Обработка 166 лучших новых изображений Cassini позволила нам охватить всю поверхность Гипериона и создать новую сеть контрольных точек (CPN) из более чем 2000 точек. На этой основе мы создали рабочую модель системы отсчета для Гипериона, полезную для новых оценок параметров формы и последующего картографирования. Из-за его хаотического вращения был определен наиболее подходящий эллипсоид для Гипериона (...) мы нашли параметры эллипсоида, равные 180,9 x 129,0 x 102,0 км, а также новые оценки для насыпной плотности 565 кг/м3, что на ~4% больше, чем предыдущие значения, ранее полученные другими исследователями. (...) На основе новой CPN и системы отсчета были созданы глобальные картографические продукты, которые включали в себя сетчатую ЦМР [цифровую модель рельефа] (рис. 1) и ортомозаику (наилучшее разрешение: 50 м/пиксель). [Картография и картографирование] На основе созданного ортофотоплана и ЦМР поверхности спутника было выполнено ее отображение в различных проекциях. (...) Карта Гипериона в проекциях меридионального сечения трехосного эллипсоида. (...) Выбор проекции и расположения карты в первую очередь связан с возможностью сохранить форму объектов рельефа на составленной карте за счет минимизации угловых искажений. Кроме того, карта показывает, что построенные контурные линии хорошо согласуются с ортомозаикой (рис. 2). Таким образом, выбранный трехосный эллипсоид является оптимальным для аппроксимации формы этого небесного тела. (...) Карта Гипериона в проекции трехосного эллипсоида равной площади. Поскольку у нас есть цифровая модель рельефа, мы рассчитали геодезические высоты относительно трехосного эллипсоида и отобразили их на гипсометрической карте в проекции равной площади (рис. 3) (...) Рассчитанная гипсограмма (рис. 4) показала нормальное распределение высот с пиком в центре, что свидетельствует о качестве заданных параметров эллипсоида и его ориентации."
    Карты в более высоком разрешении (Планетарная и космическая наука, 249 том, 2024 г.):
    Гипсометрическая карта Гипериона в проекции равной площади в jpg - 316 кб
    Кратер Мери на карте поверхности Гипериона в проекциях меридионального сечения в jpg - 284 кб
    карта поверхности Гипериона в проекции равной площади в jpg - 291 кб
  8. С. Э. Смрекар и др. VERITAS (Излучательная способность Венеры, радиотехника, Insar, топография и спектроскопия): Особая миссия (S. E. Smrekar et al., VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, Insar, Topography and Spectroscopy): A Selected Discovery Mission, 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1763) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1086 в pdf - 172 кб
    "[Введение] 2 июня 2021 года "ВЕРИТАС" был выбран в качестве миссии класса "Дискавери". "ВЕРИТАС" рассмотрит ключевой вопрос о пригодности планеты для жизни, выявив процессы, которые позволили Венере и Земле разделиться. Весьма вероятно, что на Венере были элементы, необходимые для обитаемости, такие как (в прошлом) поверхностная вода и даже динамо-машина. Тектонизм и вулканизм, обусловленные значительным запасом внутренней энергии и связанным с этим выделением газов, скорее всего, сохранятся и сегодня. (...) [Обзор миссии] Первоначально планировалось, что VERITAS начнет Десятилетие Венеры с даты запуска 12/2027. Однако бюджетные ограничения НАСА привели к дальнейшим задержкам. Запуск трех миссий к Венере - VERITAS (НАСА), DAVINCI (НАСА) и EnVision (ЕКА) - запланирован на 2031 или 2032 год. Полезная нагрузка: На борту VERITAS находятся два прибора - интерферометрический радар с синтезированной апертурой Венеры (VISAR) и прибор для определения излучательной способности Венеры (VEM), а также прибор для научных исследований в области гравитации. (...) VEM охватывает более 80% поверхности в шести ближних инфракрасных диапазонах, расположенных в пределах пять атмосферных окон, чувствительных к минералогии железа, плюс восемь атмосферных полос для калибровки и измерения водяного пара. (...) VERITAS использует телекоммуникационные данные X-диапазона и двустороннего когерентного Ka-диапазона для проведения исследований в области гравитации. (...) Низкая круговая орбита VERITAS (ниже 250 км, в среднем 217 км) и система точной связи обеспечивают измерение глобального гравитационного поля с разрешением 106 км на 90% территории планеты, это позволяет значительно улучшить оценку упругости и толщины земной коры, а также разрешение мелкомасштабных объектов, таких как скалы. (...) [Научный обзор] Прошлые и нынешние воды: VERITAS ищет химические отпечатки прошлых вод на плато Тессера и более крупных отложениях. (...) Почти глобальный набор данных VEM предоставляет первую в истории карту типов горных пород на поверхности Венеры. Данные о гравитации будут использоваться для определения плотности плато. Специальные диапазоны VEM предназначены для обнаружения приповерхностного водяного пара выше фонового уровня, что указывает на выделение газов. (...) Текущая активность: Многочисленные наборы данных свидетельствуют о текущем или недавнем вулканизме. (...) Многочисленные методы VERITAS для поиска активности включают в себя: 1) геологические деформации сантиметрового масштаба, 2) недавние, химически не выветренные потоки, 3) вулканические тепловые выбросы, 4) изменения топографии или шероховатости поверхности, 5) приповерхностные водяные пары и 6) сравнение с данными прошлых миссий, включая Радиолокационные снимки Магеллана и Венеры покажут инфракрасные спектры на расстоянии 1,02 мкм. (...) Геологическая эволюция: "ВЕРИТАС" отвечает на ключевые научные вопросы, 1) происхождение тессерных плато – возможно, они похожи на континенты, 2) оценивая историю вулканизма и то, как он сформировал молодую поверхность Венеры, 3) кратеры и изменения, произошедшие после вулканизации, их формирование, 4) характеристика возможных зон субдукции и процессов, управляющих их образованием, 5) поиск свидетельств предшествующих особенностей, скрытых вулканизмом, и 6) определение связей между внутренней конвекцией и геологией поверхности. VERITAS создаст глобальный реестр геодинамических процессов, чтобы понять альтернативный эволюционный путь двойника Земли. (...) [Выводы] VERITAS создаст базовые наборы данных топографии, визуализации, спектроскопии и гравитации с высоким разрешением. Эти совместно зарегистрированные данные соответствуют тем, что имеются для Меркурия, Марса и Луны, которые произвели революцию в нашем понимании этих тел. Система VERITAS отвечает на нерешенные фундаментальные вопросы, такие как, имело ли место катастрофическое всплытие на поверхность, какие типы геологических процессов являются активными, отражают ли мозаики химическую историю воды, а также размер и состояние керна. (...) Кроме того, VERITAS предлагает связь с DAVINCI и EnVision в плане дополнительного разрешения и конвергенции наборов данных, а также, при поэтапном проведении, расширенного базового уровня наблюдений с использованием современных приборов. Таким образом, эта связь представляет собой потенциал для повышения отдачи от научных исследований и приносит пользу всему сообществу".
  9. Джозеф А. Нут. "Быстрое реагирование на угрозу столкновения" (Joseph A. Nuth, Rapid Response to an Impact Threat) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 2224 в pdf - 129 кб
    "[Введение] С предстоящим запуском миссии NEO Surveyor и продолжающейся эксплуатацией наземных средств наблюдения обеспечивается своевременное обнаружение значительных угроз столкновения. Я полагаю, что следующим приоритетом для планетарной обороны должно стать обеспечение быстрого реагирования на обнаружение серьезной угрозы столкновения. У такой угрозы есть два компонента: разведка и смягчение последствий. (...) Наиболее точным методом определения вероятности столкновения и его местоположения является использование разведывательного космического аппарата. Если угроза воздействия неизбежна, то чем быстрее будет реализована миссия по смягчению последствий, тем больше вероятность ее успеха. (...) чем больше времени будет выделено на принятие мер по устранению угрозы, тем более масштабную угрозу можно будет успешно устранить. [Требование быстрого реагирования] Многие потенциальные угрозы в конечном счете не достигнут Земли. (...) в случае столкновения, которое может произойти менее чем через десятилетие, требуется быстрое реагирование из-за длительного времени, необходимого для создания и запуска космических аппаратов разведки и ликвидации последствий. (...) После обнаружения угрозы ее характеристика является наивысшим приоритетом для сообщества планетарной обороны. Определение характеристик включает в себя определение точного положения угрозы на ее орбите, определение размера, формы и состава угрозы, определение состояния вращения угрозы и определение массы угрозы. (...) Наиболее точный метод определения того, произойдет ли столкновение, и определения наиболее вероятного место удара заключается в обследовании объекта воздействия с помощью разведывательного космического аппарата, который может определить точное местоположение потенциального объекта воздействия. (...) Если угроза коснется Земли, то усилия по смягчению последствий могут начаться немедленно. Кроме того, разведывательная миссия получит важную информацию, необходимую для планирования операции по смягчению последствий, такую как размер, форма и состав угрозы (что позволит получить более точную оценку массы), оценку состояния ротации, если будет доказано, что угроза не имеет сферической формы (это важно для планирования мер по смягчению последствий, которые обеспечивают дельта- V [изменение скорости] в зависимости от угрозы) (...) [Создание космического аппарата] (...) Создание типичного исследовательского космического аппарата с использованием проверенной методологии занимает приблизительно от четырех до пяти лет, в зависимости от сложности и класса надежности миссии. (...) Я полагаю, что любой космический аппарат, созданный для реагирования на такой сценарий, должен быть спроектирован и изготовлен в соответствии с самыми высокими стандартами. Эта философия исключает "поспешное, экстренное" реагирование. Это требует, чтобы требования к космическим аппаратам были четко определены до возникновения необходимости и чтобы космические аппараты проектировались, изготавливались и испытывались, по крайней мере, с такой тщательностью, как того требуют современные стандарты. [Следующий приоритет для планетарной обороны] Есть по крайней мере два шага, которые можно предпринять, чтобы значительно повысить надежность и сократить время реагирования космических аппаратов на разведку и устранение угроз. Первым и наименее затратным мероприятием было бы проведение тщательного проектного исследования для определения требований как к разведывательному, так и к противоаварийному космическому аппарату, а также проектирование обоих космических аппаратов с использованием всех предусмотренных в настоящее время процессов проверки. (...) Гораздо более быстрого реагирования можно добиться, если и разведывательный, и противоаварийный космические аппараты, рассмотренные выше, уже были разработаны. были спроектированы, сконструированы, протестированы и хранятся в хранилище при обнаружении угрозы. В зависимости от того, сколько времени потребуется для обнаружения угрозы, запуск может состояться в течение 3-6 месяцев после получения одобрения миссии и с высокой вероятностью успеха миссии. [Программа реагирования на угрозы планетарной обороны] Если мы исходим из того, что нам необходимо реагировать на угрозы столкновения как можно быстрее, с максимально возможной вероятностью успеха миссии, то нам требуется готовый космический аппарат до обнаружения угрозы. Чтобы снизить вероятность сбоя при запуске или других несчастных случаев, которые могут возникнуть во время полета, в любой момент времени на хранении должны находиться по два разведывательных и миграционных космических аппарата. Эти космические аппараты следует регулярно заменять, чтобы обеспечить использование новейших технологий и избежать устаревания деталей. (...) [Как мы обосновываем такую программу?] Хотя столкновение может разрушить город, континент или даже сделать Землю непригодной для жизни, в настоящее время нет непосредственной угрозы того, что такое событие произойдет в течение нашей жизни. (...) стоимость предлагаемой системы реагирования на угрозы планетарной обороны составляет очень небольшой процент от стоимости типичного города, континента или даже самой Земли. Наибольшие дополнительные затраты возникают по мере разработки программы и создания первоначального комплекта космических аппаратов и их размещения на хранении. Ежегодные затраты в некоторой степени снижаются по мере того, как хранимые космические аппараты используются для научных миссий. (...) Самым большим преимуществом такой программы является способность быстро реагировать на потенциальную угрозу столкновения, используя космические аппараты, которые имеют наибольшую вероятность успешного выполнения миссии, даже если такая угроза никогда не материализуется".
  10. Ротшильд и др. "Детоксикация Марса: биокаталитическое устранение вездесущих перхлоратов" (L. J. Rothschild et al., Detoxifying Mars: The Biocatalytic Elimination of Omnipresent Perchlorates) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 2173 в pdf - 295 кб
    "Представьте, что могли бы сделать астронавты, имея неограниченное количество чистой воды на Марсе. Люди на 60% состоят из воды. Помимо того, что воду можно пить, ее можно превратить в кислород для дыхания и топливо для возвращения на Землю. Это основа всего биопроизводства, сельского хозяйства и аквакультуры, которые необходимы для устойчивого присутствия человека. К счастью, на Марсе достаточно воды для поддержания этих стремлений в виде подповерхностного льда. К сожалению, он загрязнен токсичными перхлоратами. Перхлораты составляли ~0,6% ледяного реголита, отобранного миссией Phoenix на 68° северной широты, и впоследствии также были обнаружены марсоходами Curiosity (4,6° южной широты) и Perseverance (18,5° северной широты). (...) Эти перхлораты представляют серьезную угрозу планам освоения Марса в использовании ресурсов (ISRU). Перхлораты и хлорангидраты - мощные окислители, вызывающие коррозию оборудования. Что еще хуже, они опасны для здоровья человека даже в низких концентрациях. При концентрации 15 г на космонавта наступает смерть от гемолиза, окисления гемоглобина и почечной недостаточности. Хроническое воздействие даже в низких концентрациях приводит к угнетению работы щитовидной железы и токсичности для легких. Калифорния ограничивает содержание перхлората до 6 частей на миллиард, а хлората - до 800 частей на миллиард (...) Поскольку ожидается, что в сырой марсианской воде содержится около 10 000 000 частей на миллиард каждого из них, это количество должно быть уменьшено примерно в 100 000 раз. (...) Эффективная очистка воды будет иметь решающее значение для всех будущих миссий на Марс. во многих областях применения и в самых разных масштабах, от систем жизнеобеспечения человека (...) до крупномасштабного производства ракетного топлива. Например, для одного посадочного модуля класса SpaceX Starship требуется 1200 тонн топлива, из которых 600 тонн могут быть получены из воды, содержащей до 6 тонн перхлоратов. Современные смолы способны адсорбировать 233 мг перхлоратов на г смолы, что требует 25,8 тонн смолы, что составляет значительную долю от общей полезной нагрузки (100 тонн). Регенеративные смолы требуют добавления солей для ионного обмена, которые не всегда доступны. Другой подход, паровая дистилляция, требует высокой мощности - 20 кВт*ч на тонну воды. Для миссии класса conjunction, рассчитанной на 500 сол, требуется средняя мощность 1000 Вт (в идеальных условиях мощность солнечных панелей составляет 40 м2). (...) для достижения требуемого 100 000-кратного снижения содержания перхлоратов потребуется сложная многоуровневая система. Все вышеперечисленные системы также генерируют перхлораты, которые необходимо вывозить для захоронения подальше от места проведения работ, и, таким образом, тратят драгоценную, добытую с таким трудом воду. [Используя жизнь для преобразования перхлоратов в кислород] Что, если бы мы могли уничтожить перхлораты? Это инновационное решение, которое мы представляем здесь, использующее тот факт, что, хотя хлорат и перхлорат кинетически стабильны, их восстановление до хлорида и кислорода является термодинамически выгодным и может быть легко катализировано. (...) В этом заключается потенциал нашей регенеративной системы восстановления перхлоратов, использующей синтетическую биологию для использования преимуществ природных бактерий, восстанавливающих перхлораты, и их усовершенствования. В данной работе использованы результаты предыдущих исследований по разработке известного способа биокатализационного восстановления перхлоратов (рис. 1) для космических полетов.- проверенный штамм Bacillus subtilis 168, используемый в миссиях LDEF [Средство длительного воздействия] и PowerCell, который также образует споры, устойчивые в течение многих лет при комнатной температуре, пока это не понадобится, что, несомненно, полезно для миссий на Марс. (...) По сравнению с традиционными решениями для детоксикации воды, это позволяет сократить потребление расходных материалов и электроэнергии, а также устранить вредные химические вещества, вместо того чтобы создавать концентрированные растворы. Мы разработали несколько вариантов этого способа для Bacillus subtilis. Самый простой подход (...) позволяет снизить содержание перхлората, хлорангидратов и хлорита более чем на 200 частей на миллион в день. (...) [Интеграция в проект миссии] Получение воды из марсианских источников значительно экономит транспортные расходы по сравнению с тем, если бы эту воду доставляли с Земли. Каждое потенциальное использование этой воды будет иметь свои уникальные требования к очистке. "Богатые водой" сценарии миссий с использованием Mars ISRU могут быть выполнены эффективно, если с помощью системы бурения можно получить доступ к относительно чистому льду, который обнаружен в нескольких местах на Марсе, для строительства рудника Родвелл*. Аналогичная система в настоящее время обеспечивает водой исследовательские станции в Антарктиде. На рисунке 2 показано, как биоинженерное сокращение содержания перхлоратов может быть интегрировано с этой важнейшей технологией. (...) Системы и операции, показанные на рисунке 2, должны быть продемонстрированы на более низком уровне, прежде чем пилотируемые миссии будут полагаться на эту концепцию для достижения успеха. (...) Одним из вариантов проведения этой демонстрации является включение систем в раннюю миссию с участием человека, что позволит экипажу участвовать в настройке и эксплуатации и, при необходимости, вмешаться в случае возникновения непредвиденных обстоятельств".
    * Rodwell - технология, при которой во льду просверливается отверстие, которое растапливается и выкачивается на поверхность
  11. Ганна Портянкина и др. Камера Janus на борту миссии JUICE ЕКА: Первые наблюдения системы Земля-Луна (Ganna Portyankina et al., The Janus Camera Onboard ESA's JUICE Mission: First Observations of the Earth-Moon System) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 2492 в pdf - 255 кб
    "[Введение] JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator [лат.: Исследователь Юпитера и всех его близких и потомков]) - это система визуализации на борту миссии JUICE Европейского космического агентства. (...) 19-20 августа 2024 года JUICE совершил первый облет системы Земля-Луна с использованием земной гравитации (LEGA). Это стало первой возможностью управлять JANUS-ом в условиях, очень напоминающих его основные научные операции в системе Юпитера. [Камера JANUS] Телескоп JANUS представляет собой модифицированную конструкцию Ричи-Кретьена с эффективным диаметром входного зрачка 103,6 мм и фокусным расстоянием 467 мм. Он обеспечивает поле зрения (FoV) размером 1,29° на 1,72° и использует КМОП-детектор Teledyne-e2v CIS115 с разрешением 1504 x 2000 пикселей. (...) Он оснащен 13 фильтрами, которые охватывают диапазон длин волн от 340 до 1080 нм. [Геометрия и ограничения системы наблюдений LEGA] Этот полет предоставил уникальную возможность поработать с приборами на борту JUICE, уделив основное внимание проверке эксплуатационных возможностей, оценке производительности, уточнению калибровок, оценке качества данных и тестированию стратегий и инструментов обработки данных. Основные характеристики и ограничения включают приближение к дневной стороне с ночной стороны, пересечение сумеречной границы для Луны (рис. 1) и рассветной границы для Земли (рис. 2). (...) [Наблюдения Луны с помощью JANUS] Получение изображений началось примерно за 30 секунд до того, как космический аппарат пересек терминатор, и продолжалось до пересечения лимба, продлившись еще на 15 минут, чтобы зафиксировать случайные световые сигналы от Луны, находящиеся вне поля зрения. (...) План наблюдения JANUS включал различные настройки приборов и типы данных для различных сегментов орбиты. (...) Синхронизация изображений позволяла наблюдать каждую область от двух до четырех раз. (...) [Наблюдения Земли с помощью JANUS] Получение изображений началось примерно за 37 минут до максимального сближения, что позволило запечатлеть ночные виды Индийского океана. Наблюдения продолжались от пересечения терминатора до пересечения лимба, после чего было проведено еще 11 минут визуализации для измерения рассеянного света от Луны вне поля зрения. За исключением двух кадров, сделанных над островами Лусон и Гавайи, все дневные снимки были сделаны над Тихим океаном". - Подпись к рис. 4: "Прощальный снимок системы Земля-Луна был сделан с расстояния более 5 x 106 км, чтобы охарактеризовать специфическое поведение детектора и выполнить дополнительные радиометрические проверки".
  12. С. А. Дентон и др. "Поцелуй и поимка древнего Харона вокруг Плутона" (C. A. Denton et al., Kiss-and-Capture Preserves an Ancient Charon Around Pluto) (на англ.) 56th Lunar and Planetary Science Conference, The Woodlands, Texas, March 10-14, 2025, Abstract no. 1278 в pdf - 608 кб
    "[Введение] Обычно считается, что двойная система Плутон-Харон образовалась в результате гигантского столкновения из-за больших относительных масс тел и большого углового момента системы. Однако условия столкновения с Хароном, включая угол столкновения, скорость столкновения и вращение перед столкновением, остаются малоизученными. (...) Поскольку было показано, что прочность материала влияет на результаты столкновения при размерах до нескольких масс Луны, вполне вероятно, что условия столкновения с Хароном зависят от свойств материала сталкивающихся тел. (...) Здесь мы вновь рассмотрим столкновение Харона с Плутоном, используя моделирование столкновения, которое учитывает прочность материала для обоих тел, чтобы определить влияние прочности материала на результаты столкновения Плутона, Харона и других двойных объектов Пояса Койпера с большой массой. [Методы] Мы моделируем столкновение Плутона и Харона с помощью SPHLATCH, SPH-кода, который включает в себя геофизически реалистичную модель прочности, которая приближает объекты к твердым телам, подверженным трению и ограниченным пластической и тепловой податливостью. Наши первоначальные расчеты основаны на предыдущей работе и предполагают, что ударный элемент, протохарон, составляет 1/3 от общей массы системы. Как и в предыдущей работе, предполагается, что оба тела полностью дифференцированы и приблизительно состоят на 85% из камня и на 15% из льда по массе, после чего проводится моделирование с телами, состав которых по массе и размерам больше похож на состав современных Плутона и Харона. Мы исследуем диапазон скоростей столкновения, соизмеримый с предыдущими работами, vcoll/vesc ~ 1,0 - 1,3, который охватывает относительно медленные столкновения со скоростью, близкой к скорости убегания системы, и относительно быстрые столкновения в Поясе Койпера. Мы также оцениваем широкий спектр аспектов воздействия, чтобы охватить весь спектр результатов воздействия (θcoll ~ 40-70°). (...) [Результаты] Мы обнаружили, что увеличение прочности материала значительно изменяет условия, при которых Плутон захватывает Харон после столкновения. (...) учет прочности (...) предохраняет тела от экстремальной деформации, характерной для столкновений с полностью текучей средой. (...) мы обнаружили, что столкновения при более распространенных, менее наклонных углах столкновения (около ~ 45°) - те, которые приводят к полному слиянию при пренебрежении прочностью, - теперь приводят к захвату спутника. Процесс, посредством которого происходит захват, который мы называем "поцелуй и поимка", приводит к появлению относительно неповрежденного Харона на круговой, расширяющейся вовне орбите, что соответствует состоянию системы на сегодняшний день. На рисунке 1 показана временная эволюция столкновения "поцелуй-захват" для системы, подобной Плутону и Харону, которая характеризуется начальным столкновением, приводящим к первоначальному слиянию, или "поцелую", прежде чем два тела разделятся целыми. (...) Плутон и Харон разделяются из-за влияния вращения Плутона перед столкновением. (...) Конечная система в конце моделирования обладает угловым моментом, близким к наблюдаемому. (...) [Последствия] В наших моделях столкновения Плутона и Харона-гиганта оба тела остаются в значительной степени неповрежденными, хотя после первоначального столкновения они глобально всплыли на поверхность, что имеет геологические и геофизические последствия для их эволюции. (...) Широко распространенный, потенциально продолжительный нагрев в результате "поцелуя и захвата" может вызвать таяние и расширение поверхности океаны и помогают увязать широко распространенную геологическую активность с более холодным и молодым происхождением Плутона и Харона. [Выводы] Наши модели успешно воспроизводят систему, подобную Плутону и Харону, ограничивая условия их происхождения. Мы обнаружили, что для того, чтобы Плутон захватил Харон, должен произойти процесс "поцелуя и захвата", при котором два тела сталкиваются и на короткое время совершают совместное вращение, а затем, разделяясь, стабилизируются в бинарную пару, замкнутую приливом. Этот сценарий может привести к созданию системы, которая будет точно соответствовать нынешним размерам, массе и разделению орбит Плутона и Харона".
  13. Элана Шерр. Лучший сценарий (Elana Scherr, Best-Case Scenario) (на англ.) «Smithsonian», том 55, №8 (март), 2025 г., стр. 22-24 в pdf - 1,7 Мб
    "Он размером всего с чемодан — 8 на 19 на 11,7 дюймов [20,3 х 48,3 х 29,7 см] - идеально подходит для хранения в багажном отделении пассажирского самолета. (...) эта специальная ручная кладь прибыла домой вместе с астронавтами "Аполлона" в полнолуние. Его официальное название - контейнер для возврата лунных образцов "Аполлон" №1008, но все, включая Тизел Мьюир-Хармони, куратора коллекции "Аполлон" в Национальном музее авиации и космонавтики при Смитсоновском институте, называют его и нескольких его сотрудников "ящиками для камней" из-за того, что они делают: перевозят образцы с лунной поверхности, поднимают с поверхности и отправляют в лабораторию на Земле. В период с 1969 по 1972 год миссии "Аполлон" шесть раз совершали посадку на Луну, и каждый раз, помимо других обязанностей, астронавтам поручалось собирать различные фрагменты лунной среды: камни, пыль и образцы керна. (...) Каждая деталь контейнера, от его полированной поверхности до похожей на кольчугу сетку внутри показывает, как команда Apollo привлекала блестящие умы для решения больших и малых проблем. (...) Коробка может показаться простой, но перед ней стояла деликатная задача. Образцы должны были выдержать резкие перепады температур при доставке на борт лунного модуля; при возвращении на Землю, даже в условиях относительной безопасности модуля, материалы будут подвержены сильным вибрациям. В каменном ящике также должен был сохраняться вакуум — чтобы защитить его содержимое от загрязнения, а также защитить на Земле на случай, если в лунной пыли могут скрываться опасные элементы. Астронавтам также нужен был ящик, которым они могли бы манипулировать, одев громоздкий скафандр. Чтобы удовлетворить эти потребности, команда разработала футляр с Т-образной планкой и двумя большими рычагами-тумблерами, которые позволяют открывать и защелкивать футляр даже в утепленных перчатках. Для предотвращения протечек коробка была снабжена термостойкими уплотнительными кольцами и так называемым "лезвием ножа", когда жесткое лезвие соприкасается с более мягким металлом и врезается в него, обеспечивая герметичность. (...) [rock box] №1008 был использован в ноябре 1969 года Питом Конрадом и Аланом Л. Бином во время высадки "Аполлона-12" на Луну. Мьюир-Хармони говорит, что, поскольку НАСА вело безупречные записи, мы знаем, что этот ящик был развернут во время второй высадки и что миссия привезла домой в общей сложности 75 фунтов [34 кг] образцов, которые продолжают представлять интерес для ученых всего мира. "Ящик для камней - отличный пример решения проблем", - говорит Мьюир-Хармони."
Интернет статьи 2000 — 2012 гг.

Статьи в иностраных журналах, февраль 2025 г.