Статьи в иностранных журналах, газетах 2019 г. (декабрь)

Кимберли М. С. Картье. Защита потенциальной жизни ценой исследования (Kimberly M. S. Cartier, Protecting Potential Life at the Cost of Exploration) (на англ.) «Eos. Earth & Space Science News», том 100, №12, 2019 г., стр. 5-6 в pdf - 1,38 Мб
«НАСА созвала Независимый совет по обзору защиты планет (PPIRB) в начале этого года [2019], чтобы решить проблемы, связанные с его руководящими принципами защиты планет. Прошлые обзоры показали, что протоколы основаны на науке и технике эпохи Аполлона и применяются в миссиях по разведке неравномерно, это может стать серьезным бременем для малобюджетных миссий и не справиться с частным сектором космических полетов. (...) С 1960-х годов международная космическая политика считала, что весь мир обладает уникальным потенциалом для развития жизни или чтобы найти чужую жизнь. Но теперь, «у нас гораздо более нюансов в этом отношении, сложный взгляд», сказал Алан Стерн, который возглавлял PPIRB и является ученым-планетологом в Юго-Западном исследовательском институте в Боулдере, Колорадо. «Хотя некоторые места на Марсе имеют большой интерес для понимания потенциала прошлой жизни на Марсе или даже пребиотического развития жизни, не все места на Марсе обладают таким потенциалом», - сказал Стерн. В связи с этим, отчет PPIRB рекомендует, чтобы после дополнительных исследований некоторые области Луны и Марса могли быть отнесены к более низкому уровню защиты. (...) [Люцианна] Волкович [астроном в планетарии Адлера в Чикаго] испытывала смешанные чувства. «С одной стороны, наличие рейтингов защиты планет по конкретным регионам подтверждает, что на каждом конкретном небесном теле существуют разные среды, и больше соответствует тому, что мы знаем об этих мирах. Я, однако, немного обеспокоен уровнем глубоких знаний, необходимых для того, чтобы сделать что-то подобное». Например, по её словам, может не иметь смысла классифицировать подповерхностные районы на Марсе на основе особенностей поверхности. (...) Инициативы частного космического полета должны соответствовать тем же стандартам защиты планет, что и НАСА, но эта политика не должна препятствовать коммерческому прогрессу, как рекомендовал совет. (...) В докладе также содержится призыв к прозрачности и подотчетности со стороны коммерческих компаний, если что-то пойдет не так. (...) на борту находился нераскрытый тайник с образцами ДНК и тардиградами [спускаемый аппарат Beresheet, разработанный SpaceIL]. Хотя включение их не было незаконным, отсутствие прозрачности беспокоило многих в сообществе защиты планет. В докладе рекомендуется ввести санкции против плохих игроков и привлечь к ответственности людей, которые предоставляют полезную нагрузку, а не тех, кто ее запускает. (...) PPIRB рекомендовал всесторонне изучить пути, по которым океанические миры поглощают материал со своей ледяной поверхности в подземный океан до того, как космический аппарат попытается приземлиться. У НАСА есть две предстоящие миссии в океанские миры: Стрекоза (Dragonfly) на Титан и Европа Клипер на Европу. (...) Возможно, что в каждом океаническом мире потребуется отдельный режим в соответствии с новыми стандартами защиты планет, говорится в сообщении совета директоров. (...) Исследование космоса будет запутанным, заключил совет, и люди неизбежно будут загрязнять любую среду, проживая там в течение длительного времени. (...) Будут ли миссии по астробиологии по-прежнему жизнеспособны в местах, где рядом находятся люди-исследователи? Наблюдательный совет рекомендует заблаговременно выяснить, следует ли разделять два типа миссий. (...) НАСА должно установить стандарты защиты планет для миссии на ранних этапах планирования и разработки миссии, чтобы снизить расходы, рекомендовал Совет. (...) Политика НАСА в области защиты планет за последние 50 лет существенно не изменилась. В докладе рекомендуется, чтобы в будущем НАСА изучало и обновляло свою политику по крайней мере два раза в десятилетие и создавало форум для постоянного обсуждения».
НАСА, Совет по независимому обзору защиты планет (PPIRB). Итоговый отчет, 17 октября 2019 г.
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/planetary_protection_board_report_20191018.pdf
Джефф де ла Божюр, «Ткань геоданных для XXI века» (Jeff de La Beaujardière, A Geodata Fabric for the 21st Century) (на англ.) «Eos. Earth & Space Science News», том 100, №12, 2019 г., стр. 16-21 в pdf - 1,80 Мб
«Природа научных данных значительно изменилась с тех пор, как столетие назад был основан AGU (Американский геофизический союз). Наблюдения были ручными и трудоемкими, данные записывались в бумажных тетрадях и на фотопластинках, и, возможно, самым мощным «компьютером» был Powers Accounting Machine, электромеханическое устройство для табулирования данных Бюро переписей США, записанных на перфокартах. (...) С наступлением цифрового века и развитием технологии записи наблюдений, геонауки и другие дисциплины начали сталкиваться с проблемой «больших данных», часто характеризуемая четырьмя V-словами [английские слова, начинающиеся с буквы v]: [1] Исследователи генерируют огромные объемы, volumes данные от новых систем наблюдений и из моделирования, запущенного на суперкомпьютерах. (...) [2] Изумительное разнообразие, variety наборов данных из источников, которые используют различные форматы файлов и организационные системы, является препятствием для проведения междисциплинарных исследований и анализа. Явления, которые имеют множество сигналов, наблюдаемых на разных платформах. (...) [3] Данные в реальном времени собираются, обрабатываются и распространяются с постоянно растущими скоростями, velocities (...) [4] Изменчивость, Variability, вызванными скачками при получении данных или запросах пользователей возникает проблема для объектов, которые должны обладать достаточной пропускной способностью, чтобы выдерживать самые высокие нагрузки, но могут не работать во время простоя. Эти проблемы переросли в серьезные проблемы при проведении научных исследований и предоставлении доступной, полезной информации лицам, принимающим решения. Ожидается, что всего за 3 года спутник наблюдения Земли с синтезированной апертурой (NISAR), созданный НАСА и Индийской космической организацией, будет производить около 85 терабайт данных в день. (...) нам нужно найти ответы на два вопроса: как мы можем обеспечить хранение и доступ к большим данным? И что еще более важно, как мы можем включить «науку в масштабе», чтобы исследователи и другие пользователи могли работать с большими, множественными источниками данных, не теряясь в путанице несовместимых систем? (...) Во-первых, геонауки не одиноки в решении проблемы больших данных. В астрономии ожидается, что "квадратный километр" - огромный радиотелескоп установленный в Южной Африке и Австралии - будет генерировать 160 терабайт необработанных данных в секунду. (...) Во-вторых, сам факт, что мы занимаемся наукой о Земле, обеспечивает полезную организационную структуру: большая часть наших данных, по определению, основана на времени и месте. (...) Вместо отдельных файлов и коллекций мы могли бы организовать эти данные в многомерной «структуре геоданных». (...) Нам нужен более унифицированный подход, чтобы каждый поставщик данных - будь то в атмосфере, на поверхности земли, в сейсмологии, гидрологии, океанографии или криосфере - мог внести свой вклад в общую и общедоступную структуру. Эта же концепция может быть распространена на области с различными системами координат, такими как другие планеты или межпланетное пространство. (...) [1] Новый тип хранилища для больших данных. (...) Лучшее решение, известное как хранение объектов, было принято большинством частных компаний с огромными потребностями в данных (...) Каждый элемент, сохраненный в хранилище объектов, имеет уникальный идентификатор и определенное пользователем имя, любое из которых может быть использовано для извлечения объекта. (...) это просто блок данных в огромном пуле хранения. (...) Хранилище объектов может быть расположено на объекте сборщика данных или в облаке (облачное хранилище данных). (...) [2] Перемещение данных один раз или никогда. (...) нам необходимо выполнить первичную обработку исходных данных в источнике, а затем объединить полезную информацию. Тем не менее, перемещение огромных массивов данных через Интернет - это медленная работа. (...) Некоторые компании сейчас предлагают устройства для массовой передачи данных - буквально, диски, упакованные в ящики [коробки], - которые можно перевозить в качестве груза. (...) [3] Облачное преимущество. (...) Облако обеспечивает несколько важных преимуществ. Пользователи могут работать непосредственно с данными, используя любое программное обеспечение, которое они выбирают. (...) Потенциально революционная концепция известна как «безсерверные вычисления»: (...) поставщик облачных услуг запускает общий пул серверов, на котором вы можете выполнять краткие вычисления с данными по мере необходимости, оплачивая только количество времени и память, которую использует ваша функция. (...) Использование облачных вычислений для анализа имеет ряд недостатков. Главной среди них является модель с оплатой по факту, расходы которой заранее не известны. (...) он может быть уменьшен или устранен путем предоплаты, мониторинга, регулирования использования в случае необходимости и эффективного проектирования системы. (...) [4] Необходимость в простоте. (...) если мы хотим создать легкодоступную и широко используемую ткань геоданных, мы должны улучшить стандартизацию и обеспечить более высокий уровень абстракции. Пользователь должен иметь возможность просто запрашивать - или непосредственно визуализировать - желаемый набор данных, временной диапазон и область интереса, в то время как закулисное программное обеспечение автоматически предоставляет то, что было запрошено. (...) По мере роста объемов данных становится все сложнее, чтобы знающие люди проверяли все данные на наличие интересных явлений. Нам нужно машинное обучение - крупномасштабный, автоматический анализ больших данных - чтобы стать обычным явлением, что может произойти только после того, как мы стандартизируем и консолидируем хранение и доступ к данным. (...) Что бы ни сохранялось в будущем, ясно, что наши центры геонаучных данных должны развиваться вдали от традиционных систем собственных систем, предлагающих доступ только к их собственным данным. Мы должны обеспечить научную работу с данными большого объема, большого разнообразия, высокой скорости и высокой изменчивости, объединив их из нескольких источников, стандартизировав на более высоком уровне абстракции и перенеся вычисления в данные. Принятие такой концепции, как структура геоданных, позволило бы исследователям больше сосредоточиться на науке, а не на сантехнике [занимаясь системным администрированием, кодированием и другими ненаучными задачами]".
Джо Паппалардо. Увидят ли космические туристы, наконец, полёт? (Joe Pappalardo, Will Space Tourists Finally Get a Ride?) (на англ) «Air & Space», том 34, №6 (декабрь 2019 / январь 2020), 2019-2020 г., стр. 22-29 в pdf - 6,24 Мб
«Команда испытательных полетов, как и остальные сотрудники Virgin [Virgin Galactic] в Spaceport America [в Нью-Мексико], готовится к первым коммерческим операциям SpaceShipTwo и самолета-носителя WhiteKnightTwo, который запускает его для коротких прыжков к краю космоса. (...) Первый полет из Нью-Мексико ожидается в июне следующего года [2020]. (...) В октябре 2009 года Virgin Galactic объявила, что полеты из космодрома Америка начнутся в течение двух лет. Объект был объявлен готовым в 2011 году, но за этим последовали годы задержек и фатальная авария в полете (в 2007 году произошла еще одна смертельная авария на земле) (...) Если расписание Virgin будет выполнено, первый полет следующего лета станет переломным моментом для зарождающегося бизнеса в области космического туризма. Обычные богатые люди - в отличие от сверхбогатых, посетивших Международную космическую станцию - легко смогут купить билет в космос за 250 000 долларов США (... ) FAA [Федеральная Авиация Администрация] должна будет сертифицировать эти аппараты до начала пассажирских рейсов. (...) Безопасность остается чувствительным предметом. В 2014 году первый экспериментальный корабль SpaceShipTwo, VSS Enterprise , развалился на части во время полета, убив второго пилота Майкла Элсбери, когда он врезался в пустыню Мохаве. Следователи обвинили в ошибке второго пилота и указали на недостатки в тренировочных процедурах Virgin, но не обнаружили проблем с полётами. (...) есть и другие признаки того, что давнишняя мечта о рутинных космических полетах над пустыней Нью-Мексико может быть близка к осуществлению. Компания представила свою новую комнату управления полетами, залы ожидания космодрома и другие внутренние помещения в августе [2019]. (...) В прошлом году в Spaceport America было всего 40 сотрудников Virgin, но в этом году их число возросло до 120, а в следующем году их число достигнет 160. (...) Пассажиры пройдут через двери [комнаты космодрома], загрузятся в Land Rover и встретят SpaceShipTwo на линии взлета. К этому времени транспортное средство будет прикреплено к своему самолёту-носителю. Зрители будут хорошо видеть взлетно-посадочную полосу, когда WhiteKnightTwo взлетит и взлетит до 50 000 футов [15 км]. Оттуда SpaceShipTwo сбрасывается и разгоняется как ракета. При 70-секундном ускорении космический корабль движется по взлётной траектории до высоты 62 миль [100 км], что удовлетворяет обоим обычно используемым (и несколько произвольным) определениям, которые квалифицируются как «космические» - 50 миль [80 км] и 100 километров. Затем пассажиры расстегиваются в течение пяти минут невесомости, а потом снова спускаются на ту же взлетно-посадочную полосу. Вся поездка от взлёта до остановки занимает менее двух часов. (...) компания описывает свой целевой рынок как «людей с чистым капиталом в 10 [10 или более] миллионов долларов США» и «продемонстрированной склонностью тратиться на приключения». Virgin продает более пяти минут невесомости или даже пять дней в Spaceport America за четверть миллиона долларов, которые она берет с будущих астронавтов. (...) Бизнес-план Virgin Galactic, изложенный в SEC [Комиссия по ценным бумагам и биржам, независимое агентство по защите инвесторов, поддержанию справедливых, упорядоченных и эффективных рынков и содействию формированию капитала], прогнозирует увеличение количества рейсов по мере роста парка транспортных средств. (...) И туризм не будет единственным источником дохода. В октябре [2019 г.] Virgin Galactic и ВВС Италии подписали соглашение о запуске ученых, проводящих суборбитальные эксперименты. Впервые правительственное агентство зарезервировало место для исследователей на коммерческой суборбитальной РН. (...) По мере расширения парка, число рейсов клиентов будет постепенно увеличиваться, увеличиваясь до пяти рейсов в месяц в 2022 году. (...) К 2023 году компания [Virgin Galactic] ожидает годовой доход в размере 274 миллионов долларов США, с большой прибылью на каждом рейсе. Предполагая, что пять из шести пассажирских мест заполнены на каждом рейсе, выручка составит 1,25 миллиона долларов США. Эксплуатационные расходы - 121 000 долл. США на ракетные двигатели и топливо, почти 200 000 долл. США на обслуживание и страхование клиентов и еще 118 000 долл. США на выполнение полетов - оставляют 820 000 долл. США на полет. (...) Космодром имеет доступ к ограниченному воздушному пространству в 6000 квадратных миль [15 500 квадратных километров], контролируемому его соседом, ракетным полигоном армии США "White Sands". (...) Преимущества реальны: нет воздушного трафика, нет конкурирующего за окна запуска, нет толп зевак [наблюдателей, ищущих сенсаций], наблюдающих за запатентованным экспериментальным космическим кораблем во время испытаний. И нет никаких шансов на побочный ущерб, если что-то пойдет не так. (...) Spaceport America и Virgin Galactic также рассматривают то, что они называют «высокоскоростной двухточечный транспорт», в основном как суборбитальная авиакомпания, которая может достичь любой точки мира всего за два часа. (...) Космический туризм не самый большой в бизнесе, и все знают, что это игра. (...) Часы обратного отсчета идут, и наступает день, когда бизнес космического туризма Virgin Galactic или поднимается, или падает. Окончательный вердикт будет вынесен в небе над центральной частью Нью-Мексико, и мы все приглашены. Конечно, с билетом за 250 000 долларов США».
Марк Штраус. Стойкие "Вояджеры" (Mark Strauss, Voyager Endures) (на англ) «Air & Space», том 34, №6 (декабрь 2019 / январь 2020), 2019-2020 г., стр. 58-61 в pdf - 2,67 Мб
«Космические аппараты-близнецы Вояджер, старейшие и почтенные исследователи НАСА, по-прежнему непрерывно передают данные обратно на Землю. Запущенные в 1977 году для изучения больших внешних планет, Вояджер 1 и 2 теперь, соответственно, удалились на более чем 13 миллиардов и 11 миллиардов миль [21 миллиард и 18 миллиардов км] от Земли, исследуя внешнюю границу гелиосферы - огромной магнитной сферы, созданной солнцем, которое окружает солнечную систему. 42-летние космические аппараты также представляют огромные проблемы для тех, кто отвечает за их работу. (...) По мере того, как космический корабль постепенно теряет мощность, инженеры периодически решают, какие приборы отключить - сложный процесс, который должен сбалансировать научные приоритеты с необходимостью поддерживать жизненно важные системы "жизнеобеспечения", которые поддерживают космический корабль достаточно теплым, чтобы работать на холодном борту. Поток данных от Вояджеров непрерывный со скоростью 160 бит/с. (...) НАСА собирает данные, когда одна из антенн в его сети Deep Space Network направлена на аппарат примерно шесть часов в день на каждый зонд. (...) Видя надёжность или слабость инструментов, инженеры импровизируют творческие исправления, работая с оборудованием, созданным для исследования планет, которое теперь должно адаптироваться к потребностям межзвездной миссии. (...) Каждый космический аппарат питается от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов: плутония-238, который распадается и генерирует тепло, которое преобразуется в электричество. Сокращение объёма распадающегося плутония приводит к потере четырех ватт электроэнергии в год. Сегодня генераторы вырабатывают примерно на 40 процентов меньше энергии, чем при запуске. (...) точка замерзания топлива космических кораблей составляет около 34,5 градусов по Фаренгейту [1,4 градуса по Цельсию]. Если трубопроводы топлива замерзнут, инженеры больше не смогут использовать двигатели зондов, чтобы их антенны были ориентированы на Землю для передачи данных. (...) Камеры Вояджера, Imaging Science Subsystem, были первыми, которые были отключены. (...) Другие приборы, такие как Cosmic Ray Subsystem (CRS), которая обнаруживает сверхэнергетические частицы, находятся на стреле вдали от корпуса и имеют свои собственные нагревательные элементы. Этим летом НАСА отключило нагреватель CRS на Voyager 2 [2019]. Несмотря на сильный мороз (минус 76 градусов по Фаренгейту [-60 градусов по Цельсию]), инструмент все еще функционирует. (...) Пока CRS все еще работает, ученые продолжают получать ценные данные. (...) Несмотря на свой успех в поддержании движения Вояджеров, НАСА дошло до того, что любая аномалия приведёт к потере космического аппарата. (...) «Я всегда говорю людям, моя личная цель - иметь космический аппарат, который отметит 50-летний юбилей с момента запуска», - говорит [Сюзанна] Додд [руководитель программы Voyager в Лаборатории реактивного движения (JPL)]. При более чем небольших шансах, Вояджеры могут сделать это."
Лиза Саам. «Новые разработки» и цели НАСА «Луна-Марс» вдохновляют следующее поколение (Lisa Saam, Novel designs and NASA’s moon-to-Mars goals inspire next generation) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 10 в pdf — 459 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Комитетом по проектированию Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «НАСА в мае заключило несколько контрактов [2019] с целью достижения пилотируемой лунной посадки к 2024 году. Maxar Technologies из Колорадо получила контракт с НАСА на проектирование Power and Propulsion Element (PPE) для Gateway НАСА. PPE будет солнечным электрическим космическим кораблем, который также будет служить связующим звеном для Gateway. Кроме того, 11 компаний в восьми штатах получили контракты по другим космическим технологиям НАСА для партнерств по разведке. Призеры проведут исследования или изготовят прототипы потенциальных космических кораблей, нацеленных на приземление человека, с упором на спуск, стыковку и дозаправку. Передающая часть доставит астронавтов от Gateway до низколунной орбиты и будет транспортировать их с низкой лунной орбиты на поверхность. Для обеспечения возможности многократного использования элементов системы приземления необходимы возможности дозаправки (...) В марте [2019] Crew Dragon от SpaceX автономно состыковался с Международной космической станцией в демонстрационной миссии под названием DEMO-1 без экипажа на борту. (...) На рынке малых спутниковых пусковых установок Virgin Orbit из Калифорнии в июле [2019 г.] провела первое испытание на падение своей ракеты LauncherOne, что стало важной вехой на пути к ее первому орбитальному запуску. (...) Для запуска в космос Cosmic Girl [модифицированный Boeing 747] доставит ракету LauncherOne на высоту более 9 000 км [9,1 км] и выпустит ее, чтобы ускорить запуск малых спутников на орбиту».
Марк Сильвер. Развертываемые структуры расширяют возможности малых спутников (Mark Silver, Deployable structures expand the capabilities of small satellites) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 14 в pdf — 480 кб
Обзор 2019 года с точки зрения Технического комитета по космическим конструкциям Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Поскольку роль малых спутников в коммерческих, исследовательских и правительственных миссиях продолжает расти, развертываемые структуры еще больше расширяют свои возможности. Возможности малых спутников, которые позволяют развертываемые структуры, включают в себя антенны с высоким коэффициентом усиления, ускоренную передачу по орбите и движение солнечным парусом. Год начался с того, что L3Harris Technologies из Флориды представила новое поколение высокоточных малых спутниковых антенн с большой апертурой, называемых Высоким коэффициентом уплотнения, или HCR, отражающая антенна. (...) Отражающая антенна HCR разработана для высокочастотного усиления, с высоким коэффициентом усиления до 40 гигагерц. (...) L3Harris Technologies также объявила о начале строительства своей сотой развертываемой ячеистой отражательной антенны. Этот сложенный ребристый отражатель диаметром 12 метров будет использоваться в европейской миссии по измерению биомассы и углерода в лесах по всему миру, и его запуск в эксплуатацию запланирован на 2022 год. (...) В июне [2019 года] известный парусник Roccor HSC известный как ROCFall был запущен на орбитальном испытательном стенде General Atomics. ROCFall, разработанный и построенный на заводе Roccor в Колорадо, будет использоваться для выведения спутника на орбиты по завершении его операций, чтобы соответствовать 25-летним нормам времени жизни на низкой околоземной орбите. Также в июне [2019 г.] космический центр НАСА им. Кеннеди во Флориде запустил космический аппарат LightSail-2, финансируемый методом краудфандинга. LightSail-2 — это солнечный парус площадью 32 квадратных метра, который использует энергию падающих солнечных фотонов для создания движущей силы. (...) LightSail-2 — первая демонстрация движения солнечного паруса на низкой околоземной орбите. В августе [2019 г.] на калифорнийском заводе Нортроп Грумман была завершена сборка космического телескопа Джеймса Уэбба из НАСА. (...) После завершения дополнительных испытаний и развертывания Уэбба в космосе после его запуска в 2021 году он станет крупнейшим космическим телескопом и первым развертываемым космическим телескопом ".
Брайан С. Гюнтер. Год освоения и коммерциализации космоса (Brian C. Gunter, A year of exploration and commercialization of space) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 22 в pdf — 446 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по астродинамике Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «После пролета Плутона New Horizons в 2015 году произошла встреча с Ultima Thule, бинарным объектом пояса Койпера [2014 MU69, сейчас официально названный Аррокот], находящийся на орбите приблизительно в 6,6 миллиардах километров от Солнца, представляет собой самое отдаленное планетарное тело, когда-либо достигнутое космическим кораблем, он прислал ценные изображения и другие данные об этих отдаленных и древних объектах. (...) Хотя это и не миссия в дальнем космосе, но финансируемая краудфандингом LightSail 2, разработанная находящимся в Калифорнии планетарным обществом, развернула свой солнечный парус площадью 32 квадратных метра в июле [2019] и позже подтвердила, что спутник смог поднять свой апогей под действием давления солнечной радиации на парус. (...) В феврале [2019] OneWeb приблизился к своей цели — предоставить глобальные интернет-услуги с запуском первых шести спутников. Спутники были подняты на свою конечную орбиту в 1200 км и демонстрировали скорость передачи данных до 400 мегабайт в секунду. Эти спутники представляют собой первое из первоначального созвездия из 650 спутников, которое в конечном итоге увеличится до 1980 спутников. SpaceX достигла аналогичного рубежа в мае [2019], когда запустила на орбиту первые 60 спутников созвездия Starlink. Starlink также стремится предоставлять глобальные услуги широкополосной связи с утвержденной группировкой, состоящей из почти 12 000 спутников на орбитах, находящихся на высоте от 340 км до 1150 км. В июле [2019] Amazon Kuiper Systems предложила дополнительную широкополосную группировку из 3236 спутников, причем все спутники нацелены на высоту ниже 630 км. Если все три «мегаконстелляции» достигнут полной реализации, это будет означать 17 000 новых орбитальных спутников (...) израильская некоммерческая компания SpaceIL разработала миссию [Beresheet], и, хотя спускаемый аппарат в конечном итоге потерпел крушение во время финальной фазы спуска, он представлял собой первую попытка частного лица высадить полезный груз на Луну. Другой лунный рубеж был достигнут несколькими неделями ранее, когда в январе «Чанъэ-4» Китая первым поставил посадочный аппарат и марсоход на дальнюю сторону Луны в январе [2019]. В июле была предпринята отдельная попытка Индийской организации космических исследований разместить посадочный аппарат Викрама на лунной поверхности [2019] (...) Связь с посадочным аппаратом была потеряна во время спуска; тем не менее, основной лунный орбитальный аппарат, Chandrayaan-2, полностью функционировал с ноября и должен был выполнить свою семилетнюю миссию по изучению состава лунной поверхности".
Кристофер Д. Карлгаард. Проложив путь к автономному оружию, гиперзвуку, полету человека в космос (Christopher D. Karlgaard, Paving the way for autonomous weapons, hypersonics, human spaceflight) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 23 в pdf — 404 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по механике атмосферных полетов Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Программа гиперзвуковых исследовательских аппаратов AFRL [Исследовательская лаборатория ВВС] X-60A завершила критический анализ конструкции в начале 2019 года. X-60A — одноступенчатое суборбитальное транспортное средство, приводимое в действие ракетным двигателем на жидком топливе. Он был разработан в качестве исследовательской платформы для проведения летных испытаний гиперзвуковой технологии в диапазоне 5-8 Маха на высотах от 20 000 до 130000 футов (20-40 км). (...) SpaceX Crew Dragon Demo-1 был запущен на SpaceX Falcon 9 из Космического центра Кеннеди 28 февраля [2019] и состыковковался с Международной космической станцией 3 марта. В испытательном полете был доставлен груз и имитация пассажира. Затем он отстыковался 8 марта, снова вошёл в атмосферу и приводнился в Атлантическом океане. Успех этого теста стал вехой в программе SpaceX Crew Dragon, проложив путь к летным испытаниям с экипажем для миссии Demo-2. (...) Программа НАСА "Орион" провела тестирование системы Launch Abort, или LAS, в июле [2019]. (...) Ракета-носитель доставила капсулу и LAS на высоту примерно 30000 футов [9,1 км] на отметке 1,15 Маха. Затем LAS инициировал летное испытание на прерывание полета, оторвав капсульное испытательное изделие «Орион» от ракеты-носителя и переориентировав транспортное средство для сброса в Атлантический океан. Данные, полученные во время июльских испытаний, будут использованы для проверки моделей предполетного полета и подготовки к миссии «Артемида-1», в которой ракета SLS запустит капсулу «Орион» с витками вокруг Луны».
Удай Дж. Шанкар, Кевин П. Боллино. AI повышает эффективность военных беспилотников, исследование Луны (Uday J. Shankar, Kevin P. Bollino, AI advances military drone effectiveness, lunar exploration) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 26 в pdf — 398 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по руководству, навигации и управлению Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Интеллектуальное автоматическое управление в значительной степени зависит от искусственного интеллекта и машинного обучения. (...) Для своей следующей миссии «Новые рубежи» в июне [2019] НАСА выбрало вертолет «Стрекоза» (Dragonfly), чтобы исследовать ледяной, уникальный и богато органичный мир Титана, луны Сатурна. С точки зрения навигации и управления выделяются два элемента: использование вертолета и автономная навигация. Dragonfly имеет примерно 10-кратное преимущество в соотношении мощности к весу на Титане по сравнению с Землей. Dragonfly будет иметь инерциальную и относительную к местности навигацию с инерциальным измерительным блоком и оптическими датчиками, что позволит осуществлять навигацию и обнаруживать опасности при плохой контрастности местности с мягким и рассеянным освещением. (...) Dragonfly будет запущен в 2026 году и прибудет на Титан в 2034 году. (...) В январе [2019] китайский Chang'e-4 первым приземлился на обратной стороне Луны. Спускаемый аппарат выпустил марсоход Yutu-2, который исследует бассейн кратера фон Карман. Спутник-ретранслятор Queqiao — первый спутник на гало-орбите в лагранжевой точке L2 Земля-Луна — ретранслирует связь между наземными станциями и космическим кораблем. В отличие от успеха Chang'e-4, аппараты израильский Beresheet и индийский Викрам потерпели крушение во время их спуска на Луну ".
Аарон Брандис и др., Достижения в области терморегулирования для гиперзвукового полета и исследования Титана (Aaron Brandis et al., Advances in thermal management for hypersonic flight and Titan exploration) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 30 в pdf — 416 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по теплофизике Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Dragonfly (Стрекоза), миссия по отправке робота на самую большую луну Сатурна, была выбрана в июне [2019] для New Frontiers 4 (...) Толстая изоляция и тепло от многоцелевого радиоизотопного термоэлектрического генератора, или MMRTG, поддерживают внутреннюю часть спускаемого аппарата при относительно мягких температурах, типичных для космических компонентов в течение всей миссии. MMRTG особенно эффективен на Титане, поскольку он выделяет тепло вместе с зарядкой аккумуляторов, которые обеспечивают мощность, необходимую для полета. Стрекозе требуется устойчивое тепло для управления температурой, потому что она не может полагаться на солнечную энергию на Титане. Расстояние Луны от солнца и туманная атмосфера объединяются для поддержания температуры поверхности минус 179 градусов Цельсия. (...) Команда Dragonfly также предлагает набор инструментов для получения аэротермальных данных, относящихся к системе тепловой защиты или TPS, проектирование на этапе входа в атмосферу. Пакет измерительных приборов для ввода предназначен для измерения приповерхностных и глубинных температур TPS, давления на поверхности, общего теплового потока и радиационного теплового потока».
Карл Гарман, Энди Фриборн. Космический аппарат, преобладают автоматизированные испытания (Karl Garman, Andy Freeborn, Space vehicle, automation testing prevalent) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 36 в pdf — 436 кб
Обзор 2019 года с точки зрения Технического комитета по летным испытаниям Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Несколько коммерческих космических компаний продолжили испытания суборбитальных транспортных средств многоразового использования. В мае [2019] New Shepard от Blue Origin была запущена в 11-й раз с частной площадки в Техасе. Этот полет, пятый для этого многоразового ускорителя, достиг высоты 65 миль [105 км]. В феврале [2019] космический корабль Virgin Galactic завершил свой второй испытательный полет на высоту более 50 миль [80,5 км]. Это одно из нескольких определений границы космоса. Этот полет также включал в себя первого члена экипажа, не являющегося пилотом, продолжались усилия компании по развитию возможностей коммерческого космического туризма. В июле [2019] Virgin Orbit провела испытания своей спутниковой пусковой установки на базе Boeing 747, цель сделать рутинные операции по запуску спутника с воздуха. (...) В июле [2019] НАСА продемонстрировало систему сброса космического корабля Орион во время испытательного полета Ascent Abort-2 на мысе Ка Наверал ВВС во Флориде. Испытание оценило способность капсулы «Орион» отделиться от ракеты-носителя в условиях максимального динамического давления».
Олег Якименко. Разработка парашютных систем для космической и военной техники (Oleg Yakimenko, Developing parachute systems for space and military) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 31 в pdf — 447 кб
Обзор 2019 года с точки зрения Технического комитета по аэродинамическим тормозным системам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Парашюты для SpaceX Crew Dragon и космического корабля Boeing CST-100 Starliner были испытаны в течение 2019 года с целью завершения квалификации и испытания на надежность полета человека в начале 2020 года. Обе компании заявили, что планируют начать полет человека в 2020 году. НАСА объявило результаты ноябрьского [2019] испытания сброса Starliner приемлемыми, хотя один из трех основных парашютов капсулы не развернулся из-за ослабленного штифта. Парашюты, которые обеспечат безопасное плавание космического корабля НАСА «Орион» обратно на Землю, прошли веху в сентябре [2019 г.] с завершением обзора приемки системы для системы сборки капсул парашюта Orion, или CPAS. ... В течение 2019 года команда CPAS в космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне при НАСА также работала над установкой летного оборудования в Артемис-1 (формально известную как «Исследовательская миссия-1» или «ЕМ-1»), которая является испытательным полетом с неуправляемой лунной орбитальной капсулой «Орион», запуск которого ожидается в конце 2021 года».
Том Буташ. Падение промышленности продолжается в пятый год (Tom Butash, Industry disruption, transformation continue into fifth year) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 40 в pdf — 432 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по системам связи Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Операторы спутников сокращают заказы на геосинхронные спутники в 2019 году, уже пятый год подряд, и эта тенденция обусловлена избыточными мощностями и падением цен на многих рынках, текущие достижения и дополнения к запланированным мегаконстелляциям негеосинхронной орбиты (NGSO) и постоянной неопределенности на рынке. Призрак 50000 широкополосных малых спутников NGSO (спутников с массой менее 1000 килограмм) которые планируется запустить в течение следующего десятилетия — обещая еще большую пропускную способность — дальнейшие побуждения операторов ГСО откладывать или осторожно ограничивать дополнительные инвестиции в свои группировки. (...) цены на пропускную способность снизились на 18% по сравнению с предыдущим годом, увеличив спад на 35-60% за предыдущие два года. Снижение цен вновь было частично объяснено дополнительными запусками спутников с высокой пропускной способностью. (...) В феврале [2019], OneWeb запустил первые шесть из своего 648-ми спутникового созвездия малых спутников, в то время как в мае SpaceX запустил первые 60 из своего в конечном итоге 42 000 созвездия спутников малого звена Starlink и еще 60 в ноябре. (...) На этом фоне неудивительно, что по состоянию на конец октября [2019] было зарегистрировано только семь конкурентоспособных коммерческих заказов на ГСО, что на конец года означало восемь заказов — расширение тенденции депрессии заказов, которая началась в 2015. (...) В ответ на это отрасль сосредоточила свое внимание на появляющемся классе малых широкополосных спутников связи, или «спутников микро-ГСО», [250–2000 кг], предназначенных для заполнения пробелов, слишком малых, чтобы оправдать время, затраты и риск развертывания традиционного спутника связи ГСО от 4 до 8 тонн. (...) по меньшей мере 16 компаний (...) разрабатывали созвездия НГСО в количестве от 32 до 200 кубсатов (размеры тела которых не превышают 10-сантиметровых кубов) для предоставления услуг связи на удаленном рынки. (...) Поддерживая это новшество, отрасль ракет-носителей (...) продолжала снижать расходы, снижая затраты на установку дополнительных спутниковых мощностей связи. (...) затраты на космический доступ и предоставление дополнительных возможностей спутниковой связи, несомненно, будут продолжать снижаться".
Наташа Неоги. Тестирование автономии для лунного Gateway, Robonaut 2 и авиация (Natasha Neogi, Testing autonomy for lunar Gateway, Robonaut 2 and aviation) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 42 в pdf — 497 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по интеллектуальным системам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Автономия будет играть важную роль в работе [лунного] шлюза с его уменьшенной пропускной способностью передачи данных по линии, задержками связи и комбинацией периодов эксплуатации с экипажем и без экипажа. (...) Автономность позволит транспортному средству оценить имеющиеся ресурсы и системные состояния, вернуться к более функциональному состоянию и скорректировать будущие действия. Комбинация этих возможностей освободит экипаж и наземный персонал, чтобы сосредоточиться на наиболее важных задачах. (...) Первая [разработка технологии] демонстрация [автономной логистики Robonaut 2 на борту МКС], в июне [2019], была сосредоточена на проблемах, присущих работе робота на борту МКС при управлении с Земли в Джонсоне [Космический центр]. (...) Операторы с удаленного управления полетом управляли Robonaut 2, выполняя многочисленные автономные задачи, такие как планирование и выполнение шагов по поручням МКС, определение местоположения и остановка перед объектами, а также взаимодействие с этими объектами».
Лэм. Радиоизотопы и энергосолнечные миссии на Марс, Луну, GEO (Lam, Radioisotope and solar-powered missions to Mars, moon, GEO) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 45 в pdf — 482 кб
Обзор 2019 года с точки зрения Технического комитета по аэрокосмическим энергетическим системам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «НАСА дало разрешение Министерству энергетики США в июле [2019] на заправку многоцелевого марсохода Mars 2020. Радиоизотопный термоэлектрический генератор (MMRTG) с диоксидом плутония готовится в рамках подготовки к запуску на красную планету в июле 2020 года. Общая масса MMRTG составляет около 45 килограммов, из которых 4,8 кг составляет диоксид плутония — источник постоянного запаса тепла для преобразования в электричество для хранения в двух литий-ионных аккумуляторных батареях. Система электропитания на марсоходе Mars 2020 вырабатывает около 110 Вт при запуске и будет снижаться на несколько процентов в год в течение 14-летнего срока эксплуатации. (...) На борту Mars 2020 в качестве одного из полезных полезных материалов научной аппаратуры «Ровер-2020» является марсианский вертолет на солнечной энергии, который был прикреплен к низу ровера в августе [2019 г.]. Дрон имеет массу 1,8 кг и продемонстрирует устойчивость полета и разведать лучший маршрут пути для ровера. (...) Первый европейский сервисный модуль, созданный компанией Airbus Defense and Space, был присоединен к модулю экипажа НАСА Orion в июле [2019]. (...) Комбинированная сборка должна была пройти критические термовакуумные испытания в конце 2019 года (...) Источник электроэнергии на европейском сервисном модуле состоит из четырех крыльев солнечной батареи, состоящих из трех солнечных панелей на крыло. Крылья солнечной батареи обеспечивают примерно 11,2 киловатта общей мощности 120 вольт. (...) Четыре крыла сложены на адаптере модуля экипажа сервисного модуля во время запуска и выдвинутся на 7 метров после запуска на низкой околоземной орбите. Ракета SLS запустит космический корабль "Орион" во время полета на Луну без экипажа "Артемида-1", намеченный до конца 2020 года".
Джеймс Сабо. «Взрывной рост электрических двигателей (James Szabo, Explosive growth in electric propulsion) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 46 в pdf — 394 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по электрическим двигателям Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В начале года космический аппарат BepiColombo Европейского космического агентства продолжал движение в направлении Меркурия, приводимого в движение ионными двигателями QinetiQ с сеткой. (... BepiColombo был запущен в 2018 году и должен прибыть на Меркурий в 2025 году.) (...) в феврале [2019] спутники OneWeb запустили свои первые шесть космических аппаратов из запланированных сотен. Электрическая силовая установка с низким энергопотреблением One-Web, задуманная Airbus, оснащенный ксеноновыми HETs [двигателем Холла] и инновационной электроникой и системами регулирования расхода топлива. (...) В мае [2019] созвездие SpaceX Starlink начало формироваться с запуском 60 действующих спутников, приводимых в движение криптоновым топливом. (...) Мощная электрическая тяга скоро станет частью программы исследования человека НАСА. Элемент силы и движения НАСА, первый запланированный элемент для Gateway, будет нести два Аerojet 13-киловаттный Advanced Electric Propulsion System Hets и четыре Busek 6-кВт Hets. (...) Запуск был запланирован на 2022 год. (...) В июле [2019] был завершен комплексный тест электрической двигательной установки для миссии «Психея». На космическом аппарате Maxar-Jet Propulsion Laboratory [Maxar Space Solutions], запуск которого намечен на 2022 год, будет использоваться модифицированная система HET SPT-140 [Стационарный плазменный двигатель 140 представляет собой двигатель Холла среднего класса, выпускаемый российским ОКБ «Факел». (Калининград, Россия] к свиданию с астероидом 16 Психея в 2026 году».
Тимоти Марквардт, Джозеф Майдалани. Усовершенствованное производство расширяет эксплуатационные границы гибридных ракет (Timothy Marquardt, Joseph Majdalani, Advanced manufacturing extends operational boundaries of hybrids) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 50 в pdf — 437 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по гибридным ракетам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Virgin Galactic в феврале [2019] запустила космический корабль Virgin Space Unity в космос с командой из трех человек на борту, через 10 недель после его первого вылета за 80-километровую космическую границу. Приводимый в действие гибридным двигателем, который давал 320 килоньютон тяги в течение почти 60 секунд, этот космический корабль достиг 3,04 Маха и достиг апогея почти 90 км, после чего вернулся на космодром Мохаве в Калифорнии. (... ) Лаборатория реактивного движения НАСА в Калифорнии и Центр космических полетов им. Маршалла в Алабаме продолжали руководить разработкой технологии корабля "Марс-Эсинг", предназначенного для доставки образцов с поверхности Марса на орбиту. Рабочая температура Марса минус 20 градусов по Цельсию. В этом исследовании ученые достигли высокоэффективных, устойчивых ожогов продолжительностью 60 секунд. (...) Aerospace Corp. [из Калифорнии] и Penn State [Университет штата Пенсильвания] продолжили разработку гибридной силовой установки для кубсатов. Сотрудники в штате Пенн продемонстрировали возможности запуска, остановки и перезапуска в начале года, а затем вернули его в Аэрокосмическую корпорацию для дальнейшего развития. Движитель состоит из зерна твердого топлива напечатанных 3D-печатью в камере сгорания, встроенного в бак тороидального окислителя и окруженного им. Компонент камеры/резервуара был создан методом прямого металлического лазерного спекания, формы 3D-печати, которая спплавляет металлический порошок лазерами».
Дэвид Дж. Кут, Вайнит Ахиджа. Коммерческий экипаж, испытания двигателей отмечают год активности (David J. Coote, Vineet Ahuja, Commercial Crew, engine tests mark an active year) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 52 в pdf — 437 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по жидкостному движению Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В этом году был достигнут значительный прогресс в программе НАСА «Коммерческий экипаж». В марте [2019] SpaceX запустила для Международной космической станции возвращаемую капсулу Dragon на ракете Falcon 9 и затем восстановила ракету. Первая стадия Falcon 9, которая запустит первую миссию с экипажем, завершила статические приемочные испытания в прожиге в апреле. В других коммерческих операциях экипаж CST-100 Starliner Boeing завершил движение основной задачи. Статическое испытание этой миссии в мае, имитирующее маневрирование на орбите и прерывание на большой и малой высоте. В мае Blue Origin управляла суборбитальным транспортным средством New Shepard в рамках подготовки к первому полету человека. (...) Aerojet Rocketdyne также доставила восемь 490-ньютонный (110 фунтов) вспомогательных двигателей тяги R-4D для использования в Европейском сервисном модуле, для космического корабля Орион для миссии Артемида-2. (...) Прометей, подготовительная работа по запуску будущей ракеты-носителя Европейского космического агентства по созданию многоразового двигателя LOX [жидкий кислород]/метан, завершение обзоров готовности своей подсистемы в 2019 году и два демонстрационных двигателя запланированы для испытаний прожигом в 2020 году. (...) В июне [2019 г.] в рамках совместных усилий Aerojet Rocketdyne, Ball Aerospace, NASA и Исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL) была запущена Миссия по инфузии "зеленого топлива". Это 13-месячная демонстрация революционного «зеленого» топлива AFRL, AF-M315E».
Брайан Палашевский. «Планирование ядерной тяги» фокусируется на модульных, устойчивых проектах (Bryan Palaszewski, Nuclear propulsion planning focuses on modular, sustainable designs) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 53 в pdf — 427 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по ядерному и перспективному полету Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «С 2016 года НАСА изучает низкообогащенный уран, LEU, реакторы для ядерных тепловых двигателей или NTP. Проект LEU NTP, возглавляемый НАСА, направлен на разработку демонстратора, который будет полетит до 2030 года в качестве теста перед полетом с экипажем на Марс. В 2019 году были завершены значительные концептуальные проектные оценки и работы в направлении LEU NTP (...) в августе [2019 ], вышедший на пенсию инженер-ядерщик Дэвид Блэк опубликовал исследование, в котором сделан вывод о том, что реакторы с низкообогащенным ураном, хотя и имеют большую массу, чем реактор с высокообогащенным ураном, могут быть спроектированы таким образом, чтобы удовлетворять требованиям миссии, срока службы и работоспособности миссий NTP, одновременно предлагая менее строгую безопасность и открытость. (...) Отделение инновационных усовершенствованных концепций НАСА в апреле [2019 г.] провело среднесрочный обзор этапа II для предложения, обсужденного в 2018 г. Калифорнийский Государственный университет Фуллертона продолжит экспериментальные исследования эффекта Маха, теоретической формы гравитационного движения, которая не выталкивает массу и использует только электрическую энергию. (...) Силы, генерируемые этими устройствами, обычно не превышают 10 микроньютонов, но истинная природа и источник сигналов остаются неясными. Если теория окажется обоснованной, исследование эффекта Маха может проложить путь для новой физики движения и найти применение далеко за пределами космических систем. Исследователи (...) опубликовали новые результаты в августе [2019] по созданию и получению доступа к отрицательным квантовым плотностям энергии вакуума, теоретически требуемым общей теорией относительности для создания новых схем движения, таких как искривление пространства и кротовые норы. (...) Следствием экспериментальных нарушений квантового неравенства было то, что природа не накладывает каких-либо по-настоящему существенных ограничений на технологию производства и получение доступа к отрицательной плотности энергии вакуума; этот результат подразумевал, что не должно быть никаких препятствий для искусственного создания искривления или сквозной червоточины для достижения движущей силы, быстрее света, для межзвездного полета».
Джонатан Дж. Меттс. Исследование года, проведенное в космосе — близнецы Келли, дает данные (Jonathan G. Metts, Kelly twins’ year-in-space study yields data) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 58 в pdf — 453 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по естественным наукам и системам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В апреле [2019] журнал Science опубликовал междисциплинарные результаты исследования «Исследование близнецов НАСА: многомерный анализ годового полета человека в космос». Этот обширный набор исследований в области биоастронавтики был сфокусирован на паре идентичных близнецов, обоих теперь уже вышедших на пенсию астронавтов, Скотта и Марка Келли. Миссия на борту Международной космической станции. (...) В исследовании изучались эпигенетические изменения, которые являются реакцией организма на окружающую среду посредством селективной экспрессии генов. Образцы после приземления помогли исследователям понять, что жизнь в космосе влияет на экспрессию генов во множестве. Но большинство этих изменений полностью восстанавливаются в течение нескольких месяцев после возвращения на Землю. И наоборот, некоторые эпигенетические последствия длительного космического полета кажутся постоянными. (...) Исследователи также узнают больше об иммунной реакции человека в космосе; например, исследование близнецов показало, что вакцина против гриппа может быть введена и эффективно обеспечивает иммунитет в космосе. Этот обнадеживающий результат компенсируется выводами. Этот обнадеживающий результат компенсируется тем фактом, что на иммунный ответ и воспаление Скотта Келли негативно повлияли стрессы приземления и повторного внедрения среды Земли после долгосрочной адаптации к космическим полетам. (...) Эти результаты [описаны ранее] предполагают, что длительный космический полет может повлиять на старение и другие аспекты генетической стабильности. (...) Исследователи также обнаружили, что значительная когнитивная деградация развивается в течение года на орбите и затем сохраняется после нескольких месяцев адаптации обратно к условиям на Земле. (...) Астронавты НАСА Джессика Меир и Кристина Кох выполнили первый полностью женский выход в открытый космос в октябре [2019]. Они установили новый блок зарядки снаружи МКС».
Сунил Чинталапати. Микрогравитационные исследования, достижения физических, биологических и материаловедческих наук (Sunil Chintalapati, Microgravity research advances physical, biological and material sciences) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 59 в pdf — 422 кб
Обзор 2019 года с точки зрения Технического комитета по микрогравитации и космическим процессам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Астронавты на Международной космической станции провели около 300 экспериментов по микрогравитации в этом году. Коммерческие и исследовательские эксперименты включали эксперименты в области физических наук и наук о жизни, а также в области передового производства. Ученые из исследовательского центра НАСА им. Гленна в Огайо наблюдали за экспериментом по проектированию пламени, целью которого является оптимизация обогащения кислородом путем изучения процесса производства сажи. (...) Скопления сажи, образующиеся в пламени, светятся желтым цветом в горячем состоянии и увеличиваются в условиях микрогравитации, поскольку сажа дольше остается в пламени. Исследование направлено на снижение выбросов загрязняющих веществ в практических исследованиях по предотвращению пожара на суше и на космических кораблях. (...) Март [2019] ознаменовал третью годовщину аддитивного производства на МКС, где машиностроение произвело 115 инструментов. Кроме того, в этом году был запущен инновационный 3D-принтер (...) для производства тканей человека в условиях микрогравитации. (...) Экспериментаторы стремятся использовать 3D BioFabrication Facility для печати мягких тканей и укрепления систем культивирования клеток перед отправкой их обратно на Землю, чтобы потенциально создать специфичные для пациента замещающие ткани».
Мартин Линдси. Малые спутники доставляют науку, связь, коммерческие миссии (Martin Lindsey, Small satellites deliver science, communications, commercial missions) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 60 в pdf — 426 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по малым спутникам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Хотя первые малые спутниковые демонстрационные миссии с радиолокатором с синтезированной апертурой (SAR) проводились в предыдущие годы, в этом году впервые была реализован их коммерческий потенциал: 70-килограммовый ICEYE X3 был запущен в мае [2019], а X4 и X5 — в июле, предоставляя снимки SAR в X-диапазоне с разрешением от 1 до 10 метров для государственных и коммерческих клиентов. Capella Space в Сан-Франциско также готова предоставить повсеместно распространенные изображения SAR для коммерческого рынка. (...) Capella привлекла 50 миллионов долларов США с июня [2019 года] для реализации своей миссии по полету 36 спутников с разрешением 50 сантиметров и однократной частотой повторных проверок. ... (...) Глобальный широкополосный Интернет сделал два больших шага вперед в 2019 году. В феврале OneWeb запустил шесть своих прототипов малых спутников в рамках миссии Союз-ST-B Fregat. У компании запланированное созвездие в 648 штук массой по 125 кг каждый. (...) OneWeb также объявил в сентябре [2019 г.], что он станет первой компанией, которая предоставит 300 гигабайт в секунду коммуникационным ресурсам арктическим регионам выше 60 градусов северной широты к концу 2020 г. (...) SpaceX начал запуск своего глобального интернет-созвездия Starlink в мае [2019] с 60 спутниками запланированного созвездия из тысяч. (...) Mars Cube One, или спутники MarCO-A и -B, первые межпланетные кубы НАСА, завершили свою миссию в январе [2019], обеспечив телеметрическую ретрансляцию в режиме реального времени входа, спуска и посадки Mars InSight. (...) Первая коммерческая миссия на лунном корабле «Берешит» в весе 150 кг вышла на лунную орбиту в апреле [2019 года], но потерпела неудачу при спуске на лунную поверхность и потерпела крушение при попытке приземления в Mare Serenitatis».
Барбара Имхоф, Теодор В. Хол. Формируются порталы для исследования Луны (Barbara Imhof, Theodore W. Hall, Portals to lunar exploration take shape) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 61 в pdf — 435 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом космической архитектуры Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В этом году развитие Lunar Gateway стало связующим звеном космической архитектуры. В Соединенных Штатах пять подрядчиков построили полномасштабную модель жилого отсека для наземных испытаний для оценки в нескольких местах в рамках программы Next Space Technologies for Exploration Partnerships или NextSTEP. В Европе консорциумы компаний космических систем разработали проекты для жизни в глубоком космосе. (...) на основе Lockheed [Martin] его концепция многоцелевого «логистического модуля» эпохи космического челнока. (...) Northrop [Grumman] сделал свою концепцию от своего грузового космического корабля Cygnus, который уже находится в производстве. Компания добилась прогресса в превращении Cygnus в обитаемый космический корабль, в том числе спроектировала размещение стыковочных портов и радиаторов. (...) «Боинг» предложил в июне [2019 г.] в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА в Алабаме своё. Его концепция состояла из двух модулей: отдельный жилой отсек и воздушный шлюз, которые могли бы обеспечить дополнительный жилой и рабочий объем. (...) Sierra Nevada Corp. показала свою модель в июле [2019], также в Джонсоне [Космический центр]. (...) Полностью накачанный, он [Большая надувная тканевая среда] имеет размеры 8 метров (27 футов) в диаметре и длине, обеспечивая около 300 м³ герметичного объема, разделенного на три отсека, параллельные оси цилиндра. (...) в июле [2019] НАСА заключило контракт на модуль минимального жилья с Northrop Grumman, заявив, что это был «единственный подрядчик NextSTEP-2 с конструкцией модуля и производственными и инструментальными ресурсами, способными удовлетворить крайний срок 2024 года, «учитывая прогресс, уже достигнутый в разработке космического корабля Cygnus компании Northrop. (...) Между тем, Европейское космическое агентство и его подрядчики продолжили планы по предоставлению международных элементов в Gateway.. (...) Помимо орбитальных ворот, лунная поверхность была в центре внимания других архитектурных деятелей, и земная архитектурная фирма взяла на себя ведущую роль. В апреле [2019] Skidmore, Owings & Merrill выпустили свою концепцию «Moon Village», которую она планирует, проектирует и разрабатывает в сотрудничестве с ЕКА и Массачусетским технологическим институтом».
Эрик Комендера и др., Роботы, помогающие космонавтам, обслуживающие МКС и сборку (Erik Komendera et al., Robots assisting astronauts, servicing ISS and assembling) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 62 в pdf — 459 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по космической автоматизации и робототехнике Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В июне [2019] «Bumble Bee (Шмель)» стал первым из трех роботов Astrobee, который доставлен в космос и предназначен для работы внутри Международной космической станции с использованием электрических вентиляторов для движения и компьютерного зрения для навигации. Роботы могут быть оснащены небольшим рычагом, который позволяет им хвататься за поручни или нести небольшие предметы для выполнения таких задач, как нести инвентарь, выполнять сенсорные исследования и работать как мобильная камера. (...) В августе [2019] Россия запустила на МКС последнего экспериментального исследовательского робота для демонстрационных объектов под названием Skybot F-850, чтобы продемонстрировать взаимодействие и обмен инструментами в сотрудничестве с космонавтами Александром Скворцовым и Алексеем Овчининым. (...) В мае [2019] сбой силового коммутатора на МКС вызвал несколько отключений питания подсистемы и вызвал перенос запуска SpaceX. Операция по удалению и замене была проведена в течение трех дней, когда канадский робот Dextre заменил неисправный блок и восстановил работу МКС на полную мощность. В феврале [2019] Канада объявила, что присоединится к программе Gateway Artemis НАСА с роботом Canadarm 3, который будет использовать искусственный интеллект для автономной работы».
Ханг Вун Ли, Коки Хо. Поставка космической станции, подготовка к отправке людей на Луну (Hang Woon Lee, Koki Ho, Supplying the space station, preparing to put humans back on the moon) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 63 в pdf — 454 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по космической логистике Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Northrop Grumman и SpaceX завершили миссии служб коммерческого снабжения для доставки грузов на Международную космическую станцию в этом году. (...) В В июле [2019] Китай предпринял усилия по созданию запланированной космической станции, которая произвела запуск Tiangong-2, ознаменовав официальное завершение экспериментальной миссии космической станции. (...) В мае [2019] администратор НАСА Джим Бриденстайн объявил, что возвращеннная программа «К луне» будет называться «Артемида», в честь сестры-близнеца Аполлона. Артемида предусматривает использование Gateway (Лунных Врат) для обеспечения устойчивой транспортировки к поверхности Луны. Gateway на почти прямолинейной гало-орбите будут транспортировать и логистический центр для поддержки будущих экипажных и грузовых миссий. В мае [2019] НАСА заключило с Maxar Technologies контракт на создание силового модуля и силовых элементов (PPE) Gateway. PPE обеспечит высокую мощность, поэтому есть большая электрическая двигательная способность. (...) В феврале и июле [2019 г.] НАСА объявило список научных полезных нагрузок и экспериментов, которые будут выполняться на Луне в рамках программы коммерческих служб лунной полезной нагрузки (CLPS). CLPS — это основанная на логистике инициатива НАСА по доставке полезных грузов малых и средних уровней на поверхность Луны в качестве услуги, которую НАСА и, возможно, другие будут покупать по мере необходимости".
Лоран Сибил, Форрест Мейен. Набирает обороты международный импульс космических ресурсов (Laurent Sibille, Forrest Meyen, International momentum for space resources ramps up) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 64 в pdf — 404 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по космическим ресурсам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Международный фокус на космических ресурсах формирует возвращение к исследованию поверхности Луны и дальнейшее исследование Марса в будущем. (... ) В феврале [2019 г.] Дирекция научных миссий НАСА выбрала три предоставляемые агентством небольшие полезные нагрузки, специфичные для обнаружения водяного льда в лунном полярном геологическом контексте, которые будут переноситься с помощью программы коммерческих лунных полезных нагрузок, или CLPS, в рамках программы Artemis. (...) Открытый университет в августе [2019] продемонстрировал добычу воды, воздействуя на образцы почвы Аполлона с водородом в миниатюрной лаборатории ProSPA для полезной нагрузки по поиску лунных ресурсов ЕКА, которая будет осуществляться миссией Роскосмос-Луна-27, запланированной на 2025 год. (...) Наши знания о воде на Марсе расширились в 2019 году благодаря новым результатам, опубликованным в марте [2019] двумя командами НАСА по проектированию картографирования воды на Марсе. (...) В марте [2019] на марсоходе Mars 2020 был установлен эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте, или MOXIE, для запуска в стартовое окно запуска в июле 2020 года. (...) В августе [2019 г.] команда технологического проекта NASA ISRU [использование ресурсов на месте] выполнила множество критических испытаний оборудования на спиральных насосах, спиральном пылевом фильтре, электролизерах с водой, загрязненной солями, усилиях копания в уплотненном гранулированном материале, включая комплексную конструкцию по исследованию полномасштабной миссии по производству кислорода с использованием карботермического восстановления лунного полярного реголита».
Джон Карстен. Космические системы обеспечивают прогресс в космической экономике (John Carsten, Space systems deliver progress toward space economy) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 65 в pdf — 380 кб
«Китайский лэндер Chang'e-4 и марсоход Yutu-2 провели год, исследуя область вокруг места их посадки на дальнем конце луны. В течение долгих лунных ночей марсоход и посадочный аппарат чередовались между дремлющим режимом и активным режимом во время дней. Китайское национальное космическое управление, которое регулярно обновляло информацию на своем веб-сайте, сообщило в августе [2019 г.], что Yutu-2 проехал 271 м. (...) В феврале [2019 г.] НАСА объявило об окончании Марсианской миссии Rover Opportunity после отсутсвия связи с ровером с июня 2018 года, когда пылевая буря временно окутала планету. Пыль, вероятно, нанесла вред Opportunity, покрыв ее солнечные элементы и датчики. (...) В пилотируемом космическом полете, SpaceX в марте [2019] запустил свой космический корабль Crew Dragon в демонстрационный полет без экипажа, чтобы подготовиться к первому полету с экипажем, а стыковка капсулы с Международной космической станцией и спуск в Атлантическом океане приблизили НАСА к восстановлению возможности страны запустить космонавтов на космическую станцию и вернуть с нее. (...) В зарождающемся секторе космического туризма Virgin Galactic в августе [2019 г.] открыла свое здание Gateway to Space на американском космодроме в Нью-Мексико. (...) Virgin планирует начать коммерческие операции в 2020 году. (...) В июне [2019] НАСА объявило, что «частным астронавтам» будет разрешено летать на Международную космическую станцию два раза в год для краткосрочного пребывания, начиная с 2020. Изменение политики является частью стратегии НАСА по «стимулированию экономики на низкой околоземной орбите». Участникам этих миссий, финансируемых из частных источников, придется летать на сертифицированных НАСА космических кораблях, то есть на Crew Dragon или Starliner, как только они будут сертифицированы НАСА ".
Свен Г. Билен. Космические тросы, чтобы продемонстрировать безмоторную тягу, деорбитальные спутники (Sven G. Bilén, Space tethers to demonstrate propellantless propulsion, deorbiting satellites) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 66 в pdf — 435 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по космическим тросам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В июне [2019] ракета SpaceX Falcon 9 Heavy запустила на орбиту эксперимент CubeSat с электродинамическим двигателем Tether (TEPCE), это миссия Исследовательской лаборатории ВМС США по исследованию электродинамического тягового движителя. На орбите TEPCE должен был разделиться на два кубсата по 1,5 единицы, соединенных проводящим тросом длиной 1 км. Когда ток течет через трос, он взаимодействует с магнитным полем Земли, чтобы создать тяговое усилие. TEPCE доставил инструменты, чтобы помочь понять развертывание троса и его динамику, а также окружающую плазменную среду его орбиты. Компания Millennium Space Systems объявила о миссии Dragracer, целью которой является демонстрация технологии электродинамического троса для сведения спутников с орбиты. На орбите Dragracer разделится на два спутника, причем один будет с развернутой лентой терминатора Tethers Unlimited, проводящим тросом, предназначенным для создания сопротивления для понижения орбиты спутника. Другой войдет в атмосферу нормально. Следовательно, Dragracer поможет сравнить, как электродинамический трос увеличивает сопротивление и сокращает время жизни на орбите. Предполагается, что спутник с тросом вновь войдет в атмосферу Земли через две-четыре недели, тогда как другой спутник без троса будет оставаться на орбите от восьми месяцев до года. В начале октября [2019 г.] команда во главе с Йоркским университетом в Торонто собиралась завершить доработку своего космического аппарата с использованием электродинамических тросов для доставки в базирующиеся в Техасе NanoRacks для запуска с Международной космической станции в 2020 году. Полезная нагрузка состоит из двух кубсатов размером 1U, соединенных проводящим тросом без ленты длиной 100 метров. Оказавшись на орбите, два кубсата разделятся, развернув трос, чтобы определить его эффективность в качестве устройства для удаления с орбиты. (...) Ожидается, что вся продолжительность миссии составит менее шести месяцев."
Дейл Арни. Частные космические компании стремятся к полетам с экипажем, исследованию Луны (Dale Arney, Private space companies strive for crewed flights, lunar exploration) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 67 в pdf — 404 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Техническим комитетом по космическим перевозкам Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В ноябре [2019] компания [SpaceX] добилась четвертого запуска и восстановления той же самой первой ступени Falcon 9. Ступень привела в действие Falcon 9, которая доставила 60 спутников Starlink на орбиту. Обтекатель полезной нагрузки ракеты был запущен ранее при запуске Falcon Heavy. Также космический корабль Dragon вернулся из третьей миссии на Международную космическую станцию в августе [2019]. ..) В течение года SpaceX продолжала разработку своей ракеты-носителя следующего поколения, Starship, в Техасе и Флориде в рамках подготовки к демонстрационным полетам в конце 2019 или в 2020 году. (...) Blue Origin управляла суборбитальным транспортным средством New Shepard для его 11-го взлёта в мае [2019] в рамках подготовки к первому полету с экипажем в конце 2019 или в 2020 году. (...) Blue Origin представила свой спускаемый аппарат Blue Moon и двигатель BE-7 в мае [2019] и предвидит свой первый полет в 2023 году. (...) Капсула НАСА экипажа Orion, необходимая для программы Artemis, в июле провела летные испытания своего двигателя при прекращении подъема [2019]. (...) Китай высадил посадочный аппарат и марсоход Chang'e-4 на обратной стороне Луны в январе [2019]. В первой частной миссии подобного рода израильская компания SpaceIL доставила роботизированный лунный аппарат Beresheet на лунную орбиту в апреле [2019] но с неудачной попыткой приземления. Индийская организация космических исследований доставила орбитальный аппарат Chandrayaan 2 на лунную орбиту в августе [2019], а затем потеряла контакт с посадочным аппаратом Vikram во время его попытки приземления в сентябре. (...) В феврале [2019 года] Virgin Galactic запустила первого пассажира в космическом корабле «Единство», его суборбитальном аппарате для туризма, после того, как «Юнити» взлетела на более 80 километров в декабре 2018 года».
Лина Сингх и др. Исследование космоса посвящено астероидам (Leena Singh et al., Space exploration focuses on asteroids) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 72 в pdf — 602 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Комитетом по интеграции космических исследований Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «В июне [2019] OSIRIS-REx, космический корабль возврата образцов с астероидов НАСА, опустился на 1,1-километровую орбиту (около 680 м) вокруг астероида Бенну. Низкая орбита сделала OSIRIS-REx, сокращение от Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer, самым близким орбитальным спутником небесного объекта и Bennu самым маленьким объектом, когда-либо обладающим орбитальным космическим аппаратом. Чрезвычайно низкая микрогравитация Бенну означает, что на расстоянии всего 680 метров OSIRIS-REX находится на 62-часовой орбите. (...) НАСА потратила большую часть 2019 года, сконцентрировавшись на выборе места для приземления на поверхность Bennu позже в программе, как часть своей цели поиска образцов. Оно определило четыре места-кандидата (...) JAXA, Японское агентство аэрокосмических исследований, провело два десантных спуска своего космического корабля, возвращающего образцы астероидов, Hayabusa2, в феврале и июле [2019], собирая изображения и образцы поверхности и керн для анализа. (...) В августе [2019 г.] НАСА сообщило, что марсоход [Curiosity] пробурил свой 22-й образец почвы с марсианской поверхности внутри кратера Гейла. Curiosity направлялось в места, где изображения, полученные с помощью космического аппарата «Марс-разведчик», обнаруживают интересные области и его находки на месте иногда отличаются от данных орбитального спутника (...) Европейское космическое агентство и НАСА пришли к консенсусу относительно лунной орбиты Gateway, определили, что она будет следовать почти прямолинейной гало-орбите (NRHO), высокоэллиптической лунной орбите в диапазоне от 3000 км от лунного центра до примерно 70000 км. NRHO привлекателен, потому что его относительно стабильное равновесие позволяет почти непрерывный обзор как Земли, так и обратной стороны Луны, позволяя космическим кораблям, припаркованным в NRHO, служить связующим звеном между лэндерами и земным управлением».
Бен Сарао. Спустя 50 лет после Аполлона-11, мир вспоминает (Ben Sarao, 50 years after Apollo 11, the world took note) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 74 в pdf — 437 кб
Обзор 2019 года глазами исторического комитета Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Главным историческим событием 2019 года стала 50-я годовщина посадки на Луну на Аполлоне-11. 20 июля 1969 года первая лунная посадка с экипажем транслировалась по телевидению, и почти 600 миллионов человек смотрели по всему миру. Наследие Аполлона-11 было пересмотрено в этом году в нескольких новых документальных фильмах. (...) В течение мая и июня [2019 г.] Национальный музей ВВС США в Дейтоне, штат Огайо, отмечал 75-ю годовщину дня Д (высадка в Нормандии). Посетители могут ощутить реальность воздушного вторжения в день Д, используя HistoPad, интерактивный планшет с дополненной реальностью. (...) Известные международные исторические аэрокосмические события включали лунный посадочный аппарат Chang'e-4 Китайской национальной космической администрации с приземлением ровера на обратную сторону Луны в январе [2019] для выполнения трехмесячной миссии. (...) Посадка на Луну и последующая ретрансляция с помощью спутниковой передачи данных считаются значительным достижением для освоения космоса".
Амир С. Гохардани. Юбилей Аполлона вдохновляет на новые исследования и вехи (Amir S. Gohardani, Apollo anniversary inspires more exploration and milestones) (на англ) «Aerospace America», том 57, №11 (декабрь), 2019 г., стр. 75 в pdf — 475 кб
Обзор 2019 года, рассматриваемый Комитетом по связям с общественностью и аэрокосмическими технологиями Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Миссия [Аполлон-11], которая впервые доставила человека на поверхность Луны, несомненно, вдохновила тысячи инженеров и ученых на протяжении многих лет, и, возможно, помогли восстановить наши поиски по исследованию нашей солнечной системы. (...) 20 июля 2019 года НАСА и вице-президент Майк Пенс отметили годовщину, возобновив план Белого дома по возвращению людей на Луну к 2024 году. В то время как основная цель новой программы НАСА, получившей название «Артемида», состоит в том, чтобы высадить первую женщину и очередного мужчину на поверхность Луны к 2024 году, вторичной целью НАСА является сотрудничество с коммерческими и международными партнерами для обеспечения устойчивой разведки к 2028 году. ( ...) В поисках дальнейшего освоения космоса в мае искусственный интеллект определил две новые «суперземли» [2019]. Алгоритм машинного обучения под названием AstroNet-K2, сеть, модифицированная для охоты по данным космического телескопа НАСА «Кеплер», обнаружил две планеты, названные K2-293b и K2-294b. (...) В октябре [2019] два астронавта осуществили первый полностью женский выход в открытый космос. (...) НАСА вошло в историю, отправив Кристину Кох и Джессику Меир за пределы Международной космической станции заменить контроллер мощности. Выход длился семь часов 17 минут».
номер полностью (на англ.) «Spaceport magazine» 2019 г №11 (декабрь) в pdf - 4,29 Мб
Чунлай Ли и др. Настоящая и будущая программа исследования Луны в Китае (Chunlai Li et al., China’s present and future lunar exploration program) (на англ.) «Science», том 365, 2019 г., стр. 238-239 в pdf — 188 кб
«В 2004 году Китай разработал программу исследования Луны с помощью робота, состоящую из трех фаз — вращение по орбите, посадка и возвращение — и назвал программу «Проект Чанъэ» в честь китайской богини Луны. В 2005 году Цзыюань Оуян, Первый главный научный сотрудник CLEP (Китайской программы исследования Луны) поднял 14 ключевых вопросов и проблем, которые стали основой для разработки стратегии Китая и планирования исследования Луны (Рисунок 1), обеспечивая направление для научных целей Китая и распределение полезной нагрузки: (...) В дополнение к закладке прочных технических оснований для последующих миссий по исследованию Луны, миссии CE [Chang'E] достигли важных научных результатов. (...) Миссия CE-5, запланированная на начало 2020 года, предназначена для возвращения образцы на Землю из Монса Рюмкера, северной части Oceanus Procellarum. Этот участок был выбран для того, чтобы доставить некоторые из самых молодых из базальтовых пород лунной вулканической породы, которые еще не исследованы. Научные цели CE-5 состоят в том, чтобы получить твердую дату окончания лунного вулканизма, чтобы понять, чем минералогия и петрология молодого вулканизма отличается от более ранних времен, и предоставить всестороннюю картину лунной термической и внутренней эволюции. В 2015 году, после запуска и успешного выполнения ранних этапов проекта CLEP по орбите, посадке и возвращению, Китай предложил план последующих действий до 2030 года. (...) Исходя из общих научных целей, к 2030 году планировалось провести три миссии, включая CE-6, для отбора проб из южной полярной области; CE-7, для обследования окружающей среды и ресурсов в южной полярной области; и CE-8, чтобы проверить ключевые технологии, такие как 3D-печать на Луне. Благодаря этим миссиям на Луне будет построен прототип научно-исследовательской роботизированной станции. (...) После 2030 года китайская программа исследования Луны продолжит развивать возможности как в области исследований с использованием роботов, так и людей. (...) исследование роботов останется основным направлением развития последующих лунных исследовательских миссий. (...) Лунная Исследовательская Станция могла бы быть встроена в длительную лунную базу, которую астронавты могут посещать в течение короткого времени, с конечной целью долгосрочного пребывания астронавтов на Луне. (...) Международное сотрудничество является важным элементом китайской стратегии освоения Луны и дальнего космоса. Например, миссия CE-4 предоставила платформу для размещения и открыла свои полезные ресурсы для международного сообщества. На спутнике CE-4, ровере и ретрансляторе проводились эксперименты из Германии [Lunar Lander Neutrons & Dosimetry (LND)], Швеции [Усовершенствованный малый анализатор для нейтральных частиц (ASAN)] и Нидерландов [Нидерландско-китайский низкочастотный анализатор длин волн ( NCLF)]. (...) Китай также открыт для сотрудничества с НАСА в области исследования Луны; обе стороны могут начать сотрудничество по таким аспектам, как обмен научными данными и информация о ситуации в космосе".
номер полностью (на англ.) «The Planetary Report» 2019 г. том 39. №4 (декабрь 2019) в pdf — 5,91 Мб
Космос на Земле
Как изучать плутоновые льды в земной лаборатории
Снимки из космоса. Тритон сияет, ожидая будущие исследования
Ваше место в космосе. Билл Най наслаждается 4 десятилетиями исследований космоса
Ваше влияние. Празднование нашего глобального членства!
Присоединяйтесь. У тебя есть какие-нибудь цели в жизни?
Что случилось? Брюс Беттс с нетерпением ждет. 3 планеты танцуют вместе
Где мы находимся. Эмили Лакдавалла подводит итоги робот по исследую за пределами орбиты Земли
Почему я исследую. Некоторые мудрые слова от астронома Франка Маркиса
С. Алан Стерн. Возвращение к Плутону (S. Alan Stern, Return to Pluto) (на англ.) «Astronomy», том 47, №12, 2019 г., стр. 20-27 в pdf - 11,5 Мб
«Все усилия [от первого предложения миссии до прибытия к Плутону] заняли 26 лет и заняли буквально тысяч людей, и было сделано полностью без какой-либо альтернативы, без плана B (...) Ожидание того стоило, хотя: Когда данные New Horizons прибыли на Землю, они показали обширные азотные ледники, горы метанового и водяного льда, сложную атмосферу и диапазон возрастов местности, которые доказывают, что планета интенсивно активна спустя более 4 миллиардов лет после своего образования. Но было и другое - в том числе свидетельства наличия органических соединений, жидкостей на поверхности Плутона в прошлом, ледяных вулканов, которые извергались на поверхность планеты, и океан жидкой воды во внутреннем пространстве Плутона. Луны Плутона тоже не разочаровали. New Horizons нашли новое свидетельство того, что они образовались вместе после древнего гигантского удара между Плутоном и другой карликовой планетой. Самая большая луна Плутона, Харон, также обнаружила удивительно отражающую поверхность и никогда ранее не встречавшиеся темные полярные шапки, которые, по-видимому, из метана, который выпал из атмосферы Плутона. (...) теперь, спустя четыре года после этого облета, научная команда New Horizons и многие другие члены научного сообщества планет пришли к выводу, что для разгадки этих загадок требуется новая миссия, чтобы исследовать Плутон более глубоко. Это необходимо отчасти потому, что большая часть Плутона и его спутников не может быть отображена достаточно подробно с помощью одного быстрого пролета. (...) Будет ли эта орбитальная миссия профинансирована, почти полностью зависит от результатов следующего планетарного десятилетия, комитет которого начнет свою работу в следующем году. Результаты опроса появятся в 2022 году. (...) Итак, нам нужен орбитальный аппарат, чтобы завершить работу, которую New Horizons так хорошо начал. Этот орбитальный аппарат должен быть рассчитан на работу в течение многих лет, а не дней, возвращая данные неделя за неделей, поскольку он внимательно осматривает все спутники Плутона и наблюдает за эволюцией поверхности планеты и атмосферы. Имея все это в виду, я руководил внутренним исследовательским проектом с середины 2017 года по середину 2019 года в Юго-Западном исследовательском институте (SWRI), чтобы изучить, как сделать орбитальный аппарат Плутона. (...) Одним из главных достижений стало решение, которое изменило требования к движению, чтобы совершить полёту по системе Плутона, которая первоначально добавила огромное количество массы космическому кораблю. Мы обнаружили, что практически все движущие силы, необходимые для исследования многих аспектов планеты и ее спутников, могут быть устранены с помощью целенаправленных ближних облетов луны Харона Плутона размером с Техас для повторных гравитационных маневров. (...) Временная шкала миссии, которую мы создали, выглядит следующим образом: Запуск в декабре 2028 года, гравитационный облет Юпитера в октябре 2030 года, торможение на орбите Плутона, начинающееся в 2046 году и заканчивающееся в 2059 году. (...) В результате двухлетний тур по системе Плутона начинается с гравитационного маневра у Харона и тормозного маневра для завершения выведения на орбиту Плутона. (...) Тур мог бы продолжаться намного дольше, но через два года космический корабль достигнет всех научных целей, которые мы перед ним поставили. (...) Существует три основных различия между предлагаемым орбитальным аппаратом и New Horizons. Во-первых, необходимо больше бортового топлива и реактивных ДУ космического корабля для выполнения тысяч маневров в течение двухлетнего тура. Второе - необходимость большего объема встроенных хранилищ данных, больше, чем 16 гигабайт, которые несут New Horizons. Но самое большое единственное изменение - это необходимость в более эффективной системе связи. (...) мы назвали получившуюся концепцию «все в одном» «разведкой золота Плутона-Койпера». Миссия Gold Standard, меняющая правила игры, работает следующим образом: во-первых, после орбитального тура по Плутону, последняя пара близких гравитационных полетов Харона освободит орбитальный аппарат от системы Плутона для исследования пояса Койпера без каких-либо усилий орбитального аппарата. Затем, используя только существующие возможности электрической двигательной установки миссии НАСА «Рассвет», корабль совершит облет до полудюжины небольших объектов пояса Койпера и любой из множества карликовых планет. (...) Ключевым открытием «New Horizons» является то, что Плутон и его спутники, как и другие планеты, расположенные ближе к дому, слишком сложны и слишком убедительны, чтобы их можно было оставить после первой разведки. Плутон манит, и мы должны вернуться с орбитальным аппаратом. Золотой стандарт может разрешить напряженность между учеными, желающими вернуться к Плутону, и теми, кто считает более разумным исследовать более широкий пояс Койпера." - С. Алан Стерн является основным исследователем "New Horizons" НАСА.
Исследовать Марс (Explore Mars) (на англ.) Отчет «Люди к Марсу» 2019, Вашингтон, округ Колумбия, 2019 г. в pdf — 6,10 Мб
Explore Mars, Inc. "была создана для достижения цели отправки людей на Марс в течение следующих двух десятилетий. Для достижения этой цели Explore Mars проводит программы и технические задачи, чтобы стимулировать разработку и/или совершенствование технологий, которые сделают пилотируемые миссии на Марс более эффективными и выполнимыми ". — «Доклад «Люди на Марс»(H2MR)» — это ежегодная публикация, в которой представлен снимок текущего прогресса в архитектуре миссий, науке, внутренней и международной политике, человеческом факторе и общественном восприятии миссий человека на Марс, а также освещены успехи и проблемы год к году. (...) Прошедший год [2018] был особенно активным годом в отношении космической политики. Национальный космический совет объявил, что теперь целью Соединенных Штатов является возвращение человечества на Луну в 2024 году. По словам администратора НАСА Джима Бриденстайна, это поможет запустить миссии человека на Марс к 2033 году, как того требует Закон о разрешении на действия НАСА от 2017 года. Это важно, поскольку исследование Марса поддерживает широкую двухпартийную поддержку при неизменной поддержке исходящую от НАСА, Конгресса и промышленности. Общественный интерес к Марсу также остается сильным, о чем свидетельствуют недавние публичные опросы ". — В нескольких главах отчета описываются недавние и запланированные роботизированные миссии на Марс, текущий прогресс элементов, необходимых для достижения и пребывания на Марсе, риски для здоровья для миссии на Марс, политические возможности и проблемы, а также то, как общественность воспринимает Исследование Марса. Некоторые главы содержат рекомендации для лиц, принимающих решения. Из вступления: «Цель прогулки по Марсу всегда занимала особое место в коллективном сознании всего человечества. Теперь мы можем достичь этой цели менее чем за два десятилетия. Как когда-то правильно говорили о Луне, так и теперь можно сказал о Марсе: мы должны только принять решение, чтобы пойти туда ".
Джим Белл. Марсианский прогноз погоды (Jim Bell, Martian Weather Report) (на англ.) «Sky & Telescope», том 138, №6 (декабрь), 2019 г., стр. 22-29 в pdf - 5,54 Мб
«За последние несколько десятилетий впечатляющие фотографии, сделанные лэндерами и марсоходами с поверхности Марса, пополнили ряды наиболее знаковых изображений космической эры. Одна из причин, по которой фотографии имеют такую привлекательность, заключается в том, что они рисуют картины земных ландшафтов. ( ...) На самом деле, конечно, ничто не может быть дальше от истины. «Земная жизнь» [подобная земной местность] Марса является жестокой иллюзией. Хотя Марс является самой земной планетой в Солнечной системе, кроме самой Земли, погодные условия на поверхности далеки от гостеприимных. От сильного холода до темных пыльных бурь Марс может убить вас многими способами. Атмосфера Марса чистая и сухая, но тонкая, на поверхности только около 1% от атмосферного давления Земли. По составу это 95% углекислого газа (CO₂), который мы не можем дышать (...) В преддверии пика лета, вблизи экватора, температура поверхности во время "жаркого дня" может кратковременно подняться выше нуля, возможно, от 5°С до 10°C (от 41°F до 50°F) или более в определенных местах. Но в течение большинства других времен года условия намного более холодные, в среднем от -25°C до -10°C в дневное время и падение ниже -100°C и более ночью. (...) Точно так же, как на Земле, тем холоднее чем ближе к полюсам, и если зимой вы уйдёте достаточно далеко на север или юг, становится настолько холодно, что CO₂ начинает выпадать на поверхность, образуя сухой лед. (...) Наклонение Марса (25,2°) в настоящее время аналогично наклону Земли. Таким образом, на планете есть подобные Земле времена года, хотя они примерно вдвое длиннее, чем у нашей планеты из-за большого расстояния Марса от Солнца. (...) Его [Марса] орбита гораздо более вытянута, чем Земля, что оказывает значительное влияние на погоду. (...) Это изменение расстояния приводит к колоссальному увеличению на 45% количества солнечного света, которое планета получает близ перигелия по сравнению с афелием. (...) Значительное увеличение потребления солнечной энергии в течение южной весны и лета увеличивает среднюю температуру поверхности, вызывает сильные суточные ветры и способствует более частым штормам (...) Штормы на Марсе бывают разных размеров: от небольших вихрей размером с дом, сравнимых с земными пылевыми дьяволами, (...) до полностью окружающих планету систем, которые могут существенно повлиять на поверхность планеты и температуру воздуха.(...) Даже несмотря на то, что силы ветра слабые, они могут оказать существенное влияние на погоду планеты, а также на саму поверхность. Марсианские штормы являются постоянными и легко повторяемыми от Солнца [марсианский день] до Солнца, от сезона к сезону, от года к году (...) только в последние несколько десятилетий стало возможным наблюдать, как на Марсе формируются, перемещаются и развиваются погодные условия в масштабе, сопоставимом с тем, что мы обычно получаем от наземных метеорологических спутников. (...) исследователи ежедневно создавали глобальные карты атмосферных штормов и изменений альбедо на поверхности почти для 8000 зон - беспрецедентный рекорд, который, наконец, раскрыл многочисленные секреты о погоде на Марсе. (...) В общем, погода на Марсе выглядит намного более повторяемой и гораздо менее хаотичной, чем погода на Земле. Примечательно, что многие из однотипных локальных штормов происходят в одних и тех же местах и в одно и то же время года марсианского года. (...) меньшие пыльные бури часто сливаются в более крупные региональные бури. Тем не менее, мы до сих пор не до конца понимаем, что иногда заставляет их сливаться в еще более крупные системы или действительно глобальные пыльные бури (...) Пока невозможно точно предсказать, сколько крупных пыльных бурь будет происходить каждый марсианский год, или даже будет ли глобальный шторм вообще. (...) знаменитое красноватое небо Марса, сфотографированное посадочными машинами и марсоходами, свидетельствует о том, что в атмосфере Марса всегда есть взвешенная пыль. (...) Наземные, атмосферные и спутниковые наблюдения Красной планеты помогают нам измерять солнечную погоду, а также узнавать о долгосрочных изменениях климата. (...) в геологических и атмосферных данных имеется достаточно свидетельств того, что окружающая среда планеты не всегда была такой, какой она является сегодня. (...) Примерно 3,5 миллиарда лет назад этот климат сменился климатом, подверженным влиянию широко распространенного вулканизма и эпизодических морских вод, а затем ледников. Сегодняшняя замерзшая пустыня - результат климатической эволюции, продолжавшейся многие века. (...) Марсианский климат не изменится в ближайшем будущем, по крайней мере, без помощи. Футуристы предположили, что мы могли бы в конечном итоге изменить среду на Красной планете (...) Однако такое терраформирование заняло бы столетия, а то и тысячелетия. (...) Поэтому, если мы хотим отправить людей на Марс в гораздо более близком будущем, нам нужно будет найти способ жить на Красной планете такой, какой она есть, во всей своей суровой, смертельной красоте».
Кен Кросвелл. «Забытые планеты» (Ken Croswell, The Neglected Planets) (на англ.) «Sky & Telescope», том 138, №6 (декабрь), 2019 г., стр. 16-21 в pdf - 2,47 Мб
«Уран и Нептун посетил только один проходящий космический аппарат, Вояджер-2, в 1986 и 1989 годах соответственно. С тех пор мы использовали космический телескоп Хаббл и адаптивную оптику на больших наземных телескопах, которые теперь позволяют астрономам исследовать Уран и Нептун издалека. (...) Обе планеты интересны своими уникальными красками - Уран зеленый как вода, Нептун синий от метана. Их атмосфера состоит в основном из водорода и гелия, но 3% или 4% воздуха составляют метан. Эта молекула поглощает красный свет, но отражает зеленый и синий. Однако никто не знает, почему планеты немного различаются по оттенку. (...) Уран и Нептун являются ледяными гигантами, названными так потому, что они содержат большое количество трех соединений, которые замерзают в холодной внешней солнечной дали: вода (H₂O), метан (CH₄) и аммиак (NH₃), в неизвестных пропорциях. (...) основным компонентом на обеих планетах может быть вода. И, несмотря на термин «ледяной гигант», эта вода в основном жидкая, потому что у него такие горячие недра. Однако на самых больших глубинах сильное давление может сжать воду в суперионный лед (...) В суперионной воде атомы кислорода зафиксированы на месте, но меньшие ядра водорода движутся (...) Ядра водорода - это протоны, и поток протонов через мантию каждой планеты может объяснить одно из самых странных открытий Вояджера: обе планеты имеют наклонные магнитные поля, которые возникают далеко от центров планет. (...) У Урана и Нептуна, вероятно, больше "льда" - то есть воды, метана и аммиака - чем каменя и металла вместе взятых (...) каждая планета может иметь железное ядро, водно-метано-аммиачную мантию и водородно-гелиевую оболочку. Но также возможно, что различные вещества смешиваются друг с другом, так что четких границ не существует. (...) Уран излучает не больше тепла, чем получает от Солнца, тогда как Нептун излучает более чем в два раза больше, предположительно, оставшегося тепла от его рождения. Юпитер и Сатурн также выделяют больше тепла, чем получают. Никто не знает, почему Уран уникален. (...) Вояджер показал Уран таким, что было новостью, когда астрономы позже обнаружили облака и штормы там. Напротив, у Нептуна есть много этих явлений, благодаря его энергичному внутреннему теплу. (...) В 2018 году Патрик Ирвин (Оксфордский университет, Великобритания) и его коллеги сообщили об инфракрасной метке сероводорода, ядовитого газа, который пахнет тухлыми яйцами. Эта работа подтвердила более ранние предположения, указывающие на то, что основная облачная дека состоит из сероводородного льда. (...) Открытие означает, что Уран и Нептун имеют больше серы, чем азота. Это делает их непохожими на Юпитер и Сатурн (...) Хотя Уран и Нептун имеют похожие [быстрые] периоды вращения, их оси вращения - другая история. (...) Уран теперь лежит на боку во время вращения с наклоном 98°. Напротив, ось Нептуна наклонена только на 28°, как и у Земли. У Урана и Нептуна есть кольца, хотя они намного темнее, чем вокруг Сатурна. (...) Последующие открытия увеличили общее количество известных колец [Урана] до 13. (...) Нептун имеет шесть колец. (...) Шестое кольцо, которое, возможно, не полностью охватывает планету, также появляется среди других данных Вояджера. Кроме того, космический аппарат видел сгущения материала в четырех секциях самого дальнего кольца. Как возникли эти кольцевые дуги, неизвестно, но они могут быть обязаны своим существованием гравитационным резонансам с различными спутниками или столкновениям в кольце. (...) В то время как ошеломляющие кольца Сатурна сверкают водяным льдом, кольца Урана и Нептуна темные, вероятно, из-за соединений углерода. (...) на обеих планетах много лун. (...) Сегодня у Урана есть 27 известных лун, а Нептуна - 14. (...) Девять из внутренних лун Урана представляют собой наиболее плотно упакованную спутниковую систему, которую когда-либо видели. Ученые планетологи уже давно осознали, что спутники в опасности, поскольку гравитационные рывки среди спутников могут заставить их свернуть на опасную орбиту. (...) на гораздо больших расстояниях лежат 9 дополнительных лун, найденных начиная с Вояджера, на эллиптических и наклонных орбитах. Эти «неправильные» спутники не образовались с Ураном, а были захвачены им. Все нерегулярные спутники, кроме одного, вращаются вокруг планеты назад, в направлении, противоположном ее вращению. (...) В Нептуне выдающейся луной является Тритон. Он почти в два раза больше самой большой луны Урана и немного больше, чем Плутон. Тем не менее, Тритон вращается назад, знак того, что он также является захваченным миром (...) Приливы Нептуна сделали его путь круговым, внутренне грея луну и стаивая весь её лед и, возможно, даже его камень. Извержения вулканов, должно быть, извергли много газа, окутывая луну плотной атмосферой. Сегодня атмосфера Тритона напоминает атмосферу Плутона, ненадежную и полную азота. Гейзеры посылают дополнительный газ в небо. (...) Все эти луны и планеты, которые они вращают, обеспечивают богатые цели для будущего космического аппарата. (...) Возможности запуска на Уран и Нептун появятся примерно в 2030 году, что приведет к сближениям примерно в 2040 году. Такие миссии еще не финансируются, но ученые-планетологи как в Соединенных Штатах, так и в Европе разрабатывают планы. (...) Проблемы достижения этих далеких миров велики, но научное вознаграждение, вероятно, будет гораздо большим».
Мико Таталович. Квест для первого космического ребенка (Mićo Tatalović, Quest for the first space baby) (на англ.) «BBC Science Focus», №343 (декабрь), 2019 г., стр. 26-27 в pdf - 1,38 Мб
Интервью с Эгбертом Эдельбруком, главным директором по инновациям и стратегии Spaceborn United, Эйндховен, Нидерланды: «[Вопрос Мико Таталовича] Что побуждает рожать в космосе? [Ответ Эгберта Эдельбрука] Через 15 лет мы ожидаем рождения ребенка в космосе. А зачатый в космосе ребенок определенно появится еще быстрее, примерно через пять лет, потому что это намного проще и имеет меньше этических последствий. (...) Итак, перед этим мы должны решить эту [этическую] проблему. Мы должны разрешить это исследование. (...) НАСА и крупные космические агентства имеют амбиции создать постоянные поселения людей на других планетах, Луне, Марсе и т. д. Это довольно бессмысленно без изучения того, как воспроизводиться в космосе. Большие космические агентства не могут ответить на этот вопрос, потому что они финансируются за счет денег налогоплательщиков и это сложно с этической точки зрения. Поэтому они явно хотят, чтобы целевые компании решали эти проблемы. И именно поэтому мы делаем это. (...) мы должны работать шаг за шагом. Наши усилия направлены на внедрение технологии ЭКО [экстракорпорального оплодотворения, процесса оплодотворения, при котором яйцеклетка соединяется со спермой вне тела, in vitro («в стекле»)] в космосе в качестве первого шага. (...) [Вопрос] К тому времени, когда вы будете готовы отправить беременных женщин в космос для родов, это уже будет вне всяких экспериментов, верно? Было бы безопасно? [Ответ] Совершенно верно. Эксперименты предполагают относительно высокий риск отказа. И это не вариант для такой деликатной вещи. Это никогда не будет принято никакими этическими условиями по уважительной причине. Мы должны гарантировать, что общий риск, связанный с этой миссией, будет меньше или похож на роды на Земле. Специалисты, с которыми мы работаем, убеждены, что мы сможем это сделать за 10-15 лет. [Вопрос] Когда и как вы будете отбирать людей для рождения в космосе? [Ответ] (...) мы еще не начали набор, так как у нас нет четкого временного окна. (...) это может занять 12 или 15 лет. И пока это временное окно так открыто, бесполезно давать людям ложную надежду. Таким образом, мы сосредоточены на первых шагах к ЭКО в космосе, на которые уже уйдет от четырех до пяти лет. (...) [Вопрос] Итак, у вас уже есть женщины, которым это интересно? [Ответ] Мы ведем обсуждения с людьми, которым было бы интересно поучаствовать. (...) Нам не нужно было их искать. Они нашли нас. (...) [Вопрос] Как вы изучаете воспроизводство в космосе, не отправляя туда людей? [Ответ] (...) Много информации просто открыто, и речь идет об объединении всех этих идей. (...) Если мы модернизируем технологию ЭКО, то мы должны создать прототип, протестировать его и подтвердить на образцах клеток животных и, в конечном итоге, на образцах клеток человека, но для этого нам нужно дополнительное финансирование, и мы работаем над этим. Мы работаем с растущей группой из более чем 80 международных экспертов в области биомедицинских космических технологий, этических вопросов, юридических вопросов, вопросов космического права. (...) Эти эксперты со всего мира».
НАСА отмечает исторический месяц (NASA celebrates historic month) (на англ.) «BBC Science Focus», №343 (декабрь), 2019 г., стр. 28-29 в pdf - 1,87 Мб
"19 октября [2019 г.] астронавты НАСА Кристина Кох и Джессика Меир вошли в историю, осуществив первый выход в открытый космос силами исключительно женщин. Тем временем на Земле инженеры НАСА представили свой последний прототип скафандра, который будет носить первая женщина, которая выйдет на прогулку на Луне."
Эбигейл Бил. Гонка к Венере (Abigail Beall, Race to Venus) (на англ.) «BBC Science Focus», №343 (декабрь), 2019 г., стр. 56-63 в pdf - 5,64 Мб
«Венера - ближайшая планета к Земле, как по размеру, так и по расстоянию, но условия на поверхности не могут быть более разными. (...) Когда-то на Венере, возможно, был климат, подобный Земле, в комплекте с водой, океанами и тектоникой плит. Выяснение того, что пошло не так с Венерой, - вот вопрос, стоящий за новым всплеском миссий по исследованию планеты. (...) За последние 20 лет исследование Венеры вышло из моды. (...) Фактически, в первые дни освоения космоса Венера была нашей первой целью... В 1962 году космический корабль НАСА «Маринер-2» пролетел мимо Венеры, став первым космическим зондом, встретившимся с другой планетой. Пять лет спустя советский зонд «Венера-4» вошел в атмосферу Венеры, став первым, кто зондировал атмосферу другого мира. (...) Но с 1980-х годов темп значительно замедлился. (...) Причина этого падения? (...) астрономы интерпретировали высокие температуры, удушающую атмосферу и ударные кратеры, которые они видели на поверхности, как доказательство того, что Венера была биологически и геологически мертвой - и поэтому представляет ограниченный интерес для ученых, ищущих внеземную жизнь или геологию, подобную Земле. (...) открытие истинной хронологии истории Венеры - это мотивация предлагаемой миссии НАСА, которую возглавляет [Сью] Смрекар [планетарный геофизик из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния], под названием VERITAS. (...) Когда Солнечная система была на ранней стадии, четыре с половиной миллиарда лет назад, все выглядело иначе. «Скорее всего, вы увидите воду и приятный климат на Марсе, Земле и Венере», - говорит д-р Ричард Гэйл из Королевского Лондонского университета Холлоэй, ведущий научный сотрудник предполагаемой миссии Европейского космического агентства (ЕКА) к Венере под названием EnVision. Два миллиарда лет спустя это была другая история. (...) «Венера, вероятно, выглядела как горячая версия Земли», - говорит Гэйл. «Там все еще были океаны, но они испарялись ... это начинало становиться действительно неприятным». (...) «В конечном итоге мы хотим понять, почему Венера и Земля разные», - говорит Смрекар. Поверхность Венеры не картировалась с момента миссии НАСА Магеллана в 1989 году. «Теперь у нас есть более качественные топографические карты Плутона, чем Венеры, поэтому пришло время обновить их», - говорит Смрекар. Именно здесь на помощь приходит VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy - коэффициент излучения Венеры, радионаука, InSAR, топография и спектроскопия). Цель этой миссии (...) - использовать радар и измерения тепловых свойств планеты для создания топографических карт высокого разрешения и информация о типах горных пород на всей поверхности планеты. Это поможет определить природу вулканического прошлого Венеры, а также ответит на вопрос, была ли у нее когда-либо тектоника плит и какую роль вода играла в ее истории. (...) исследуя типы скал на Венере, мы могли выяснить, была ли там когда-то вода. Например, определенные типы камней могут быть созданы только тогда, когда лава встречается с водой. Между тем изучение того, разделена ли поверхность Венеры на континентальные образования, покажет, была ли она когда-то тектонической. На Земле тектоника плит играет важную роль в углеродном цикле, помогая удалять углекислый газ из атмосферы. Таким образом, отсутствие тектоники плит на Венере может помочь объяснить, почему атмосфера этой планеты содержит так много углекислого газа (96,5 процента), который, в свою очередь, ответственен за безудержный парниковый эффект Венеры. (...) Еще одна [миссия] в программе NASA Discovery - DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging - Исследование благородных газов, химии и изображений на Венере в глубокой атмосфере). Если выбран этот вариант, эта миссия будет включать в себя падение спускаемого зонда через атмосферу и измерение химического состава до поверхности с высокой точностью, предоставление информации о происхождении и эволюции атмосферы Венеры и помощь в ответе на вопрос, почему она отличается от Земли. (...) еще один предлагаемый проект НАСА (...) - LLISSE (Long-Life In-situ Solar System Explorer). Он начался в 2017 году как проект по разработке небольших посадочных устройств и инструментов, способных выживать на поверхности Венеры в течение нескольких дней, в отличие от протоколов предыдущих миссий. (...) Стандартная кремниевая электроника быстро выходит из строя в этих условиях, поэтому LLISSE будет использовать передовые полупроводники из карбида кремния. (...) В настоящее время ни одна из этих миссий не утверждена. (...) ЕКА также хочет изучить поверхность Венеры с помощью радара. Космический корабль EnVision проведет четыре года на орбите планеты, наблюдая за тем, сколько вулканизма имеет место и движется ли поверхность, а также характеризуя внутреннюю структуру планеты. (...) данные Венеры будут иметь такое же разрешение, что и геологические данные, которые мы уже имеем для Земли. Часть миссии EnVision будет включать в себя попытку обнаружить советские десантные аппараты «Венера», которые отправили изображения поверхности на Землю. (...) Если выбрать [EnVision], его запустят в 2032 году, прибытие к Венере после пятимесячного круиза. Но НАСА и ЕКА - не единственные космические агентства, которые смотрят на Венеру. Россия хочет продолжить исследование планеты с помощью предлагаемой миссии «Венера-Д», которая включает в себя орбитальный аппарат и посадочный модуль. Индийская организация космических исследований (ISRO) также планирует запустить орбитальный аппарат под названием Shukrayaan-1. (...) Как только мы получим лучшее представление о процессах, которые могут сделать планету пригодной для жизни, охотники за экзопланетами получат лучшее представление о том, где искать жизнь в других мирах. (...) Новые подсказки появятся, когда астрономы улучшат свою способность обнаруживать и измерять атмосферы экзопланет. (...) Как только астрономы получат больше информации об атмосфере экзопланеты, они смогут объединить ее с измерениями расстояния планеты от ее звезды-хозяина, чтобы лучше предсказать, насколько вероятно, что она будет пригодна для жизни. Потому что, как показали Земля и Венера, расстояние - это еще не все".
Ученые охотятся за мини-черными дырами (Scientists hunt mini black holes) (на англ.) «BBC Science Focus», №344 (рождество), 2019 г., стр. 19 в pdf - 1,00 Мб
«Похоже, что целая популяция миниатюрных черных дыр может неожиданно скрываться в космосе. Открытие было сделано после того, как международная группа астрономов разработала новый способ поиска черных дыр. (...) все звездные черные дыры, которые астрономы обнаружили, массой, по крайней мере, в пять раз больше массы Солнца. Это явно оставляет зазор между самыми большими нейтронными звездами [вдвое большей массы Солнца] и самыми маленькими из известных черных дыр, и этот зазор упорно остается незаполненным - до сих пор. В новом методе используется тот факт, что черные дыры часто можно найти в двойной системе, где две звезды связаны друг с другом на взаимной орбите. (...) Исследователи использовали данные APOGEE Evolution Experiment) (Галактическая обсерватория Апач-Пойнт), в котором были собраны световые спектры примерно от 100 000 звезд по всему Млечному Пути, и сосредоточились на 200 звездах, которые выглядели так, как будто они могли вращаться вокруг черной дыры. Дальнейшая обработка данных позволила выявить вращающуюся вокруг дыры "красного гиганта". Черная дыра малой массы, по оценкам, примерно в 3,3 раза больше массы Солнца. «Мы здесь разработали новый способ поиска черных дыр», - сказал профессор Тодд Томпсон из Университета штата Огайо, который был ведущим автором исследования [опубликовано в Science, 2019]. «Но мы также потенциально определили одну из первых из целого нового класса черных дыр малой массы, о которых астрономы раньше не знали», - добавил он ».
Первое растение, выращенное на Луне (First plant grown on the Moon) (на англ.) «BBC Science Focus», №344 (рождество), 2019 г., стр. 22 в pdf - 1,03 Мб
"3 января [2019 г.] китайский космический корабль Chang'e 4 стал первым лунным зондом, приземлившимся на обратной стороне Луны. На борту находился биосферный эксперимент Lunar Micro Ecosystem, содержащий воздух, воду, почву и различные организмы. Вскоре после приземления эксперимент был включен, внутренняя температура была доведена до 24°C, и семена полили. Двенадцать дней спустя Научно-исследовательский институт передовых технологий при университете Чунцина сообщил, что семена хлопка, рапса и картофеля проросли, хотя только изображения семена хлопка были опубликованы. Однако успех был недолгим, когда на следующий день было сообщено, что побеги не выдержали отрицательных температур лунной ночи. Ни один из других организмов в биосфере - кресс-салат, дрожжи или фрукты, личинки - не проявляли какие-либо признаки жизни, и эксперимент был отменен всего через несколько дней после запланированного 100-дневного периода. Успешный сбор растений рассматривается как жизненно важная часть любой долгосрочной космической миссии, такой как как создание постоянной базы на Луне или даже пилотируемый полет на Марс».
Жизнь могла существовать среди звезд (Life could exist among the stars) (на англ.) «BBC Science Focus», №344 (рождество), 2019 г., стр. 24 в pdf - 1,25 Мб
«Простые молекулы, составляющие основные элементы, необходимые для жизни, могли образоваться в гигантских газовых облаках, задерживающихся между звездами, - исследование японских ученых, обнаруженное в октябре [2019] [опубликовано в Nature Communications, 2019 ]. Соединения, называемые азотистыми основаниями, важные строительные блоки, из которых состоит ДНК, были впервые обнаружены в ходе лабораторного моделирования, разработанного для имитации газовых облаков, обнаруживаемых в обширных областях космоса между звездами. Исследователи говорят, что ближе к пониманию происхождения жизни на Земле. (...) Основная структурная единица ДНК называется нуклеотидом и состоит из азотистого основания, сахара и фосфата. Предыдущие исследования, имитирующие условия, ожидаемые в межзвездные молекулярные облака обнаружили присутствие сахара и фосфата, но никогда не обнаружили азотистых оснований. Чтобы сделать это открытие, команда создала симуляцию межзвездного молекулярного облака, закачивая газообразную смесь воды, окиси углерода и аммиака в вакуумную камеру, заполненную имитационной космической пылью, и охлаждая ее до -263°C. Затем они направили в камеру пару специально разработанных ультрафиолетовых ламп, чтобы запустить химические реакции. (...) Они смогли идентифицировать присутствие нескольких азотистых оснований, включая цитозин, тимин и аденин - трех из четырех оснований, составляющих всю ДНК. Они также идентифицировали несколько аминокислот, которые являются строительными блоками белков, еще одного ключевого элемента для формирования жизни».
[Название кажется немного преувеличенным.]
Хейли Беннет. Как выращивать еду в космосе (Hayley Bennett, How to grow food in space) (на англ.) «BBC Science Focus», №344 (рождество), 2019 г., стр. 44-51 в pdf - 4,54 Мб
Фоторепортаж: «Сегодняшним космонавтам приходится в основном питаться предварительно упакованными блюдами, а свежие фрукты и овощи - редкость. Но технологии домашнего земледелия развиваются, и гонка продолжается, чтобы найти эффективные способы выращивания пищи в космосе - как для долгосрочных миссий, а также для будущих поселений на Луне и Марсе. Так где же лучше всего проверить эти технологии? Оказывается, на дне мира. На станции Ноймайер III института Альфреда Вегенера в Антарктиде - немецкой базе полярных исследований - ученые создали автономную теплицу в рамках проекта под названием EDEN ISS, который разрабатывает методы производства продуктов питания для Международной космической станции (МКС) и будущих космических колоний человека. Здесь исследователи уже видят фрукты или, по крайней мере, овощи - результат их труда. (...) На этом снимке лидер EDEN ISS доктор Даниэль Шуберт (справа [страница 46]) и его коллега тащат сани, загруженные припасами, к тепличному хозяйству, которое находится примерно в 400 метрах от главной станции Neumayer III. (...) Процесс выращивания в EDEN ISS является аэропонным - это беспочвенная система, при которой культуры поглощают питательные вещества из водяного тумана, нанесенного на корни. Овощи выращиваются на вертикальных стеллажах, общая площадь выращивания в теплице составляет 12,5 квадратных метров, а корни в поддонах для выращивания растений. (...) Здесь инженер-садовод Маркус Дорн (справа [стр. 47]) готовит лотки с семенами, используя блоки минеральной ваты, пропитанные питательным раствором. (...) В теплице есть система наблюдения за посевами: камеры высокого разрешения, которые помогают команде следить за лотками для роста растений. На этом изображении [страница 48] ученый-растениевод доктор Анна-Лиза Пол из Университета Флориды калибрует специально адаптированную камеру, которая способна обнаруживать рост растений - в данном случае кольраби - даже до того, как он станет видимым для глаза. (...) За антарктическую зиму 2018 года, с февраля по ноябрь, теплица произвела 268 килограммов сельскохозяйственных культур, в том числе 67 килограммов огурцов и 50 килограммов помидоров. Впечатляющий урожай, показанный здесь [стр. 49], был собран в начале следующего года, в январе 2019 года. Помимо огурцов и помидоров, команду угощали швейцарским мангольдом, редисом, зеленью и различными сортами салата. (...) существует семь различных «режимов» освещения, адаптированных к высоте растений и количеству света, которое им необходимо. (...) Не имея парикмахерских на тысячи километров, руководитель станции доктор Бернхард Гропп взялся за машинку для стрижки, сделав стрижку инженеру-электрику Томасу Шаду [страница 50]. (...) Как и в космосе, стрижка и немного свежей зелени могут поднять боевой дух экипажа. Психологическое воздействие свежих продуктов на Neumayer III является предметом постоянных исследований. (...) Проект EDEN ISS продлится как минимум до 2021 года, и исследователи растений со всего мира будут приглашены предложить исследования в этом уникальном объекте».
Карлос А. Р. Хердейро, Хосе П. С. Лемос (Carlos A. R. Herdeiro, José P. S. Lemos, O buraco negro cinquenta anos depois: A génese do nome) (на португальском) «Gazeta de Física», том 41, №2, 2018 г., стр. 2-7 в pdf - 2,44 Мб
Карлос А. Р. Хердейро, Хосе П. С. Лемос. Черная дыра через пятьдесят лет (Carlos A. R. Herdeiro, José P. S. Lemos. The black hole fifty years after: Genesis of the name) (на англ.) published on the arXiv server on December 12, 2019 в pdf - 245 кб
«Математически черные дыры описываются решениями полевых уравнений общей теории относительности, первое из которых было опубликовано в 1916 году Карлом Шварцшильдом. (...) Это было только после публикации решения Шварцшильда, однако термин "черная дыра" использовался для описания этих объектов. Кто изобрел её? Традиционно связывают происхождение этого термина с выдающимся североамериканским физиком Джоном Уилером, который впервые применил его в статье для широкой аудитории, опубликованной в 1968 году.) Первые физики, остановившиеся на решении Шварцшильда, считали, что на радиусе Шварцшильда гравитационное поле будет бесконечным, и поэтому пространство-время в этой области оказалось патологическим. Следовательно, радиус Шварцшильда был также известен как сингулярность Шварцшильда. (...) В 1960-х годах советские физики, в частности Яков Зельдович и Игорь Новиков, применили для описания этого объекта термин «замороженная звезда». Это обозначение отражало тот факт, что для внешнего наблюдателя, находящегося вдали, звезда кажется замороженной, когда достигает радиуса Шварцшильда (...) С другой стороны, американские физики, а именно Уиллер, и европейские физики, такие как Роджер Пенроуз и другие, применяли терминологию «схлопнувшаяся звезда». Это название подчеркивало полный коллапс звезды в сингулярность истинной кривизны в её собственном центре. (...) Как пишет Уиллер в своей автобиографии (...), осенью 1967 года его пригласили (...) принять участие в конференции [в Институте Годдарда НАСА в Нью-Йорке], посвященной природе объекта, нового астрономического тела - пульсар. (...) В своей лекции в Нью-Йорке Уилер утверждал, что в центре пульсара может находиться «объект, полностью разрушенный гравитацией». Эта терминология, однако, была длинной и неудобной, и Уиллер в своей лекции отметил, что он не может повторять её все время и что необходима более короткая версия. В этот момент кто-то из аудитории предложил: «Как насчет черной дыры?». Уилер пишет, что он нашел этот термин совершенно подходящим для «гравитационно полностью схлопнувшегося объекта», терминологию, которую он искал в течение нескольких месяцев. (...) Там [на другой конференции в декабре 1967 года] он использовал термин «черная дыра», который затем был включен в письменную версию лекции, опубликованную весной 1968 года. Таким образом, согласно Уиллеру, название черная дыра вошла в научную литературу. (...) На самом деле конференция по пульсарам и нейтронным звездам в Институте Годдарда состоялась только в мае 1968 года; пульсары были официально объявлены в феврале того же года. В ноябре 1967 года в Институте Годдарда действительно проходила конференция по сверхновым, но имени Уиллера нет в протоколах конференции. (...) Что неопровержимо, так это то, что он произнес термин черная дыра в послеобеденной речи на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки и что этот термин был напечатан в American Scientist в 1968 году в статье, озаглавленной «Наша Вселенная: известное и неизвестное». Более того, нет никаких сомнений в том, что с этой публикацией название «черная дыра» было принято во всем мире и стало общепринятым во всех сферах знаний, с Уилером в его основе. (...) термин черная дыра был представлен на первом Техасском симпозиуме [по релятивистской астрофизике, который проходил в Далласе в июле 1963 года (правильно: в декабре)] при обсуждении гравитационно полностью коллапсированных объектов (...) Life Magazine опубликовал статью [в 1964 году] (...) [со ссылкой] на встречу в Далласе (...) Она представляет идею (...) о том, что источник энергии квазаров может быть связан с гравитационным коллапсом материи, что (...) тогда приведет к «невидимой черной дыре во Вселенной». (...) другая конференция в Кливленде в декабре 1963 года (...) побудила журналистку Энн Юинг написать статью [в Science News Letter, 1964] под названием «Черные дыры в космосе». Журналист начинает статью со слов «Космос может быть усыпан черными дырами», за которым следует «Такая звезда затем образует «черную дыру» во Вселенной». В этой статье впервые в печати появился термин «черная дыра». (...) Оба автора (...) опубликовали термин черная дыра с тем же значением, что и Уиллер, но за четыре года до статьи Уиллера. Известно, что они не создавали термин. (...) Согласно [Йи] Чиу [американскому астрофизику китайского происхождения], термин «черная дыра» был повторен [Робертом] Дике в его лекциях в 1961 и 1962 годах в нью-йоркском институте Годдарда, где тогда работал Чиу. (...) Дети Роберта Дике помнят, как их отец говорил: «Ах, должно быть, его засосало в черную дыру Калькутты», когда что-то потерялось в их доме. Что такое черная дыра Калькутты Дике? Было место, названное черной дырой Калькутты, печально известное в истории Британской Индии. Это была небольшая тюрьма в калькуттском форте Уильям, предназначенная не более чем для двух или трех заключенных одновременно. (...) [После спора в 1756 году] 146 солдат Ост-Индской компании попали в плен. Завоеватели поместили пленников в небольшую тюрьму в Форте, известную на солдатском жаргоне как «черная дыра». Камера была настолько переполнена, что было трудно закрыть дверь. В течение той ночи 123 из 146 заключенных были задушены или раздавлены до смерти. (...) Этот рассказ о более чем сотне людей, раздавленных в небольшом пространстве под названием черная дыра, вдохновил Дике дать то же имя объекту, возникшему в результате полного гравитационного коллапса звезды. Таким образом, термин «черная дыра» впервые появился благодаря Роберту Дике. (...) Уиллер посещал лекции в Институте Годдарда в 1961 и 1962 годах, где Чиу заявил, что слышал, как Дик неоднократно произносил название «черная дыра». Он также был на Техасском симпозиуме 1963 года в Далласе, где название «черная дыра» также неоднократно появлялось (...) Название «черная дыра» не нравилось некоторым людям. Это было признано непристойным или даже сленговым. Фейнман, например, обвинил Уиллера в извращении при использовании этого термина. (...) в какой-то момент осенью 1967 года, предположительно в Нью-Йорке, Уиллер решил окончательно принять это имя, независимо от других интерпретаций, которые оно могло иметь, и использовал историю о том, что кто-то из аудитории выкрикнул ему этот термин как метафора другой реальности. (...) согласно [Хосе Акасиу де] Барросу [бразильскому физику из Университета Сан-Франциско], человеком в аудитории, который кричал: «Как насчет черной дыры?» был сам Дике. (...) факт, что Джон Уиллер не был ни человеком, у которого была идея названия, ни первым, кто опубликовал его с его современным научным значением. Это был Дик, который совершил этот прорыв и дал свое согласие Уиллеру, крикнув: «Как насчет черной дыры?», Так что Уиллер мог свободно использовать это имя. Когда Уиллер в 1968 году назвал черную дыру частью своей статьи, он придал этому термину авторитет, и название «черная дыра» сразу же захватило воображение ученых и публики в целом».
Джонатан О'Каллаган. «Скрытый проход: можем ли мы обнаружить проходимую червоточину в сердце Млечного пути?" (Jonathan O'Callaghan, Hidden Passage: Could We Spy a Traversable Wormhole in the Milky Way’s Heart?) (на англ.) «Scientific American. Space & Physics», том 2, №11 (декабрь 2019 г. - январь 2020 г.), стр. 12-13 в pdf - 429 кб
"Червоточины - это, мягко говоря, спорная тема в физике. Не только идея путешествия по этим теоретическим проходам между двумя разрозненными областями пространства-времени спорна, но и само их существование неясно. Однако в предстоящей работе предлагается метод поиска червоточины внутри черной дыры — и эти наблюдения могут произойти в течение десятилетия. (...) астрофизики Де-Чанг Дай из Университета Янчжоу в Китае и Деян Стойкович из Университета в Буффало подробно описывают тест, чтобы определить, содержит ли Стрелец А*, сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики, червоточину [опубликовано в Physical Review D, 2019]. (...) Если такая червоточина действительно существует, говорят они, любые звезды, скрывающиеся на другой ее стороне, предположительно, будут оказывать тонкое, но заметное гравитационное влияние на те, что находятся на нашем конце. (...) Стойкович и Дай говорят, что, отслеживая движение звезд на нашей стороне — таких как S2, известная звезда, вращающаяся примерно в 17 световых часах от Стрельца A*, - мы могли бы искать крошечные, но ощутимые ускорения, вызванные присутствием червоточины. Если телескопические наблюдения за движением S2 достигнут точности 0,000001 метра в секунду в квадрате, дуэт рассчитывает, что такие измерения могут выявить "отпечаток" звезды, не намного большей нашего солнца, притягивающей S2 с дальней стороны червоточины. (...) Конечно, обнаружение небольшого ускорения, соответствующего звезде на другой стороне, не было бы доказательством существования червоточины, возможно, вместо этого намекая на невидимые меньшие черные дыры поблизости, например. Но это может указывать в этом направлении. Если бы такое ускорение не было обнаружено, учитывая ожидание того, что сверхмассивная черная дыра, вращающаяся вокруг звезд, будет существовать на другой стороне червоточины, то наличие такого прохода в Стрельце А*, по-видимому, можно было бы исключить. (...) Стойкович говорит, что по мере совершенствования методов наблюдений мы могли бы использовать такие инструменты, как GRAVITY на Very Large Telescope в Чили, для обнаружения вызванных червоточиной возмущений в S2, которые соответствуют этой идее скорее раньше, чем позже. "Все, что нам нужно сделать, - это немного улучшить статистический анализ", - говорит он. "Скажем, 10 лет. Это не безумие. Мы почти на месте"."
Софи Эванс. Как простым людям удается постичь необъятность Вселенной (Sophie Evans, How Mere Humans Manage to Comprehend the Vastness of the Universe) (на англ.) «Scientific American. Space & Physics», том 2, №11 (декабрь 2019 г. - январь 2020 г.), стр. 35-37 в pdf - 393 кб
"В то время как фантастические условия черных дыр, белых карликов и темной материи часто занимали центральное место, в основе каждого открытия лежал человеческий разум, стремящийся понять незнакомое. Их [астрофизиков] рассказы об открытиях ясно показали, что мы часто принимаем наши знания о Вселенной как должное. В конце концов, Вселенная была создана не для того, чтобы ее мог понять человеческий разум. (...) Задача астрофизика - составить картину Вселенной, несмотря на нашу подавляющую слепоту. (...) После разговора с некоторыми ведущими астрофизиками Принстона стало ясно одно: дисциплина требует, чтобы человеческий разум осознавал не только Вселенную, но и самого себя (...) Только 5 процентов Вселенной - это нормальная, наблюдаемая материя. В пределах этой небольшой доли человеческий глаз может воспринимать только ту материю, которая излучает свет в пределах определенной частоты электромагнитного спектра. (...) Наша картина пространства в этом смысле является прямым продуктом человеческого разума. Джо Данкли говорит, что вместо того, чтобы предполагать, что наша картина полностью отражает Вселенную, астрофизики "начали задаваться вопросом, могут ли быть другие объекты, заполняющие наши галактики и вселенную, которые мы не можем видеть". Они разработали телескопы для обнаружения частот света, которые лежат за пределами человеческого восприятия, таких как рентгеновские лучи и радиоволны. С помощью этих приборов наша картина Вселенной стала на 5 процентов видимой. Затем задачей астрофизиков стало использование видимого для обнаружения оставшихся 95 процентов. (...) Поскольку гравитация зависит исключительно от массы, ее эффекты можно наблюдать независимо от производства света. Как объясняет Данкли, массивный невидимый объект, такой как черная дыра, будет притягивать видимый объект, такой как звезда. (...) Швейцарский астроном Фриц Цвикки, сам того не желая, впервые применил этот метод [в 1933 году] при изучении поведения скоплений галактик. Он обнаружил, что скопления были гораздо более массивными, чем предполагалось, исходя из того, что было видно. Он назвал недостающую массу "темной материей". Почти 40 лет спустя американский астроном Вера Рубин подтвердила ее существование. (...) Нета Бахколл объясняет, что именно законы гравитации делают эту темную материю косвенно наблюдаемой. Они позволяют астрофизикам определять, какая часть Вселенной невидима, не зная точно, что такое темнота. (...) Благодаря этому методу доля темной материи в нашей (...) Вселенной составила 27 процентов. 68 процентов вселенной, отсутствующих на нашем рисунке, все еще неизвестны. Но в 1998 году этому неизвестному было дано название: темная энергия. Это появилось как средство объяснения аномального расширения Вселенной. (...) Расширение ускорялось. О темной энергии известно очень мало, и поэтому наша картина Вселенной остается далеко не полной. (...) Мы "ослеплены тем, что мы люди, когда смотрим на нечто большее, чем человеческий опыт", - объясняет Роберт Лэптон. Это становится еще более очевидным, когда мы сталкиваемся с парадоксальными явлениями, такими как белые карлики и черные дыры. (...) Хотя мы не можем видеть черную дыру, присвоение явлению названия позволяет нам представить его. То же самое можно сказать о темной материи и темной энергии, объясняет Данкли. Как и в случае с предыдущей аналогией, язык предоставляет средство преодоления нашей первоначальной слепоты для взаимодействия с этими космическими явлениями. Астрофизики сталкиваются с еще одним ослепляющим свойством разума при рассмотрении природы пространства: мы можем визуализировать только в трех измерениях. Данкли говорит, что для того, чтобы представить геометрию пространства, а именно, является ли оно плоским или изогнутым, нам нужно было бы уметь мыслить в четырех измерениях. Эта необходимость возникает, когда астрофизики размышляют о расширяющейся вселенной и теории относительности. (...) Хотя мы все еще не в состоянии визуализировать четырехмерные явления, Данкли говорит, что благодаря этим лингвистическим аналогиям "мы можем представить последствия". (...) [Адам] Берроуз говорит о переобучении мозга путем разработки нового языка, более подходящего для "разговора между космосом и индивидуум." (...) Язык математики, основанный на научных обозначениях, логарифмах и порядках величин, позволяет нам бороться с космосом, где слов не хватает, объясняет Берроуз. (...) Даже с помощью этого универсального языка математики астрофизики все еще прибегают к биологическим терминам для описания определенных космических явлений. [Эд] Тернер описывает, как астрофизики говорят о рождении и смерти звезд, как если бы они были живыми. (...) Хотя, безусловно, существуют "свойства разума, которые мешают видеть истину", как говорит Тернер, тот факт, что он человеческий, позволяет нам взаимодействовать с вселенная. (...) В конце концов, именно разум астрофизика должен сначала определить ее слепые зоны, а затем разработать методы их преодоления. (...) Как однажды написал литературный критик Лео Спитцер, "Гуманист верит в силу человеческого разума, позволяющую исследовать человеческий разум"."
Кристиан Зур. Международная космическая станция более ценна, чем многие думают (Christian Zur, The International Space Station Is More Valuable Than Many People Realize) (на англ.) «Scientific American. Space & Physics», том 2, №11 (декабрь 2019 г. - январь 2020 г.), стр. 38-39 в pdf - 412 кб
"На строительство Международной космической станции (МКС) при поддержке 16 стран ушло 12 лет, и с ноября 2000 года она постоянно заселяется. Колоссальное достижение по любым меркам — станция весит миллион фунтов [450 тонн] и является единственным самым дорогим объектом, когда-либо построенным. И так и должно быть. (...) За время его существования более чем 230 посетителями из 18 стран было проведено более 2400 экспериментов. Экипаж станции зарегистрировал более 1300 часов внекорабельной деятельности (EVA) в более чем 217 выходах в открытый космос. (...) Но это чудо инноваций не всегда получало ту поддержку, которой оно заслуживает. (...) в 1993 году станция была всего в одном голосе от закрытия в Палате представителей. (...) В соответствии с Директивой по космической политике 1 (SPD-1) НАСА и Национальная лаборатория МКС ускоряют национальный рывок в коммерческое пространство. С учетом ожидаемой космической экономики в размере 1 трлн долларов США МКС может сыграть определяющую роль в формировании отрасли. (...) МКС фактически является ведущей космической научно-исследовательской лабораторией, и компании используют микрогравитацию на границе человеческих возможностей на высоте 250 миль [400 км] для решения проблем здесь, на Земле. (...) Но никто не должен принимать как должное колоссальную задачу по поддержание этого орбитального плацдарма. (...) Само по себе поддержание рабочего статуса станции является достижением. (...) С МКС в качестве отправной точки недавно объявленная программа НАСА "Gateway " станет платформой для подготовки и продвижения людей на Марс. (...) А в 2024 году Gateway облегчит задачу миссии Artemis 1 по высадке астронавтов вблизи южного полюса Луны. Но мы не можем добраться туда отсюда — по крайней мере, без МКС. Львиная доля исследований на борту станции направлена на решение долгосрочных задач по выживанию человека в глубоком космосе. МКС - это привязной корабль, на котором астронавты будут оттачивать навыки полета в космос, чтобы выйти за пределы пресловутого горизонта. В эту новую эру исследований МКС позволяет задавать правильные вопросы и получать на них ответы. (...) все, что можно сказать наверняка, это то, что МКС станет стартовой площадкой для того, куда люди отправятся отсюда".
Абрахам Леб. Луна как рыболовная сеть для внеземной жизни (Abraham Loeb, The Moon as a Fishing Net for Extraterrestrial Life) (на англ.) «Scientific American. Space & Physics», том 2, №11 (декабрь 2019 г. - январь 2020 г.), стр. 40-42 в pdf - 1,92 Мб
"Может ли Луна дать ключ к разгадке внеземной жизни? Новая статья, которую я написал с Манасви Лингамом [черновик версии на сервере arXiv, 2019, который еще не был опубликован в журнале], отвечает на этот вопрос утвердительно. Идея состоит в том, чтобы рассматривать поверхность Луны как рыболовную сеть для межзвездных объектов, собираемых с течением времени и потенциально доставляющих строительные блоки жизни из обитаемой среды вокруг других звезд. Отсутствие лунной атмосферы гарантирует, что эти посланники достигнут лунной поверхности, не сгорев. Кроме того, геологическая неактивность Луны подразумевает, что записи, отложившиеся на ее поверхности, будут сохранены и не смешаются с глубокими лунными недрами. Служа естественным почтовым ящиком, лунная поверхность собирала все падающие объекты за последние несколько миллиардов лет. Большая часть этой "почты" поступает из Солнечной системы. Но Солнечная система также перехватывает объекты из межзвездного пространства, начиная от частиц пыли и заканчивая свободно плавающими планетами и звездами. В 2017 году сообщалось об обнаружении первого межзвездного объекта "Оумуамуа" размером порядка 100 метров. В 2019 году двоюродный брат Оумуамуа был предварительно обнаружен в виде метрового метеорита из-за пределов Солнечной системы, который сгорел в атмосфере Земли в 2014 году. И совсем недавно, возможно, был идентифицирован еще один межзвездный посетитель. Учитывая объем поиска и продолжительность съемок, в результате которых были обнаружены эти объекты, теперь впервые возможно откалибровать поток межзвездных объектов (при условии, что они входят в Солнечную систему по случайным траекториям). Имея под рукой эту калибровку, можно рассчитать количество межзвездного материала, который собрался на поверхности Луны за ее историю. (...) В случае, если некоторые межзвездные ударные объекты несут строительные блоки внеземной жизни, можно извлечь эти биомаркеры, проанализировав образцы лунной поверхности. (...) Идентификация биомаркеров из обломков материала, который возник в обитаемой зоне вокруг других звезд, сообщил бы нам о природе внеземной жизни. Фундаментальный вопрос заключается в том, похожа ли отдаленная жизнь на биохимические структуры, которые мы находим на Земле. Сходство может означать, что повсюду существует уникальный химический путь для жизни или что жизнь была перенесена из одной системы в другую. В любом случае, исследование Луны сокращает необходимость отправки космических аппаратов в чрезвычайно длительные миссии для посещения других звездных систем. (...) Основываясь на недавно откалиброванном потоке межзвездных объектов, их обломки должны составлять до 30 частей на миллион материала лунной поверхности. Внесолнечная органика может составлять долю порядка нескольких частей на 10 миллионов. Аминокислоты, которые служат строительными блоками "жизни, какой мы ее знаем", могут составлять несколько частей на 100 миллиардов. Стандартные спектроскопические методы могут быть использованы для изучения отдельных зерен в лунном реголите и поиска сигнатур, которые могли бы пометить их как внесолнечные, прежде чем разгадывать строительные блоки внеземной жизни внутри них. Как можно определить внесолнечное происхождение? Самым простым признаком было бы отклонение от уникального солнечного соотношения для изотопов кислорода, углерода или азота. Лаборатории уже продемонстрировали осуществимость этого метода при требуемых уровнях чувствительности. Но есть также захватывающая возможность обнаружить биосигналы вымершей внеземной жизни. (...) Было бы заманчиво найти микрофоссилии внеземных форм жизни на Луне. Еще более захватывающим было бы найти следы технологического оборудования, разбившегося на поверхности Луны миллиард лет назад, в виде письма от инопланетной цивилизации, в котором говорилось: "Мы существуем". Не проверив наш почтовый ящик, мы никогда бы не узнали, что такое сообщение прибыло".
Гилберт В. Левин. Я убежден, что мы нашли доказательства жизни на Марсе в 1970-х годах (Gilbert V. Levin, I’m Convinced We Found Evidence of Life on Mars in the 1970s) (на англ.) «Scientific American. Space & Physics», том 2, №11 (декабрь 2019 г. - январь 2020 г.), стр. 43-45 в pdf - 679 кб
"у нас нет общепринятой информации о том, существует ли другая жизнь за пределами нас (...) Мы провели только одно исследование, чтобы разгадать эту первичную тайну. Мне посчастливилось участвовать в этом историческом приключении в качестве экспериментатора эксперимента по обнаружению жизни с надписью Release (LR) во время впечатляющей миссии НАСА "Викинг" на Марс в 1976 году. 30 июля 1976 года LR прислал свои первоначальные результаты с Марса. Удивительно, но они были позитивными. По ходу эксперимента с двух космических аппаратов "Викинг", приземлившихся примерно в 4000 милях друг от друга, поступило в общей сложности четыре положительных результата, подкрепленных пятью различными средствами контроля. Кривые данных сигнализировали об обнаружении микробного дыхания на Красной планете. (...) Казалось, мы ответили на этот главный вопрос. Однако, когда эксперимент по молекулярному анализу Viking не смог обнаружить органическое вещество, составляющее сущность жизни, НАСА пришло к выводу, что LR обнаружил вещество, имитирующее жизнь, но не жизнь. Необъяснимо, что за 43 года, прошедшие с момента "Викинга", ни один из последующих спускаемых аппаратов НАСА на Марс не имел прибора для обнаружения жизни, чтобы проследить за этими захватывающими результатами. (...) Оговорка НАСА против прямого поиска микроорганизмов игнорирует простоту задачи, выполненной Луи Пастером в 1864 году. Он позволил микробам загрязнить отвар из настоя сена, после чего появились пузырьки их выдыхаемого газа. До содержания живых микроорганизмов пузырьки не появлялись. (...) Этот стандартный тест, по сути, был тестом LR на Марсе, модифицированным добавлением нескольких питательных веществ, которые, как считалось, расширяют перспективы успеха с инопланетными организмами, и маркировкой питательных веществ радиоактивным углеродом. Эти усовершенствования сделали LR чувствительным к очень низким популяциям микроорганизмов, постулируемым для Марса, если таковые там имеются, и сократили время обнаружения земных микроорганизмов примерно до одного часа. Но на Марсе каждый эксперимент LR продолжался в течение семи дней. (...) Viking LR стремился обнаружить и контролировать текущий метаболизм, очень простой и безотказный индикатор живых микроорганизмов. Было проведено несколько тысяч экспериментов, как до, так и после "Викинга", с наземными почвами и микробными культурами, как в лаборатории, так и в экстремальных природных условиях. Ни одного ложноположительного или ложноотрицательного результата получено не было. Это убедительно подтверждает надежность данных LR Mars, даже несмотря на то, что их интерпретация обсуждается. (...) В дополнение к прямым доказательствам существования жизни на Марсе, полученным Viking LR, доказательства, подтверждающие или согласующиеся с существующей микробной жизнью на Марсе, были получены Viking, последующими миссиями на Марс и открытиями на Земле: [список таких результатов следует ниже] (...) Что такое доказательства против возможности существования жизни на Марсе? Поразительный факт заключается в том, что его нет. Кроме того, лабораторные исследования показали, что некоторые земные микроорганизмы могли бы выжить и расти на Марсе. (...) В соответствии с устоявшимся научным протоколом, я считаю, что следует приложить усилия для проведения экспериментов по обнаружению жизни во время следующей возможной миссии на Марс. Мы с моим коллегой-экспериментатором официально и неофициально предложили отправить на Марс эксперимент LR, дополненный возможностью обнаружения хирального метаболизма, чтобы подтвердить существование жизни: небиологические химические реакции не делают различия между "левосторонними" и "правосторонними" органическими молекулами, но всё бывает. Более того, хиральный LR (CLR) мог бы подтвердить и расширить результаты исследования Viking LR. (...) Небольшая, легкая среда CLR уже разработана, и ее принцип проверен тестами. Его легко можно было бы превратить в летный прибор."

Статьи в иностраных журналах, газетах 2020 года (январь)

Статьи в иностраных журналах, газетах 2019 года (ноябрь)