ТВ сат клуб

Стремясь к дальнейшему развитию этой технологии, учёные Исследовательского центра Гленна (Glenn Research Center, GRC) NASA занялись разработкой ионного двигателя следующего поколения, сочетающего в себе более высокую экономичность использования топлива и мощную тягу. Результатом их усилий стало создание двигателя на эффекте Холла NASA-H71M мощностью в несколько киловатт. Этот двигатель ляжет в основу компактной и эффективной двигательной системы SSEP, которая позволит осуществлять новые виды планетарных научных миссий.

Кроме того, двигатель NASA-H71M будет активно использоваться совместно с коммерческими партнёрами, такими как SpaceLogistics, для продления срока службы космических аппаратов, уже находящихся на орбите. Это стало возможным благодаря высокой топливной экономичности и долговечности ионных двигателей по сравнению с традиционными химическими.

Бурное развитие малых космических аппаратов и спутников наряду с коммерциализацией космической деятельности в значительной степени обусловлено распространением маломощных двигателей на эффекте Холла. Эти компактные и экономичные двигательные системы сегодня являются весьма распространёнными. Их высокая топливная эффективность позволяет осуществлять орбитальные манёвры, коррекцию траектории и уклонение от столкновений в течение многих лет.

Вместе с тем, миссии небольших космических аппаратов начинают испытывать потребность в возможности выполнения более сложных манёвров — выхода на высокоскоростные межпланетные траектории, перемещение на орбиты небесных тел и других операций, требующих значительной тяги — до 8 км/с. Существующие коммерческие электрические двигатели пока не способны обеспечить такие характеристики, к тому же они имеют ограниченный ресурс и низкую эффективность использования топлива.

Аналогичные ограничения испытывают и космические аппараты, которые запускаются в качестве дополнительной полезной нагрузки. Несмотря на экономичность таких попутных запусков, эти миссии, как правило, ограничены научными целями, соответствующими траектории основного космического аппарата. Кроме того, у них обычно остаётся слишком мало времени для полноценных научных исследований во время высокоскоростных пролётов.

Для решения этих задач необходимы принципиально новые двигательные системы небольшой мощности (в пределах нескольких киловатт), но обладающие высокой топливной эффективностью и длительным сроком службы. Инженеры NASA активно работают над созданием таких систем. Эти усилия включают проекты Lunar Gateway и Deep Space Transport — программы, предусматривающие создание пилотируемого транспортного средства для полётов на Марс к 2040 году. Разработка компактного и экономичного двигателя NASA-H71M, основанного на этих наработках, способна оказать серьёзное влияние на расширение возможностей малых космических аппаратов, открывая новые горизонты для научных исследований и коммерческого освоения космоса.



По расчётам специалистов NASA, космические миссии с использованием двигателя NASA-H71M способны работать в течение 15 000 часов, при этом потребляя топливо около 30% от начальной массы небольшого космического аппарата. Такая топливная эффективность позволит существенно увеличивать дальность действия и манёвренность вторичных космических аппаратов, запускаемых в качестве дополнительной полезной нагрузки.

Эти миссии смогут отклоняться от основной траектории, расширяя круг научных целей для исследования. Кроме того, обеспечиваемые двигателем NASA-H71M возможности по торможению и выходу на орбиту небесных тел существенно увеличат продолжительность таких миссий и время для детального изучения объектов.

Между тем, нужды большинства коммерческих проектов на околоземной орбите обычно не требуют столь высоких характеристик двигательной системы, а сопутствующие затраты, как правило, превышают коммерческие потребности. Поэтому NASA активно ищет партнёрства с компаниями, работающими над более амбициозными проектами малых космических аппаратов.

Одним из таких партнёров выступает дочерняя структура Northrop Grumman — компания SpaceLogistics, предоставляющая услуги орбитального обслуживания спутников на геостационарной орбите. Для этих целей SpaceLogistics разработала специальное космическое средство — Mission Extension Vehicle (MEV), оснащённое двигателями на эффекте Холла.

В основе конструкции MEV лежит двигатель NGHT-1X, созданный на базе технологии NASA-H71M. Эта двигательная установка позволит MEV осуществлять стыковку с геостационарными спутниками заказчиков и продлевать срок их активного функционирования как минимум на 6 лет.

В соответствии с Соглашением о сотрудничестве, компания Northrop Grumman проводит на испытательном стенде NASA в Гленне длительные ресурсные испытания двигателей MEV в условиях вакуума. Ожидается, что первые три космических аппарата MEP будут запущены уже в 2025 году, чтобы продлить срок службы трёх действующих геостационарных спутников связи.

Каждое из этих явлений по-своему влияет на магнитосферу нашей планеты, вызывая в общем случае перебои коротковолновой радиосвязи, наведение постоянного тока в линиях электропередач и в протяжённых металлических конструкциях — трубопроводах и железнодорожных рельсах. В качестве утешения человечеству остаётся наблюдать красочные полярные сияния, которые по мере увеличения активности Солнца смещаются всё дальше и дальше к южным районам Земли.

Полярное сияние в небе 10 мая 2024 года в штате Мичиган.


Ночью 11 мая магнитная буря на Земле достигла экстремального уровня мощности G5, что обещает стать самым серьёзным событием такого рода с октября 2003 года. Тогда это привело к перебоям в подаче электроэнергии в Швеции и повреждению трансформаторов в Южной Африке, поясняют в Bloomberg. Возможно, в этот раз тоже произойдут сбои. Пока же Илон Маск в социальной сети X (бывшая Twitter) посетовал, что спутники интернет-связи Starlink находятся под давлением, хотя пока держатся. Магнитная буря очевидным образом может нарушить связь с ними и вызвать сбои в системах ориентирования.

Также велика опасность, что раздувшаяся под воздействием магнитных возмущений ионосфера будет сильнее тормозить спутники на низкой орбите, что приведёт к их сходам с орбиты и падением на Землю. В прошлом такое уже случалось как раз со спутниками сети Starlink.

Однако в будущем перед «Хабблом» встает множество неопределённостей. Снижение его орбиты в конечном итоге сделает невозможным его использование. Кроме того, сам телескоп просто стареет.

Существует два основных варианта будущего «Хаббла». Во-первых, можно воспользоваться снижением орбиты и выполнить контролируемый вход в атмосферу, в результате чего большая часть телескопа сгорит. Во-вторых, «Хаббл» можно вывести на более высокую орбиту для продления срока его службы. Это может также дать время для рассмотрения возможности более масштабной миссии по техническому обслуживанию, подобной тем, которые проводились в прошлом.


В 2022 году миллиардер Джаред Исаакман (Jared Isaacman) предложил план по «спасению «Хаббла» с помощью коммерческой миссии, которая будет осуществлена в сотрудничестве со SpaceX. Однако NASA в решило не реализовывать этот план. Руководитель Отдела астрофизики NASA Марк Клэмпин (Mark Clampin) заявил, что углубленный анализ, проведённый в сотрудничестве с потенциальными партнёрами, позволил получить ценные сведения для разработки будущих коммерческих миссий по техническому обслуживанию.

Несмотря на активные споры и дебаты, будущее «Хаббла» остаётся неопределённым. Будет ли этот легендарный телескоп продолжать предоставлять потрясающие изображения Вселенной или его ждёт преждевременный конец, ещё неизвестно.

Хотя выход из строя одного из гироскопов вызывает беспокойство, NASA считает, что телескоп по-прежнему способен работать на высоком уровне до конца 2020-х или даже начала 2030-х годов. Поэтому агентство решило отложить коммерческую миссию по техническому обслуживанию до тех пор, пока она не станет однозначно необходимой.

Технико-экономическое обоснование выявило ряд рисков, связанных с такой миссией, в том числе возможность преждевременной потери научных данных и проблемы, которые могут помешать работе телескопа. Патрик Крауз (Patrick Crouse), руководитель проекта «Хаббл» в Центре космических полетов имени Годдарда NASA, отметил, что даже небольшое количество летучих веществ, попавших на зеркало телескопа во время миссии по техническому обслуживанию, может поставить под угрозу его чувствительность.

Кроме того, сам процесс сближения, стыковки и расстыковки с «Хабблом» представляет собой сложную и рискованную операцию, особенно для космического корабля, который никогда раньше не посещал телескоп.

«В последний раз мы летали к "Хабблу" на "Спейс шаттле", и это было довольно давно. Многие люди, которые принимали активное участие в первых миссиях по обслуживанию, ушли на пенсию», — сказал Марк Клэмпин, директор Отдела астрофизики NASA. Клэмпин подчеркнул, что агентство не исключает возможности коммерческой миссии по техническому обслуживанию в будущем. Однако на данный момент считает, что риски такой миссии перевешивают потенциальные преимущества, тем более что «Хаббл» по-прежнему работает хорошо.

«Вероятность запуска хотя бы одного гироскопа до 2035 года составляет более 70%. Поэтому мы не считаем, что "Хаббл" доживает последние дни», — сказал Крауз.

Однако вспышка вызвала кратковременные радиопомехи в Австралии, Юго-Восточной Азии и Японии. Это явление часто происходит после мощных солнечных вспышек из-за интенсивного потока рентгеновского и экстремального ультрафиолетового излучения, которое испускается во время этих событий.

Излучение от солнечных вспышек ионизирует верхние слои атмосферы. Эта ионизация создаёт более плотную среду для распространения радиосигналов, что затрудняет связь на большие расстояния. Поскольку радиоволны взаимодействуют с электронами в ионизированных слоях, они теряют энергию из-за столкновений, которые могут ухудшить или полностью поглотить сигналы.


Отключение коротковолнового радио в Юго-Восточной Азии, Австралии и Японии. Источник: NOAA / SWPC

Солнечные вспышки представляют собой извержения с поверхности Солнца, которые высвобождают мощные всплески электромагнитного излучения. Они происходят вследствие высвобождения накопленной магнитной энергии в солнечной атмосфере. В зависимости от размера вспышки их классифицируют по нескольким классам, вспышки класса X являются самыми мощными. Вспышки класса M в 10 раз менее мощные, чем вспышки класса X, за ними следуют вспышки класса C, которые в 10 раз слабее вспышек класса M, класс B в 10 раз слабее вспышек класса C и, наконец, вспышки класса A, которые в 10 раз слабее вспышек класса B и не имеют заметных последствий на Земле. Каждое число класса, от 1 до 10 (и больше для вспышек класса X) описывают относительную силу вспышки.

Согласно данным Space Weather Live, недавняя солнечная вспышка 14 июля достигла магнитуды X-1,27.

«Понимание марсианского водного цикла имеет решающее значение для понимания эволюции климата, поверхности и недр. Полезной отправной точкой является определение того, где находится вода и сколько ее», — сказал Вашан Райт, доцент Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего. Райт вместе с коллегами Майклом Мангой из Калифорнийского университета и Маттиасом Морцфельдом из Центра океанографии Скриппса подробно изложили свой анализ в новой статье, опубликованной в Трудах Национальной академии наук.

Учёные использовали математическую модель физики горных пород, аналогичную моделям, используемым на Земле для картирования подземных водоносных горизонтов и нефтяных месторождений, чтобы сделать вывод о наличии жидкой воды в магматических породах на глубине около 11,5-20 километров. Магматические породы представляют собой охлаждённую горячую магму, такую как гранит Сьерра-Невады.


Это открытие также может помочь объяснить, что случилось с водой на Марсе, которая когда-то текла по поверхности планеты, но исчезла более 3 миллиардов лет назад после потери планетой атмосферы. Множество доказательств, таких как речные русла, дельты и озёрные отложения, а также измененные водой породы, подтверждают гипотезу о том, что вода когда-то текла по поверхности планеты. Но этот влажный период закончился более 3 миллиардов лет назад, после того как Марс потерял свою атмосферу.

Учёные-планетологи отправили на планету множество зондов и посадочных модулей, чтобы выяснить, что случилось с этой водой и когда это произошло, а также существует ли или существовала ли жизнь на планете. Новые результаты свидетельствуют о том, что значительная часть воды не улетучилась в космос, а просочилась в кору.

В 2018 году NASA отправило на Марс посадочный модуль InSight для исследования коры, мантии, ядра и атмосферы. Он собрал бесценную информацию о недрах Марса до завершения миссии в 2022 году. InSight зафиксировал на Марсе землетрясения магнитудой до 5 баллов, падения метеоритов и грохот вулканических регионов. Всё это создавало сейсмические волны, которые позволили геофизикам исследовать недра планеты.

В более ранней статье сообщалось, что на глубине около 5 километров кора не содержит водяного льда, как подозревали Манга и другие учёные. Это может означать, что за пределами полярных регионов мало доступных замороженных грунтовых вод. В новой статье анализируется более глубокий слой коры, и делается вывод, что «имеющиеся данные лучше всего объясняются насыщенной водой средней корой» под местоположением InSight. Предполагая, что кора на всей планете одинакова, утверждает группа, в этой зоне средней коры должно быть больше воды, чем «объёмы, которые, как предполагается, заполняли гипотетические древние марсианские океаны».

Хотя это открытие является значительным шагом в понимании геологической истории Марса, оно не означает, что вода может быть использована для снабжения будущей колонии на планете. Резервуар расположен в крошечных трещинах и порах, и доступ к нему представляет собой сложную задачу. Кроме того, температура в этой зоне составляет около 0 градусов Цельсия, что делает жидкую воду нестабильной.

Однако открытие резервуара жидкой воды на Марсе может помочь ответить на вопросы о геологической истории планеты и поиска жизни за её пределами. Учёные будут продолжать изучать недра Марса с помощью посадочного модуля InSight, чтобы узнать больше о составе и структуре недр планеты.

За 2 часа до рассвета, в среду, 14 августа, можно будет увидеть зрелище, которое в последний раз происходило 2 года назад, а именно 29 мая 2022 года. В следующий раз соединение Марса и Юпитера можно будет наблюдать 15 ноября 2026 года. Хотя обе планеты будут казаться визуально близко друг другу, еще ближе они будет находиться 1 декабря 2033 года.

Но вернемся к текущему соединению планет. По словам ученых из NASA, в среду утром, Марс и Юпитер создадут тесную пару, которую будет разделять расстояние меньшее, чем ширина полной Луны.

Хотя две планеты будет расположены близко, все же на самом деле они удалены друг от друга на примерно 560 млн км. То есть это просто оптическая иллюзия, что Марс и Юпитер находятся близко. Тем не менее это потрясающее зрелище, которое можно увидеть, обратив взгляд на восток в предрассветные часы и поискав созвездие Тельца. Марс в это время будет находится немного выше и левее Юпитера.

По словам ученых, Юпитер, который является газовым гигантом, будет примерно в 16 раз ярче каменистой планеты Марс. Для того, чтобы увидеть соединение планет потребуется как минимум бинокль.

Учитывая то, что Юпитер намного больше Марса, газовый гигант будет выглядеть примерно в 6 раз больше Красной планеты. Ученые говорят, то соединение этих миров в небе всегда представляет собой захватывающее зрелище. За последние 24 года Марс и Юпитер находились в соединении 11 раз.

Что касается Марса, то сейчас из-за особенностей орбиты планеты, она приближается к нам. Если в начале августа Землю и Марс разделяли 239,3 млн км, то уже в конце месяца Красная планета будет находится на почти 16 млн км ближе.

В течение следующих после среды нескольких дней Марс визуально удалится от Юпитера, но 27 августа в предрассветном небе можно будет наблюдать захватывающее трио, состоящее из Луны, Марса и Юпитера.

Геомагнитные бури на Земле возникают тогда, когда заряженные частицы плазмы, вырвавшейся из Солнца, которая называется корональным выбросом массы, сталкиваются с магнитным полем нашей планеты. Некоторые заряженные частицы попадают в верхний слой атмосферы, вступают во взаимодействие с ее молекулами и это приводит к появлению полярного сияния. Если геомагнитная буря очень сильная, то полярное сияние может быть видно даже на средних широтах. Как уже писал Фокус, в понедельник, 12 августа, в некоторых регионах Украины наблюдалось полярное сияние.


В то же время сильные геомагнитные бури могут привести к нарушению работы спутников на низкой околоземной орбите, а также к перебоям в работе электросетей и систем радиосвязи.

Ученые, наблюдающие за космической погодой зафиксировали появление геомагнитной бури уровня G4 по шкале от G1 (слабая геомагнитная буря) до G5 (экстремальная геомагнитная буря). Ученые прогнозируют, что геомагнитная буря будет продолжаться в течение вторника, 13 августа, среды, 14 августа и даже четверга, 15 августа. Эти явления могут продолжать провоцировать достигающие Земли корональные выбросы массы, который вырвались из Солнца за последние несколько дней.

Как показывают данные космических аппаратов, на Солнце, начиная с 10 по 12 августа возникло как минимум 5 вспышек разной мощности (это выбросы излучения и энергии), вместе с которыми в космос вырвались потоки плазмы. Таким потокам необходимо два и более дней, чтобы достичь магнитного поля Земли и нанести по нему удар. Ученые прогнозируют, что в ближайшие дни геомагнитная буря будет уровня G2, то есть умеренное явление. Во вторник и в ближайшие дни также возможно появление полярных сияний в средних широтах.

Как показывают данные космических аппаратов, на Солнце, начиная с 10 по 12 августа возникло как минимум 5 вспышек разной мощности (это выбросы излучения и энергии), вместе с которыми в космос вырвались потоки плазмы

За последние месяцы уровень активности Солнца сильно вырос, ведь наша звезда либо уже вступила в фазу самой высокой активности, либо приближается к ней. По этому поводу в начучном сообществе пока нет единого мнения.

В любом случае, на Солнце возникает все больше вспышек самых мощных классов М и Х, которые часто сопровождаются корональными выбросами массы. Поэтому Землю все чаще накрывают геомагнитные бури разной мощности. Как уже писал Фокус, на прошлой неделе ученые зафиксировали как минимум четыре корональный выброса массы из Солнца, направленных в сторону Земли, которые возникли вместе с сильными вспышками.


Космический аппарат NASA Solar Dynamics Observatory запечатлел появление на Солнце вспышки категории Х1.3
Пик активности Солнца в течение 11-летнего цикла может продолжаться как несколько месяцев, так и больше года. Поэтому сильные геомагнитные бури на Земле за последние месяцы уже стали почти обыденным явлением.

Ученые считают, что примерно 10% похожих на Солнце звезд могли уничтожить каменистые планеты, которые вращаются вокруг них. До сих пор точно неизвестно, может ли подобное произойти и с планетами земной группы в Солнечной системе.

На сегодняшний день астрономы обнаружили почти 100 экзопланет с ультракоротким орбитальным периодом, который составляет менее одного земного дня. Все они являются каменистыми планетами и их масса, и размер не больше, чем в 2 раза превышает параметры Земли. Примерно 0,5% таких планет вращаются вокруг похожих на Солнце звезд.

Хотя считается, что на каменистых платах, размер которых похож на размер Земли, может потенциально возникнуть жизнь, вышеупомянутые миры находятся так близко к своим звездам, что скорее всего их поверхность покрыта лавой и там очень высокая температура. Некоторые из этих планет могут подвергаться процессу приливного разрушения, когда их родная звезда своей гравитацией разрывает на части близкий мир.

Именно такая планета была обнаружена и подтверждена астрономами. Она получила название TOI-6255 b, а ее орбитальный период составляет всего 5,7 земных часов. Представьте, что на Земле год длиться меньше 6 часов, так вот на этой планете происходит именно это.


На сегодняшний день астрономы обнаружили почти 100 экзопланет с ультракоротким орбитальным периодом, который составляет менее одного земного дня. Все они являются каменистыми планетами и их масса, и размер не больше, чем в 2 раза превышает параметры Земли. Примерно 0,5% таких планет вращаются вокруг похожих на Солнце звезд

Ученые считают, что каменистые планеты потенциально могут заканчивать свою жизнь в результате приливного разрушения, потому наблюдение за такими мирами, как TOI-6255 b имеет большое значение для понимания в том числе и нашей Солнечной системы.

Экзопланета TOI-6255 b, расположенная на расстоянии примерно 65 световых лет от нас всего на 8% больше Земли по размеру и на 44% — по массе. При этом орбита планета находится слишком близко к тому, что называют пределом Роша.

Это расстояние, на котором меньший объект может вращаться вокруг большего объекта, пока гравитация второго не разорвет первый объект на части. Ученые считают, что приливное разрушение, которому подвергается планета TOI-6255 b привело к изменению ее формы и она стала больше похожа на эллипс, чем на сферу.

Расчеты астрономов показывают, что планета будет уничтожена своей звездой примерно через 400 млн лет. Может показаться, что это очень длительный период времени, но в космическом масштабе он небольшой.

Ученые продолжат исследование этой планеты, чтобы выяснить больше подробностей о ее составе и о том, какая у нее поверхность.

«Международная команда исследователей с участием специалистов из Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) нашла необычные последствия в ионосфере в результате взрыва сверхтяжёлого космического корабля Starship 18 ноября 2023 года», — сообщило издание СО РАН «Наука в Сибири».

Соавтор исследования Юрий Ясюкевич, ведущий научный сотрудник ИСЗФ СО РАН, доктор физико-математических наук говорит, что масштабы возмущения в ионосфере стали неожиданностью для учёных. «Это означает, что мы не понимаем процессы, происходящие в атмосфере», — цитирует его слова научный журнал Nature.

Ясюкевич также отметил, что это первый случай обнаружения нехимической плазменной дыры, образовавшейся в результате техногенного взрыва. «Обычно такие дыры образуются в результате химических процессов в ионосфере из-за взаимодействия с топливом двигателей», — пояснил он, добавив, что исследование таких явлений позволяет глубже понять устройство ионосферы и природу явлений, которые в ней происходят.

В свою очередь, Косуке Хеки (Kosuke Heki), геофизик из Университета Хоккайдо в Саппоро (Япония), сообщил, что дыра в ионосфере из-за взрыва Starship уступает по размерам дыре, которая образовалась в результате извержения вулкана Тонга в начале 2022 года, хотя и превзошла ту, что образовалась в результате падения метеорита недалеко от Челябинска в 2013 году — самого большого за столетие.

Ионосферные возмущения могут вызвать нарушения в работе спутниковой навигации, что может отразиться на работе будущих автономных транспортных средств, а также повлиять на связь и радиоастрономию. По мере увеличения частоты запусков эти эффекты могут стать более серьёзной проблемой, отметил журнал Nature.