Японское космическое агентство показало, как сбросило бомбу на астероид
5 апреля японский космический аппарат «Хаябуса-2» сбросил на поверхность 500-метрового астероида Рюгу бомбу, состоящую из медного снаряда массой 2,5 килограмма и 4,5-килограммового заряда взрывчатого вещества. На высоте около 300 метров снаряд взорвался, направив, разогнанный до скорости 2 километров в секунду 2,5 килограммовый пенетратор в сторону поверхности малого небесного тела.
Космический аппарат, принадлежащий Японскому агентству аэрокосмических исследований (JAXA), находится возле астероида и изучает его особенности вот уже почти целый год. «Хаябсу-2» достиг своей цели и вышел на орбиту Рюгу еще в июне 2018 года. В ходе своей работы аппарат выполнял различные рискованные операции, и все ради того, чтобы лучше разобраться в истории космического камня, который, как считают ученые, хранит некоторые тайны нашей Солнечной системы еще с момента ее формирования.
Сперва зонд спустил на поверхность астероида несколько прыгоходов – компактных роботов, изучивших его поверхность. Затем аппарат максимально сблизился с Рюгу, выстрелил в него танталовой пулей и собрал поднявшиеся в космос частицы его грунта. Однако самая «экстремальная» часть миссии зонда заключалась в сбросе настоящей бомбы на космический объект. Эту операцию аппарат как раз и провел 5 апреля этого года.
Спустя несколько недель японское агентство JAXA наконец-то поделилось кадрами этого события. Они были получены камерой «Хаябуса-2» в момент сброса разрывного снаряда. Съемка проводилась бортовой инфракрасной камерой TIR (Thermal Infrared Camera). К сожалению, видео не показывает сам момент создания кратера на поверхности Рюгу, поскольку аппарат после сброса бомбы сразу же отлетел от объекта на безопасное расстояние, чтобы не быть поврежденным взрывом, но мы можем в очередной раз отчетливо увидеть поверхность астероида с высоты около 500 метров.
После того, как «Хаябуса-2» сбросил заряд, он перелетел на другую сторону Рюгу и находился там в течение двух последних недель. В день операции специалисты JAXA подтвердили, что снаряд достиг поверхности Рюгу. Это событие было зафиксировано автономной камерой DCAM3, которую «Хаябуса-2» «отстрелил» вместе со снарядом – она снимала процесс со стороны.
Предполагается, что космический аппарат пробудет вблизи Рюгу до конца года, а потом вместе с образцами грунта отправится к Земле и в конце 2020 сбросит капсулу с собранным материалом на поверхность нашей планеты для дальнейшего исследования в научных лабораториях.
Китайский луноход миссии «Чанъэ-4» прислал новые снимки поверхности Луны
Посадочный модуль и луноход китайской миссии «Чанъэ-4» в настоящий момент находятся в режиме гибернации, ожидая завершения очередной для них лунной ночи, которая длится около двух земных недель. Оба аппарата работают на поверхности спутника уже больше заявленного срока службы, и перед тем как «заснуть» в очередной раз, передали на Землю новые изображения поверхности обратной стороны Луны, сообщает Planetary Society со ссылкой на Китайское национальное космическое управление.
Высадившись 3 января 2019 года на дно 186-километрового кратера Фон Карман, что находится на обратной (дальней от Земли) стороне Луны ближе к Южному полюсу спутника, посадочный модуль, а также луноход «Юйту-2» занимаются исследованием геологических и химических особенностей и различий среды между ближней и дальней сторонами спутницы нашей планеты. Поскольку Луна находится в приливном захвате Земли (период обращения спутника вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг нашей планеты), она всегда обращена к нашей планете одной и той же стороной. При этом на обоих сторонах Луны имеются свои циклы дня и ночи, которые длятся чуть больше 14 земных суток.
К настоящему моменту посадочный модуль и луноход смогли пережить 4 лунных дня и 4 лунных ночи. 12 апреля оба аппарата вновь погрузились в режим гибернации, ожидая наступления пятых лунных суток. Изначально предполагалось, что аппараты смогут проработать на поверхности обратной стороны Луны максимум в течение трех лунных суток, поэтому все, что идет дальше – вполне весомый бонус для Китайского национального космического управления (CNSA). Тем не менее отмечается, что команда миссии уверена в способности лунохода и посадочного модуля смогут и пятую лунную ночь, встретив 5 лунный день, который начнется 28 апреля.
По последним данным CNSA, луноход «Юйту-2» к настоящему моменту преодолел расстояние в 178,9 метров по лунной поверхности. Эта дистанция превосходит достижение первого китайского лунохода «Юйту-1», который покрыл расстояние 114 метров, пока в буквальном смысле не замерз в феврале 2014, проработав лишь одни лунные сутки.
В ходе четвертых лунных суток «Юйту-2» за период с 29 марта по 1 апреля проехал по лунной поверхности всего 8 метров. После этого оба аппарата «заснули» дневным сном до 8 апреля, чтобы уберечь свою электронику от перегрева от воздействия солнечного излучения. С 8 по 12 апреля луноход «проснулся», покрыл еще 8 метров лунной поверхности, после чего опять ушел в режим гибернации с наступлением пятой лунной ночи.
Как указывает сайт Planetary Society, CNSA не говорит, почему «Юйту-2» в течение четвертых суток покрыл так мало лунной поверхности, однако разработчик миссии «Чанъэ-4» Сунь Чжэчжоу на конференции в Нанкинском университете аэронавтики и космонавтики, проходившей 11 апреля, отметил, что связанно это с тем, что луноход при движении проводил тщательное исследование окружающего грунта с помощью своего спектрометра изображений, работающего в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах (VNIS). Аналогичные задачи аппарат выполнял и в рамках третьих лунных суток.
Панорама лунной поверхности, полученная с помощью камеры лунохода «Юйту-2». Красным кругом отмечен сектор обзора спектрометра VNIS
Согласно последним официальным заявлениям представителей Китайского национального космического управления, все элементы и космические аппараты, принимающие участие в миссии «Чанъэ-4», включая спутник-ретранслятор Цюэцяо, располагающийся в точке Лагранжа L2 системы Земля-Луна работают в номинальном режиме.
Следы «Юйту-2» на поверхности обратной стороны Луны
К сожалению, помимо этих данных, а также нескольких новых изображений лунной поверхности, полученных с помощью панорамной камеры лунохода «Юйту-2», на данный момент сообщить больше нечего. Реальные научные данные, собираемые космическими аппаратами продолжают поступать на Землю, и более подробный отчет о работе китайского посадочного модуля и лунохода мы сможем узнать в ходе специальной конференции, посвященной вопросам изучения дальнего космоса. Она запланирована на июль этого года.
За десятилетия освоения космоса накопилось много происшествий, которые выглядят почти забавными. Да, произошла авария, программа полета частично или полностью сорвана, но, за отсутствием погибших, пострадавших, и серьезных, дорогих потерь, история становится почти смешной. Иногда получается даже, что авария дает новые знания, или ее устранение выводит, казалось бы, потерянную миссию на новые высоты.
Это было неважно
Бывает, что при разработке сложных систем какой-то параметр забывают или считают неважным, а он оказывается вполне себе значимым при реальной эксплуатации. Наверное, самый известный пример —«Луна-1». Задачей станции было прямое попадание в Луну. Для 1959 года это было очень сложно: кроме проблем разгона станции до 11,2 километров в секунду, надо было попасть в небесное тело, имеющее диаметр всего 3400 км и находящееся на расстоянии 350-400 тыс. километров. Одна угловая минута ошибки курса, одна секунда времени старта, один метр в секунду ошибочной скорости — все это смещало точку попадания на сотню километров. Приемлемую точность наведения в таких условиях тогда могла обеспечить только радиокоррекция — параметры полета ракеты фиксировались наземными пунктами, которые в нужное время отправляли на ракету команду на выключение двигателей.
Станции управления дальностью ракеты Р-7
Рассчитывая время выдачи этой команды, баллистики не учли тот факт, что сигнал с наземного пункта дойдет до ракеты не мгновенно, а со скоростью света. В результате двигатели выключились позже, и станция промахнулась мимо Луны. Что любопытно, есть и вторая, еще более прозаическая версия аварии. Пуск был запланирован на 2 января. При настройке наземной станции 1 января персонал допустил ошибку в угле места на 2°, выставив 44° вместо 42°. В результате, система управления «думала», что летит ниже траектории и корректировала несуществующую ошибку. Если оценка промаха в 6000 км верная, то вторая версия выглядит более правдоподобной — от наземного пункта до ракеты было меньше 0,05 световой секунды, такая ошибка не вызвала бы большого промаха.
Поскольку о цели запуска СССР заранее не объявлял, пропаганда превратила эту неудачу в очередной триумф советской космонавтики — «Луна-1» получила название «Мечта» и титул «первой искусственной планеты». Тем более, что вторая космическая скорость была достигнута действительно впервые. И даже научную сенсацию «Луна-1» успешно совершила — у Луны не оказалось магнитного поля.
За океаном жили такие же люди, которые так же забывали учесть какой-нибудь параметр, внезапно оказывавшийся важным. Больше всего, наверное, «повезло» программе «Джемини», где разработчики целых два раза ошиблись, забыв про вращение Земли. Первая ошибка произошла во время миссии «Джемини-3». После успешного выполнения трех витков по орбите корабль штатно вошел в плотные слои атмосферы, но приводнился с большим недолетом. Астронавты заметили нарастающий недолет, и командир Гриссом пытался его исправить, управляя кораблем в процессе торможения («Джемини» был первым кораблем с управляемой посадкой), но подъемной силы не хватило — «Джемини-3» не долетел до цели 84 км. Пришлось больше получаса ждать эвакуационную команду в условиях качающейся на волнах кабины:
От качки у Гриссома даже началась легкая морская болезнь. Кроме того, Гриссому, наверняка, вспоминался его предыдущий полет на «Меркурии», когда корабль утонул, а сам Гриссом чуть было не отправился на дно вместе с ним. Вряд ли это было приятное ожидание. Но в целом, миссия была успешной, и сейчас эта история смотрится скорее забавно.
На «Джемини-5» после успешной восьмидневной миссии посадка снова преподнесла сюрпризы — корабль не долетел до цели целых 130 км. При расследовании происшествия сначала подозрение пало на бортовой компьютер — астронавты еще в процессе посадки заметили данные, которые показались им странными, и пытались исправить ситуацию, действительно уменьшив недолет. Машины оказались не виноваты — при программировании бортового компьютера в него была заложена скорость вращения Земли в 360° в сутки. Но для космических кораблей надо было использовать звездные сутки, в которых Земля поворачивается на 360,98° за 24 часа. За восемь суток полета ошибка накопилась и сдвинула расчетную точку посадки сильно в сторону. Впрочем, ничего страшного не случилось — астронавтов быстро эвакуировали вертолетами.
Вверх тормашками
Закон Мерфи неумолим — если какую-нибудь деталь можно установить неправильно, ее установят неправильно. Смотреть на падение «Протона» в 2013 году грустно — несмотря на эпическую картинку три спутника ГЛОНАСС жалко. История «Космоса-133» 1966 года, когда только в ЦУПе, обсуждая ненормальное поведение корабля, двигателисты и специалисты по системам ориентации обнаружили, что противоположным образом понимают термины «по и против часовой стрелки», сейчас уже может вызвать улыбку. Ходит байка про ракету-носитель «Энергия», на которой блок гироскопов установили «вверх ногами», причем, сделав самодельный адаптер, потому что блок не позволял неверной установки. Но, наверное, самая позитивная история про спутник NASA Genesis.
Миссией спутника был сбор частиц солнечного ветра. Аппарат должен был выйти в район точки Лагранжа L1 и три года собирать частицы на сверхчистые вафли из кремния, корунда и углерода.
Материал вафель был настолько хрупким, что зонд должны были подхватить вертолеты, не дав ему удариться о землю. Но все четыре акселерометра, использовавшихся в системе раскрытия парашюта, были установлены «вверх ногами», и парашют просто не получил команду на раскрытие.
В результате зонд на скорости 300 км/ч врезался в песок штата Юта. В точности по старому комедийному номеру «Астронавт Хосе Хименес»: (Журналист): То есть вы уверены, что вы вернетесь на Землю? (Хосе Хименес): Да, уверен. Но вот, насколько глубоко под нее — еще не знаю. (Журналист): Но ведь конструкторы дали вам что-то, чтобы остановить ваше падение? (Хосе Хименес): Конечно. Штат Невада. А аппарат Genesis попал в список анекдотов потому, что вафли, которые считали очень хрупкими, пережили такой удар. Конечно, задача по извлечению образцов сильно осложнилась песком штата Юта, обломками и рабочими жидкостями зонда, но были получены интересные научные результаты — данные по изотопам аргона и неона позволили отбросить несколько теорий происхождения Солнца, а обнаруженная повышенная концентрация изотопа кислорода-16 еще ждет своего объяснения.
Кстати, закон Мерфи сам Мерфи сформулировал после того, как обнаружил установленные задом наперед акселерометры на стенде для изучения перегрузок.
Так будет лучше
В тетралогии Б.Е. Чертока «Ракеты и люди» есть два дополняющих друг друга анекдота. Ситуация первая — при подготовке к пуску спутника связи «Молния» обнаружили повреждение изоляции. Штанги антенн дополнительно обмотали хлорвиниловой лентой, которая в космосе замерзла, закаменела и не дала раскрыть антенны. Ситуация вторая — успешно прошедший испытания клапан был разобран, и в нем обнаружилось отсутствие одной детали. Деталь установили, клапан собрали, как положено, повторили испытания и получили неприятное замечание — полностью собранный клапан со всеми деталями приобрел недостаток, который пришлось устранять.
Подобная история произошла и в США. Корабли «Джемини» должны были стыковаться со специальной мишенью — разгонным блоком «Аджена» со стыковочным узлом. Но перед стартом «Джемини-9А» мишень на орбиту не вышла из-за аварии ракеты-носителя. На этот случай был резерв — упрощенная мишень ATDA без топлива, но со стыковочным узлом. «Аджену» к старту обычно готовили инженеры компании Lockheed, но, раз «Аджены» на этом старте не было, инженеров Lockheed, несмотря на протесты их самих и представителей NASA, со старта удалили, а ATDA стали устанавливать инженеры компании McDonnell, которая занималась ракетой-носителем. Решая непривычную для них задачу, куда убрать концы шнуров, фиксирующих половинки обтекателя, инженеры McDonnell примотали их изолентой в кажущееся подходящим место — под обтекатели пироболтов. В результате, после подрыва пироболтов уже в космосе шнуры не улетели в сторону, а зафиксировали половинки обтекателя в полуоткрытом положении. По телеметрии эта ситуация не была видна, поэтому прилетевших стыковаться астронавтов ждал неприятный сюрприз:
Стыковаться с таким «злым аллигатором» было нельзя. В наборе оборудования корабля были хирургические ножницы, и астронавты предложили перерезать шнуры, выйдя в открытый космос. На земле провели тест, который показал, что это теоретически возможно, но на ATDA было много острых граней. К тому же ATDA медленно вращалась. Посовещавшись, ЦУП попытки исправить ситуацию запретил. Астронавты ограничились сближением с ATDA и облетом ее на близком расстоянии:
Это сюда
Закон Мерфи также гласит, что, если можно взять кабели неподходящей длины и установить не в тот разъем, это и будет сделано. Анекдотический случай произошел на заре пилотируемой космической программы США. Беспилотная миссия Mercury-Redstone 1 совершила, как шутили злые языки, десятисантиметровый полет:
Что произошло? При старте ракеты от нее должны были отделиться два кабеля — питания и управления. Однако кабель управления был длиннее, чем нужно — его взяли с боевой ракеты Redstone. Кабель изогнули и зафиксировали, надеясь, что этого хватит. Не хватило — крепеж оказался слаб, и, когда ракета уже поднималась в воздух, кабель управления отделился после кабеля питания. В результате на ракете на 29 миллисекунд пропало заземление с кабеля питания. Ток пошел через реле, в норме срабатывающее в конце полета, и переключил его. Двигатель отключился, ракета упала обратно на старт, не успев высоко подняться и, поэтому, сев на стартовое сооружение без повреждений. По окончании активного участка сбрасывалась система спасения, она улетела в сторону. Система разделения не включилась — она ждала невесомости, а акселерометр показывал честное одно «же», нормальное для стояния на стартовом столе. На корабле сработала парашютная автоматика, и, по данным барометрического высотомера (высота меньше 3 км) выбросила парашют. Спустя 30 секунд, не «почувствовав» натяжения строп парашюта, автоматика выбросила и запасной парашют.
ЦУП оказался в сложной ситуации. На старте стояла полностью заправленная ракета. Малейший порыв ветра — парашюты наполнятся, и ракета завалится на бок. Подобраться к ней, чтобы хотя бы срезать парашюты, нельзя — никто не даст гарантии безопасности людей. Некоторые горячие головы в ЦУПе даже предложили выстрелить по бакам из винтовки, чтобы пробить дырки для слива компонентов. Победил здравый смысл — ракету просто оставили на сутки, чтобы ее аккумуляторы разрядились. Повезло — все эти сутки не было ветра, после разряда аккумуляторов парашюты срезали, а ракету успешно сняли со старта.
Похожая ситуация случилась во время полета «Аполлона-6», второго испытательного пуска ракеты Saturn-V. Во время выведения один из пяти двигателей второй ступени стал работать с перебоями. Умная автоматика это заметила… но выключила другой двигатель, потому что провода к двигателям были перепутаны. К счастью, вторая ступень и на трех двигателях смогла вытащить третью ступень с кораблем на орбиту. Программу этого полета полностью выполнить не удалось, но после этого происшествия длину кабелей изменили, теперь их физически нельзя было перепутать. Хорошо, что эта авария случилась в беспилотном полете, условия для аварии устранили, и не пришлось отменять миссию к Луне на первых минутах полета.
Познание через аварию
Удивительно познавательная авария случилась при испытаниях скафандра для «Аполлонов» в барокамере. В условиях почти полного вакуума у инженера-испытателя Джима Леблана отказало крепление шланга, и давление в скафандре начало резко падать:
Кончилось все хорошо — в соседней камере с пониженным давлением сидели люди, готовые прийти на помощь, которые быстро извлекли Леблана из камеры. Зато благодаря этой аварии мы знаем, что при резкой разгерметизации человек успевает почувствовать закипающую на языке слюну перед тем, как потерять сознание. Также мы знаем, что кратковременная разгерметизация для человека неопасна — Джим Леблан дожил минимум до 2008 года, а, может быть, жив и сейчас.
Ничего сложного
Вообще, наверное, это не очень смешно. Но иногда спутники банально роняют. В 2003 году при производстве метеорологического спутника NOAA 19 один техник вывинтил 24 болта, крепящих спутник к платформе, не записав это действие в журнал, а другие техники, не проверив крепления, стали поворачивать его в горизонтальное положение. Результат оказался немного предсказуем:
Конец у истории хороший — несмотря на ущерб в $135 миллионов спутник починили и успешно запустили в 2009 году.
Эпические фейл и вин
Ну и, наконец, самая оптимистичная история. Об этом уже потихоньку забывают, но начало карьеры телескопа «Хаббл» было катастрофическим. Когда телескоп приступил к работе в космосе в 1990 году, выяснилось, что он страдает серьезнейшей сферической аберрацией:
Вместо круга у нормального телескопа тут была бы точка
В процессе расследования выяснилось, что контроль полировки главного зеркала производился неправильно собранным прибором. Два вспомогательных нуль-корректора показывали наличие сферической аберрации, но главный нуль-корректор, в котором в крепление линзы установили лишнюю шайбу, считался наиболее точным, и его неправильным измерениям верили. Имидж NASA улетел ниже плинтуса. Разработчикам телескопа, которые потратили десятилетия на его создание, выражали соболезнования как участникам «национальной катастрофы», а «Хаббл» поместили в один ряд с «Титаником» и «Гинденбургом» в комедии «Голый пистолет2½: Запах страха». Но, к счастью, NASA не сдалось. Уже в 1993 году к «Хабблу» отправилась первая экспедиция. В сложнейших условиях за пять длительных выходов в открытый космос на телескоп установили корректирующее зеркало. Всего к «Хабблу» было совершено пять экспедиций, серьезно модернизировавших телескоп и продлевавших время его жизни. Даже немного жаль, что Спейс Шаттлы больше не летают, и этот исторический телескоп нельзя обслуживать дальше, а после технической «смерти» не получится снять с орбиты, чтобы поставить в музей. Но не будем грустить — последняя миссия обслуживания была в 2009 году, и «Хаббл» еще долго сможет нас радовать шикарными фотографиями:
Составленная в 1679 году Джованни Кассини карта лунной поверхности была первой (одной из самых первых) карт внеземных объектов, составленных с учётом правил топографии. До 19 века была самой точной. На её составление ушло 7 лет астрономических наблюдений и зарисовок. Ссылка на оригинал: https://www.reddit.com/r/MapPorn/comments/b18o56/cassinis_map_of_the_moon_1679/
Новый космоплан Virgin Galactic провел первый пилотируемый полет на ракетной тяге
Компания Virgin Galactic провела первый успешный испытательный пилотируемый полет нового суборбитального космоплана VSS Unity с момента страшной трагедии, произошедшей с другим аппаратом в 2014 году. Новый космоплан достиг сверхзвуковой скорости, после чего безопасно приземлился в Авиационно-космическом порту Мохаве, откуда производился его взлет с помощью самолета-носителя Eve.
Носитель поднял космоплан на высоту 14 173 метров над пустыней, после чего аппарат отсоединился и запустил свой реактивный двигатель. Длительность прожига двигателя VSS Unity составила всего 30 секунд. За это время космоплан, управляемый двумя пилотами, смог развить скорость в 1,87 маха (2231 км/ч).
«После остановки реактивного двигателя Unity продолжил набор высоты, пока не достиг порога в 25 685 метра, после чего начал плавное снижение», — прокомментировал главный исполнительный директор компании Virgin Galactic Джордж Уайтсайдс.
Вскоре после того, как Unity совершил безопасную посадку, за ним последовал и самолет-носитель Eve. Полет Unity на реактивной тяге стал пятым в истории класса SpaceShipTwo и первым с момента крушения Spaceship Enterprise 31 октября 2014 года, в котором один пилот погиб, а второй получил серьезные травмы.
В компании заявили, что космоплан прошел тщательные и множественные проверки, перед тем как был осуществлен его первый пилотируемый запуск.
Оригинальный космоплан класса SpaceShipTwo был построен американской авиастроительной компанией Scaled Composites. В 2016 году Virgin Galactic представила обновленный дизайн SpaceShipTwo, легший в основу VSS Unity и построенный компанией Spaceship Company. Она является дочерней фирмой Virgin Group. В новом аппарате постарались предусмотреть все нюансы, чтобы избежать любой вероятности повторения трагедии 2014 года. Помимо VSS Unity компания также построила два дополнительных аппарата, которые, возможно, также станут частью суборбитального флота Virgin Galactic и в недалеком будущем будут возить туристов к границам космического пространства.
В ноябре 2017 года Virgin Galactic предпринимателя и миллиардера из Британии Ричарда Брэнсона продала около 900 билетов первым космическим туристам. Каждому пришлось заплатить за билет по 250 000 долларов.
При коммерческих полетах, при достижении определенной высоты космоплан будет запускаться в космос на высоту около 109 километров над поверхностью Земли. Спустя несколько минут полета аппарат будет плавно садиться обратно как самолет.
Совсем недавно компании Брэнсона получили существенную инвестиционную поддержку от Саудовской Аравии, вложившей в Virgin Galactic, Spaceship Company и Virgin Orbit один миллиард долларов. К моменту официального анонса Брэнсон заявил, что Virgin Galactic уже близка к намеченной цели.
«Мы находимся всего в нескольких месяцах о того момента, когда Virgin Galactic начнет отправлять людей космос, а Virgin Orbit – запускать околоземные спутники», — отметил тогда Брэнсон.
