Артемида, Психея и Дарт (не Вейдер): самые ожидаемые космические миссии 2022 года

В 2022 году разные космические агентства планируют запустить целый ряд миссий, чтобы исследовать космос. В то же время несколько аппаратов, запущенных ранее, начнут непосредственно выполнять свои задачи: собирать данные или просто врезаться в астероид, чтобы изменить траекторию его движения. 

hromadske рассказывает о самых интересных событиях в космической сфере, свидетелями которых мы станем в следующем году.

Psyche, или путешествие в центр планеты

1 августа NASA планирует запустить космический аппарат Psyche (Психея) для исследования астероида 16 Psyche.

Сначала может показаться, что это лишь одна из нескольких миссий по исследованию астероидов и, возможно, не самая интересная из них. Ведь, в отличие от японской «Хаябуса-2» или другой американской миссии «Осирис-Рекс», она не предусматривает непосредственного контакта с космическим телом, чтобы собрать и доставить образцы его вещества на Землю.

Но это ложное впечатление, ведь ее цель — 16 Psyche — необычный астероид, и подобные ему еще никогда не исследовались вблизи. Как и миллионы других астероидов, он вращается вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера в так называемом главном поясе астероидов. Его диаметр превышает 200 километров, что делает его одним из самых больших объектов в этой части космоса. Для сравнения, астероиды Паллада и Веста имеют диаметр более 500 километров каждая, а диаметр карликовой планеты Церера в том же главном поясе — примерно 900 километров.

Но дело не в размерах. Если говорить простыми словами, большинство этих астероидов по своему строению напоминают камень. А вот Психея состоит из железа и никеля. Существует теория, согласно которой этот астероид — часть бывшей планеты по размеру близкой к Марсу. Как и положено такому большому телу, оно было шаровидной формы, и внутри него сформировались разные слои, в том числе — железно-никелевое ядро.

Но потом на своем пути планета столкнулась с другим небесным телом, что довольно часто случалось в молодой Солнечной системе. В результате столкновения внешняя оболочка планеты «облупилась», а железно-никелевое ядро ​​осталось. Это и есть современный астероид Психея. Кстати, на его поверхности хорошо виден огромный кратер — результат столкновения с другим небесным телом.

Насколько верна эта теория, должна выяснить миссия Psyche. По плану, в 2026 году космический аппарат достигнет астероида, выйдет на орбиту вокруг него и начнет собирать информацию об этом небесном теле. Но миссия Psyche может рассказать нам не только о необычном и интересном астероиде, но и об истории и строении нашей планеты, а также про Марс, Венеру и Меркурий. Ведь исследование Психеи — это словно осуществление невозможного путешествия к центру нашей планеты.

ExoMars, или очередная попытка поиска жизни на Марсе 

На 20 сентября 2022 года запланирован второй запуск в рамках программы ExoMars, задача которой — поиски следов жизни на Марсе.

Программа состоит из двух миссий и, соответственно, двух запусков. Первый состоялся в 2016 году и предусматривал выведение на орбиту вокруг Марса космического аппарата Trace Gas Orbiter, а также посадку на поверхность Красной планеты посадочного модуля Schiaparelli.

Первая часть задачи была успешно выполнена — Trace Gas Orbiter работает на орбите. В частности, совсем недавно сообщалось, что с его помощью удалось обнаружить большие залежи водяного льда за пределами полярных регионов, где о них было давно известно. Но Schiaparelli постигла неудача — во время посадки он на большой скорости врезался в поверхность Красной планеты и разбился.

По плану, в 2022 году должна стартовать вторая часть миссии. Она предусматривает доставку на поверхность Марса посадочной платформы «Казачок», разработанной «Роскосмосом» вместе с Европейским космическим агентством (ESA), а также марсохода «Розалинд Франклин» (его сконструировало ESA).

Задача посадочной платформы состоит в том, чтобы в течение как минимум одного года собирать информацию об атмосфере и метеорологических условиях на Марсе. А ровер «Розалинд Франклин» будет анализировать образцы поверхности в поисках следов жизни.

Аппарат назван в честь известной исследовательницы, внесшей большой вклад в открытие структуры ДНК. Он весит более 300 килограммов, у него шесть колес, с помощью которых ежедневно будет передвигаться в среднем на 100 метров.

Кроме научных инструментов, он оборудован специальным буром, позволяющим извлекать образцы породы с глубины до двух метров — этого не мог ни один из его предшественников.

Запуск будет происходить с космодрома Байконур с помощью ракеты «Протон». Стоит сказать, что до сих пор на поверхности Марса не работал ни один европейский аппарат — они либо не могли совершить посадку, либо не работали по другим причинам.

DART: запланированное столкновение с астероидом

В сентябре произойдет первое запланированное столкновение космического корабля с астероидом. Речь идет об американской миссии DART (Double Asteroid Redirection Test), запуск которой состоялся в ноябре 2021 года.

Ее цель — поставить эксперимент, чтобы на практике проверить, как можно изменить орбиту астероида, если он будет угрожать Земле.

Для этого выбрали околоземный астероид Дидим. Это двойная система, состоящая из большего тела диаметром примерно 780 метров и меньшего размером около 160 метров. Он никоим образом не угрожает Земле, именно его среди многочисленных кандидатов выбрали в качестве «тренажера».

После того как космический аппарат на скорости 6,6 км/с врежется в меньший астероид, его траектория изменится почти незаметно. Но из-за этого в свою очередь изменится орбита большего тела, с которым они связаны гравитационным взаимодействием. Этих небольших изменений должно быть достаточно, чтобы избежать потенциального столкновения астероида с Землей.

Все это можно рассчитать теоретически, но невозможно знать, насколько такие расчеты правильны, если речь идет о реальных, а не абстрактных астероидах, и насколько вообще эту технологию можно применять на практике. Хотя до сих пор нам неизвестен ни один астероид, который может угрожать Земле, но однажды он может появиться, и тогда нужно будет действовать точно, чтобы избежать катастрофы.

В момент столкновения астероид будет находиться в 11 миллионах километров от Земли, а за событием будут следить как наземные телескопы, так и миниатюрный космический аппарат, который предварительно отделится от основного модуля DART.

В 2024 году Европейское космическое агентство запустит аппарат «Гера» к двойной системе астероидов, чтобы более детально изучить последствия столкновения.

Телескоп «Джеймс Уэбб», или новый взгляд на Вселенную

В 2022 году ученые получат первые данные наблюдений от космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), запуск которого состоялся в конце 2021 года. Около месяца ему понадобится, чтобы добраться до так называемой точки Лагранжа L2, в которой он будет оставаться не менее пяти лет.

Эта точка расположена в 1,5 миллионах километров от нашей планеты таким образом, что Земля постоянно затеняет космический аппарат от Солнца. Примерно до середины года JWST будет готовиться к проведению наблюдений. Для этого ему нужно развернуть солнцезащитный экран и собрать из отдельных элементов свое 6,5-метровое зеркало (продробнее о нем мы рассказывали в материале, посвященном запуску JWST). Также, прежде чем начнутся наблюдения, нужно откалибровать и настроить все приборы.

В программе работы JWST предусмотрены исследования самых разных объектов. Одно из наиболее интригующих — изучение экзопланет, то есть планет, вращающихся вокруг других звезд. Оборудование телескопа позволяет анализировать состав их атмосфер, и из этого, среди прочего можно делать если не выводы, то обоснованы предположения о том, есть ли на этих планетах жизнь. Ведь некоторые соединения могут образовываться только благодаря деятельности живых организмов, а значит, являются маркерами жизни.

Возможно, благодаря работе JWST мы уже в ближайшее время получим существенные доводы в пользу того, что жизнь есть и за пределами Земли. Впрочем, даже если это и так, добраться до какой-нибудь из таких экзопланет, чтобы точно в этом убедиться, при современном развитии технологий невозможно.

В нашей Солнечной системе телескоп «Джеймс Уэбб» будет наблюдать за разными объектами: планетами, астероидами, кометами и т.д. Но JWST будет «смотреть» и гораздо дальше: на другие галактики, на расстояние около 13,5 миллиарда километров, где можно увидеть Вселенную, какой она была вскоре после Большого взрыва.

Artemis 1: в нескольких шагах до возвращения на Луну

По последним данным, в марте 2022 года состоится запуск миссии Artemis 1. Это часть большей программы Artemis («Артемида»), цель которой — вернуть человечество на Луну после полувекового перерыва. Осуществляет программу NASA вместе с международными партнерами.

Задача Artemis 1 — испытание комплекса новых технологий, позволяющего совершать пилотируемые полеты за пределы околоземной орбиты — прежде всего к Луне. В его состав входит самая мощная в мире на сегодняшний день ракета Space Launch System (SLS), а также космический корабль «Орион», рассчитанный на четырех космонавтов.

Но в этот раз людей на борту не будет, а весь полет пройдет в автоматическом режиме. Запуск произойдет с космодрома на мысе Канаверал, затем корабль выйдет на орбиту вокруг Луны. Там он пробудет несколько дней и вернется на Землю.

В зависимости от точной даты запуска весь полет продлится 4-6 недель. Прежде чем совершить пилотируемый полет, NASA хочет проверить надежность и безопасность всех систем. Среди прочего — как хорошо корабль будет защищать экипаж при вхождении в атмосферу Земли, когда обшивка нагреется до отметки свыше 2700°C (для сравнения: железо плавится при температуре менее 1600°C, а при отметке 2862°C уже закипает).

Если все пойдет хорошо, то в ближайшие годы человек вернется на Луну, где в последний раз мы были в 1972 году.