История космического туризма, часть 3: от журналистов и учителей к миллиардерам

Читали первую и вторую часть? Самое время перейти к тому, что сейчас происходит на наших глазах.

8 декабря 2021 года на «Союзе МС-20» к МКС впервые за 12 лет прибыли новые космические туристы. Список «космотуристов» пополнили Юсаку Маэзава и Йозо Хирано. В 2021 году набрался внушительный список людей, которые прикоснулись к космосу. Большинство взмыли к границе космоса, но некоторые совершили и орбитальный полёт.

2021 год положил начало суборбитальному туризму. Сразу две компании отправили свои корабли к 100-км отметке.

Суборбитальный полёт миссии Virgin Galactic Unity 22 состоялся 11 июля. Формально корабль не достиг линии Кармана, где начинается космос, но подобрался очень близко к нему. Космоплан поднялся на 86 км. В экипаж вошли пилоты — Дэвид Маккей и Майкл Масуччи, пассажиры — бывшая астронавт NASA Бет Мозес, индианка Сириша Бандла, инженер Килин Бэннет, а также глава компании Virgin Galactic Ричард Брэнсон. Полёт длился всего пару часов, из которых туристы несколько минут смогли «поплавать» в невесомости.

А 20 июля 2021 года 100-км отметку преодолел корабль New Shepard, который летал в полностью автоматическом режиме. В суборбитальный полёт отравился экипаж во главе с миллиардером Джеффом Безосом, его брат Марк, 82-летняя Уолли Фанк и 18-летний сын миллиардера из Нидерландов Оливер Дамен. Интересно, что Фанк стала самым возрастным человеком, достигшим линии Кармана, а Дамен — самым молодым.

Если компании Virgin Galactic запретили полёты до следующего года (самолёт-носитель вышел за границы допустимой траектории полёта), то Blue Origin совершила и второй запуск. Второй New Shepard полетел 13 октября 2021 года. В экипаж вошли представитель Blue Origin Одри Пауэрс, бывший инженер NASA и сооснователь компании Planet Labs Крис Бошуайзен, сооснователь компании Medidata Глен де Ври и 90-летний канадский актёр Уильям Шетнер.

После долгого перерыва полетели туристы и в орбитальный полёт. В миссии Inspiration4 с 16 по 18 сентября 2021 года космический корабль SpaceX Crew Dragon нёс четырёх туристов. Стыковки к МКС не было, зато корабль взмыл на высоту почти в 600 км. В экипаж вошли миллиардер Джаред Айзекман, геолог Шан Проктор, медсестра Хейли Арсено и инженер по обработке данных в авиастроительной корпорации Lockheed Martin Кристофер Семброски.

И это еще не всё. До конца года ожидается третий суборбитальный полёт Blue Origin. В New Shepard впервые полетят шестеро туристов: Дилан Тейлор, Лаура Шепард (дочь первого астронавта США, в честь которого и названа программа New Shepard), Майкл Страхан, Лейн Бесс, Кэмерон Бесс и Эван Дик.

Год 2021 получился поистине космическим: запущен массовый суборбитальный космический туризм, вернулись коммерческие полёты на орбиту и к МКС. И это ещё не считая научно-просветительского проекта «Вызов», когда на МКС полетели профессиональные актриса и режиссёр. Надеемся, что приближается время, когда в космос можно будет полететь «по профсоюзной путёвке», как говорил Сергей Королёв.

Охотник за «кротовыми норами»: что сможет обсерватория «Спектр-М»/«Миллиметрон»

8 декабря 2019 года рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» начала свою работу в точке Лагранжа L2. Это одна из лучших рентгеновских обсерваторий на ближайшие 10—15 лет. Она каждые полгода способна делать обзор всего неба, видеть звезды и чёрные дыры почти до границ видимой Вселенной. О «Спектр-РГ» Pro Космос уже писал. В этот раз мы решили рассказать об одном из её последователей — аппарате «Спектр-М» миссии «Миллиметрон», который планируют запустить в 2029—2030 году.

Обсерватория «Спектр-М» предназначена для изучения Вселенной в миллиметровом и инфракрасном диапазонах. Её уникальное разрешение и высокая чувствительность помогут хорошо рассмотреть активные ядра галактик. Не исключено, что некоторые объекты, похожие на чёрные дыры, окажутся «кротовыми норами» — гипотетическими объектами, существование которых пока было предположено только теоретически. Самое ценное, что они могут служить «порталами» для мгновенного перемещения между галактиками.

У «Спектра-М» будет параболическая антенна-зеркало диаметром 10 м. При этом «Миллиметрон» будет способен работать и в режиме интерферометра — совместно с наземными телескопами (Event Horizon Telescope и ALMA), что увеличит его разрешающую способность. В итоге на будущей обсерватории миллиметрового диапазона планируется достичь разрешения в 37 миллиардных угловой секунды. Оно позволит разглядеть даже самые удалённые объекты с невероятно малым угловым размером. Для устранения помех детекторы «Миллиметрона» охлаждаются почти до абсолютного нуля — всего до 1,4 градусов Кельвина (-271,75°С). На сайте проекта указано, что детектор может быть охлажден и до 0,1 градуса Кельвина!!! Также защититься от помех в различных диапазонах позволит расположение аппарата в точке Лагранжа L2, в 1,5 млн км от Земли. Там не помешают помехи от земных источников, а наша планета закроет аппарат от Солнца, чтобы оно разогревало аппарат минимально. Планируемый срок работы «Спектр-М» — 10 лет.

По сложности и масштабу «Миллиметрон» можно сравнить с орбитальной обсерваторией имени Джеймса Уэбба, созданной NASA/ESA, запуск которой планируется 22 декабря 2021 г.

«Спектр-М» завершит масштабный российский научный проект из четырёх орбитальных обсерваторий серии «Спектр» для работы в различных диапазонах. Первый из них, «Спектр-Р» («Радиоастрон») для радиодиапазона, был запущен в 2011 г. и проработал до 2019 г. Следом был запущен именинник «Спектр-РГ» для рентгеновского диапазона. Третий телескоп серии, «Спектр-УФ» для ультрафиолетового диапазона, планируется запустить в 2025—2026 г.

Что ищет миссия NASA IXPE и зачем ей поляризация космических рентгеновских лучей

9 декабря в 09:00 мск с космодрома на мысе Канаверал стартовала РН Falcon 9 с орбитальной рентгеновской обсерваторией IXPE (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer). Совместный проект NASA и Итальянского космического агентства (ASI) предназначен для измерения поляризации космических рентгеновских лучей от различных источников в дальнем космосе: например, чёрные дыры и нейтронные звёзды. Он будет действовать точечно, планируя за два года миссии отработать около 50 самых высокоэнергичных источников рентгеновского излучения во Вселенной, включая сверхмассивную чёрную дыру, расположенную в центре нашей галактики Млечный Путь.

Рентгеновские лучи — электромагнитные волны высокой энергии. Большая часть света, который мы видим в мире, не поляризован. Но именно поляризованный свет и электромагнитные волны других диапазонов, в том числе рентгеновского, очень интересны учёным. Они могут нести информацию о магнитных полях и химическом составе вещества, с которым взаимодействует излучение. Ученые надеются использовать изображения IXPE для уточнения своих теорий о различных небесных средах и объектах внутри них. К примеру, это позволит измерять вращение чёрных дыр и даст возможность замечать изменения в [скорости] этого вращения. Кроме того, задача миссии состоит в изучении эффектов квантовой физики и общей теории относительности на гравитацию, энергию, электрические и магнитные поля в экстремальных условиях.

«Поляризация — одно из очень специфических свойств фотонов. Оно связано с направлением плоскости, в которой колеблется электрическое поле рентгеновских лучей. Когда рентгеновские лучи взаимодействуют с нашим детектором, фотон исчезает, и на его месте появляется электрон. Что мы пытаемся сделать, так это «пойти по стопам» этого электрона и восстановить направление плоскости колебания излучения», — рассказывает Лука Балдини (Luca Baldini), со-исследователь миссии IXPE из Национального института ядерной физики в Пизе, Италия.

IXPE дополнит научную миссию рентгеновской обсерватории NASA Chandra. Кроме того, потенциально цели для него может наметить российская рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» (Pro космос уже писал о нём), уже два года успешно работающая в точке Лагранжа L2. Планируется, что два телескопа миссии (ART-XC им. Павлинского и немецкий eROSITA) к 2023 г. создадут рентгеновскую карту всего неба, которая будет в 30—40 раз детальнее существующей. «Спектр-РГ» уже провёл 3 полных обзора звёздного неба, обнаружив столько объектов «сколько другие рентгеновские обсерватории зарегистрировали за десятилетия работы». Pro космос планирует подробно рассказать об этом в отдельном материале по итогам интервью с Александром Лутовиновым, зам. Директора ИКИ РАН. А значит, работы прибавится и IXPE для точечного изучения самых интересных источников.

Как запускали миссию NASA IXPE: выбор ракеты, состав оборудования аппарата

9 декабря в 09:00 мск с космодрома Канаверал стартовала РН Falcon 9 с орбитальной обсерваторией IXPE совместной миссии NASA и Итальянского космического агентства (ASI). Она предназначена для измерения поляризации космических рентгеновских лучей (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer, IXPE). Pro Космос ранее писал о научных задачах миссии.

Обсерватория IXPE состоит из двух частей — сборки из трёх рентгеновских телескопов и сервисной платформы космического аппарата с приёмным блоком изображений, которые соединены друг с другом раздвижной фермой. Каждый из трёх телескопов IXPE диаметром 0,27 м и фокусным расстоянием 4 м, оснащен набором зеркал и детектором. Детекторы распознают четыре характеристики улавливаемого излучения: направление, время прихода, энергию и поляризацию. Данные о поступающих рентгеновских лучах от всех этих детекторов объединяются для создания изображения.

Аппарат миссии IXPE станет самой лёгкой полезной нагрузкой (обсерватория весит всего 330 кг), когда-либо выведенной ракетой-носителем SpaceX Falcon 9. Обсерватория IXPE будет работать на экваториальной орбите высотой 600 км, отклонение от нулевого меридиана не превысит 0,2°.

Экваториальная орбита нужна для минимизации влияния на чувствительные приборы обсерватории Южно-Атлантической магнитной аномалии (место, где радиационные пояса ближе всего подходят к поверхности Земли).

Вместо того, чтобы полететь по прямой на восток или северо-восток с мыса Канаверал, Falcon 9 выходит на орбиту с наклонением 28°, но над экватором включается вторая ступень, чтобы изменить плоскость орбиты до практически нулевой. На этот маневр, называемый «собачья нога» уходит практически всё оставшееся топливо ракеты. Если бы не этот манёвр, Falcon 9 могла бы забросить на ту же высоту полезную нагрузку массой в 14 т. Но в случае запуска IXPE грузоподъёмность снизилась ниже 1 т.

Для старта научной миссии NASA изначально рассматривало малую ракету-носитель Pegasus XL от Northrop Grumman с воздушным стартом. IXPE был оптимизирован под небольшие размеры её головного обтекателя (диаметр 1,27 м). При старте с атолла Кваджалейн в Тихом океане, Pegasus XL без проблем вывела бы обсерваторию на экваториальную орбиту. Но пуск со SpaceX оказался просто дешевле: $50,3 против $56 млн. В итоге IXPE в сложенном виде (диаметр 1,1 м при длине 2,2 м) смотрелась просто крохой в большом обтекателе Falcon 9 (диаметр 5,2 м при длине 13,9).

Фото дня: заправка топливом телескопа James Webb

На космодроме Куру во Французской Гвиане завершилась процедура заправки топливом космической обсерватории James Webb. Персонал работает в защитных костюмах из-за применения токсичной топливной пары гидразин/амил (он же тетраоксид диазота, N2O4).

Двигатели на самом телескопе нужны для поддержания гало-орбиты вокруг точки Лагранжа L2. Запуск телескопа, самой сложной и дорогой миссии в дальнем космосе стоимостью $10 млрд, запланирован на 22 декабря.