Зонд к Юпитеру, солнечная обсерватория и образцы астероида: 6 космических миссий 2023 года

2022 год запомнился множеством ярких космических открытий. В этом году в полную силу начал работать космический телескоп «Джеймс Уэбб», пилотируемый корабль «Орион» совершил первый шаг к возвращению человечества на Луну, а Китай построил собственную космическую станцию. 2023 год обещает быть не менее насыщенным. «Хайтек» рассказывает о нескольких интересных миссиях, на которые стоит обратить внимание.

Ледяные миры Юпитера

В апреле 2023 года Европейское космическое агентство планирует запустить миссию Jupiter Icy Moons Explorer («Исследование ледяных спутников Юпитера») или JUICE. Автоматическая межпланетная станция отправится в восьмилетнее путешествие, чтобы впервые выйти на орбиту спутника внешней Солнечной системы — Ганимеда. 

Основная задача миссии — исследовать три далеких мира — покрытых ледяной коркой океана, состоящих, как полагают ученые, из жидкой воды. Это спутники Юпитера Ганимед, Европа и Каллисто. 

Космический корабль проведет несколько месяцев на орбите Юпитера, облетит вокруг Европы, Ганимеда и Каллисто и, наконец, выйдет на стационарную орбиту у Ганимеда. Основная миссия начнется в 2031 году за полгода до сближения с крупнейшей планетой Солнечной системы и продлится четыре года. Космический зонд будет искать ответы на вопросы, что представляют из себя ледяные миры, окружающие Юпитер, могла ли там существовать в прошлом и существует ли сейчас жизнь и как формируются газовые гиганты и их спутники.

Изображение: NASA/JPL/DLR

Корабль JUICE нанесет океаны спутников на карту с помощью радиолокационных инструментов и будет искать биосигнатуры (молекулы, связанные с живыми организмами) на поверхности льда Европы. Поверхность этого спутника покрыта трещинами, вызванными внутренней активностью из-за чего молекулы из океана, могут проникать в открытый космос.

Художественная иллюстрация миссии JUICE. Изображение: ESA/ATG medialab (корабль); NASA/ESA/J. Nichols (Юпитер); NASA/JPL (Ганимед); NASA/JPL/University of Arizona (Ио); NASA/JPL/DLR (Каллисто и Европа)

Солнечная обсерватория «Адитья L1»

Амбициозным стартом планирует начать год Индийская организация космических исследований (ISRO). Ожидается, что уже в первом квартале 2023 года в космос будет запущена миссия «Адитья L1» (Aditya L1) — первая солнечная космическая обсерватория, разработанная в этой азиатской стране. Кроме того, это только второй индийский астрономический спутник. До этого в 2015 году был запущен Astrosat, изучающий космическое пространство в ультрафиолетовом и рентгеновском излучении.

В переводе с санскрита «Адитья» означает «Солнце», а L1 в названии отсылает к соответствующей точке Лагранжа. Она расположена на линии, соединяющей центры масс Земли и Солнца, в том месте, где равные силы притяжения двух тел позволяют спутникам сохранять стабильное положение. Космическому аппарату потребуется 109 дней с момента запуска, чтобы достичь точки Лагранжа L1, расположенной на расстоянии около 1,5 млн км от Земли. 

Спутник «Адитья L1» будет одновременно наблюдать за разными слоями Солнца. В том числе он сможет фиксировать изменения в фотосфере, хромосфере и солнечной короне, а также наблюдать за потоками солнечного ветра, вспышками и корональными выбросами массы. Исследователи полагают, что одновременные изображения различных слоев атмосферы Солнца покажут пути, по которым энергия направляется и передается внутри звезды.

Точки Лагранжа в системе Солнца и Земли. Изображение: Lagrange_points.jpg: created by NASAderivative work: Xander89, CC BY 3.0, через Викисклад
Точки Лагранжа в системе Солнца и Земли. Изображени: Anynobody, CC BY-SA 3.0, через Викисклад

Телескоп у «Небесного дворца»

В конце 2023 года Китай запустит на низкую околоземную орбиту свой модифицированный аналог «Хаббла». «Сюньтянь» (Xuntian, «Небесный часовой» в переводе с китайского) или CSST — это автономный исследовательский спутник с оптическим телескопом. 

«Сюньтянь» будет вращаться по той же орбите, по которой движется китайская космическая станция «Тяньгун» («Небесный дворец»). Это не случайно, модуль будет снабжен собственными двигателями, с помощью которых он будет сближаться с космической станцией для проведения ремонтных работ, модернизации и обслуживания.

«Сюньтянь» представляет собой сооружение размером с автобус, длина которого равна длине трехэтажного дома. Апертура флагманского китайского телескопа составляет два метра — это немного меньше, чем у «Хаббла», похожего по функциям и возможностям. Но преимущество CSST — в широком поле зрении (области неба на одном снимке): его площадь в 350 раз больше, чем у космического телескопа ЕКА и НАСА.

По оценке разработчиков, со своей орбиты «Сюньтянь» будет делать снимки 40% неба. Он будет наблюдать за более чем миллиардом галактик и измерять их положение, форму и яркость, чтобы изучать, как они развиваются. Кроме того, телескоп поможет определить верхний предел массы нейтрино и будет искать и исследовать темную материю и темную энергию.

Художественная иллюстрация телескопа «Сюньтянь» на орбите. Изображение: Jaimito130805, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Доставка образцов Бенну на Землю

В сентябре 2023 года космический корабль миссии OSIRIS-REx сбросит на Землю образцы, собранные на астероиде Бенну. «Посылка», отправленная на Землю, завершит семилетнюю основную миссию, а космический зонд продолжит путешествие к новой цели — астероиду Апофису, сближающемуся с Землей. 

До сих пор доставить образцы с астероидов удавалось только Японскому агентству аэрокосмических исследований (JAXA). В 2010 году зонд «Хаябуса» сбросил на Землю капсулу с образцами астероида Итокава, а в 2020 — «Хаябуса-2» доставил образцы Рюгу. Исследование уже помогло уточнить теории происхождения жизни, астероидов и прошлое Солнечной системы. 

Сложность миссии по возврату образца состоит в необходимости очень точно выбрать и рассчитать траекторию, объясняют в НАСА. Если капсула пройдет слишком высоко, она вылетит из атмосферы, а если под слишком большим углом к поверхности — сгорит, не долетев до Земли.

Серия маневров, которая начнется в июле 2023 года, приблизит космический зонд на расстояние около 250 км от поверхности Земли. Это достаточно близко, чтобы выпустить капсулу с образцом для точной посадки — с парашютом на испытательном полигоне в пустыне Большого Соленого озера в штате Юта.

Доставка образцов на Землю во время миссии OSIRIS-REx. Видео: NASA

Анализ «земного» ядра

В октябре 2023 года НАСА планирует запустить еще одну миссию по исследованию астероидов. В отличие от всех предыдущих она будет нацелена не на каменный или ледяной объект, а на шар из металла. 

Глубоко внутри планет земной группы, включая Землю, ученые предполагают наличие металлических ядер. Исследовать их напрямую невозможно — все знания получены с помощью косвенных наблюдений, например, анализа распространения акустических волн сквозь породы, и моделирования. Астероид Психея — уникальная возможность исследовать основу планет «на ощупь».

Психея вращается вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Это крупнейший известный астероид из плохо изученного класса M (металлических астероидов). Он представляет открытое железно-никелевое ядро ранней планеты, одного из строительных блоков нашей Солнечной системы, отмечают в НАСА.

Космическому аппарату предстоит долгое путешествие: к своей цели он, как ожидается, приблизится только в 2029 году. Зонд должен будет исследовать астероид, чтобы найти ответы на вопросы: если Психея в прошлом была планетой, как она сформировалась и разрушилась, а, если формирование планеты не было завершено, то, что этому помешало.

Художественная иллюстрация миссии «Психея». Изображение: NASA/JPL-Caltech

Поиск темной энергии

Почему Вселенная ускоряется и какова природа источника, ответственного за это ускорение, которое физики называют темной энергией — ответить на этот вопрос попробует новый космический телескоп ЕКА «Евклид». 

Космический телескоп видимого и ближнего инфракрасного диапазона будет запущен в третьем квартале 2023 года. Его задача: исследовать, как Вселенная развивалась в течение последних 10 млрд лет, чтобы подтвердить и уточнить основные положения современной космологической модели. 

Телескоп будет искать следы темной энергии и гравитации с помощью двух взаимодополняющих космологических зондов для регистрации признаков скорости расширения Вселенной и роста космических структур. Новый спутник будет с высокой точностью оценивать барионные акустические колебания и красное смещение пространства.

Спутник отправится в точку Лагранжа L2, расположенную на расстоянии около 1,5 млн км за нашей планетой на линии, соединяющей Землю и Солнце. Ожидается, что «Евклид» будет наблюдать около 10 млрд источников света, из которых более 1 млрд будет использоваться для слабого гравитационного линзирования, а несколько десятков млн для расчета красного смещения.

Художественная иллюстрация телескопа «Евклид». Изображение: ESA

Читать далее:

Гробницу «акушерки Иисуса» раскопали: ученые рассказали, что они там нашли

Эйнштейн снова не прав и его главную теорию переписали: как это меняет мир

Потеря одного атома кислорода приводит к рождению девочек с XY-хромосомой

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука
Новый препарат может обратить диабет вспять
Наука
На Марсе участились полярные сияния: что это значит
Космос
Форма известной туманности оказалась совсем не такой, как считали ученые
Наука
Исламский «Экскалибур» нашли в Испании: ему больше 1000 лет
Наука
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости