🟣 Вопрос-ответ. Часть 3

🔹 Почему в России не уделяется внимание проектам по поиску планет в других системах?

Игорь Маринин: Такой вопрос возник, вероятно, потому, что в России не принято рекламировать свои достижения так же феерически, как это делают на Западе. Поиском экзопланет российские ученые начали заниматься всего около пяти лет назад и не с помощью космических аппаратов, а с помощью наземных телескопов и автоматизированных систем обработки фотографий.

С 2020 года ученые в ФГБУ «Специальная астрофизическая обсерватория» РАН в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики на 50-сантиметровом роботизированном телескопе проводят наблюдения с целью обнаружения экзопланет методом транзитной фотометрии. Этот метод заключается в наблюдении за звездой и фиксации изменения ее блеска, вызванного проплывающей на ее фоне планетой.

Насколько мне известно, уже обнаружено не менее восьми планет, которые могут оказаться экзопланетами, то есть располагаться в так называемой «зеленой зоне» звезды, где теоретически возможно наличие каких-то форм жизни. Кроме того, ученые Государственного астрономического института им. Штернберга (ГАИШ) МГУ придумали новый способ обработки информации, получаемой уже много лет сетью 40-сантиметровых телескопов МАСТЕР для поиска экзопланет. При этом робот следит самостоятельно за заданными участками неба и собирает информацию от телескопов сети МАСТЕР в специальный архив после первичной обработки. Сейчас в нем накоплены сведения более чем за 20 лет, что дает огромную базу для анализа.

🔹 Насколько дорого стоил бы проект (возможно коммерческий) по организации облетов Луны? Почему в 2000-х годах проект Space Adventure так и не был реализован?

Игорь Афанасьев: В 2005 году РКК «Энергия» вместе с частной фирмой Space Adventures предложила проект коммерческого облета Луны 1-2 туристов на корабле «Союз-ТМА» по траектории свободного возвращения. Для старта с околоземной орбиты корабль должен был состыковаться с отдельно запущенным разгонным блоком «ДМ», который затем разогнал бы его в сторону Луны. После этого корабль по петлеобразной траектории вернулся бы на Землю.

Для реализации этого проекта потребовались бы следующие шаги:

1. Модернизация «Союза ТМА»: усиление теплозащитного экрана, установка системы дальней связи и проведение дополнительного комплекса наземных испытаний.

2. Запуск пилотируемого корабля («Союз ТМА» плюс ракета-носитель «Союз ФГ»).

3. Запуск разгонного блока («ДМ» с дополнительной системой стыковки плюс ракета-носитель «Протон-М»).

4. Проведение летных испытаний всей системы, включая минимум 1-2 беспилотных облета без аварий.

Очевидно, что затраты на такую миссию были бы в 3-5, а то и в 10 раз выше, чем на обычный полет «Союза ТМА» на МКС. Вопрос о целесообразности такого полета вне рамок национальной космической или международной программы остается открытым.

20 июля 2006 года глава РКК «Энергия» Николай Севастьянов объявил, что первый пилотируемый облет Луны на модернизированном «Союзе» планируется на 2012 год. Однако после его отставки 22 июня 2007 года проект туристического облета Луны был закрыт.

🔹 Полёт «Луны-27» будет реализован на двух изделиях? Вопрос решен окончательно?

Игорь Маринин: По словам научного руководителя Института космических исследований РАН Льва Матвеевича Зеленого, в программу «Космос» заложено изготовление посадочной станции «Луны-27» в двух экземплярах. Обе полетят к Луне в 2028 и 2029 г.

🔹 Когда SpaceX осуществит первый пилотируемый полёт на Марс?

Игорь Афанасьев: В марте 2025 года Илон Маск сообщил в социальной сети X о своих планах отправить автоматическую ракету на Марс к концу 2026 года, а в период с 2029 по 2031 год осуществить пилотируемую экспедицию.

По его словам, компания SpaceX планирует запустить космический корабль Starship с гуманоидным роботом Optimus, разработанным компанией Tesla, к Красной планете в конце 2026 года. Если посадка пройдёт успешно, то, по мнению Маска, уже в 2029 году можно будет отправлять на Марс людей. Однако, по его словам, более вероятным сроком является 2031 год.

Стоит отметить, что миллиардер известен своей склонностью устанавливать слишком оптимистичные сроки. При этом ход летных испытаний ракетно-космической системы Superheavy — Starship показывает, что некоторые важные системы, связанные с запуском корабля на орбиту, ещё не отработаны до конца. То же самое можно сказать и о системах орбитальной дозаправки огромного корабля, входа в марсианскую атмосферу и посадки.

🔹 Когда Япония разработает свой первый пилотируемый космический корабль?

Игорь Маринин: В начале 2000-х годов в Японии рассматривалось два варианта пилотируемых космических кораблей: «Фудзи» — с многоразовым спускаемым аппаратом капсульного типа, и крылатый HOPE. Но оба проекта были закрыты на различных стадиях. Наиболее перспективной казалась идея создать пилотируемый корабль на базе автоматического грузового корабля HTV «Конотори». Но и этот проект отложен на неопределённый срок. С моей точки зрения, у Японии нет острой необходимости создавать свой пилотируемый корабль, так как Японское космическое агентство JAXA успешно сотрудничает с NASA, и японские астронавты регулярно летают на МКС и обслуживают японский модуль «Кибо». На ближайшем Crew Dragon отправится очередной японец Кимия Юи, который сменит отработавшего на МКС почти полгода Такуя Ониси. В перспективе Япония планирует активное участие в американской программе возвращения на Луну.

🔹 Вот ракета уже пышет жаром, а всё еще стоит на месте. Ее какие-то конструкции специально удерживают, чтобы он не взлетела раньше времени, набрала мощи так сказать, или тяга естественным образом набирается и в какой-то момент ракета отрывается от земли плавно?

Игорь Афанасьев: Есть разные способы наземного старта.

При «свободном» ракета удерживается на земле (например, фермами, как у «Союза») до тех пор, пока тяга двигателей не превысит её вес. Тогда начинается движение (а у «Союза» фермы отбрасываются в стороны под действием противовесов).

При «заневоленном старте» ракета удерживается на старте замками или пироболтами. Пока двигатели набирают тягу и выходят на режим, система контроля наблюдает за их характеристиками. В случае, если всё проходит штатно, дается команда на раскрытие замков или подрыв пиропатронов. И тогда ракета улетает. Но если система обнаруживает отклонения от нормы (например, двигатели выходят на режим не все сразу или не так быстро, как должны), выдается сигнал на выключение двигателей, и ракета остается на земле. Наземные службы получают возможность определить и устранить неисправность, ракету снова готовят к старту, и процедура повторяется вновь. Это позволяет сберечь дорогостоящую матчасть и использовать её по назначению.

Такой случай произошел 14 июня 2024 года, когда компания SpaceX в последнюю секунду отменила старт ракеты с 22 спутниками Starlink из Флориды. Уже после включения двигателей обнаружилась «редкая поломка», поэтому Falcon 9 пришлось снять со стартового комплекса. Первая ступень с «забарахлившими» двигателями была успешно повторно использована меньше чем через месяц, 3 июля.

🔹 Когда состоится миссия к одной из до сих пор не исследованных карликовых планет (Хаумеа, Макемаке или Эрида)?

Игорь Маринин: Хаумеа, Макемаке и Эрида – это только три из пяти официально признанных карликовых планет. Еще четыре стоят в очереди на признание, еще как минимум 10 вероятнее всего тоже можно отнести к карликовым планетам, то есть, они имеют сферическую форму, и передвигаются самостоятельно по более-менее стабильной орбите вокруг Солнца. Орбиты Хаумеа, Макемаке и Эриды – более далекие от Солнца, естественно, и от Земли, чем орбита Плутона. Исследовать небольшие объекты на таком расстоянии невероятно трудно, а лететь к ним займет не один десяток лет. Поэтому карликовые планеты исследуют пока с помощью телескопов. Например, на орбите Хаумеа открыто минимум 2 спутника, на Макемаке и Эриде пока по одному. Но это, думаю, не предел, ведь на орбитах вокруг более близкой карликовой планеты Плутона открыто уже 5 спутников. Исследования продолжаются.

🔹 Есть ли реальные прорывы в технологиях работы двигателей, которые уже внедряются либо в ближайшее время будут внедрены, которые позволят развивать значительно более высокие скорости в космосе? Периодически появляются сообщения о том же ядерном двигателе и т.п., но как-то все тихо на практике.

Игорь Афанасьев: Сейчас ученые близки к прорывам в двигательных технологиях, которые могут сократить время полетов к дальним планетам или увеличить расстояния, которые способны пройти космические аппараты. Особенно важны исследования в области ядерной энергии.

Ядерные ракетные двигатели могут значительно ускорить дальние космические полеты благодаря более высокой эффективности и удельной тяге – она позволит сократить время полета, или увеличит массу полезной нагрузки.

Считается, что использование ядерных двигателей может открыть новые горизонты в исследовании космоса, включая возможность полётов к другим звёздам: большая эффективность позволит преодолевать огромные расстояния за сравнительно небольшое время, что при использовании химических двигателей невозможно.

Существуют различные типы ядерных двигателей:

• ядерные тепловые двигатели – в них тепло от ядерного реактора используется для нагрева рабочего тела (обычно водорода), которое затем расширяется и выбрасывается через сопло, создавая тягу.

• ядерные электрические двигатели – в них тепло от ядерного реактора используется для выработки электроэнергии, которая затем питает электроракетный (например, ионный) двигатель. Это позволяет достичь очень высокой удельной тяги, но требует более сложной конструкции.

Все технологии использования ядерных двигателей сопряжены с рядом проблем и вызовов:

• технологические трудности – создание надёжных и безопасных ядерных двигателей представляет собой сложную инженерную задачу; существуют проблемы с материалами, устойчивыми к высоким температурам и радиации, а также с контролем и безопасностью ядерного реактора в космосе;

• финансовые затраты – опыт ранних работ 1960-1980-х показал, что разработка и испытание ядерных двигателей требуют значительных инвестиций, что сейчас препятствует их широкому внедрению;

• потенциальные риски – необходимы строгие меры безопасности для предотвращения радиационного заражения в случае аварии.

Несмотря на существующие проблемы, ядерные двигательные установки считаются одним из наиболее перспективных направлений развития космических технологий, способным революционизировать дальние космические полёты.

🔹 Когда будет запущен следующий космический аппарат для исследований Урана и/или Нептуна?

Игорь Маринин:В конце второго десятилетия нынешнего века ученые в США и ряда университетов предлагали НАСА к реализации программы отправки станций к двум самым дальним планетам Солнечной системы: к Урану и Нептуну. Из четырех вариантов полета (три к Урану и один к Нептуну) выбрали исследование Урана с его орбиты и после входа в атмосферу. Первоначальный план включал запуск аппарата с использованием ракеты-носителя Falcon Heavy с гравитационным ускорением у Юпитера, что позволило бы достичь Урана в 2044 году. Однако, 23 октября 2023 года НАСА объявило, что из-за дефицита производства плутония запуск запланирован на середину – конец 2030-х годов, что было бы более вероятно. Дадут ли деньги на этот проект – вопрос открытый, особенно сейчас, когда идет сокращение финансирования Американского космического агентства. Что касается Нептуна, то его, а также его спутник Тритон намечают исследовать Китай. Пуск аппарата наметили на 2033 год, когда откроется «окно» для наиболее удобного перелета. Предполагается, что через 15 лет аппарат выйдет на околонептунную орбиту. От него отделится зонд для исследования атмосферы планеты, а сам аппарат после гравитационного маневра у Тритона выйдет на эллиптическую орбиту. С нее аппарат будет изучать магнитосферу и кольца Нептуна, и спутник Тритон. Информации о других странах, намечающих исследования Урана или Нептуна, не появлялось.

🔹 Что стоит ожидать из значительного в российской космонавтике в ближайшие лет 10 (ну может 20)?

Игорь Маринин: По имеющимся данным, программа «Космос» 2026–2030 гг., принятая в этом году, включает в себя восемь направлений, основные из которых можно объединить под названием «Космос – Землянам». Пилотируемое направление предусматривает эксплуатацию российского сегмента МКС экипажами до 2028 г. с возможностью продления до 2030 г., если позволит техническое состояние систем. В 2027–28 гг. начнется строительство РОС и полеты на нее на Перспективных транспортных кораблях нового поколения (ПТК НП, называвшиеся ранее «Федерация» и «Орёл») могут проходить одновременно с длительными полетами космонавтов на МКС на борту «Союзов МС». Про полеты на Луну известно пока лишь то, что Россия на себя взяла создание ядерной энергетической установки для Международной лунной научной станции, разрабатываемой по инициативе Китая. Что касается дальнего космоса, то на 2027 г. намечен старт АЛС «Луна-26» на окололунную орбиту, в 2028 г. – старт посадочной станции «Луна-27» с большим комплектом научной аппаратуры. Эта станция будет изготовлена в двух экземплярах. Дублер полетит в любом случае: если первая «Луна-27» не выполнит программу полета, то по ее программе. Если выполнит, то будет прилуняться в другом месте и будет исследовать другой, не менее интересный регион. На начало 2030 г. планируется начало реализации проекта «Бумеранг» с доставкой грунта спутника Марса Фобоса на Землю. Это первый этап программы «Экспедиция М» по исследованию спутников Марса. Дальше наступит очередь Деймоса. Программа предусматривает и реализацию проекта «Венера-Д», которое затормозилось с уходом из нее зарубежных партнеров. В программу «Космос» заложено много интересного для науки, но что окончательно туда войдет и в какие сроки будет реализовываться, станет известно только после подписания Президентом и официальной публикации.