Яркие научные события 2021. Космос: первый киноэкипаж на МКС, "настойчивый" марсоход и ударник для астероида

В 2021 году весь мир воспрянул духом – во многих странах началась вакцинация населения, а общество постепенно возвращается к нормальной жизни. И пусть мы продолжаем носить маски, все-таки хочется верить, что в скором времени всё вернётся на круги своя. 

Для ученых-медиков, биологов, химиков, вирусологов и иммунологов последние несколько лет стали горячей порой. Но не менее горячим стало время для астрономов, космонавтов и астронавтов, руководителей крупных отечественных и зарубежных космических проектов. Несмотря на сложности и коронавирусные перипетии многие проекты удалось реализовать в срок. А это значит, что в ближайшие годы человечество узнает еще больше об устройстве Вселенной и наших собственных возможностях пребывания в космическом пространстве. Вспомним главные события года из мира космических исследований.

"настойчивый" марсоход

2021 год стал новой вехой в исследовании Красной планеты. 18 февраля мягкую посадку на Марс совершила американская автоматическая межпланетная станция с марсоходом Perseverance ("Настойчивость") и вертолетом Ingenuity ("Изобретательность"). Так, марсоход Perseverance пополнил ряды автоматических "жителей" Марса – первооткрывателей и исследователей. 

Работает марсоход в кратере Езеро. По оценкам ученых, здесь раньше была дельта реки, которая впадала в большое озеро. А в скалах этого кратера могли сохраниться следы жизни.

Искать признаки древней микробной жизни марсоходу "Perseverance" позволяют самые современные инструменты: бур, приборы для химического и минералогического анализа почвы, рентгеновский спектрометр с тепловизором, ультрафиолетовый спектрометр для обнаружения органических веществ, видеокамеры, роботизированная рука и многое другое. Неудивительно, что с таким оборудованием "Perseverance" считают самым большим планетоходом: его вес  – 1025 кг, а длина и ширина около 3-х метров. 

"Если выражаться «школьным» языком, то марсоход «Perseverance» самый продвинутый, превосходящий предыдущие. Важность этого события большая, в том числе потому, что его посадили в новое место – кратер, где ранее находилось озеро. С орбиты можно предположить, что там можно найти следы жизни. Может быть, там удастся найти различные отложения, указывающие на доказательства обитаемости Марса в прошлом", – рассказал нашему изданию Максим Леонидович Литвак, профессор РАН, заведующий лабораторией нейтронной и гамма-спектроскопии отдела ядерной планетологии ИКИ РАН.

Помимо главной миссии – поиска следов жизни на Марсе, участники проекта проведут эксперименты по выработке кислорода из диоксида углерода. По плану "Perseverance" будет работать на Красной планете 687 земных суток.

"НАУКА" НА МКС

Главным событием для отечественной космической отрасли стал запуск и стыковка нового модуля МКС "Наука". Символично, что запуск состоялся именно в 2021 году, который был объявлен Годом науки и технологий в России. 

У модуля интересная история создания. Еще в 1998 году его строили как резервную копию Функционально-грузового блока «Заря». Запуск "Зари" был успешным, поэтому запасной модуль решили модернизировать и превратить в многоцелевую лабораторию для работы российского сегмента МКС. Сегодня "Наука" оснащена по последнему слову техники.

Модуль «Наука» – четвертый научный модуль МКС, после американской лаборатории «Дестини», европейской «Коламбус» и японской «Кибо». По оценкам, «Наука» на треть увеличила рабочий объём российского сегмента МКС и более чем в два раза увеличит количество выполняемых экспериментов.

Важно то, что с запуском и стыковкой нового модуля у космонавтов появилось специализированное место для проведения экспериментов. Ранее большинство исследований проходило в служебном модуле «Звезда», где космонавты выполняли служебные операции и физические тренировки. Благодаря новому модулю не только улучшится качество научно-исследовательских работ, но и в дальнейшем увеличится экипаж российского сегмента.

КАМЕРА. МОТОР. МКС

В октябре 2021 года внимание общества было приковано к запуску пилотируемого корабля «Союз МС-19» с первым в мире киноэкипажем для съемок фильма "Вызов". Космонавт и Герой России Антон Шкаплеров, кинорежиссер Клим Шипенко и актриса Юлия Пересильд отправились к МКС 5 октября, и уже 17 октября вернулись на Землю с отснятым материалом.

По сюжету, женщину-врача (Юлия Пересильд) экстренно готовят к полету на МКС и отправляют на станцию, чтобы оказать помощь одному из космонавтов. По сути, это не только экранный проект, но и научный эксперимент: участники киноэкипажа готовились к полету не долгие годы, а всего 4 месяца. Возможно, в будущем космические полеты станут доступными для большего числа желающих. А ускоренная подготовка позволит отправлять на орбиту настоящих врачей. 

8 МЕСЯЦЕВ ВЗАПЕРТИ РАДИ НАУКИ

III этап проекта SIRIUS (Scientific International Research In Unique terrestrial Station) – 240-суточного изоляционного эксперимента – стартовал 4 ноября 2021 года. Эксперимент смоделирует основные характеристики перспективной межпланетной экспедиции. Участники "осуществят" выход за орбиту Земли, перелет до условной планеты с последующим орбитальным облетом для поиска места приземления, планетарную посадку экспедиционного модуля для проведения научных исследований. Далее они "проведут" операции по приему транспортных кораблей на орбите и по дистанционному управлению робототехническими средствами для строительства базы на Луне. И затем "вернутся" на Землю.

Международный изоляционный проект «SIRIUS» включает в себя серию нескольких совместных научных модельных экспериментов продолжительностью 17, 120, 240 и 360 суток. Сценарий миссии «SIRIUS-21» основан в том числе на программе научных исследований влияния изоляции в замкнутом пространстве на психологию и физиологию человека и отношения в малой группе. В эксперименте участвует экипаж из трех мужчин и трех женщин из России, США и ОАЭ (По сообщениям СМИ, одна из участниц выбыла из-за травмы руки). Он включает командира, бортинженера, трех исследователей и врача. Руководителем экспедиции стал начальник отделения по созданию комплексных тренажеров перспективных транспортных кораблей ЦПК имени Ю.А. Гагарина Олег Блинов.

Согласно сценарию, на данный момент группа "достигает" лунной орбиты, а значит задержка связи возрастает до 5 минут в одну сторону. Экипаж производит штатные операции по подготовке посадочного модуля, ведет отработку элементов внекорабельной деятельности, а также осуществляет управление робототехническими средствами на поверхности Луны.

УДАР В САМОЕ СЕРДЦЕ...АСТЕРОИДА

23 ноября в космос, уже по-настоящему, отправился DART – космический аппарат, с помощью которого ученые испытают технологию кинетического удара по небесному объекту, который потенциально может столкнуться с Землей. Воплощение истории Давида и Голиафа, разворачивающейся в космическом пространстве.

В качестве цели участники миссии выбрали двойной астероид Дидим, открытый в 1996 году. Это система из 780-метрового основного тела Дидима и 160-метрового спутника Диморфа. По словам ученых, выбранный астероид не представляет угрозы для Земли. Даже если траектория его движения изменится, он всё равно не приблизится к нашей планете. 

По плану аппарат приблизится к Дидиму в конце сентября 2022 года, а 2 октября пойдет на таран. Событие можно будет наблюдать с помощью наземных телескопов. Поскольку Диморф проходит то впереди, то позади Дидима, отслеживая изменение яркости малого астероида, можно будет определить, изменилась ли орбита Диморфа после столкновения с DART. 

IXPE РАССКАЖЕТ, ЧТО СКРЫТО ВНУТРИ НЕЙТРОННЫХ ЗВЕЗД, И НАСКОЛЬКО БЫСТРО ВРАЩАЮТСЯ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ

В декабре 2021 года была запущена первая в своем роде космическая рентгеновская обсерватория IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) для исследования поляризованного рентгеновского излучения. Миссия нацелена на изучение сложнейших объектов Вселенной: нейтронных звезд (пульсаров и магнетаров) и черных дыр. Участники миссии надеются, что полученные данные расскажут больше об истинной природе космических источников рентгеновского излучения.

Ранее у астрофизиков не было возможности исследовать поляризованное рентгеновское излучение. А оно может дать множество новой информации об устройстве Вселенной. Анализируя поляризованное рентгеновское излучение с помощью обсерватории IXPE ученые узнают больше о структуре и поведении космических объектов и окружающей их среде, а также о физике возникновения рентгеновских лучей. 

В проекте принимают участие ученые из Института космических исследований РАН. Первые научные наблюдения будут проведены уже в январе 2022 года, после необходимых проверок функционирования оборудования обсерватории.

Портал "Научная Россия" и дальше будет следить за успехами отечественных и зарубежных ученых и рассказывать вам о них в следующем году!

Фото на странице: Рентгеновский телескоп IXPE. Источник: Wkipedia

Фото на главной странице портала: Модуль "Наука", пристыкованный к МКС. Источник:  NASA / Shane Kimbrough / Wikipedia