Миссия НАСА «Психея» использует Марс для гравитационного разгона

15 мая, космический аппарат НАСА «Психея» пролетел всего в 4500 км от поверхности Марса на скорости около 19 848 км/ч. Этот манёвр не случайный: аппарат использует гравитацию Красной планеты, чтобы ускориться и скорректировать курс к своей главной цели — металлическому астероиду Психея, одному из самых загадочных объектов Солнечной системы.

Привычного красноватого диска Марса на снимках не будет. «Мы приближаемся к планете под очень большим фазовым углом — догоняем её с ночной стороны, где виден лишь тонкий серп, освещённый Солнцем», — объясняет Джим Белл, руководитель команды прибора миссии из Университета штата Аризона. «Такой ракурс — сначала тонкий серп, а после пролёта почти «полный» Марс — даёт отличную возможность и для калибровки камер, и просто для красивых кадров».

Есть и научная интрига: возможно, вокруг Марса существует слабое пылевое кольцо (или тор), образовавшееся из частиц, выбитых микрометеоритами с поверхности его спутников — Фобоса и Деймоса. При определённом положении Солнца эта пыль может рассеивать свет и стать заметной на обработанных снимках.

Пока аппарат будет пролетать мимо, команда проведёт «репетицию» поиска спутников — отработает методы, которые позже пригодятся при обследовании астероида Психея на предмет наличия у него лун. Заодно можно узнать больше и о самом Марсе: магнитометр, вероятно, зафиксирует его магнитное поле, отклоняющее заряженные частицы от Солнца, а гамма- и нейтронный спектрометры отследят изменения в потоке космических лучей во время пролёта.

«Главная цель этого манёвра — получить от Марса небольшой «толчок», чтобы ускориться и выйти на траекторию к астероиду Психея, — говорит Линди Элкинс-Тантон, руководитель миссии из Калифорнийского университета в Беркли. — Но если все приборы будут работать и нам удастся провести калибровку — это будет приятным бонусом».

Запущенный 13 октября 2023 года аппарат «Психея» движется за счёт солнечно-электрической двигательной установки, использующей инертный газ ксенон. Он постепенно набирает скорость в ходе многолетнего полёта. Гравитационный манёвр у Марса позволяет сэкономить топливо: часть работы по разгону берёт на себя гравитация планеты. Попутно такие пролёты — отличная возможность протестировать приборы и отработать действия команды.

Команда планирует сделать тысячи снимков Марса с помощью многоспектральной камеры аппарата. Эти данные помогут отточить методы обработки изображений, которые понадобятся, когда в конце 2029 года «Психея» выйдет на орбиту вокруг астероида-цели.

Первые «сырые» кадры звёздного поля с крошечным Марсом уже появились на сайте миссии 7 мая. В ближайшие недели специалисты обработают снимки сближения — отрегулируют яркость и контраст — и подготовят покадровую анимацию пролёта.

Ещё 23 февраля команда выполнила коррекцию траектории: двигатели аппарата работали 12 часов, чтобы точно вывести его на курс сближения с Марсом.

«Сейчас мы движемся строго по плану, и бортовой компьютер запрограммирован на все операции в течение мая», — сообщает Сара Бэрстоу, руководитель планирования миссии из Лаборатории реактивного движения НАСА. «Это первая возможность в полёте откалибровать камеру на объекте крупнее нескольких пикселей, а также протестировать другие научные приборы».

Чтобы подтвердить успешность манёвра, команда будет отслеживать радиосигналы, передаваемые через сеть дальней космической связи НАСА (DSN). Любое изменение скорости аппарата отразится в доплеровском сдвиге сигнала — так учёные быстро определят новую скорость и траекторию «Психеи», когда она покинет окрестности Марса и продолжит путь к главному поясу астероидов.

Литий вместо керосина

NASA испытала электрический двигатель нового поколения, который работает на парах литиевого металла и может стать основой двигательной установки для пилотируемых полётов на Марс. Во время тестов установка вышла на мощность 120 киловатт — это новый рекорд для США и примерно в 25 раз больше, чем у двигателей аппарата Psyche, самых мощных электрических двигателей, когда-либо запущенных в космос.

Электрическая тяга работает принципиально иначе, чем химическая. Ускорение набирается медленно, но непрерывно — двигатель может работать месяцами без остановки. Через неделю такого разгона скорость аппарата уже превышает 400 000 км/ч. А главное — экономия топлива достигает 90% по сравнению с обычными ракетами. Для миссии, которая длится около двух с половиной лет, это важно.

Именно столько, по оценкам NASA, займёт пилотируемый полёт на Марс: 6–9 месяцев туда, около 18 месяцев ожидания на поверхности (пока откроется обратное пусковое окно — оно появляется раз в два года), и ещё 6–9 месяцев домой. Двигатели должны выдержать свыше 23 000 часов работы при температурах выше 2800 °C. Во время испытаний эту планку удалось преодолеть.

До реальной миссии, конечно, далеко. Для отправки экипажа понадобится от 2 до 4 мегаватт мощности — то есть несколько таких двигателей, работающих одновременно.

Вирус Нутеллы

Лунная миссия Артемида 2 запомнилась завирусившимся видео с летающей по кабине космического корабля банкой Нутеллы. Видео опубликовали буквально везде, шутили про самую дорогую рекламу в истории, ну и прочее, что шутят в таких случаях.

В общем, "Вирус Нутеллы" было просто не остановить! А что делать, если не можешь остановить? Правильно: возглавь! Поэтому давайте разберемся, как Нутелла попала на борт лунного корабля "Орион". (И нет, это была не рекламная акция, NASA все отрицает)

Когда опубликовали видео с нутеллой, в комментариях зрители и читатели возмущались: банка нутеллы слишком тяжелая, зачем её было брать в меню? Кто вообще такое разрешил, ведь это даже не "космический" продукт! Вспоминали советские борщи в тюбиках. Было даже предположение, что нутеллу взял кто-то из астронавтов в числе личных вещей.

Что такое набор личных вещей? Personal Preference Kit (PPK) это достаточно компактная сумка, 12.7х20.3х5.1 см.

А канадский астронавт Джереми Хансен, вообще взял с собой только одно ожерелье

В новостях пишут, что кроме ожерелья, Джереми так же взял с собой на борт канадское печенье и кленовый сироп. Так ли это?

Можно подумать — вот он, ответ: нутеллу тоже просто взял кто-то из астронавтов среди личных вещей!! Но вот в чем загвоздка: в личные вещи по правилам NASA нельзя включать еду.

Исключение сделали только для Базза Олдрина, с набором для причащения, в первом полете на Луну. Но там было буквально несколько капель вина, и граммов хлеба. Плюс это применялось не в невесомости, а на поверхности луны.

Но как же тогда на борт попала банка Нутеллы? И как Джереми Хансен протащил с собой на борт печенье и сироп? А все дело в том, что в миссии Артемида-2 NASA позволило полётное меню формировать самим астронавтам! И они просто включили туда все свои любимые блюда, в рамках разумного (то есть критический отбор все равно был и крошащееся печенье, или вонючую селедку, взять бы не разрешили).

Таким образом, Nutella, так же как и кленовый сироп была просто включена в меню миссии Артемида-2 — про это так же есть информация в википедии. И попала она туда по желанию самих астронавтов. Надо отметить, что меню в миссии Артемида-2 было достаточно разнообразным:

А по поводу того, что банка слишком тяжелая, тоже есть объяснение. У NASA жесткость требований отличается для долговременных и кратковременных миссий. В кратковременных миссиях требования к эффективности ниже, поэтому NASA делает послабления в пользу безопасности. Заводская упаковка шоколадной пасты в крепкой банке достаточно безопасна для короткой миссии, а калорийность компенсирует вес.

По итогу, правильный ответ на вопрос "кто разрешил взять банку нутеллы на Луну" — разрешили астронавты сами себе, просто включив вкусняшку в меню! А NASA и не возражало. Ведь любимая еда на борту, очень сильно помогает работать и жить в достаточно стрессовых условиях космического корабля. Интересно, консультировались ли астронавты с нутрициологами... 🤔

подборка фотографий с миссии Artemis II

Сейчас корабль уже возвращается к Земле после облета Луны. На новых снимках астронавтов - лунная поверхность, свет и тени на кратерах, Земля вдалеке и работа экипажа на борту.

NASA в специальном ролике показало, насколько огромны известные чёрные дыры.

Марс и его атмосфера

Этот исторический кадр, полученный 30 июля 1976 года орбитальным аппаратом NASA "Викинг-1", демонстрирует испещренную кратерами поверхность Красной планеты и прослойку разреженной углекислотной атмосферы на горизонте.

Левее центра виден кратер Галле диаметром 230 километров, расположенный на восточном краю гигантского бассейна Аргир. Это ударное образование неофициально называют "смайлик" из-за изогнутой горной гряды и двух меньших горных скоплений, которые в совокупности напоминают улыбающееся лицо — яркий пример парейдолии.

Орбитальные аппараты программы "Викинг" картографировали поверхность Марса с разрешением 150–300 метров на пиксель, а некоторые области были сняты с разрешением до 8 метров на пиксель. "Викинг-1" проработал на орбите Красной планеты до 17 августа 1980 года, передав бесценные данные, которые проложили путь для всех последующих марсианских миссий.