Чем удивит NASA в ближайшие годы

После (об этом было объявлено на пресс-конференции НАСА 28 сентября 2015 года), в научных кругах возник вопрос относительно того, что может быть следующим большим открытием для астробиологов и исследователей космоса.

Проекты по исследованию космоса НАСА:

1. В июле 2014 года, в космическом агентстве НАСА определились с инструментами для марсохода «Марс – 2020», который будет изучать марсианские породы и почвы. Основное его назначение — понять прошлое Марса, условия, при которых могла существовать жизнь в виде микробов или других организмов. «Марс – 2020» миссия, которая должна подтвердить возможность извлекать кислород в атмосфере из двуокиси углерода «красной» планеты в целях подготовки к колонизации. У ученых НАСА, что, если и сохранилась на Марсе следы жизнедеятельности, то выглядеть она будет именно в виде окаменелых микроорганизмов, которые сохранились в слоях горных пород.

2. После Марса планируется пристально взглянуть на другой интригующий мир в нашей Солнечной системе. Начнется разработка и развитие миссии на спутник Юпитера — Европу. Считается, что Европа имеет в два раза больше воды, чем океаны Земли, и что существует обмен материалами между ледяной коркой Европы и ее водными океанами. Космическому телескопу «Хаббл» уже удавалось наблюдать гейзеры на одном из полюсов Европы. Одним из самых интересных моментов в миссии на Европу, может стать анализ воды из ее гейзеров. Состав подледных океанов спутника может рассказать очень многое и стать почвой для многочисленных открытий.

3. За пределами нашей Солнечной системой, существует бесчисленное множество других миров, которые могли бы скрывать жизнь. На сегодняшний день, космические и наземные телескопы обнаружили почти 5000 экзопланет. Большинство из этих экзопланет — гигантские газовые планеты, близкие к их родительским звездам, потому что такие планеты легче обнаружить. Тем не менее, экстраполировав имеющихся данные, можно подсчитать, что большинство планет во Вселенной – это мелкие каменистые планеты, которые, способны войти список кандидатов планет с признаками существования жизни на них.

4. В 2017 году НАСА планирует запустить космический телескоп TESS (спутник поиска транзитных экзопланет), который будет искать скалистые планеты в «обитаемых» зонах ближайших звезд. Используя такой мощный инструмент в связке с космическим телескопом «Джеймс Вебб» возможен анализ видов молекул, которые содержатся в атмосферах планет, например, воды, кислорода, углекислого газа и метана.

5. Возможно, даже более интересной является возможность того, что жизнь может существовать и в отсутствие жидкой воды. Вот почему ученые заинтересованы в изучении некоторых из наиболее необычных мест в нашей Солнечной системе и за ее пределами, например, спутник Сатурна — Титан, где идут дожди из жидкого метана и этана. Может ли такое окружение создать гавань для жизни? Пока это неизвестно.

В апреле НАСА объявило о создании инициативы, посвященной поиску жизни на планетах за пределами нашей Солнечной системы. Связь поиска экзопланет и научной системы является междисциплинарной, это позволит объединить исследовательские группы и обеспечить синтезированный подход в поиске планет с наибольшим потенциалом для признаков жизни. Эта новая сеть поможет ученым общаться и координировать свои исследования, обучение и образовательные мероприятия через дисциплинарные, организационные отделы стирая географические границы.

(сентябрь 2013) Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer: 160-дневная беспилотная миссия, в ходе которой будет подробно исследована поверхность Луны с ее орбиты. Это поможет ученым лучше анализировать поверхности других планет.

Juno (конец 2016)

InSight (2016)

TESS (2017)

Solar Probe Plus (2018)

James Webb Telescope (2018)

OSIRIS-Rex (2018)

Mars Rover (2020)

Пилотируемый полет к астероиду (2025)

Пилотируемый полет на Марс (2030)

Инфографика на эту тему от Mashable (по клику - полная версия):

Грузоподъемность системы, которая пока называется Space Launch System (система космических запусков), будет составлять 70 метрических тонн, но конструкция предусматривает возможность увеличения этого параметра до 130 метрических тонн. Ракета-носитель сможет доставлять пилотируемые экспедиции за пределы околоземной орбиты. Первый пробный полет ракеты-носителя намечен на конец 2017 года.

Новая ракета-носитель будет включать технические разработки, созданные в рамках программы шаттлов, а также конструкторские решения, появившиеся при проектировании космической техники по программе "Созвездие" - она предусматривала создание пилотируемого корабля и серии ракет-носителей, которые смогли бы выводить его за пределы орбиты Земли.

Первая ступень новой ракеты будет работать на водородно-кислородном двигателе RS-25D/E, более ранняя версия которого использовалась в программе шаттлов. Вторая ступень будет оснащена двигателем J-2X, в котором также используются кислород и водород. Он был создан в рамках программы "Созвездие".
Посмотреть анимацию старта новой ракеты-носителя можно на ролике:

Система SLS станет первой системой подобного класса, созданной "Сатурна V" - ракеты-носителя, доставлявшей корабли серии "Аполлон" на .

Американцы строят уникальный плазмодвигатель для полетов к Плутону

В рамках первой фазы конкурса на разработку двигательной установки прямого преобразования ядерной энергии призом в 100 тыс. долл. награжден профессор Вашингтонского университета Джон Слау, который разработал проект электромагнитного плазмоидного двигателя или как его называют в - безэлектродного двигателя на силе Лоренца (ELF).

Электромагнитный плазмоидный двигатель (ЭПД) является революционным типом электрической двигательной установки и позволяет резко сократить массу космического аппарата, а также увеличить эффективность двигателей по сравнению с традиционными системами мощностью 500-1000 Вт. ЭПД имеет высокую удельную мощность (более 700 Вт/кг) и экономичность. Он позволит совершать беспилотные полеты к самым окраинам : Нептуну, Плутону и Облаку Оорта. Кроме того, новый двигатель может питаться от солнечных панелей, что дает возможность быстро преодолеть расстояние до более близких объектов, например спутников или астероидов.

Принцип работы ЭПД следующий: с помощью вращающегося магнитного поля внутри конической камеры двигателя создается мощное напряжение токов внутри потока плазмы, что приводит к образованию плазмоида, изолированного от стенок камеры магнитным полем. Изменение градиента магнитного поля в мощных плазменных токах приводит к тому, что плазмоид покидает коническую камеру с огромной скоростью - соответственно появляется реактивная тяга. По замыслу специалистов НАСА, новый тип двигателя должен представлять собой импульсное устройство, потребляющее 1 КВт и выдающее разряд с энергией 1 Дж при частоте 1 кГц.

В НАСА разработали теорию и дизайн нового двигателя, а также продемонстрировали работу физических принципов его работы в лаборатории. Специалистам удалось создать небольшой, всего 10 см в диаметре, двигатель киловаттного класса, который продемонстрировал надежную работу в импульсном режиме с энергией от 0,5 до 5 Дж. ЭПД имеют массу преимуществ, даже по сравнению с высокоэффективными ионными двигателями. Прежде всего, ЭПД может использовать в качестве топлива большой спектр рабочих тел: кислород, аргон, гидразин или смесь газов. Это позволяет производить дозаправку аппаратов в космосе, а также, теоретически, пользоваться «местным» топливом, например газами из атмосферы Марса. ЭПД не только увеличит скорость и энергетические возможности космических аппаратов, он также может стать вторым двигателем самолетов. Они могли бы выходить на околоземную орбиту на прямоточных воздушно-реактивных двигателях, а уже в космосе - передвигаться с помощью легких и компактных ЭПД.

Надо отметить, что Джон Слау в рамках проекта Helion Energy по коммерциализации энергии термоядерного синтеза разработал индуктивный ускоритель плазмы, который позволяет ускорять плазмоиды до скорости 600 км/с, что гораздо больше, чем скорость их внутреннего теплового движения.

Постоянный адрес статьи: