Роль и значение NASA в освоении космоса. "безумные проекты" наса: новые смелые планы по колонизации космоса. Регулирование воздушного движения беспилотников
В минувшем году последний космический шаттл приземлился на Землю, тысячи людей потеряли работу, бюджет сократили… Однако существуют и другие проекты НАСА, которыми агентство будет заниматься в течение следующих нескольких лет. Только в 2011 году было сделано множество открытий, например, ученые обнаружили четвертый спутник у Плутона, а космический корабль впервые вошел на орбиту астероида Веста. В августе месяце корабль «Джуно» отправился на Юпитер, был подготовлен к полету на Марс следующий марсоход – «Curiosity» и так далее…
1. Зонд для исследования планет «Джуно» отправляется со стартовой площадки 41 во Флориде, основной конструцией которой является строительная арматура. Аппарат отправился в пятилетнее путешествие на Юпитер. Работающий от солнечной энергии аппарат пролетит по орбите Юпитера 33 раза, чтобы больше узнать о происхождении этой планеты, ее структуре, атмосфере и магнитосфере, а также исследовать ее ядро.
2. Это фото демонстрирует испарение солнечной кометы, размельчаемой за 15 минут. Эти исследования, сделанные в ультрафиолетовом свете, показывают материальное взаимодействие кометы с короной солнца. Угол орбиты кометы оказался на первой половине Солнца. Это видно не сразу, но если присмотреться, можно увидеть линию света справа, у самого края Солнца, которая движется налево. Учитывая повышенный уровень теплоты и излучения, комета просто испарилась.
3. Граница света и тени на поверхности Меркурия. На Меркурии три дня равны двум годам, другими словами, планета вращается вокруг своей оси в три раза на каждые две орбиты вокруг Солнца. Первый год Меркурия для миссии «MESSENGER» закончился 13 июня 2011 года.
4. Цветной снимок поверхности Меркурия. Наверху справа – кратер Башо, яркий кратер рядом с центром – Калидаса, а слева находится бассейн Толстой. На этой территории находится большое разнообразие материалов поверхности, включая кратеры, материалы с низкой отражающей способностью и гладкие равнины.
5. Снимок со спутника тайфуна Муифа недалеко от Тайваня.
6. Юг Итальянского полуострова ночью. Носок и каблук итальянского «сапога» четко видны в свете крупных огней, таких как Неаполь, Барии и Бриндиси, а также многочисленных мелких городишек. Граничащие с ними Адриатическое, Тирренское и Ионическое моря представлены темные пятнами на востоке, западе и юге. Также видны городские огни Палермо, Катании и Сицилии. В момент, когда было сделано это фото, МКС находилась над Румынией, недалеко от столицы Будапешт. На переднем плане видна часть солнечной панели российского корабля.
7. Космический шаттл «Атлантис» проносится через земную атмосферу над облаками и городскими огнями по пути домой. На заднем плане видно свечение атмосферы.
8. Испытания космических кораблей следующего поколения продолжаются. Это третий тест приземления на воду многоцелевого экипажного аппарата «Орион», которые проводят в гидробассейне на территории исследовательского центра НАСА. В данном случае представлен наихудший сценарий приземления. Шанс того, что аппарат перевернется, был 50%.
9. Спустя почти два месяца после начала извержения чилийский вулкан Пуйеуэ продолжал извергаться. Этот снимок был сделан 31 июля. Бледный шлейф пепла поднимается над трещинами, а затем разлетается на север и восток. Шлейф отбрасывает тень на лаву, текущую вдоль западного края снимка. К югу от шлейфа расположены территории, не запятнанные лавой.
10. Техники монтажно-сборочного корпуса полезной нагрузки в Титусвилле, штат Флорида, следят за испытаниями аппарата «Джуно» на центр гравитации.
11. Ракета «Atlas V» с аппаратом»Джуно» на борту вечером перед запланированным стартом в Кейп Канаверал 4 августа.
12. Планетарный зонд «Джуно» проносится мимо облаков ввысь, в космос, чтобы начать свое пятилетнее путешествие на Юпитер. «Джуно» совершит пятилетнее путешествие на Юпитер, чтобы узнать о происхождении планеты и ее эволюции с помощью восьми специальных инструментов. Он исследует ее внутреннюю структуру, гравитационное поле, измерить уровень влажности и аммиака в атмосфере, а также исследует ее северные сияния.
13. Фото побережья Атлантического океана на территории США, сделанное с МКС.
14. Марсоход под названием «Curiosity» («Любознательность») в монтажном корпусе в Пасадене, Калифорния.
15. Тепловой экран для марсохода – крупнейший в истории планетарных миссий.
16. Марсоход (наверху слева в сложенном состоянии) готовят к перевозке на вращающуюся арматуру для тестирования.
17. Система формирования изображения марсохода MAHLI представляет собой RGB камеру 2 мегапикселя с фокусируемыми макро-объективами на его инструментальной башенке в конце роботизированной «руки» аппарата с флэшкой 8 Гб плюс ЗУ с разрушением информации объемом 128 Мб и способностью снимать видео высокого разрешения. Главная задача этой штуки – получить цветные снимки камней и материалов поверхности Марса.
18. НАСА выбрала кратер Гейл местом высадки марсохода «Curiosity». Этот снимок Гейла – мозаика снимков, сделанных аппаратом «Одиссей». Кратер Гейл составляет 154 километра в диаметре и содержит в себе слоистую гору высотой 5 км. Овал на снимке указывает предполагаемое место высадки марсохода. На территории в радиусе высадки есть аллювиальный конус, образованный нанесенными водой осадками. В нижних слоях соседней горы есть минералы.
19. 3 марта 2011 года инженеры НАСА начали первую фазу испытаний интегрированной системы нового прототипа робота. Эти тесты помогут улучшить дизайн и разработку небольших, умных и подвижных роботов нового поколения, способных проводить научные исследования на поверхности Луны или других телах, включая астероиды,летающие вокруг нашей планеты.
20. Инженер НАСА Эрни Райт смотрит, как первое из шести главных зеркал космического телескопа готовят к криогенным тестам. Сейчас из-за проблем с бюджетом будущее телескопа «Хаббл» остается неизвестно.
21. Драматический снимок рассвета на кратере Тихо на Луне. Вершина центрального пика находится на высоте 2 км от поверхности Луны, а пол кратера – в 4700 метрах ниже края.
22. Ямы на замерзшей поверхности Южного полюса Марса.
23. Часть заднего края кратера Endeavour на Марсе. Этот кратер диаметром около 22 км в 25 раз шире того, к которому аппарат «Opportunity» приближался раньше во время проведенных на Марсе 90 месяцев. Кратер Endeavour стал пунктом назначения для аппарата «Opportunity» с тех пор, как тот перестал изучать Викторию в августе 2008 года. Территория на переднем плане покрыта сферулами, прозванными «голубикой», которые часто встречались на пути «Opportunity» с первых дней высадки. Их диаметр около 5 мм.
24. На Земле это явление называется выбросы, когда ветер «вырезает» в мягкой породе углубления в форме полумесяца. На Марсе эти углубления намного крупнее.
25. Огромный астероид Веста. Аппарат НАСА «Dawn» облетел Весту 15 июля и проведет на его орбите год. Фото было сделано с расстояния около 10 500 км.
26. Астероид Веста.
27. Новый спутник Плутона. Астрономы с помощью телескопа Хаббл открыли четвертый спутник крошечной ледяной планеты Плутон. Новый мизерный спутник, временно названный P4, был обнаружен во время поиска телескопом Хаббл колец крошечной планеты. Новый спутник – самый маленький из обнаруженных вокруг Плутона. Его диаметр от 13 до 34 км. Для сравнения, Харон – крупнейший спутник Плутона – имеет диаметр в 1200 км, а другие спутники – Никс и Гидра – от 32 до 113 км. Р4 стал целью новой миссии НАСА, запланированной на 2015 год.
28. Аппарат «Кассини» у Сатурна с пятью его спутниками и кольцами. Слева находятся спутники Янус, Пандора, Энцелад, Мимас и Рея.
29. Кассини сделал этот снимок спутника Сатурна Елены во время второго приближения к планете. Подсвеченные территории – ведущее полушарие Елены (33 км поперек). Фото было сделано с расстояния около 7 тысяч км от Елены. Масштаб снимка – 42 метра на пиксель.
30. Кольца Сатурна мешают идеальному снимку крупнейшего спутника – Титана. Здесь видны темные области на Титане и северном полюсе планеты. Север у Титана наверху. Фото было сделано аппаратом Кассини 12 мая на расстоянии около 2,3 миллионов километров от Титана. Масштаб фото – 14 метров на пиксель.
31. Волнообразные облака на поверхности Сатурна. Фото было сделано Кассини с расстояния около 668 874 км от Сатурна.
32. Сильный ураган прорывается через атмосферу в северном полушарии Сатурна. Это фото было сделано окло 12 недель после начала урагана, и к этому времени облака уже образовали хвост, обернувший планету. Некоторые облака движутся на юг и оказываются в потоке, идущем на восток (справа). Это самый крупный ураган, который когда-либо удавалось фиксировать на планете Сатурн. Смотрите пост.
МОСКВА, 2 апр — РИА Новости. Эксперты НАСА одобрили очередной список из 25 "безумных" проектов по освоению космоса, авторы которых предлагают изучать Марс при помощи роботов-"трансформеров" и киберпчел, построить позитронный и лазерный двигатель для полета на альфу Центавра, а также защитить марсонавтов от радиации при помощи гигантского магнита.
Ученый рассказал, с какими проблемами столкнется корабль Хокинга Астрономы считают проект "лазерного" космического корабля вполне осуществимым. При этом они предупреждают о ряде технических трудностей, которые могут сорвать полеты зонда на сверхдальние расстояния от Земли."В этом году мы получили рекордное число заявок — свыше 230 предложений от наших конкурсантов, и поэтому борьба между ними была особенно ожесточенной. Я с нетерпением жду того времени, когда эти проекты будут воплощены в жизнь", — заявил Джейсон Дерлет (Jason Derleth), руководитель программы NIAC в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США).
Каждые несколько лет агентство проводит конкурс инновационных разработок NIAC, в рамках которого эксперты собирают и воплощают в жизнь самые смелые, причудливые и перспективные идеи по изучению ближнего и дальнего космоса, а также поверхности планет Солнечной системы.
Специалисты НАСА ежегодно отбирают несколько высокорисковых, но перспективных космических проектов, придуманных небольшими научными коллективами. Затем агентство предоставляет ресурсы и средства на их реализацию, еще 20-25 исследователей получают небольшие гранты на первичную проработку.
Через тернии к звездам
Сегодня НАСА и другие ведущие космические агентства мира признали, что изучать космос будет невозможно без создания новых двигательных и энергетических установок, способных вывести человечество на межзвездный уровень. Сразу пять проектов, одобренных в рамках NIAC, посвящены созданию подобных систем, которые могут или разгонять звездолеты до околосветовых скоростей, или двигаться практически бесконечно долго.
Три из них уже одобрили на предыдущих конкурсах NIAC, и сейчас они стали победителями во второй фазе этого проекта, которая предполагает гораздо более существенное финансирование и подразумевает, что авторам этих идей удалось доказать, что их "безумные проекты" действительно работают.
Первым стал скандальный проект "двигателя Маха", нарушающий теорию относительности Эйнштейна и, предположительно, работающий благодаря одному из свойств пространства-времени, открытому в конце XIX века известным немецким физиком Эрнстом Махом.
Он предположил, что все свойства физических тел зависят не только от них самих и их непосредственного окружения, но и от расположения относительно всех других объектов во Вселенной. Это свойство, как показал американский физик Джеймс Вудвард в 1990 году, можно в теории использовать для придания ускорения космическому кораблю без расхода топлива, притягивая и отталкивая заряженные объекты в определенные периоды времени.
Как отмечают Вудвард и его коллега Хайди Фирн, победа в первой фазе NIAC дала им ресурсы, чтобы решить проблему с перегревом первых прототипов двигателей и разработать теорию, описывающую его работу. Благодаря этому они просчитали, как много энергии нужно потратить для полета к Проксиме b, ближайшей к нам землеподобной планете.
© J. Brophy
Деньги, выделяемые НАСА во второй фазе NIAC, физики потратят на создание первых прототипов и их проверку. Если эксперимент завершится удачно, то Фирн и Вудвард предполагают, что следующим шагом может стать полет к Проксиме Центавра.
Два других проекта — лазерный парусник Breakthrough и термоядерный двигатель PuFF — вполне укладываются в лекала современной физики. В рамках первой инициативы ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) предлагают использовать орбитальный лазер мощностью в 100 мегаватт для разгона космического корабля с 110-метровым парусом до околосветовых скоростей и полета на окраины Солнечной системы.
Авторы второй идеи предлагают создать установку, которая сжимает термоядерное топливо до почти критических температур и давлений, заставляя его атомы сливаться друг с другом и выделять энергию. В отличие от термоядерных реакторов и бомб, этот газ не будет сжиматься дальше и порождать еще больше энергии, а покинет двигатель в виде сверхплотной реактивной струи, способной разогнать корабль до сверхвысоких скоростей.
По оценкам авторов этой идеи, инженеров из Центра космических полета НАСА имени Маршалла, подобную установку можно создать уже сегодня, используя уже существующие материалы. Она доставит первых людей к Марсу всего за месяц, а за несколько десятилетий долетит до ближайших к нам звезд, используя "подручное" топливо в виде межзвездного газа и пыли.
Расчетливое безумие
На конкурсе представлены и более "реалистичные" проекты. К примеру, ученые из университета A&M в Техасе, авторы проекта PROCSIMA, предлагают уменьшить размеры и мощность и самого лазера, и разгоняемого им "парусника", используя не один, а два типа излучателей. Первый из них по-прежнему будет вырабатывать свет, а второй — пучок заряженных частиц, которые играют роль своеобразного "оптоволокна" для электромагнитного излучения.
Эти частицы, по замыслу авторов, будут удерживать фотоны внутри себя, не давая им "разбежаться" по космосу, что повысит эффективность работы такого ускорителя примерно в 10 тысяч раз и позволит ему работать на гораздо больших расстояниях, чем Breakthrough. По их расчетам, PROCSIMA сможет разогнать небольшой зонд диаметром в метр до 10% скорости света и доставить его на альфу Центавра за 42 года, или быстро вывести телескоп в ту точку, где притяжение Солнца начинает искажать свет.
© C. Limbach
Второй проект, RPP, представляет собой вариацию на тему "ядерного двигателя". Его создатели предлагают построить установку, топливом в которой станут редкие изотопы. Их распад приведет к формированию позитронов — простейшей формы антиматерии. Эти позитроны можно объединить в единый пучок частиц антиматерии, чьи столкновения с пучком обычной материи будут порождать мощную тягу и разгонять корабль до околосветовых скоростей.
Жители "железной" планеты
Большая часть остальных проектов NIAC посвящена изучению Марса и других планет Солнечной системы, а также созданию таких исследовательских машин, которые могли бы работать неограниченно долго.
По этой причине общей темой данных проектов стала так называемая концепция ISRU (in-situ resource usage), в основе которой лежит идея использования всех "подручных средств", в том числе воздуха, пород и других состояний вещества на планетах для обеспечения зондов энергией и топливом.
К примеру, ученые из Исследовательского центра НАСА имени Эймса предлагают создать и "заселить" Марс особым видом грибов, способным расти на поверхности Красной планеты. Эти грибы будут выделять меланин и другие вещества, активно поглощающие ионизирующее излучение и космические лучи, и защищать людей или машины от воздействия радиации.
В будущем подобными грибами можно покрывать пластиковые компоненты обшивки марсианских баз и использовать грибницу для обустройства обитаемых модулей и даже целых "городов".
Их коллеги из JPL разрабатывают настоящего робота-трансформера, способного менять форму и манеру передвижения, разбирая себя на части и соединяя их иным образом. Эта машина, получившая имя FAR, будет состоять из множества примитивных мини-роботов, оснащенных набором пропеллеров и других простых двигательных устройств, способных соединяться в объекты произвольной формы и размеров.
© Ali Agha, Jose Mendez, JPL
Конкурентами ему станут своеобразные киберпчелы, которых разрабатывают инженеры из университетов Алабамы и Японии. Летающие насекомые, как давно заметили ученые, тратят необычно мало энергии во время полета, что позволит небольшому роботу с крыльями "пчелы" прожить в разы дольше, чем обычному дрону и беспилотнику. Вдобавок небольшая масса подобных киберпчел позволит отправить на Марс целый рой таких роботов.
Схожим образом будет работать проект SPARROW, предназначенный для поиска следов жизни на Европе, Энцеладе и других планетах с подледным океаном. Он представляет собой небольшой дрон, источником энергии для которого выступит водяной пар, производимый посадочным модулем, растапливающим окружающие планету льды.
Подобный подход, как надеются его разработчики, позволит SPARROW изучить сразу несколько интересных точек на поверхности этих планет, где, возможно, будут обнаружены первые следы внеземной жизни.
Как подчеркивают эксперты НАСА, все проекты, одобренные в рамках конкурса, не рассчитаны на быструю реализацию — на их разработку уйдет не менее десяти лет. Тем не менее, как ожидается, потенциал всех одобренных инноваций будет реализован на все 100%.
Американское космическое агентство (NASA)
, мягко говоря, не бедствует. Оно получает от властей США огромные бюджеты, которые тратит, в том числе, на достаточно необычные проекты
. И сегодня мы расскажем про 10 самых странных
из них.
В фильмах типа оскароносной «Гравитации» мы видели несчастные случаи, когда астронавта, работающего за пределами корабля, по той или иной причине уносит в открытый Космос. Вот для безопасности людей NASA и установила на МКС двурукого робота по имени Dextre.
Впрочем, Dextre – это разработка канадских специалистов, за что и получила прозвище «Канадская рука». Она представляет собой робота высотой 3,5 метра и весом 1700 килограммов. Это устройство обладает «туловищем» и двумя очень гибкими «руками», которые могут выполнять множество даже самых мелких и сложных манипуляций.
С помощью Dextre можно проводить огромное количество видов работ в открытом Космосе без необходимости выхода туда астронавтов. Теперь живые люди могут управлять разгрузкой модулей или починкой оборудования изнутри космической станции.
Supersonic Bidirectional Flying Wing – это концепция самолета, которая в будущем может совершить настоящую революцию в авиации. Ведь сейчас размеры крыла, подъемная мощность, мобильность и скорость летательных аппаратов тесно между собой взаимосвязаны, а Supersonic Bidirectional Flying Wing может позволить преодолеть существующие в наше время ограничения в этом плане.
Теоретически гигантское крыло Supersonic Bidirectional Flying Wing позволит самолетам быть очень мобильными и быстрыми, поднимая при этом достаточно большие грузы на большую высоту. Потому NASA и решило вложить в дальнейшую разработку этого проекта 100 тысяч долларов.
Овощная ферма в Космосе
Недостаток пищевых продуктов при космических полетах на дальние расстояние теоретически можно компенсировать за счет выращивания оных непосредственно на космических кораблях.Идея космических ферм является одним из основных рассматривемых решений продуктового обеспечения будущей Марсианской Миссии NASA. Уже в 2014 году на Международной космической станции начались первые эксперименты по выращиванию еды. Впрочем, эти овощи после вызревания не попадут на стол астронавтам. Они будут доставлены на Землю для изучения на предмет безопасности к употреблению, ведь у ученых есть большие опасения насчет влияния на эти продукты космической радиации.
Super Ball Bot – это проект робота с уникальной структурой, которая поможет ему быть практически неуязвимым к внешним воздействиям, в том числе, и к падению с высоты в сотни километров.
Super Ball Bot представляет собой шарообразную структуру из соединенных между собой стержней, которые могут легко и быстро менять положение по отношению друг к другу. Она может сжиматься и разжиматься, а также шагать по пересеченной местности.
Планируется использовать робот, основанный на концепции Super Ball Bot, при изучении спутника Сатурна под названием Титан. Пролетающая мимо космическая капсула скинет его на поверхность объекта с высоты 100 километров, после чего робот сам приземлится и начнет свою работу.
Астрофизики считают, что наибольший шанс найти в Солнечной системе жизнь за пределами Земли существует на спутнике Юпитера Европе. Этот космический объект обладает океаном из пресной воды, скрытым под его сплошной ледяной шапкой толщиной 30 километров.
Проект Europa Drill направлен на то, чтобы доставить на Европу установку, которая могла бы пробурить этот ледяной покров и достигнуть подледного океана, чтобы исследовать его на предмет поиска органических соединений.
NASA готово ежегодно выделять 15 миллионов долларов на разработку этого проекта, включающего создание абсолютно инновационной буровой установки, способной работать в миллионах километров от Земли. Запуск ее в Космос запланирован на 2022 год.
Миниатюрные спутники Земли
Технологии не стоят на месте – цифровые устройства становятся все более мощными и компактными. Касается это и космической отрасли. В наше время в большинстве случаев, где раньше запускали большие искусственные спутники Земли, сейчас можно обойтись совершенно компактными и даже крохотными девайсами.
Американское космическое агентство заявило, что в будущем планирует сосредоточиться на запуске на орбиту множества миниатюрных спутников для разнообразных целей. Размеры этих устройств сравнимы с кулаком взрослого человека и даже шариком для пинг-понга.
Подобная идея перекликается с краудфандинговым , осуществленным в 2012-2014 годах посредством сайта Kickstarter.
Маустронавты – мыши-астронавты
Лекарственные препараты не зря испробуют сначала на мышах и крысах, а потому уже на людях. Ведь между нашими видами есть немало общего, и что полезно или вредно для грызуна, в большинстве своем точно так же полезно или вредно для человека. Это касается и влияния Космоса на астронавта, долго пребывающего на орбите.
В мае 2014 года NASA отправило на орбиту первую партию живых мышей-маустронавтов (совмещение слов mouse и astronaut). Исследователи решили, что это животное является идеальным для изучения последствий жизни организма на орбите. Ведь эти грызуны могут жить до двух лет, то есть во время полугодичного космического полета проходит примерно четверть их жизни, двадцать лет в человеческом исчислении.
Возвращенные с орбиты мыши будут попадать в руки ученым на Земле, которые и станут исследовать длительное влияние космического пространства на живые организмы.
Даже профессиональным ученым может показаться, что одобренный NASA двигатель Cannae Drive нарушает законы движения, сформулированные Исааком Ньютоном. Ведь он в своей работе совершенно не использует топливо. Однако если разобраться в принципах функционирования этой технологии, окажется, что никакой фантастики в ней нету.
Если кратко, Cannae Drive использует в своей работе генерируемые электричеством микроволны, очень слабые, тем не менее, способные продвигать летательный аппарат вперед. А это позволит в будущем использовать подобные системы для космических полетов на огромнейшие расстояния. Ведь Cannae Drive совершенно не нужны традиционные виды жидкого и твердого топлива.
«Результаты испытаний показывают, что двигатель Cannae Drive, который является уникальным электрическим устройством, производит силу, которая не относится ни к одному классическому электромагнитному явлению и потенциально демонстрирует взаимодействие с квантовым вакуумом виртуальной плазмы» - таково было заключение экспертов NASA, протестировавших этот двигатель и давших одобрение для дальнейшей его разработки в рамках Американской космической программы.
Проект OSIRIS-REx является частью программы NASA «Новые рубежи», направленной на изучение наиболее загадочных и неизвестных районов Солнечной системы. В его рамках планируется отправить в 2016 году особую космическую станцию к астероиду Бенну, чтобы забрать с него образец грунта и доставить пробу на Землю.
Эти исследования позволяют ученым проникнуть в сам процесс формирования Солнечной системы, узнать подробности о том, как миллиарды лет назад были сформированы современные планеты и астероиды. Ведь Бенну является достаточно примитивным и практически нетронутым внешними воздействиями космическим объектом, готовым открыть исследователям свои секреты.
Система контроля за коммерческими дронами
По всей видимости, в Американском космическом агентстве сильно обеспокоены быстро растущим количеством , используемых в частных и коммерческих целях. Ведь в начале сентября 2014 года NASA заявило на старте работы над системой контроля за движением подобных летательных аппаратов.
Эта система будет отслеживать перемещения всех беспилотных дронов, контролировать их безопасность, а также предотвращать столкновения этих летательных аппаратов между собой, со зданиями и природными объектами.
Но для этого всем владельцам дронов придется в будущем зарегистрировать их в NASA или той организации, которая будет создана космическим агентством для управления процессом. Планируется, что эта система будет схожа с существующей системой контроля за воздушным движением.
Описанные выше проекты, разрабатываемые или эксплуатируемые NASA, лишь только на первый взгляд могут казаться странными. На самом деле, за каждым из них скрываются огромные перспективы, которые позволят исследовать космическое и воздушное пространство куда более легче, дешевле и квалифицированнее. Конечно, что не все из приведенных проектов дадут эти результаты, но у каждого из них есть шанс стать началом прорыва в своей отрасли.
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.
Самое крупное космическое агентство в мире создает самые неожиданные фантастические проекты.
Но, как бы странно они ни выглядели, за их причудливым внешним видом стоят точные научные расчеты
Dextre
На орбите МКС с угрожающей скорость возрастает количество космического мусора, мешающего нормальной работе станции и выходам космонавтов в открытый космос. Сама внешняя часть станции время от времени нуждается в текущем ремонте. Для решения этих проблем создан Dextre, он же «гибкий манипулятор специального назначения». Dextre - это космический разнорабочий, закрепленный на поверхности МКС с 2011 года. Он весит 1,7 тонны и имеет в высоту 3,5 метра.
Существует техническая возможность управления роботом с МКС, но по действующим правилам его работа направляется с Земли. За ней совместно следят специалисты НАСА и Канадского космического агентства (Dextre создан в Канаде).
Пока Dextre успешно справляется со своими обязанностями, космонавтам не нужно выходить в открытый космос, чтобы закрепить разболтавшуюся гайку или заменить изношенный провод. И у них остается больше времени для научных занятий.
Сверхзвуковое двунаправленное летающее крыло
Этот самолет, идея которого принадлежит профессору Университета Майами Гаченгу За, выглядит смешно. Но он может работать в беспрецедентном диапазоне высот и скоростей, что привлекло внимание НАСА.
Стандартному самолету необходима большая площадь крыла, чтобы обеспечить себе взлет. Но когда машина уже находится в воздухе, площадь крыльев становится проблемой, потому что она увеличивает сопротивление и, следовательно, уменьшает скорость. Эта дилемма аэродинамической эффективности, по-видимому, не имеет оптимального решения, но НАСА рассчитывает, что сможет обойти ее с помощью схемы летающего крыла. Того, кто реализует проект на практике, ожидает вознаграждение в виде 100 тысяч долларов.
Космические овощи
Питание космонавтов, находящихся на орбите, не представляет никаких проблем - пищевые концентраты доставляют экспедиции с Земли. Но в будущем количество космонавтом может увеличиться. На этот случай разрабатываются проекты космических ферм.
Первые семена были доставлены на МКС в апреле 2014 года. Из них будет выращен салат-латук, который позже будет заморожен и отправлен обратно на Землю для лабораторных проверок. Если салат будет признан безопасным, эксперименты продолжатся с другими сельскохозяйственными культурами. В будущем это позволит серьезно разнообразить рацион космонавтов.
Super Ball Bot
Робот-мяч имеет уникальную конфигурацию, позволяющую амортизировать очень сильные удары о поверхность. Он настолько прочен, что НАСА планирует спускать таких роботов на поверхность Титана (одной из лун Сатурна) без парашютов.
Роботу-мячу не нужно шасси, он передвигается, изменяя собственную структуру. Проходимость по пересеченной местности у него гораздо лучше, чем у любого робота с колесами.
Пушка для Европы
Одно из перспективных мест для поиска внеземной жизни - соленый океан на спутнике Юпитера Европе. Но добраться до него можно только преодолев 30-километровую толщу льда. Такая глубина бурения пока не достигнута даже на Земле.
Тем не менее, НАСА уже получило первые 15 миллионов для исследования Европы. Историческая миссия в сторону Юпитер начнется не позднее 2022 года. НАСА уже разработало технологию, которая позволит пробить льды Европы - это тепловая пушка, работающая на ядерном топливе.
Испытания пушки проходят на леднике Матануска на территории Аляски. Ученые рассматривают возможность использования этой установки и в других местах Солнечной системы.
Крошечные спутники
Новейшие спутники НАСА отличаются от того, что мы привыкли понимать под словом «спутник». Некоторые из них свободно умещаются в руках.
Одним из наноспутников является CubeSat. Это кубик с ребром 10 сантиметров, весящий 1,3 килограмма. Они имеют очень широкие возможности настройки под разные задачи и легко транспортируются на орбиту, поэтому НАСА предлагает университетам и студентам представлять собственные проекты, основанные на работе CubeSat. Некоторые из этих проектов будут реализованы. Малый вес наноспутников позволяет запускать их как дополнительную нагрузку к ранее запланированным экспедициям.
Первые наноспутники были доставлены в космос еще в 2011 году. Если их испытания завершатся успешно, НАСА может совсем отказаться от классических спутников, перейдя на CubeSat и аналогичные модели.
Мыши-космонавты
Самые маленькие космонавты отправятся на борт МКС. С их помощью НАСА изучит длительное воздействие микрогравитации на организм. Мыши живут около двух лет, что делает их идеальными кандидатами для этих исследований.
Шесть месяцев - это примерно четверть жизни мыши, аналог 20 лет человеческой жизни. НАСА будут изучать различные этапы жизни мышей, сравнивая их с жизнью мышей, находящихся на Земле. Это поможет установить общие для всех млекопитающих (включая людей) закономерности. Мыши уже участвовали в космических экспериментах, но не в таких длительных.
Путешествия без топлива
Недавно разработанные двигатели позволяют двигаться в космосе, не создавая тягу в противоположном направлении. Эти опыты крайне заинтересовали НАСА. Для непрофессионала такие разработки кажутся шарлатанством, нарушающим законы Ньютона и принцип сохранения импульса, но они, кажется, действительно работают.
Действие Cannae Drive базируется на микроволновом излучении. Его аналог, созданный в Великобритании, называется EmDrive и работает примерно так же.
Энергия, производимая двигателем крайне мала и измеряется в микроньютонах. Ее можно сравнить с чихом бабочки. Но в условиях безвоздушного пространства этого достаточно, чтобы привести тело в движение.
OSIRIS-REx
В рамках программы НАСА New Frontiers запланированы три планетарные миссии. Миссия Juno призвана дать человечеству новые знания о Юпитере. Целью New Horizons является получение первых фотографий поверхности Плутона. А самой амбициозной является OSIRIS-REx - проект по доставке на Землю образца грунта с одного из астероидов.
Ожидается, что этим астероидом станет 101955 Бенну. Космический аппарат подойдет к астероиду и заберет пробу грунта при помощи специального бура. Это нетривиальная задача, учитывая то, что Бенну несется по Вселенной со скоростью пули, а по размерам сравним с четырьмя футбольными полями.
По расчетам астрономов, Бенну имеет самую высокую вероятность столкновения с Землей в XXII веке, поэтому знание его состава имеет практическую ценность - возможно, нашим потомкам придется взрывать его.
Регулирование воздушного движения беспилотников
НАСА разрабатывает систему, которая будет регулировать движение дронов, которых становится все больше. Федеральное управление гражданской авиации США допустило к эксплуатации первые коммерческие дроны в июне 2014 года. Эти машины будут работать на кукурузных полях. Пока их использование не допускается в городской черте, но долго ли еще продлится такое положение дел?
Как ожидается, испытания системы и оценка ее применимости в городах займут у НАСА не меньше четырех лет.
