Новости NASA

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

naked-science.ru

Как NASA собирается уничтожить МКС

Американский научный обозреватель Меган Бартельс в статье для журнала Scientific American рассмотрела варианты выведения Международной космической станции из эксплуатации. Naked Science перевел ее статью для русскоязычной аудитории.

Спойлер

Международная космическая станция, размером превышающая футбольное поле и весом почти 450 тонн, через некоторое время должна быть возвращена на Землю. Процесс это непростой и опасный.
В течение почти четверти века на МКС постоянно присутствовали астронавты, проводили научные эксперименты, она была главным и любимым бастионом человечества в космосе. Но, несмотря на успех проекта, дни МКС сочтены.
В ближайшие месяцы NASA займется рассмотрением коммерческих предложений по аппаратам, способным вывести станцию из эксплуатации, то есть безопасно спустить ее в атмосферу Земли, чтобы она там сгорела. Агентство заявило, что готово заплатить за эту услугу почти миллиард долларов, дабы не полагаться на российскую технику. Драматический финал запланирован на начало следующего десятилетия, но уже стал щекотливым вопросом для аэрокосмической инженерии и международных отношений.
«МКС — это важнейший символ международного мирного сотрудничества. В области мирного сотрудничества, я думаю, многие охарактеризовали бы ее как крупнейший проект, когда-либо начатый в истории человечества», — заявила Майя Кросс, политолог из Северо-Восточного университета
В программе МКС также участвуют Канада, Япония и европейские страны, но в основном это детище США и России, одна из немногих областей устойчивого партнерства двух этих стран на протяжении десятилетий сложных отношений. Первые модули — один из США, другой из России — были выведены на орбиту в конце 1998 года. А первый экипаж — один астронавт и два космонавта — обосновался там в ноябре 2000-го. С тех пор МКС постоянно обитаема и намного превысила изначально планировавшийся 15-летний срок службы.

Пример повреждений МКС еще на ранней стадии ее жизни, полтора десятка лет назад / © Wikimedia Commons
Но ничто не вечно под луной. «Очень не хочется, чтобы она прекратила свое существование, и жаль, что она будет отправлена в отставку, однако непрактично держать ее на орбите неограниченный срок», — отметил Джордж Нилд, президент компании Commercial Space Technologies и бывший член Консультативной группы по аэрокосмической безопасности NASA — комитета, который призвал космическое агентство США как можно скорее разработать стратегию на случай окончания эксплуатации МКС.
Дальнейшая судьба лаборатории связана с ее расположением на низкой околоземной орбите, в разреженных верхних слоях атмосферы Земли. Там все, что набирает высоту, со временем снижается, поскольку тормозится постоянным потоком атмосферных частиц и утягивается обратно к нашей планете.
Без периодических разгонов космический аппарат, находящийся на низкой орбите, потерял бы скорость, а следовательно, и высоту, в итоге погрузившись в атмосферу достаточно глубоко, чтобы развалиться на части и сгореть. Поддержание орбиты МКС осуществляется преимущественно благодаря запускам российских грузовых кораблей «Прогресс», которые, состыковавшись со станцией, периодически включают свои двигатели, чтобы противодействовать постоянному снижению МКС.
Теоретически NASA и его партнеры могут переправить станцию на орбиту, лежащую за пределами атмосферы Земли. Но поднимать всю эту массу на такую большую высоту чрезвычайно дорого. И даже если бы МКС была заброшена и захоронена на подобной высокой орбите, она все равно представляла бы опасность: будучи очень старой и громоздкой, станция в конце концов неизбежно развалилась бы на огромное число обломков, которые могли бы повредить другие спутники.

Чтобы устранять такие неисправности, в космос приходится отправлять космонавтов (или астронавтов, как в этом случае). Фото сделано 3 ноября 2007 года / © Wikimedia Commons
«Нежелательно оставлять ее на орбите. Можно было бы относиться к ней как к музею, но она придет в негодность и развалится», — добавил Джонатан Макдауэлл, астрофизик из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, который также занимается отслеживанием спутников.
По словам Нилда, демонтаж МКС невозможен, поскольку ее разборка не предусматривалась, а любые попытки сделать это чреваты серьезными рисками из-за состарившихся компонентов, которые находились более двух десятилетий в экстремальных условиях космоса.
Если космическая станция прекратит свое движение по орбите, ей придется сгореть в сиянии славы. Это может произойти двумя способами: преднамеренным спуском в атмосферу, в процессе которого она разрушится, либо тем, что инженеры называют «неконтролируемым сходом с орбиты», то есть МКС упадет на поверхность Земли по случайной траектории. Последний вариант эффектен, но, несомненно, опасен. Международная космическая станция больше футбольного поля, и на пути ее орбиты проживает свыше 90 процентов населения Земли. До сих пор падающие обломки космических аппаратов не причиняли большого вреда людям и сооружениям, но МКС станет крупнейшим объектом, когда-либо сходившим с орбиты, и это легко может изменить ситуацию.
«Неконтролируемый сход способен привести к значительным разрушениям на Земле, в том числе к ранениям и гибели людей, к имущественному ущербу. Это был бы не самый удачный день», — предупредил Нилд.
По словам представителей NASA, самый безопасный способ доставить МКС на Землю — это направить ее в малонаселенные районы южной части Тихого океана, чтобы снизить риск ущерба.

Обычно NASA захоранивает объекты в Точке Немо (по имени героя Жюль Верна), также известной как Океанический полюс недоступности. Расстояние от нее до ближайшей суши равно 2688 километрам, а до населенной суши и еще больше  / © Wikimedia Commons
Задача это трудная, потому что станция совершает один виток примерно за полтора часа, каждую минуту покрывая около 400 километров поверхности Земли. Наземная траектория постоянно меняется по мере того, как планета вращается. Чем больше времени МКС будет находиться в атмосфере, тем больше ее обломков будет распространяться вдоль этой траектории, повышая вероятность того, что какой-нибудь отколовшийся фрагмент произведет разрушения на поверхности. Но падение станции не должно происходить и слишком быстро: если МКС направить в атмосферу со слишком большим ускорением, возросшее сопротивление воздуха может оторвать от нее крупные сегменты, такие как солнечные батареи или отдельные модули, которые затем будут самостоятельно входить в плотные слои непредсказуемым и неконтролируемым образом. 
Проблема усугубляется неправильной геометрией станции, поэтому крайне важно поддерживать ее стабильную ориентацию при погружении в атмосферу. Если МКС начнет кувыркаться во время снижения, то ракета, которая будет сводить ее с орбиты, тоже будет менять свое положение, что приведет к опасному отклонению МКС от курса.
Добавьте к этому тот факт, что атмосфера Земли очень нестабильна: она становится то толще, то тоньше в течение 11-летнего цикла активности Солнца и изменяется при переходе ото дня к ночи и обратно.
«Сведение с орбиты такого крупного объекта, как Международная космическая станция, очень и очень сильно зависит от того, как обстоят дела с плотностью атмосферы. В принципе, этот параметр невозможно предсказать заблаговременно», — сказал Дэвид Арнас, аэрокосмический инженер из Университета Пердью.
С учетом всех этих факторов процесс сведения МКС с орбиты в идеале будет выглядеть так. По прошествии нескольких недель или месяцев естественного орбитального снижения на высоте приблизительно 400 километров над Землей специальный корабль, пристыкованный к космической станции, запустит свои двигатели. После того как МКС преодолеет примерно половину пути к поверхности планеты, она начнет испытывать дестабилизирующее воздействие. На высоте примерно 200 километров диспетчеры скорректируют траекторию МКС, управляя работой двигателей ракеты так, чтобы превратить близкую к круговой орбиту станции в эллипс с ближайшей к Земле точкой, или перигеем, в 150 километрах над планетой. Это поможет свести к минимуму время, которое станция проведет в низких, более плотных слоях атмосферы на заключительном этапе спуска.

Одна из схем сведения МКС с орбиты / © The Planetary Society
Из этого 150-километрового перигея по команде Центра управления полетами ракета даст станции последний импульс, подталкивая ее еще ниже — так, чтобы она упала в южной части Тихого океана.
«За этим будет наблюдать весь мир», — напомнила Кросс. Поэтому на кон будет поставлено многое.
Что нужно для осуществления этого дерзкого замысла? До недавнего времени представители NASA заявляли, что несколько российских кораблей «Прогресс» — возможно, три — будут вместе сводить МКС с орбиты. Но этот план был в лучшем случае предварительным из-за трудностей с координацией работы отдельных кораблей.
«Даже при благоприятных условиях это было бы непросто. Нужно за очень короткий период времени построить, запустить, состыковать несколько кораблей ,,Прогресс", чтобы они выполнили свою задачу», — объяснил Нилд.
Что касается американо-российского партнерства на МКС, то дела идут не очень хорошо. Из-за конфликта на Украине отношения между этими двумя странами достигли самого низкого уровня со времен холодной войны, что осложнило сотрудничество и по космической станции.
К тому же Россия допустила, что выйдет из партнерства, не дожидаясь, когда NASA будет к этому готово, и не дала никаких гарантий, что при таком сценарии предоставит корабли «Прогресс» для контролируемого схода МКС с орбиты. Поэтому американский корабль, способный вернуть МКС на Землю, становится желанной целью для NASA и США.
Но если NASA хочет получить аппарат, сконструированный на базе тех кораблей, которые входят сейчас в состав глобального космического флота, добавил Макдауэлл, то выбор не так уж велик. «То, что первым приходит в голову, когда вы начинаете думать об этом: у таких кораблей просто недостаточно мощности для финального кратковременного импульса», — сказал Макдауэлл. 

Станция «Мир» за три года до ее затопления. В тот раз удалось свести старую станцию с орбиты всего одним «Прогрессом». Однако «Мир» имел массу в 124 тонны, а не в 440+, как МКС  / © Wikimedia Commons
Наиболее подходящая из существующих технологий, по его мнению, — европейский служебный модуль программы «Артемида», который приводил в действие беспилотную капсулу «Орион» в ее путешествии вокруг Луны прошлой осенью, а в конце этого десятилетия должен помочь высадить людей на лунную поверхность. Все остальное, по словам Макдауэлла, либо слишком слабое, либо слишком мощное, либо просто неспособное нести достаточно топлива для выполнения задачи, поэтому NASA запрашивает коммерческие предложения по новому, специально построенному аппарату.
Независимо от того, какой аппарат выберет NASA — новый или уже существующий, адаптированный для этой задачи, решение повлияет не только на американо-российские отношения, но и на многие другие, лежащие в основе сотрудничество по МКС.
Завершение эксплуатации космической станции предполагает такую же общую ответственность, как ее строительство и техническое обслуживание, но в опубликованных документах NASA не проясняется, подписались ли канадское, японское, европейское или российское космическое агентство под планом, осуществляемым США.
Приближающееся окончание мегапроекта дает пищу и для другой темы международных дискуссий, посвященных будущему партнерству в космосе. NASA уже выстраивает двусторонние партнерские отношения со странами, заинтересованными в освоении Луны в рамках Соглашений Артемиды, хотя Россия в их число не входит. Китай, которому федеральное законодательство США долгое время запрещало участвовать в МКС, теперь вышел на передовые позиции в космической отрасли с собственной орбитальной лабораторией, а также роботизированными лунными и марсианскими миссиями. Приведет ли гибель МКС к разрядке напряженности между США и Китаем, остается только догадываться.

Повреждения радиаторов охлаждения МКС. Без нормального охлаждения выживание людей на станции было бы крайне затруднено / © Wikimedia Commons
Очевидно одно, подчеркнула политолог Кросс, никакие будущие международные формы партнерства не смогут повторить МКС, которая, скорее всего, останется уникальным, выдающимся достижением. 
«Круг стран, участвующих в освоении космоса, будет выглядеть совсем иначе, чем в те времена, когда Россия и США начинали сотрудничать на МКС», — сказала она, добавив, что надеется на сохранение партнерских отношений до драматического конца космической станции.
Когда бы МКС ни вернулась на Землю, ее затопление станет одной из наиболее печально-знаменательных вех в долгой и славной истории космических полетов. «Не часто предоставляется возможность совершить такой маневр. Они будут очень, очень нервничать, когда им придется это делать», — подытожил Арнас.

[свернуть]

[АниКей]

naked-science.ru

NASA предложило всем желающим отправить свои имена на Луну

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США предложило всем желающим отправить свои имена на естественный спутник Земли.

Концепт лунохода VIPER / © NASA / Daniel Rutter
Для этого нужно заполнить небольшую форму на сайте NASA. Затем имена участников запишут на специальный чип, который инженеры установят на первый луноход, построенным NASA, — VIPER.
Запуск ровера VIPER запланирован на 10 ноября 2024 года. Основной задачей аппарата будет изучение лунного грунта с целью определения количества содержащегося в нем водяного льда. VIPER должен прилуниться на западной окраине 73-километрового кратера Нобиле, вблизи южного полюса земного спутника.

[АниКей]

gazeta.ru

Создана технология самосборных зданий для других планет - Газета.Ru | Новости

Создана технология самосборных зданий для других планет
Специалисты Исследовательского центра Эймса Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США разработали и протестировали самособирающуюся роботизированную структуру, которая может помочь человечеству осваивать внеземные миры. Исследование опубликовано на официальном сайте космического агентства.
Технология под названием «Автоматизированные реконфигурируемые адаптивные для миссий цифровые системы сборки» (ARMDAS) представляет собой восьмигранные рамы, называемые вокселями, которые собирают два типа роботов. Первая шагающая машина переносит воксель с места на место, а вторая скользит по конструкциям как червяк, скрепляя строительные элементы.
Форма деталей позволяет крепить их под разными углами, сохраняя при этом прочность конструкции. По словам инженеров, воксели можно изготавливать на месте из разных материалов, которые есть на Луне и других небесных телах.
В ходе экспериментов роботы построили убежище из 256 вокселей за 4,2 дня работы. В NASA отметили, что при отправке ARMDAS на Луну за год до высадки туда людей, автоматическая система успела бы соорудить 12 подобных укрытий к прибытию астронавтов.
В настоящее время инженеры проектируют систему энергоснабжения роботов. Предположительно, они смогут автономно заряжаться на станциях или даже получать энергию по беспроводной сети.
Ранее в NASA рассказали о подготовке андроидов для работы в космосе.

[АниКей]

Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems (ARMADAS)

Спойлер

NASA
Apr 01, 2020

Article
[/list]

NASA needs the capability to build large-scale solar power, communications, and habitat systems on other planets to support future deep space exploration. The ability  to autonomously assemble these types of structures in space instead of sending large pre-assembled hardware from Earth is critical to sustainable future exploration of Moon, the Red planet, and beyond.
The Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems (ARMADAS) project is developing software and hardware that will be able to autonomously assemble materials to make a variety of functional structures such as habitat structures, large antennae arrays, and even a spaceport. The team recently developed "builder robots" capable of autonomously working together and assembling small modular units, called "voxels," to make a large variety of structures. These robots are barely larger than the voxels they work with, and take advantage of the regularity of these structures to build very large and precise assemblies without large positioning or measurement systems. The project's special algorithms enable the robots to plan a path, specific movements, and a build sequence through a wireless network.
The project will ultimately develop a small satellite-sized payload that automatically unpacks and assembles into functioning systems, such as a small habitat module and array/antenna, using onboard robotic assemblers. The ARMADAS team will perform a ground demonstration in 2021 in which the robots will autonomously build a structure made of hundreds of parts. The ARMADAS technology could eventually be used to build real infrastructure on the lunar surface.

Partners:
Academic partners University of Houston and MIT are collaborating to develop robotic planning and scheduling methods for the project.
Other government agencies are providing funding to the ARMADAS team for complementary work including non-structural functional modules for various applications.
Architectural metal fabrication company, Zahner, of Kansas City, Mo., is performing research on fabricating next-generation voxels for the ARMADAS project.

[свернуть]

[АниКей]

Robot Team Builds High-Performance Digital Structure for NASA

Спойлер

Gianine Figliozzi
Jan 17, 2024

Article
[/list]
Contents

• Programmable, Reconfigurable Structures
• A Reliable System Relies on Building Blocks

Greater than the sum of its parts: NASA tests the capability of a system that includes simple robots, structural building blocks, and smart algorithms to build functional, high-performance large-scale structures, ultimately enabling autonomous deep-space infrastructure.

Research engineer Christine Gregg inspects a Mobile Metamaterial Internal Co-Integrator (MMIC-I) builder robot. These simple robots are part of a hardware and software system NASA researchers are developing to autonomously build and maintain high-performance large space structures comprised of building blocks. MMIC-I works by climbing though the interior space of building blocks and bolting them to the rest of the structure during a build or unbolting during disassembly.
NASA/Dominic Hart
If they build it, we will go – for the long-term.
Future long-duration and deep-space exploration missions to the Moon, Mars, and beyond will require a way to build large-scale infrastructure, such as solar power stations, communications towers, and habitats for crew. To sustain a long-term presence in deep space, NASA needs the capability to construct and maintain these systems in place, rather than sending large pre-assembled hardware from Earth. 
NASA's Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems (ARMADAS) team is developing a hardware and software system to meet that need. The system uses different types of inchworm-like robots that can assemble, repair, and reconfigure structural materials for a variety of large-scale hardware systems in space. The robots can do their jobs in orbit, on the lunar surface, or on other planets – even before humans arrive.
Researchers at NASA's Ames Research Center in California's Silicon Valley recently performed a laboratory demonstration of the ARMADAS technology and analyzed the system's performance. During the tests, three robots worked autonomously as a team to build a meters-scale shelter structure – roughly the size of a shed – using hundreds of building blocks.  The team published their results today in Science Robotics.

Research engineer Taiwo Olatunde, left, and intern Megan Ochalek, right, observe as robots move and assemble composite building blocks into a structure. The robots worked on their own to complete the structure in a little over 100 hours of operations. To facilitate the team's watchful monitoring of the robots' performance, the demonstration was split over several weeks of regular working hours.
NASA/Dominic Hart
"The ground assembly experiment demonstrated crucial parts of the system: the scalability and reliability of the robots, and the performance of structures they build. This type of test is key for maturing the technology for space applications," said Christine Gregg, ARMADAS chief engineer at NASA Ames.  
The high strength, stiffness, and low mass of the structural product is comparable to today's highest-performance structures, like long bridges, aircraft wings, and space structures – such as the International Space Station's trusses. Such performance is a giant leap for the field of robotically reconfigurable structures. 

A Scaling Omnidirectional Lattice Locomoting Explorer (SOLL-E) builder robot carries a soccer ball-sized building block called a voxel – short for volumetric pixel – during a demonstration of NASA's Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems (ARMADAS) technology at NASA's Ames Research Center in Silicon Valley. The voxels are made of strong and lightweight composite materials formed into a shape called a cuboctahedron.
NASA/Dominic Hart
Programmable, Reconfigurable Structures
"'Mission adaptive' capabilities allow a system to be reused for multiple purposes, including ones that adopt hardware from completed activities, decreasing the cost of new missions," said Kenny Cheung, ARMADAS principal investigator at NASA Ames. "'Digital assembly systems' refers to the use of discrete building blocks, as a physical analog to the digital systems that we use today." 
Many people use digital systems to view photos or text on a display, like a smartphone screen. A digital image uses a small set of pixel types to form almost any image on a high-resolution display. You can think of pixels as building blocks for 2D space. The ARMADAS system can use a small set of 3D building blocks – called voxels, short for volumetric pixels – to form almost any structure. Just like digital images, the ARMADAS system is 'programmable,' meaning that it can self-reconfigure to meet evolving needs, with the help of the robots. 
The voxels used in the demonstration were made of strong and lightweight composite materials formed into a shape called a cuboctahedron. The voxels resemble a wire-frame soccer ball with flat faces and highly precise geometry. 
"It's surprising how strong and stiff these systems are, given how they look," said Cheung. "Making large structures from small building blocks allows us to use good materials at the lowest cost. The size of the structures that can be made is only limited by the number of building blocks that can be supplied."
This kind of scalability is revolutionary in comparison to current methods of fabricating spacecraft in factories, or even 3D printing.

A Scaling Omnidirectional Lattice Locomoting Explorer (SOLL-E) builder robot carries a small building block called a voxel – short for volumetric pixel – as it maneuvers, stepping inchworm-style, along the exterior of a mechanical metamaterial structure, foreground, while a SOLL-E and a Mobile Metamaterial Internal Co-Integrator (MMIC-I) fastening robot attach a voxel to the structure, background. The highly predictable nature of the structure built by the robots allows them to build very precise structures that are much larger than themselves, unlike typical factory produced products.
NASA/Dominic Hart
A Reliable System Relies on Building Blocks
Building blocks are also key to the robotic system autonomy and reliability. 
"Generally, it's very hard to develop robust autonomous robots that can operate in unstructured environments, like a typical construction site. We turn that problem on its head by making very simple and reliable robots that operate in an extremely structured lattice environment," said Gregg.  
For the demonstration, the ARMADAS team provided plans for the structure, but they didn't micromanage the robots' work. Software algorithms did the job of planning the robots' tasks. The system practiced the build sequence in simulation before the actual run started. 
While in operation, two robots – stepping inchworm style – walked on the exterior of the structure, moving one soccer ball-sized voxel at a time. One robot fetched the voxels from a supply station and passed them to the second robot that, in turn, placed each voxel on its target location. 
A third robot followed these placements, climbing though the interior space of the voxels and bolting each new voxel to the rest of the structure. 



Time-lapse showing robots, working autonomously as a team, to assemble a meters-scale shelter structure using hundreds of building blocks during a technology demonstration at NASA's Ames Research Center in Silicon Valley. Credits: NASA
"Because the robots align each small step to the structure in what is essentially a 3D grid, simple algorithms with low computation and sensing requirements can achieve high-level autonomy goals. The system builds and error-corrects on its own with no machine vision or external means of measurement," said Gregg. 
Future work will expand the library of voxel types that the robots work with, to include solar panels, electrical connections, shielding, and more. Each new module type will dramatically expand the possible applications because the robots can mix and match them to meet specific needs and locations. The ARMADAS team is also working on new robot capabilities, such as inspection tools, to ensure that autonomously constructed facilities are safe and sound before astronauts arrive. 
ARMADAS' technology approach increases what we can do with equipment sent for most deep space exploration missions, and how long we can use them. When a mission completes, robots can disassemble space structures, repurpose the building blocks, and construct designs of the future.

For news media:

[свернуть]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

gazeta.ru

На Луне впервые испытали систему лазерных маяков-отражателей - Газета.Ru | Новости

На Луне впервые успешно испытали отражающий маяк-ретрорефлектор Lunar Retroreflector Array (LRA), сеть которых в будущем планируют использовать для навигации космических аппаратов. Об этом говорится в сообщении на официальном сайте NASA.
В эксперименте приняли участие лунный зонд NASA LRO и индийский посадочный модуль «Викрам», находящийся в районе южного полюса Луны близ кратера Манцини. «Викрам» оснащен ретрорефлектором, представляющим собой небольшую полусферу с восемью отражающими элементами.
LRO послал «Викраму» лазерный луч своего высотометра и принял отраженный оптический сигнал, доказав, что метод работает.
Отправка лазерных импульсов к объекту и измерение времени, которое требуется свету, чтобы прийти в норму, является широко используемым способом отслеживания местоположения спутников на околоземной орбите с земли. Но использование обратного метода — для отправки лазерных импульсов с движущегося космического корабля на неподвижный для определения его точного местоположения — имеет множество применений на Луне, отметили ученые.
«Мы показали, что можем определить местонахождение нашего ретрорефлектора на поверхности с орбиты Луны. Следующим шагом будет улучшение этой техники, чтобы она могла стать обыденной задачей для миссий, которые хотят использовать световозвращатели в будущем», — отметил глава рабочей группы Сяоли Сан, возглавлявший группу по разработке ретрорефлекторов в Центре космических полетов имени Годдарда NASA.
Авторы ретрорефлекторов NASA продолжат использовать лазерный высотомер LRO, чтобы уточнить положение посадочных модулей и других целей на поверхности Луны.
Ранее в NASA рассказали об идее покрыть Луну лазерными маяками для точной навигации при посадке космических кораблей.

[АниКей]

prokosmos.ru

Американский стартап представил проект «самолета» для исследований Марса


Американский стартап Coflow Jet предложил создать преемника марсианского коптера Ingenuity — летательный аппарат MAGGIE, который по своей конструкции напоминает самолет. Он сможет совершать вертикальный взлет и посадку и за год пролетит в общей сложности около 16 тысяч километров над поверхностью Красной планеты, помогая ученым в научных исследованиях. Проект одобрили в NASA и выделили первую часть средств на его реализацию.
Согласно концепции, аппарат Mars Aerial and Ground Intelligent Explorer (сокращенно MAGGIE) будет представлять собой компактный летательный аппарат для полетов над поверхностью Марса, работающий на электроэнергии, получаемой от солнечных батарей со сверхвысокой производительностью. Он будет иметь возможность совершать вертикальный взлет и посадку благодаря передовой технологии отклоняемого воздушного потока CoFlow Jet.
По данным компании, максимальная дальность полета MAGGIE на высоте 1000 м при полностью заряженной электрической батарее составит 179 км за 7,6 марсианских суток. Предполагается, что за марсианский год дрон сможет преодолеть около 16 тыс. км.
Научная программа марсианского «самолета» предполагает его использование для атмосферных и геофизических исследований. Это изучение марсианского ядра, исследование источников метана, обнаруженных в кратере Гейл, а также картографирование водяного льда, обнаруженного в средних широтах под поверхностью Красной планеты.
«Привлекательность полетов на Марсе была наглядно продемонстрирована аппаратом вертолетного типа Ingenuity. "Самолетный" MAGGIE сможет быть столь же привлекателен, в том числе разнообразием исследований, которые с его помощью можно будет проводить. Технология вертикального взлета/посадки (VTOL) и отклоняемого скольжения CoFlow Jet (CFJ), разработанная для MAGGIE, может быть использована при  разработке летательных аппаратов вертикального взлета и посадки для полетов на Земле и других планетах», — говорится в заявлении.
Предложенная концепция MAGGIE показалась экспертам осуществимой, потому проект получил первый транш финансирования от NASA в рамках программы исследования инновационных концепций (NIAC) на 2024 год. Объем транша не назван, но он позволяет продолжить разработку аппарата, проверку возможностей MAGGIE в условиях марсианской атмосферы и не гарантирует отправку его на Марс.
Тем временем NASA пытается реализовать американо-европейский проект Mars Sample Return Mission (MSR), цель которого — собрать образцы марсианского грунта и доставить его на Землю для анализа. Предполагается, что проект будет включать в себя два аппарата: орбитальный Earth Return Orbiter (ERO), разрабатываемый Европейским космическим агентством (ESA), и посадочный Sample Retrieval Lander (SRL), созданный в NASA. В ноябре 2023 года NASA сообщило о сокращении бюджета MSR и, как следствие, замедлении работы над этой программой.

[АниКей]

[АниКей]

prokosmos.ru

NASA профинансирует создание изотопного ядерного ракетного двигателя на тории-228


Несмотря на перенос на два года первых экспедиций по плану «Артемида», НАСА считает, что сможет параллельно с ним организовать несколько миссий на Венеру и Марс для поиска жизни, а также начнет работы по созданию нового ракетного двигателя, использующего ядерные технологии. Это следует из заявления агентства о проектах, которые оно профинансирует в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
В подборку этого года вошли такие проекты, как самолёты на солнечных батареях, биореакторы, световые паруса и технология гибернации. Наиболее близкой к осуществлению кажется концепция ракеты с тонкоплёночным изотопным ядерным двигателем (TFINER), предложенная инженерами из Лаборатории Чарльза Старка Дрейпера (независимого разработчика из Массачусетса).
Химические двигатели уже давно не соответствуют требованиям, выдвигаемым к дальним космическим перелётам, а солнечные паруса сложны в масштабировании и не позволяют свободно маневрировать в полете и быстро тормозить. Данная же концепция позволит достичь достаточно высокой скорости, потратив при этом вменяемое количество энергии.
Двигатели, в той или иной форме использующие распад ядра, разрабатываются ещё с 60-х годов, ХХ века, причём СССР/Россия в этом направлении может похвастаться едва ли не наибольшими успехами. Но американцы решили отбросить давно проработанные концепции, вроде ядерно-тепловых и ядерно-электрических двигателей — их сочли слишком «большими, тяжелыми и дорогими в производстве».
«В отличие от этого, мы предлагаем тонкоплёночный ядерно-изотопный двигатель с достаточными возможностями для поиска, сближения, а затем возврата образцов с удаленных и быстро движущихся межзвёздных объектов. Та же технология позволит переориентировать телескоп с гравитационными линзами, чтобы в ходе одной миссии можно было наблюдать множество важных целей», — пообещали инженеры.
Технология напоминает солнечный парус наоборот — он будет не улавливать элементарные частицы, а испускать их. Листы тория-228 толщиной около ~ 10 микрометров (0,01 мм), покрытые с одной стороны поглощающим слоем (толщиной около 0,05 мм), должны быть размещены за кормой корабля. А дальше дело техники: радиоактивное излучение (период полураспада — всего 1,9 года) будет толкать корабль в нужном направлении, независимо от наличия рядом звезды или другого источника фотонного ветра.
Более того, по расчётам сотрудников лаборатории, тяга будет гораздо выше, чем в использующихся сейчас ионных двигателях: 30 кг тория-228, распределённого по площади около 250 квадратных метров, должны обеспечить кораблю скорость более 150 км/с. Большей скорости достиг лишь солнечный зонд «Паркер», и то — лишь благодаря гравитационному маневру на орбите Венеры и притяжению Солнца.
Среди преимуществ технологии — её простота, масштабируемость, в том числе для больших кораблей, а также компактность при выводе на орбиту в упакованном состоянии. Кроме того, подвижный парус обеспечит хорошую управляемость межпланетного аппарата.
Есть, конечно, и узкие места, такие как постепенное разрушение листов с торием или потеря свойств изолирующим слоем, что приведёт не только к потере мощности, но и к радиоактивному облучению самого корабля. Впрочем, инженеры предусмотрели и это: к примеру, разрушение пластин можно использовать для получения электроэнергии, а использование тория-233 может привести к образованию урана-232 и увеличению производительности на 500%.
Таким образом, есть основания надеяться, что в том или ином виде корабли на подобных двигателях до конца столетия смогут достичь отдалённых планет нашей Солнечной системы.

[АниКей]

nasa.gov

NIAC 2024 Selections - NASA


Matthew McQuinn
Solar System-Scale VLBI to Dramatically Improve Cosmological Distance Measurements
University of Washington, Seattle
Seattle, Washington 98195-1000
2024 Phase I
Kenneth Carpenter
A Lunar Long-Baseline Optical Imaging Interferometer: Artemis-enabled Stellar Imager (AeSI)
NASA Goddard Space Flight Center
Greenbelt, MD 20771-2400
2024 Phase I
Alvaro Romero-Calvo
Magnetohydrodynamic Drive for Hydrogen and Oxygen Production in Mars Transfer
Georgia Tech Research Corporation
Atlanta, Georgia 30332-0001
2024 Phase I
James Bickford
Thin Film Isotope Nuclear Engine Rocket (TFINER)
Charles Stark Draper Laboratory
Cambridge, MA 02139-3539
2024 Phase I
Ge-Cheng Zha
Mars Aerial and Ground Global Intelligent Explorer (MAGGIE)
Coflow Jet, LLC
Cutler Bay, Florida 33190-0000
2024 Phase I
Steven Benner
Add-on to Large-scale Water Mining Operations on Mars to Screen for Introduced and Alien Life
Foundation For Applied Molecular Evolution
Alachua, Florida 32615-9544
2024 Phase I
Lynn Rothschild
Detoxifying Mars: The Biocatalytic Elimination of Omnipresent Perchlorates
NASA Ames Research Center (ARC)
Moffett Field, California 94035-1000
2024 Phase I
Thomas Eubanks
Swarming Proxima Centauri: Coherent Picospacecraft Swarms Over Interstellar Distances
Space Initiatives, Inc.
Titusville, Florida 32780
2024 Phase I
Beijia Zhang
LIFA: Lightweight Fiber-based Antenna for Small Sat-Compatible Radiometry
University of Washington, Seattle
Seattle, Washington 98195-1000
2024 Phase I
Ryan Sprenger
A Revolutionary Approach to Interplanetary Space Travel: Studying Torpor in Animals for Space-health in Humans (STASH)
Fauna Bio Inc.
Newark, California 94560-1000
2024 Phase I
Geoffrey Landis
Sample Return from the Surface of Venus
NASA Glenn Research Center
Cleveland, Ohio 44135-3127
2024 Phase I
Peter Cabauy
Autonomous Tritium Micropowered Sensors
City Labs, Inc.
Miami, Florida 33186-6401
2024 Phase I
Aaswath Pattabhi Raman
Electro-luminescently Cooled Zero-boil-off Propellant Depots Enabling Crewed Exploration of Mars
University of California, Los Angeles
Los Angeles, California 90095-8357
2024 Phase I

[АниКей]

lenta.ru

На Луне предложили построить гигантский телескоп

Специалисты Центра космических полетов имени Годдарда НАСА предложили построить на Луне гигантский телескоп Stellar Imager в рамках новой лунной программы Artemis. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Лунный интерферометр оптического изображения с длинной базой (LBI) для получения изображений в видимом и ультрафиолетовом диапазонах волн будет представлять собой массив из нескольких телескопов. AeSI сможет работать на обратной стороне Луны, получая подробные изображения звезд и их окружения.
Из-за приливного воздействия Луна всегда обращена к Земле, а цикл дня и ночи длится месяц, что предоставляет ученым две недели для непрерывных астрономических наблюдений. Кроме того, отсутствие атмосферы исключает помехи из-за турбулентности и светового загрязнения, и обратная сторона Луны, таким образом, предоставляет наилучшие условия для получения интерферометрических изображений с высоким разрешением.
По мнению специалистов НАСА, лунная интерферометрическая установка обладает огромным научным потенциалом и может создаваться поэтапно, чтобы ограничить затраты на строительство. Она позволит изучать поверхности звезд, внутренние области аккреционных дисков, зарождающиеся звезды и черные дыры.

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]