суббота, 25 марта 2017 г.

Астероиды могут стать источниками воды для космических станций

Вода в космосе принципиально необходима: кроме того, что она нужна астронавтам, ее можно превратить в ракетное топливо, что существенно удешевит исследование космоса. Пока вся необходимая для полетов H2O транспортируется с поверхности Земли, что составляет одну из самых высоких статей расходов в исследовательских программах. К тому же она занимает в летательных аппаратах слишком много места и дает кораблю много дополнительного веса. Специалисты говорят, что среди всех ограничений в освоении космоса это одно из самых принципиальных. Ученые полагают, астероиды могут стать источниками воды для космических станций. Люди смогут добывать для себя полезные ископаемые на астероидах, построив вблизи них космические межпланетные станции. При этом космические тела станут хорошим источником воды для добытчиков. Специалисты выяснили, что достаточно часто на астероидах присутствует вода, в пример они приводят бывшую комету Патрокл, сформировавшуюся впоследствии в астероид. 


Ученые подсчитали, что один астероид шириной 500 м содержит в 80 раз больше воды, чем может поместиться в самый крупный танкер, и если ее трансформировать в топливо, то получится в 200 раз больше, чем требовалось для запуска всех ракет в истории человечества. Исследователи убеждены, что вода с астероидов значительно сократит затраты на космические миссии, поскольку гораздо более выгодно транспортировать ее с одного из астероидов на орбиту Земли, чем доставлять с поверхности нашей планеты. В космосе воду можно использовать для заправки спутников, увеличения грузоподъемности ракет, обслуживания орбитальных станций, защиты от радиации.

Ученые отметили, что некоторые космические объекты, сформированные при столкновении комет и астероидов, полностью представляют собой глыбы льда. Так как доставка воды с Земли является достаточно сложным процессом, такие объекты могут вполне стать источниками воды для астронавтов, живущих на межгалактических станциях.

По данным специалистов американского космического агентства NASA, богатый водой астероид шириной 500 м обладает водой стоимостью $50 млрд. Ее можно доставить на специальную космическую станцию, где будут заправлять аппараты для полетов в дальний космос. Эксперты говорят, что это чрезвычайно выгодно даже в случае самого пессимистического развития событий: если из космического тела будет извлечено всего 1% воды и половина ее используется при доставке. А при лучших раскладах ценность астероидов составляет десятки триллионов долларов. Особенно если учесть, что при проведении разработок горнодобывающий аппарат может летать между планетами с помощью воды от того астероида, на котором она добыта - это приведет к высокой окупаемости.

Идея сама по себе хороша, но до недавнего времени не было технологий, позволяющих ее реализовать. И вот, похоже, к этому приблизились исследователи NASA. В рамках проекта Asteroid Provided In-Situ Supplies (APIS), или "Внутренних поставок с астероидов", они разработали способ добычи воды из космических тел. Исследования финансируются отделом NASA по поддержке инновационных передовых концепций NIAC. После многочисленных лабораторных проверок инновация была представлена на сентябрьском собрании Американского института аэронавтики и астронавтики.

Целью Asteroid Provided In-Situ Supplies является масштабная разработка астероидов, но главное место в программе занимает добыча из них воды и ее трансформация в доступное на орбите топливо для космических кораблей. Ученым нужно было решить, как добыть воду из каменистых углеродистых хондритов, составляющих поверхность астероидов. Пока для таких задач может использоваться только дорогая, сложная и зачастую непрактичная робототехника. Специалисты NASA предложили гораздо более перспективную альтернативу: технологию добычи с использованием оптической энергии. Участвующий в разработке в рамках APIS профессор Джоэл Серсел поясняет, что оптическая энергия, то есть, сфокусированный с помощью двух комплектов зеркал солнечный свет, может стать лазером для выпаривания из астероидов воды.


Такой луч способен просверлить отверстия в твердых породах, бурить и даже крошить астероид. При этом небесное тело будет помещено в специальный защитный мешок, который станет оригинальной надувной системой захвата астероида. Такой мешок, изготовленный из выдерживающего высокие температуры материала, будет обладать достаточными размерами, чтобы полностью вместить небесное тело. После того, как астероид окажется в ловушке, на него направят концентрированную солнечную энергию, которая заставит воду испаряться в специальный ограждающий мешок. Оттуда эта жидкость стечет в холодильный резервуар, где будет храниться в виде твердого льда. Эксперты уже провели компьютерное моделирование этого процесса и лабораторные эксперименты на образцах метеоритов.

Теперь, для проведения испытаний за стенами лаборатории, NASA отправило группу исследователей на полигон White Sands в Нью-Мексико. В процессе эксперимента модель астероида будет нагреваться при помощи солнечных печей до экстремально высоких температур отраженным и сфокусированным солнечным лучом. Так проверят, насколько эффективно сконцентрированный свет сможет бурить твердую поверхность и извлекать из материалов летучие вещества, в том числе и воду. Если эта стратегия подтвердит свою состоятельность, проект перейдет в следующую фазу разработки.

Предполагается, что предложенная методика позволит получать всего за пару месяцев порядка 120 тонн воды, которую можно хранить и транспортировать на лунную орбиту, используя в том числе как топливо для бортовой солнечно- тепловой двигательной установки. В план проекта APIS входит сбор 100 метрических тонн воды из недр околоземных астероидов и перемещение их на лунную орбиту в рамках одного запуска ракеты SpaceX Falcon 9. "Нам удалось создать принципиально новую бизнес-модель, которая позволит сделать освоение космоса коммерчески выгодным", - говорит Джоэл Серсел. Он считает, что разработки в рамках APIS смогут обеспечить NASA необходимыми расходными материалами и топливом для всех будущих пилотируемых миссий, включая исследование лунной орбиты, освоение Марса и полеты к околоземным астероидам.


Добыча воды на астероидах имеет столь важное значение и потому, что после этого станет возможной разработка других элементов и металлов на небесных телах: железа, никеля, платины, золота. В частности, некоторые околоземные объекты содержат металлы платиновой группы в таких высоких концентрациях, какие имеются далеко не на всех богатейших земных рудниках. К примеру, по данным NASA, на одном богатом платиной астероиде шириной 500 м имеется почти в 174 раза больше этого металла, чем добывается на Земле в год и в 1,5 раза больше всех известных мировых запасов платины. Немаловажно, что в отличие от Земли, где тяжелые металлы расположены ближе к ядру, металлы на астероидах распределены по всей поверхности, что существенно облегчает их добычу. Кроме доставки на Землю, добытые на астероидах металлы могут использоваться прямо в космосе. Такие элементы, как, например, железо и алюминий, можно будет применять при строительстве космических объектов, защиты аппаратов и т.п.

На самом деле, разработка астероидов может действительно обогатить Землю. Человечество только начинает понимать невероятный потенциал таких проектов и создавать для этого технологии. Существует более 1500 астероидов, орбиты которых пересекаются с орбитой Земли. До них не сложно добраться, а небольшая сила тяжести этих небесных тел существенно облегчает посадку и взлет.

четверг, 23 марта 2017 г.

Объект из Главного пояса астероидов назвали в честь уральского писателя Крапивина

Один из объектов Главного пояса астероидов назван в честь уральского писателя Владислава Крапивина. Международный астрономический союз присвоил малой планете имя KRAPIVIN, сообщили в департаменте информационной политики губернатора Свердловской области. "Новый объект, получивший предварительное наименование 2009 WQ100, был обнаружен в Главном поясе астероидов 21 ноября 2009 года, после уточнения орбиты новое небесное тело получило постоянный номер - 407243. По правилам Международного астрономического союза, который курирует вопрос наименования вновь открываемых небесных тел, имя малой планете дает ее открыватель - Тимур Крячко, который принял решение назвать малую планету именем знаменитого уральского писателя".


Как указано в представлении, отправленном в Центр малых планет Международного астрономического союза, в книгах Крапивина "рассказывается о людях, живущих высокими идеалами дружбы, любви, чести, верности. Главная тема его произведений - ответственность взрослых за детей. А это в нашем мире будет актуально всегда. Кроме этого, Владислав Крапивин - автор великолепных захватывающих фантастических произведений, где возможны перемещения в параллельные миры, дальние космические путешествия и приключения на астероидах".

Владислав Крапивин - уральский писатель, основатель детского отряда "Каравелла". Основные направления "Каравеллы", созданной в 1961 году, - морское дело, фехтование, история флота. Ранее отряд имел статус пионерской дружины, Крапивин руководил "Каравеллой" более 30 лет. На сегодняшний день по разным направлениям и обучающим программам в отряде постоянно занимается более 200 детей, подростков и юношей из Екатеринбурга.

Главный пояс астероидов расположен между орбитами Марса и Юпитера, где скапливается множество объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами.





пятница, 17 марта 2017 г.

Средство защиты от космической радиации нашли в астероидах

Кремнийсодержащие астероиды можно использовать для дешевой защиты пилотируемых кораблей от радиации – если только мы научимся добывать из них нужные минералы. Сегодня космическая радиация представляет собой одну из ключевых проблем, которые всерьез сдерживают развитие пилотируемой космонавтики за пределами околоземной орбиты. Расчеты показывают, что за время путешествия к Марсу и обратно – даже в отсутствие экстремальных событий – космонавты получат такую дозу излучения, которую обычные люди получают за всю свою жизнь. Поэтому все проекты таких миссий предусматривают тот или иной способ защиты: например, улучшенные варианты алюминиевых деталей конструкции, которые экранируют излучение на МКС. 


Однако более высокий уровень защиты делает такие экраны крайне тяжелыми, а корабли – дорогими для запуска с Земли. Поэтому Леос Поль (Leos Pohl) и Дэниел Бритт (Daniel Britt) предлагают использовать материал, который можно взять прямо в космосе. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной журналом Advances in Space Research.

Дело в том, что некоторые астероиды достаточно богаты силикатами, которые довольно эффективно поглощают частицы космических лучей и солнечного ветра, – в основном их составляют протоны и ядра гелия (альфа-частицы). Эксперименты, которые Бритт и Поль провели в лаборатории, показали, что такие силикаты на 10 процентов более эффективны в выполнении этой задачи, чем даже алюминий.

Поэтому ученые озвучили идею о том, чтобы «достраивать» корабли для пилотируемых миссий прямо в полете. Легкие и незащищенные, они будут не так дороги в выведении на орбиту, после чего к ним будут "подгоняться" астероиды, из которых затем и соберут нужное экранирование.


Впрочем, множество технических деталей и сложностей, связанных с этой схемой, пока остается неясным. Возможно, решение их станет куда более дорогостоящим, чем использование старого доброго алюминия или просто воды.

суббота, 11 марта 2017 г.

Вокруг Земли появилось много астероидов

С начала марта астрономы наблюдают аномальную активность астероидов вокруг Земли. Ученых волнует, что с каждым годом космических тел вокруг Земли становится все больше, сообщает. В начале марта 2017 года Земля оказалась под значительной угрозой из-за двух астероидов, которые пролетали возле нашей планеты. Размер первого был не менее 3 м. Он пролетал не более чем в 20 тысячах км от Земли.


Второй астероид пролетел 5 марта в 350 тыс. км от Земли. Ученые не знают его размеров, но если бы он упал на Землю, это привело бы к большим разрушениям. Сейчас специалисты не знают, почему рядом с Землей появляются астероиды.


Ученые считают, что Земля может пострадать от огромного метеорита или кометы. Чтобы защитить Землю от астероидов, необходимо потратить $5,6 млрд на меры безопасности.

воскресенье, 5 марта 2017 г.

Изотопный состав воды на поверхности комет может меняться, считают астрономы

Прохождение кометы рядом с Солнцем может приводить к тому что соотношение между различными изотопами элементов, входящих в её состав, может существенно меняться – эффект, прежде не наблюдаемый для комет – сообщается в новом исследовании, проведенном учеными НАСА. Астрономы из Центра космических полетов Годдарда, США, наблюдали комету облака Оорта C/2014 Q2, также известную как комета Лавджоя, в то время, когда она проходила мимо Земли в начале 2015 г. При помощи обсерватории им. Кека, расположенной на Гавайях ,теперь эта команда смогла наблюдать эту комету в ИК-диапазоне спустя несколько суток после прохождения кометой Лавджоя перигелия – ближайшей к Солнцу точки орбиты кометы.


Команда обнаружила, что после прохождения кометой Лавджоя перигелия соотношение дейтерий/водород (D/H) увеличивается в 2-3 раза, в то время как в предыдущих исследованиях указывалось, что это соотношение для комет остается в основном постоянным, несмотря на то, что при подходе кометы к звезде обычно наблюдается увеличение количеств испускаемых кометой водяных паров.

Эти находки могут иметь большое значение для оценки количеств воды, которые могли быть занесены на Землю с кометами. Согласно текущим оценкам кометы могли занести на Землю лишь сравнительно небольшие количества воды, однако для этих оценок были использованы научные данные, предполагающие неизменность соотношения D/H для воды.