Космические миссии 2023 года

В 2023 году стартовало несколько больших космических программ: зонды отправились к лунам Юпитера и астероиду Психея, два космических телескопа – к точкам Лагранжа, а четыре аппарата пытались сесть на Луну. Орбитальные же запуски побили рекорд.

14 апреля Европейским космическим агентством (ESA) запущена межпланетная станция JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), которая позволит более подробно изучить Юпитер и его ледяные луны: Ганимед, Каллисто и Европу, а также поискать там жизнь. Считается, что под ледяной поверхностью этих лун находятся значительные объёмы жидкой воды, что делает их потенциально обитаемой средой.

Аппарат достигнет Юпитера в 2031 году. Путь к Юпитеру будет непростым. Чтобы выйти на нужную траекторию, аппарат совершит несколько гравитационных манёвров: в августе 2024 года – облёт системы Земля–Луна, в августе 2025 года – Венеры, в сентябре 2026 года – второй облёт Земли и в январе 2029 года – третий и последний облёт Земли. В декабре 2034 года JUICE выйдет на орбиту Ганимеда для его детального исследования. Когда космический корабль израсходует оставшееся топливо, в конце 2035 года его планируется спустить с орбиты и ударить по Ганимеду.

Аппарат JUICE будет нести самую мощную полезную нагрузку для дистанционного зондирования, геофизических исследований и наблюдения на месте, когда-либо летавшую за пределы системы Земля–Луна. Она включает в себя 10 специализированных научных инструментов. Изображение: ESA

1 июля Европейским космическим агентством запущен космический телескоп Euclid («Евклид»). Уже через месяц он достиг пункта назначения – гало-орбиты вокруг второй точки Лагранжа L2 на среднем расстоянии 1,5 миллиона километров от орбиты Земли, присоединившись к космическим телескопам «Гайя» и «Джеймс Уэбб». В течении шести лет он будет измерять формы галактик на разных расстояниях от Земли и исследовать взаимосвязь между расстоянием и красным смещением, пытаясь лучше понять тёмную энергию и тёмную материю. На нём установлены инструменты, работающие в оптическом и инфракрасном диапазонах. 7 ноября 2023 года ESA представило первые полноцветные изображения космоса, сделанные «Евклидом».

Приборы «Евклида» будут сканировать в общей сложности около 35% неба. На остальной части неба преобладает высокая плотность ярких звёзд в нашей галактике и пыль в плоскости нашей Солнечной системы, которые мешают космологическим наблюдениям.

«Евклид» будет сканировать небо, используя метод «шаг и взгляд», объединяя затем отдельные измерения для крупнейшего космологического исследования, когда-либо проводившегося в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Иллюстрация: ESA

На уникальном изображении, полученном «Евклидом», видны 1000 галактик, принадлежащих скоплению Персея, и ещё более 100 000 слабых галактик на заднем плане, многие из которых ранее были невидимы. Некоторые из них настолько далеки, что свету потребовалось 10 миллиардов лет, чтобы достичь нас. Изображение: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay) G. Anselmi

2 сентября Индийская организация космических исследований (ISRO) запустила коронографический космический аппарат для изучения солнечной атмосферы Адитья-L1 («Солнце» на санскрите). Это первая индийская миссия, посвящённая наблюдению за Солнцем. Аппарат будет вращаться на высоте около 1,5 миллионов километров от Земли по гало-орбите вокруг точки Лагранжа L1 между Землёй и Солнцем, где будет изучать солнечную атмосферу, солнечные магнитные бури и их влияние на окружающую среду вокруг Земли. Предполагается, что он достигнет назначенной орбиты в точке L1 6 января 2024 года.

Космический аппарат «Адитья-L1» в развёрнутой конфигурации. Изображение: ISRO

Одна из задач зонда – изучение происхождения планетных ядер, поскольку существует гипотеза, что (16) Психея может быть обнажённым железным ядром протопланеты, остатком сильного столкновения с другим объектом, который лишил её мантии и коры.

«Психея» для движения и орбитального маневрирования применяет двигатели на эффекте Холла – ионные двигатели, в которых частицы ускоряются электрическим полем, став первым межпланетным космическим кораблём, использующим эту технологию. Двигатели работают на солнечной энергии. Это также первая миссия, использующая лазерную оптическую связь за пределами системы Земля–Луна.

Внешний вид астероида (16) Психея. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech/ASU

Исследование Луны

В 2023 году было предпринято сразу четыре попытки посадить спускаемый аппарат на Луну.

14 июля ISRO запустила свою третью лунную миссию Chandrayaan-3 («Чандраян-3» – «Лунный корабль» на хинди). Она включала посадочный модуль и луноход «Прагьян». Спускаемый аппарат успешно приземлился в районе южного полюса Луны 23 августа, что сделало Индию четвёртой страной после СССР, США и Китая, успешно высадившейся на Луну, и первой, сделавшей это вблизи южного полюса Луны.

Луноход и спускаемый аппарат не имели систем обогрева, поэтому их основные научные программы были рассчитаны лишь на один лунный день (14 земных дней). 3 сентября луноход был переведён в спящий режим, поскольку бортовая электроника не была рассчитана на то, чтобы выдерживать ночные температуры на Луне (–120° C). Если бы она перенесла холод лунной ночи, то возобновления работы аппарата следовало ожидать 22 сентября, когда его вновь осветило Солнце. Однако восстановить связь не удалось. В конце декабря стало известно, что индийские учёные прекращают попытки активировать луноход. Несмотря на короткий срок работы, луноходу, который прошёл по Луне около 100 метров, удалось получить много интересных результатов. В частности, он впервые «на месте» обнаружил на ней серу. Неожиданным стал результат измерения температуры поверхности, которая составила около +70°C (вместо ожидавшихся +20–30 °C). На глубине 8 см температура примерно на 60°C ниже.

Индийские специалисты провели ещё один интересный эксперимент. Орбитальный модуль впервые был переведён с лунной орбиты на околоземную. Это может оказаться полезным в будущем для доставки на Землю образцов лунного грунта.

Луноход «Прагьян» миссии «Чандраян-3» на поверхности Луны после развёртывания. Изображение: ISRO

6 сентября Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило рентгеновский космический телескоп XRISM (Миссия рентгеновской визуализации и спектроскопии) и лунный посадочный модуль SLIM (Smart Lander for Investigating Moon – Умный посадочный модуль для исследования Луны). XRISM был успешно выведен на орбиту в тот же день, а лунный модуль вышел на орбиту вокруг Луны 25 декабря 2023 года и, как ожидается, приземлится 19 января 2024 года. SLIM – это первая японская миссия на поверхность Луны, цель которой – продемонстрировать точную посадку на Луну. Если она окажется успешной, Япония станет пятой страной, совершившей мягкую посадку на поверхность Луны

Модель модуля SLIM в посадочной конфигурации в музее г. Сагамихара. Фото: Hms1103, en.wikipedia.org

25 апреля посадку на Луну неудачно пытался осуществить Hakuto-R Mission 1 – частный японский космический корабль, нёсший первую миссию на Луну Объединённых Арабских Эмиратов. Связь с посадочным модулем была потеряна на последних секундах спуска. На нём находились луноход «Рашид» (ОАЭ) и японский трансформируемый лунный робот SORA-Q компании Tomy и JAXA.

11 августа по московскому времени был запущен российский космический аппарат «Луна-25». Это была первая попытка в нашей стране посадить космический корабль на Луну, после советского спускаемого аппарата «Луна-24» (1976 год). Одной из задач «Луны-25» был поиск воды на спутнике Земли. Однако 19 августа спускаемый модуль разбился при посадке. 3 октября глава «Роскосмоса» Ю. Борисов сообщил СМИ, что аварийная комиссия установила, что наиболее вероятной причиной аварии стала программная ошибка, в результате которой в бортовой комплекс управления не приходили сигналы с акселерометров. Это не позволило своевременно выключить двигатели. «Луна-25» рассматривалась в определённой степени как прототип, для того чтобы заново научиться садиться на Луну. Так что будем надеяться, что полученный опыт позволит успешно выполнить следующие лунные миссии

Несмотря на катастрофу «Луна-25» успела получить некоторые научные данные, в том числе фотографировала один из самых глубоких лунных кратеров южного полушария Луны – Зееман (Подробнее см.: Наука и жизнь № 12, 2023, «Снимки, сделанные «Луной-25», озадачили планетологов»).

Заправка автоматической станции «Луна-25» на космодроме Восточный. Фотография Космического центра «Восточный» (ЦЭНКИ)

Орбитальные запуски

Третий год подряд земная космонавтика устанавливает новые мировые рекорды как по попыткам запуска на орбиту (223), так и по успешным орбитальным запускам (211) за год. В этом году побит даже мировой рекорд по количеству запусков одной страной (108), установленный Советским Союзом в далёком 1982 году.

Количество орбитальных запусков по странам