10 самых значимых космических событий 2024 года

Уходящий 2024 год оказался насыщенным яркими свершениями в космической сфере. Успешные запуски Super Heavy и Ariane 6, важные научные миссии и открытия, первые космические туристы в открытом космосе и окончательное решение судьбы МКС — все эти события так или иначе еще на шаг приблизили нас к пониманию космоса и разгадке его многочисленных тайн. Давайте оглянемся назад и рассмотрим ключевые моменты 2024-го, уже вошедшие в историю. 

Новые научные миссии: Europa Clipper, PACE и PROBA-3

2024-й стал годом нескольких новых научных миссий, призванных значительно расширить границы человеческого знания о планетах, экосистемах и космических явлениях.

8 февраля 2024 года NASA запустило климатическую миссию по изучению океана и атмосферы на борту ракеты SpaceX Falcon 9 с мыса Канаверал во Флориде. Спутниковая система PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem) нацелена изучать микроорганизмы и микрочастицы в океане, чтобы узнать больше о нашей планете. В NASA утверждают, что PACE поможет человечеству разобраться, как содержащиеся в атмосфере и в океанах микрочастицы сказываются на климате Земли, особенно касаемо глобального потепления. Впервые прямо из космоса ученые смогут отслеживать качество воздуха, распределение фитопланктона в морской среде, изучать взаимодействие солнечного света с частицами в атмосфере. В конечном итоге это даст более ясное представление о взаимосвязи океана и атмосферы, а также об их совместном влиянии на климат. Космический корабль и все необходимое оборудование для исследований в рамках миссии PACE разработали в NASA Goddard. 

14 октября 2024 года зонд Europa Clipper запустили для изучения Европы, одного из галилеевых спутников Юпитера (другое название — галилеевы луны Юпитера). Зонд станет крупнейшим космическим аппаратом, когда-либо разработанным в NASA для реализации планетарной миссии. Ожидается, что, преодолев 2,9 млрд км, в 2030 году он прибудет на Юпитер для сбора данных. А в 2031-м начнет серию полетов, в ходе которых с помощью специального оборудования подтвердит либо опровергнет теорию о том, что на ледяной луне и в ее океане есть пригодные для жизни условия. Ранее космический аппарат Galileo, вращаясь вокруг Юпитера с 1995 по 2003 год, обнаружил признаки того, что на Европе прямо сейчас можно найти компоненты, необходимые для жизнедеятельности. 

А 5 декабря 2024 года c территории Космического центра имени Сатиша Дхавана на острове Шрихарикоте (Индия) стартовала одна из самых амбициозных европейских космических миссий по изучению Солнца — PROBA-3. Она включает два синхронно запущенных космических аппарата — CSC (Coronagraph Spacecraft) и OSC (Occulter Spacecraft). Они выстроятся в одну линию с Солнцем на расстоянии 150 м друг от друга так, чтобы один отбрасывал контролируемую тень на другого. Задача PROBA-3 заключается в том, чтобы создавать контролируемое солнечное затмение, которое позволит ученым исследовать солнечную корону. Например, узнать, почему она намного горячее самого Солнца, как ускоряется солнечный ветер, происходят корональные выбросы массы или как ведут себя захваченные в радиационных поясах Земли электроны.

Это не единственная значимость PROBA-3 — успешный запуск миссии доказал возможность организации точных полетов двух разных космических кораблей на строго определенном расстоянии друг от друга. С высокой вероятностью в будущем исследовательские работы в космосе могут вестись одновременно с нескольких платформ, работающих как единое целое.

Три научных открытия: темная материя, «пустые» и карликовые галактики возраста Вселенной

В течение 2024 года было сделано сразу три крупных астрономических открытия, чрезвычайно значимых для экзопланетных исследований, космологии и астрофизики. В январе 2024-го ученые обнаружили две «пустые» (беззвездные) галактики — настолько рассеянные, что в них не образовались звезды. Это открытие ставит под сомнение корректность самого определения термина «галактика», которым описывают связанную систему из звезд, звездных скоплений, межзвездного газа и пыли, а также планет и темной материи. Одна из «пустых» галактик получила название Nube («облако») — она находится в 300 млн световых лет от Земли. Она и подобные ей беззвездные галактики содержат газ, необходимый для образования звезд, а вот почему этого не происходит — ученым лишь предстоит разобраться. 

В апреле 2024 года стало известно, что темная материя способна эволюционировать со временем, хотя ранее считалось, что она оставалась постоянной на протяжении всего существования Вселенной. Такое предположение сделали астрономы, создавшие ее самую большую трехмерную карту. Если полученные в будущем данные подтвердят их гипотезу, это будет таким же революционным событием, как и открытие ускоренного расширения самой Вселенной.

Третье научное открытие, которое мы отнесли к самым значимым в 2024 году, было сделано с помощью космического телескопа James Webb (JWST). Благодаря своим выдающимся инфракрасным возможностям он получает уникальные снимки самых далеких галактик, включая те, что издают очень слабый свет. Используя этот телескоп, астрономы в начале года обнаружили карликовые галактики, появившиеся сразу после образования нашей Вселенной и освещавшие ее в течение первых нескольких сотен миллионов лет существования. 

Европейское космическое агентство запустило Ariane 6

ЕSА успешно запустило свою ракету-носитель тяжелого класса Ariane 6: первый полет та совершила 9 июля 2024 года с европейского космодрома во Французской Гвиане. Хотя операция носила демонстративный характер, на борту было несколько аппаратов. В отличие от предшественницы, Ariane 5, новая ракета в модификации Ariane 62 получила улучшенную модульную конструкцию, которая делает возможными запуски миссий с низкой околоземной орбиты. При массе 540 тонн она способна доставить до 10,3 тонны груза на низкую околоземную орбиту и до 4,5 тонны на геопереходную.

Запуск Ariane 6 показал, что она может успешно доставлять в космос полезные грузы. Но главное — стал важным шагом к преодолению европейского космического кризиса. В то время как от российского «Союза» пришлось отказаться, Vega C потерпела крах на старте, а разработка Ariane 6 задерживалась, у Европы практически не оставалось запасных ходов. На фоне активности SpaceX, сделавшей ставку на многоразовые ракеты, это выглядело настоящим поражением. Успех Ariane 6 позволил сгладить эту ситуацию, так как с ней Европа получает возможность самостоятельно осуществлять запуски в космос. Правда, ЕSА все еще не сможет конкурировать по их стоимости с компанией Илона Маска — ни со среднетяжелой Ariane 62, ни тем более с тяжелой модификацией Ariane 64. 

Первый успешный старт и приземление Super Heavy

После не совсем успешных запусков Starship/Super Heavy в 2023 году SpaceX наконец удалось достичь поставленной цели. 6 июня 2024-го во время четвертого испытательного полета ускоритель мягко приземлился в районе Мексиканского залива. А спустя еще четыре месяца, 13 октября, Super Heavy вернулся на стартовую площадку, где его поймали и закрепили манипуляторы башни Mechazilla. В ходе последней операции 250-тонный аппарат получил меньше всего видимых повреждений в сравнении с предыдущими запусками. Сам корабль Starship был выведен на расчетную траекторию и приводнился в Индийском океане. 

Компания SpaceX продемонстрировала, что быстро учится на своих же ошибках, и с первого раза доказала, что ускоритель вполне реально вернуть на место запуска. Super Heavy была разработана прежде всего для экономичной доставки грузов в космос — от 100 тонн, с последующим увеличением до 150 тонн. Ожидается, что Starship можно будет заправлять на орбите и эффективно использовать для запусков спутников на околоземную орбиту, снабжения МКС и коммерческих станций, организации пилотируемых туристических и научных миссий, исследования и колонизации Марса в рамках будущих экспедиций. В перспективе Starship заменит собой другие ракеты и космические транспортные системы SpaceX — такие как Falcon 9, Falcon Heavy и Dragon 2. Во многом это станет возможным благодаря снижению стоимости запусков и, соответственно, более экономичной доставке людей и полезных грузов. 

Космические туристы впервые вышли в открытый космос во время миссии Polaris Dawn 

Частную космическую программу Polaris еще в 2022 году организовал предприниматель-миллиардер и астронавт Джаред Айзекман, ранее приобретший опыт командования миссией Inspiration4. Он же возглавил Polaris Dawn — первый частный полет, во время которого в открытый космос вышли коммерческие туристы, в том числе и сам Айзекман. Миссия, управляемая SpaceX, началась 10 сентября 2024 года и стала первой из трех запланированных в рамках программы Polaris. Экспедиция на космическом корабле Dragon 2 продолжалась до 15 сентября 2024 года. За это время он совершил несколько оборотов по орбите, прежде чем поднялся на высоту 1400 км — максимум, достигнутый в пилотируемом полете с момента последней миссии Apollo в 1972 году. 

Вместе с миллиардером в открытый космос вышли бывший боевой летчик и две сотрудницы SpaceX, имеющие опыт запусков и проведения миссий. Также члены экипажа впервые оделись в скафандры нового типа — их разработали в SpaceX специально для работы за пределами космического корабля, используя инновационные материалы. Модифицированные скафандры получили систему терморегуляции, новое покрытие забрала шлема, а также камеру и дисплей на лобовом стекле. 

Япония дважды успешно запустила космические ракеты в космос

Первые два испытательных полета новейшей японской ракеты H3 завершились неудачей в прошлом году. Но уже в 2024-м Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) взяло реванш и успешно запустило ее, тоже дважды в течение года: 17 февраля и 4 ноября. Чуть ранее, в январе 2024-го, лунный модуль SLIM совершил точечную посадку и тем самым сделал Японию пятой страной в мире, отправившей свой космический аппарат на Луну. 

Запуск новой флагманской ракеты Н3 в феврале оживил космическую программу Японии, которая пока еще не очень успешно пытается стать значимым игроком в космосе и активно противодействует на этом поле Китаю. Во время первого двухчасового полета ракета выпустила микроспутник и муляж спутника. А в ходе второго удачного полета, в ноябре, был запущен военный спутник связи Kirameki 3, известный как DSN-3.

Астрономические явления: полное солнечное затмение и мини-луна Земли 

2024-й запомнился несколькими заметными астрономическими явлениями, вызвавшими большой ажиотаж. 8 апреля в США, Канаде и Мексике одновременно (впервые в XXI веке), а также частично в Западной Европе можно было наблюдать полное солнечное затмение. Чтобы предоставить клиентам возможность стать свидетелями этого редкого явления в первых рядах, авиакомпания Delta Air Lines организовала спецрейс из Остина в Детройт на самолетах A220-300 с большими иллюминаторами. В следующий раз подобная возможность жителям США представится только в марте 2033 года.

А прошлой осенью Луна временно утратила статус единственного естественного спутника нашей планеты из-за астероида 2024 PT5 диаметром около 11 м. Неполных два месяца, с конца сентября по конец ноября, он был мини-луной Земли, после чего отправился в Солнечную систему и продолжил вращаться вокруг Солнца. Астероиды Арджуна периодически пролетают мимо Земли, так как имеют похожую с ней орбиту. В этот раз один из них приблизился на расстояние почти 3 млн км, где и был захвачен Землей. Максимальное сближение с ней было зафиксировано 8 августа, когда расстояние между объектами уменьшилось до 567 000 км. Предположительно, астероид снова вернется на орбиту Земли в мае 2084 года. Как и в прошлый раз, он не будет представлять угрозу столкновения. Последний раз крупные астероиды приближались к Земле 11 декабря, один из них, шириной примерно 6 м, прошел в 735 000 км. 

Новый орбитальный космический корабль Boeing Starliner совершил первый полет, и впервые под управлением женщины

Индийско-американская астронавтка Сунита Уильямс стала первой женщиной, управляющей совершенно новым космическим кораблем, в то время как тот совершал свой первый испытательный полет в космос. 58-летняя Уильямс в качестве командира корабля и Бутч Уилмор, второй член экипажа, стартовали 5 июня 2024 года с мыса Канаверал во Флориде (США) на борту капсулы Starliner компании Boeing. Изначально планировалось, что миссия продлится восемь дней, однако ввиду проблем с двигателями, вызванными утечкой гелия, оба астронавта смогут вернуться на Землю не ранее февраля 2025 года с миссией агентства SpaceX Crew 9 — такое решение в NASA приняли из соображений безопасности.

Для Суниты Уильямс это достижение — не первое в карьере. В 2006 году она уже установила мировой рекорд среди женщин, совершив четыре выхода в открытый космос суммарной продолжительностью 29 часов 17 минут, а в 2012 году пробыла там 50 часов и 40 минут. Оба рекорда позже были побиты другой астронавткой, Пегги Уитсон.

Starliner (полное название: Boeing CST-100 Starliner) представляет собой многоразовый пилотируемый транспортный космический корабль, который уже называют космической капсулой XXI века. Его разработали для размещения семи членов экипажа или четырех членов экипажа и груза для полетов на низкую околоземную орбиту — в частности, для служебных миссий NASA на МКС. Уникальная бесшовная конструкция позволяет использовать его до десяти раз с перерывом в шесть месяцев. 6 сентября 2024 года Starliner вернулся на Землю после своего второго испытательного орбитального полета. А Сунита Уильямс и Бутч Уилмор тем временем продолжают свою работу на МКС в составе экипажа экспедиции 71/72. 

NASA окончательно решило судьбу МКС

В июне 2024 года NASA опубликовало отчет о выводе Международной космической станции из эксплуатации и наконец поставило точку в этом вопросе. Агентство перечислило все возможные варианты и выделило лучший — управляемый сход с орбиты, начало которого запланировано на 2030 год. В качестве альтернативы рассматривали демонтаж станции с поэтапным возвращением на Землю, вывод на более высокую орбиту и передачу коммерческому оператору. Однако первые два варианта невозможны по техническим причинам, а реализацию третьего усложняет тот факт, что компоненты МКС принадлежат сразу нескольким странам. В отчете отметили, что «сведение космической станции с орбиты по окончании ее срока службы является наиболее безопасным и единственно возможным методом вывода из эксплуатации этого исторического символа науки, технологий и сотрудничества».

В день публикации отчета были раскрыты детали контракта на $843 млн, который NASA заключило со SpaceX. Именно эту компанию агентство предсказуемо выбрало для разработки космического корабля United States Deorbit Vehicle (USDV), который совершит управляемый спуск МКС и поможет избежать рисков для людей, находящихся на Земле. Итак, предполагается, что USDV выполнит серию маневров для перемещения станции на заранее выбранную отдаленную локацию в южной части Тихого океана. 

Ожидается, что внешняя оболочка и оборудование МКС сгорят вследствие интенсивного нагрева в процессе возвращения в атмосферу, а остальные, более термостойкие компоненты упадут в океан и опустятся на его дно. Также в NASA оценивают возможность использования незначительной части компонентов в коммерческих и демонстрационных целях.

Возвращение «Интерстеллар» на большие экраны

«Интерстеллар» Кристофера Нолана вернулся на большие экраны в честь 10-летия с момента создания. Показ одного из лучших научно-фантастических фильмов всех времен начался в формате IMAX 6 декабря 2024 года сразу в нескольких избранных кинотеатрах США. В свое время эта кинолента получила пять номинаций на премию «Оскар» и одну награду в категории «Лучшие визуальные эффекты», однако запомнилась не только этим. Создатели «Интерстеллара» достаточно точно передали атмосферу сверхмассивной черной дыры — сценарий основан на научных теориях известного американского физика-теоретика и астронома Кипа Торна.