Самые ожидаемые космические миссии 2022 года. Часть 2

В среде экоактивистов утвердилось мнение, что космический сектор оказывает исключительно деструктивное влияние на экологию. Во многом негативное воздействие космических запусков на экологию Земли значительно преувеличено, особенно в сравнении с пользой, которую приносят спутниковые технологии мониторинга и связи.

Мониторинговые спутники слежения за климатом способны прогнозировать и локализовать стихийные бедствия, позволяя заблаговременно проводить эвакуацию гражданского населения и ежегодно сохранять тысячи человеческих жизней.

Влияние космического сектора на проблематику сохранения климата

Спутники для мониторинга климатических изменений используют и для отслеживания динамики изменения климата. Подобные аппараты являются частью Объединенной полярной спутниковой системы (Joint Polar Satellite System, JPSS). Вывод нового спутника на орбиту запланирован на 1 ноября  2022 года со стартовой площадки SLC-3E базы Космических сил в Ванденберге (Калифорния). Спутник получил название JPSS-2 (или NOAA-21).

Аппарат будет выведен на геосинхронную полярную орбиту, что обеспечит зону глобального покрытия над всем земным шаром. JPSS-2 призван предоставлять информацию о климатических изменениях в режиме реального времени. В этой деятельности спутнику поможет ряд инструментов и датчиков, содержащихся в его конструкции: 

• ATMS (Advanced Technology Microwave Sounder). Передовая технология микроволнового эхолота представляет собой перекрестный сканер на 22 частотных канала, отвечающий за обеспечение мониторинга температуры и влажности.
• CrIS (Cross-track Infrared Sounder). Инфракрасный звуковой оповещатель используется для прогнозирования погоды (как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе) посредством создания трехмерных профилей высокого разрешения для влажности, атмосферного давления и температуры.
• OMPS (Ozone Mapping and Profiler Suite). Прибор для картирования и профилирования озонового слоя. Предоставляет наиболее точные данные касательно разрушения озонового слоя и повышения ультрафиолетового индекса в слоях тропосферы Земли. Прибор к тому же локализует места поврежденных участков озонового слоя.
• VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite). Комплект радиометрометров для видимого инфракрасного диапазона. Предназначен для мониторинга глобального состояния океанов, атмосферы и поверхности Земли в видимом инфракрасном диапазоне.

Спутник JPSS-2 станет частью Национальной полярно-орбитальной оперативной спутниковой системы наблюдения за окружающей средой (NPOESS) и будет спонсироваться Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA).

Стоит отметить, что JPSS-2 — не единственная спутниковая система, функционирующая в рамках климатических мониторинговых миссий NOAA. Мониторинговый JPSS-2 станет уже третьим в малом созвездии спутников системы JPSS. В настоящее время на земной орбите уже работают спутники Национального полярно-орбитального партнерства NOAA/NASA Suomi (Suomi NPP) и NOAA-20 (ранее известный как JPSS-1). Предполагается, что спутниковая группировка JPSS будет включать пять аппаратов, которые в координации друг с другом станут осуществлять наблюдение за погодой и климатическими изменениями на Земле.

Геостационарный операционный спутник Земли (GOES-T) — третий в серии семейства геостационарных спутников по мониторингу экологической обстановки, запускаемых в рамках совместной программы NASA и NOAA. Главная его задача заключается в прогнозировании возможных природных катаклизмов, в частности таких как торнадо, цунами, наводнения и ураганы. Зонд обеспечивает широкий спектр возможностей в метеорологических наблюдениях и способен быстро отслеживать динамику изменения погоды.

Запуск спутника состоялся в штатном режиме 1 марта 2022 года со стартовой площадки LC-41 базы Космических сил на мысе Канаверал. Для вывода его на орбиту использовалась ракета Atlas V 541 производства United Launch Alliance (ULA).

По состоянию на 2022 год можно заметить, что мониторинговых спутников по наблюдению за климатом и погодой все больше появляется на околоземной орбите. При этом производители подобных аппаратов все чаще делают ставку на уменьшение их размеров, а также на создание спутниковых группировок (созвездий), благодаря которым обеспечивается более широкая зона покрытия сканируемой земной поверхности. Спутниковые созвездия в режиме реального времени могут поставлять наиболее актуальную информацию касательно природных катаклизмов, благодаря чему у исполнительных служб и властей на Земле появляется уникальная возможность реагировать на ЧП вовремя.

Отслеживание возможных угроз за пределами Земли

Прогнозирование климатических изменений и природных катастроф на Земле — лишь часть деятельности NASA в целях экологической безопасности нашей планеты. Некоторые из этих инициатив направлены на изучение глубокого космоса, ведь именно оттуда человечество потенциально могут настигнуть новые угрозы.

В первую очередь речь идет о возможности столкновения Земли с астероидами. При подобном сценарии по-настоящему спасительной может оказаться способность искусственно воздействовать на орбиту астероида и изменять траекторию его полета. Подобная концепция легла в основу миссии космического аппарата DART (Double Asteroid Redirection Test), который является частью совместной программы ESA и NASA — AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment).

Ключевой аспект данной миссии — тестирование метода воздействия на орбитальную траекторию астероида посредством кинетического удара. Предполагается, что подобный удар будет осуществлен космическим кораблем DART, который врежется в поверхность астероида 65803 (Didymos) с целью отклонить его первоначальную орбиту. Didymos — это скопление из двух астероидов (бинарный астероид). Его более крупная часть имеет поперечный диаметр, равный 780 м. А диаметр основной цели аппарата DART, второго астероида — 160 м.

Космический аппарат был запущен еще 24 ноября 2021 года, однако финальный этап миссии по столкновению DART с астероидом запланирован на 26 сентября 2022 года. Именно поэтому мы относим финальную стадию миссии DART к одному из самых ожидаемых событий в сфере планетарной безопасности за 2022-й.

Помимо DART, в рамках программы AIDA к поверхности астероида 65803 Didymos будет запущен еще один космический аппарат — Hera. Если DART — это в большей мере разработка американского NASA, то за конструкцию Hera отвечают уже европейские коллеги из ESA. Предполагается, что данный аппарат будет запущен в 2024 году, а основной целью его миссии станет внимательное изучение работы DART и ее фактического влияния на отклонение орбиты малого астероида системы Didymos. Ориентировочно, полет Hera займет порядка двух лет, поэтому полностью проанализировать результаты работы своего коллеги DART аппарат сможет не ранее 2026 года.

И хотя в перспективе на последующие 100 лет пока еще не было обнаружено ни одного потенциально опасного (превышающего 140 м в диаметре) астероида, чья орбита бы пересекалась с орбитой Земли, специалисты NASA не устают напоминать о том, что на данный момент ими изучено лишь 40% подобных астероидов. Именно поэтому к космической программе AIDA проявляют такой активный интерес как в Новом, так и в Старом Свете.

Успешные космические запуски 2022-го

Немного отвлечемся от будущих ожиданий и рассмотрим успешные космические запуски, которые уже произошли за первые шесть месяцев этого года.

Космический год начался с запуска группировки спутников Starlink Group 4-5, которые вывела на орбиту 6 января ракета-носитель Falcon 9. Только благодаря одному ракетному запуску на орбиту Земли попали сразу 49 телекоммуникационных спутников созвездия Starlink. Стоимость запуска составила $52 млн. Позже, в этом же году, SpaceX еще больше нарастит свое спутниковое созвездие, успешно осуществив 12 запусков Starlink Group и потратив на это в общей сложности $676 млн.

Помимо штатного запуска своих спутников связи, SpaceX активно работала в рамках программ Transporter-3 и Transporter-4 (запуски прошли 13 января и 1 апреля соответственно). Их результатом стал вывод на гелиосинхронную орбиту нано- и микроспутников коммерческого и правительственного назначения. Оба запуска происходили со стартовой площадки SLC-40, расположенной на американском мысе Канаверал.

15 марта 2022 года со стартовой площадки 3В космодрома Pacific Spaceport Complex (Аляска) состоялся запуск ракеты Astra Rocket 3 производства аэрокосмической компании Astra Space. Миссия, получившая название Spaceflight Astra-1, предназначалась в первую очередь для тестирования передатчика Globalstar и приемника Iridium. Помимо этого, в ее рамках протестированы приборы для определения характеристик излучения и плотности плазмы, которая в момент запуска воздействует на полезную нагрузку ракеты. Стоимость запуска для компании составила $2,5 млн.

Ставки для Astra Space сейчас особенно высоки, так как 12 июня компания потерпела неудачу при запуске мониторинговых кубсатов NASA для изучения тропических циклонов. Верхняя ступень ракеты Astra 3.3 отключилась преждевременно, в результате чего полезная нагрузка не была доставлена на орбиту. Это уже вторая неудача ракет от Astra Space за этот год. Провал предыдущей миссии был связан с обтекателем полезной нагрузки ракеты, который не отделился во время запуска Astra 3.3 10 февраля 2022 года.

31 марта своей цели достигла миссия NS-20 по запуску пилотируемого космического корабля New Shepard производства компании Blue Origin. Корабль успешно вывел на орбиту шестерых членов экипажа, которые в течение полета исследовали воздействие невесомости на человеческий организм для организации в будущем туристических суборбитальных полетов коммерческой направленности. Миссия NS-20 стала 20-м по счету успешным запуском космического корабля New Shepard из 20 проведенных.

В реализации своей космической программы не отставал и Китай. По состоянию на конец мая Chinas Aerospace Science and Technology Corporation (CAST) произвела уже 15 ракетных пусков, 100% которых оказались удачными. Среди космических достижений Китая особо примечательна реализация миссии Tianzhou-4, состоявшаяся 9 мая. Этот запуск стал уже четвертым по счету выводом на орбиту беспилотного грузового космического корабля, грузоподъемность которого в условиях низкой околоземной орбиты (LEO) составляет 13,5 тонны. Tianzhou, перевозивший 5 тонн грузов и 1 тонну топлива, был выведен на орбиту при помощи ракеты-носителя на жидкостном двигателе — Long March 7.

В этом году нас ждет еще множество интересных ракетных запусков, большинство из которых уже были анонсированы в обеих частях данного материала. Наряду с программами, проводимыми государственными космическими агентствами (NASA, ESA, CNSA), отдельно стоит отметить и наращивание космических запусков частными игроками. Главным образом частные компании заинтересованы в дальнейшей коммерциализации космоса, результатом которой становится появление совершенно новых услуг в сфере телекоммуникаций, космических грузоперевозок и суборбитального туризма.