Найочікуваніші космічні місії 2022 року. Частина 2

У середовищі екоактивістів існує переконання, що космічний сектор завдає виключно деструктивного впливу на екологію. Проте багато в чому негативний вплив космічних запусків на екологію Землі сильно перебільшено, особливо у порівнянні з користю, яку приносять супутникові технології моніторингу та зв’язку. 

Моніторингові супутники з відстеження клімату здатні прогнозувати та локалізувати стихійні лиха, дозволяючи завчасно проводити евакуацію цивільного населення та щорічно зберігати тисячі людських життів.

Вплив космічного сектора на проблематику збереження клімату

Супутники для моніторингу кліматичних змін використовують і для відстеження динаміки зміни клімату. Подібні апарати є частиною Об’єднаної полярної супутникової системи (Joint Polar Satellite System, JPSS). Виведення нового супутника на орбіту заплановано на 1 листопада 2022 року зі стартового майданчика SLC-3E бази Космічних сил у Ванденберзі (Каліфорнія). Супутник отримав назву JPSS-2 (або NOAA-21).

Апарат буде виведений на геосинхронну полярну орбіту, що забезпечить зону глобального покриття над всією земною кулею. JPSS-2 надаватиме інформацію щодо кліматичних змін у режимі реального часу. У цій діяльності супутнику допомагатиме низка інструментів та датчиків, що містяться в його конструкції:

• ATMS (Advanced Technology Microwave Sounder). Передова технологія мікрохвильового ехолота є перехресним сканером на 22 частотних канали, який відповідає за забезпечення моніторингу температури та вологості.
• CrIS (Cross-track Infrared Sounder). Інфрачервоний звуковий оповіщувач використовується для прогнозування погоди (у довгостроковій і короткостроковій перспективі) за допомогою створення тривимірних профілів високої роздільної здатності для вологості, атмосферного тиску та температури.
• OMPS (Ozone Mapping and Profiler Suite). Прилад для картування та профілювання озонового шару. Надає найточніші дані щодо руйнування озонового шару та підвищення ультрафіолетового індексу у шарах тропосфери Землі. Прилад ще й локалізує місця ушкоджених ділянок озонового шару.
• VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite). Набір радіометрометрів для видимого інфрачервоного діапазону. Призначений для моніторингу глобального стану океанів, атмосфери та поверхні Землі у видимому інфрачервоному діапазоні.

Супутник JPSS-2 буде частиною Національної полярно-орбітальної оперативної супутникової системи спостереження за довкіллям (NPOESS) і спонсорується Національним управлінням океанічних та атмосферних досліджень (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). 

Варто зазначити, що JPSS-2 — не єдина супутникова система, що функціонує у межах кліматичних моніторингових місій NOAA. Моніторинговий JPSS-2 стане третім у малому сузір’ї супутників системи JPSS. Наразі на земній орбіті вже працюють супутники Національного полярно-орбітального партнерства NOAA/NASA Suomi (Suomi NPP) та NOAA-20 (раніше відомий як JPSS-1). Передбачається, що супутникове угруповання JPSS включатиме п’ять апаратів, які у координації один з одним здійснюватимуть спостереження за погодою та кліматичними змінами на Землі.

Геостаціонарний операційний супутник Землі (GOES-T) — третій у серії сімейства геостаціонарних супутників з моніторингу екологічної ситуації, що запускаються в межах спільної програми NASA і NOAA. Головне його завдання полягає у прогнозуванні можливих природних катаклізмів, зокрема таких як торнадо, цунамі, повені та урагани. Зонд забезпечує й широкий спектр можливостей метеорологічного спостереження та здатний швидко відстежувати динаміку зміни погоди.

Запуск супутника відбувся у штатному режимі 1 березня 2022 року зі стартового майданчика LC-41 бази Космічних сил на мисі Канаверал. Для виведення його на орбіту використовувалася ракета Atlas V 541 виробництва United Launch Alliance (ULA).

Станом на 2022 рік можна помітити, що моніторингових супутників зі спостереження за кліматом і погодою все більше з’являється на навколоземній орбіті. При цьому виробники подібних апаратів дедалі частіше роблять ставку на зменшення їхніх розмірів, а також створення супутникових угруповань (сузір’їв), завдяки яким забезпечується ширша зона покриття земної поверхні, що сканується. Супутникові сузір’я в режимі реального часу можуть постачати найбільш актуальну інформацію щодо природних катаклізмів, завдяки чому у виконавчих служб та влади на Землі з’являється унікальна можливість реагувати на НС своєчасно.

Відстеження можливих загроз за межами Землі

Прогнозування кліматичних змін та природних катастроф на Землі — лише частина діяльності NASA задля екологічної безпеки нашої планети. Деякі з цих ініціатив спрямовані на вивчення глибокого космосу, адже саме звідти людство потенційно може зазнати нових загроз.

Насамперед йдеться про можливість зіткнення Землі з астероїдами. За подібного сценарію по-справжньому рятівною може стати здатність до штучного впливу на орбіту астероїда і зміни траєкторії його польоту. Подібна концепція лягла в основу місії космічного апарата DART (Double Asteroid Redirection Test), який є частиною спільної програми ESA та NASA — AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment).

Ключовим аспектом цієї місії є тестування методу впливу на орбітальну траєкторію астероїда за допомогою кінетичного удару. Передбачається, що подібний удар здійснить космічний корабель DART, який зіткнеться з поверхнею астероїда 65803 (Didymos) з метою відхилити його початкову орбіту. Didymos — це скупчення двох астероїдів (бінарний астероїд). Його більша частина має поперечний діаметр 780 м. Діаметр другого астероїда, що є основною ціллю апарата DART — 160 м.

Космічний апарат було запущено ще 24 листопада 2021 року, проте фінальний етап місії із зіткнення DART з астероїдом заплановано на 26 вересня 2022-го. Саме тому ми відносимо фінальну стадію місії DART до однієї із найочікуваніших подій у сфері планетарної безпеки за 2022 рік.

Крім DART, у межах програми AIDA до поверхні астероїда 65803 Didymos буде запущено ще один космічний апарат — Hera. Якщо DART — це переважно розробка американської NASA, то за конструкцію Hera відповідають вже європейські колеги з ESA. Передбачається, що цей апарат буде запущений 2024 року, а основною метою його місії стане уважне вивчення роботи DART та її фактичного впливу на відхилення орбіти малого астероїда системи Didymos. Орієнтовно, політ Hera триватиме близько двох років, тому повністю проаналізувати результати роботи свого колеги DART апарат зможе не раніше 2026 року.

І хоча в перспективі на наступні 100 років поки що не було виявлено жодного потенційно небезпечного (що перевищує діаметром 140 м) астероїда, чия орбіта перетиналася б з орбітою Землі, фахівці NASA не втомлюються нагадувати про те, що на цю мить ними вивчено лише 40% подібних астероїдів. Саме тому до космічної програми AIDA виявляють такий активний інтерес як у Новому, так і в Старому Світі.

Успішні космічні запуски 2022-го

Трохи відволічемося від майбутніх очікувань і розглянемо успішні космічні запуски, які вже сталися за перші шість місяців цього року.

Космічний рік розпочався із запуску угруповання супутників Starlink Group 4-5, які вивела на орбіту 6 січня ракета-носій Falcon 9. Тільки завдяки одному ракетному запуску на орбіту Землі потрапили одразу 49 телекомунікаційних супутників сузір’я Starlink. Вартість запуску становила $52 млн. Пізніше, цього року, SpaceX збільшить своє супутникове сузір’я, успішно здійснивши 12 запусків Starlink Group, витративши на це загалом $676 млн.

Окрім штатного запуску своїх супутників зв’язку, SpaceX активно працювала в межах програм Transporter-3 та Transporter-4 (запуски пройшли 13 січня та 1 квітня відповідно). Їхнім результатом стало виведення на геліосинхронну орбіту нано- та мікросупутників комерційного й урядового призначення. Обидва запуски відбувалися зі стартового майданчика SLC-40, розташованого на американському мисі Канаверал.

15 березня 2022 року зі стартового майданчика 3В космодрому Pacific Spaceport Complex (Аляска) відбувся запуск ракети Astra Rocket 3 виробництва аерокосмічної компанії Astra Space. Місія, що отримала назву Spaceflight Astra-1, призначалася передусім для тестування передавача Globalstar і приймача Iridium. До того ж під час неї протестовані прилади для визначення характеристик випромінювання та щільності плазми, яка в момент запуску впливає на корисне навантаження ракети. Вартість запуску для компанії становила $2,5 млн.

Ставки для Astra Space зараз особливо високі, оскільки 12 червня компанія зазнала невдачі під час запуску моніторингових кубсатів NASA для вивчення тропічних циклонів. Верхній ступінь ракети Astra 3.3 відключився передчасно, внаслідок чого корисне навантаження не було доставлене на орбіту. Це вже друга невдача ракет від Astra Space за цей рік. Провал попередньої місії був пов’язаний з обтічником корисного навантаження ракети, який не відокремився при запуску Astra 3.3 10 лютого 2022 року.

31 березня своєї мети досягла місія NS-20 із запуску пілотованого космічного корабля New Shepard виробництва компанії Blue Origin. Корабель успішно вивів на орбіту шістьох членів екіпажу, які під час польоту досліджували вплив невагомості на організм людини для організації у майбутньому туристичних суборбітальних польотів комерційної спрямованості. Місія NS-20 стала 20-м успішним запуском космічного корабля New Shepard з 20 проведених.

У реалізації своєї космічної програми не відставав і Китай. Станом на кінець травня Chinas Aerospace Science and Technology Corporation (CAST) здійснила вже 15 ракетних пусків, 100% з яких виявилися вдалими. Серед космічних досягнень Китаю особливо примітна реалізація місії Tianzhou-4, що відбулася 9 травня. Цей запуск став уже четвертим виведенням на орбіту безпілотного вантажного космічного корабля, вантажність якого в умовах низької навколоземної орбіти (LEO) становить 13,5 тонни. Tianzhou, що перевозив 5 тонн вантажів та 1 тонну палива, був виведений на орбіту за допомогою ракети-носія на рідинному двигуні — Long March 7.Цього року на нас чекає безліч цікавих ракетних запусків, більшість з яких вже були анонсовані в обох частинах цього матеріалу. Поряд із програмами державних космічних агентств (NASA, ESA, CNSA) окремо варто відзначити й нарощування космічних запусків приватними гравцями. Насамперед приватні компанії зацікавлені у подальшій комерціалізації космосу, результатом якої стає поява абсолютно нових послуг у сфері телекомунікацій, космічних вантажоперевезень та суборбітального туризму.