Новости науки и техники

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Заполосная основная общеобразовательная школа

Азовского района Ростовской области

К дню космонавтики:

Новости науки и техники.

Автор : Меклеш Г.Б.

Учитель физики.

2021

Содержание:

1. Фосфин на Венере.

2. Вода на Марсе.

3. Спутники Плутона.

4. Вода в виде льда на Луне.

5. Новая планета Солнечной системы Эрида.

6. Глубоководный телескоп на Байкале.

7. Экопланеты.

8. Единая государственная космическая программа.

1. Фосфин на Венере.

Неожиданное открытие в уходящем году сделали и исследователи Венеры. В облаках этой планеты обнаружили фосфин. Авторы рассмотрели все возможные сценарии его образования и не смогли объяснить, откуда он берётся в таких количествах. Между тем на Земле это вещество производится живыми организмами. Может быть, в облаках Венеры живут бактерии?

Впрочем, куда более вероятно, что эксперты проглядели какой-нибудь экзотический путь образования фосфина в венерианских условиях. Этот вопрос нужно тщательно изучить. И российский миллиардер Юрий Мильнер уже заявил, что профинансирует эти исследования, а если надо, то и отправку на Венеру космического зонда.

2. Вода на Марсе.

Летом уходящего года взаимное расположение Марса и Земли было благоприятным для запуска космических аппаратов. И человечество использовало эту возможность с редкой полнотой. К Красной планете стартовали сразу три миссии.

Первым в космос отправился зонд Объединённых Арабских Эмиратов "Аль-Амаль" ("Надежда"). Это орбитальный аппарат без посадочных модулей, предназначенный для изучения атмосферы Марса. Он стал первым межпланетным зондом какого-либо арабского государства.

В исследование Красной планеты включился и Китай. Миссия "Тяньвэнь-1" включает первый китайский марсоход, а также орбитальный зонд. Успех этого предприятия может сделать Поднебесную второй страной после США, чей аппарат успешно работал на поверхности Марса.

Впрочем, в NASA не собираются никому уступать звание самых активных исследователей Красной планеты. США отправили многообещающую миссию "Марс-2020", включающую марсоход Perseverance ("Настойчивость"). Этот ровер сможет изучить марсианский грунт более тщательно, чем какой-либо аппарат до него. При этом научная программа марсохода специально рассчитана на поиск следов жизни.

Вместе с "Настойчивостью" на Красную планету отправился экспериментальный вертолёт Ingenuity ("Изобретательность"). Это первый аппарат тяжелее воздуха, созданный для полётов в атмосфере другой планеты.

Пока запущенные в 2020 году миссии находятся в пути, уже работающие на Красной планете зонды проникают всё глубже в её тайны. Причём и в буквальном смысле тоже: уходящий год многое рассказал нам о марсианских недрах.

Так, команда проекта InSight опубликовала первое обширное исследование марсотрясений. Эти данные позволили выяснить много интересного о внутреннем строении планеты.

В 2011 году НАСА, предоставив фотографии Красной планеты, сделало заявление о том, что оно имеет свидетельства того, что на Марсе могла в прошлом течь вода, которая оставила следы. Действительно, на снимках видны длинные полосы, похожие на те, что оставляют в породах текущие потоки. Ученые полагают, что эти потоки - соленая вода, которая разогревается во время летних месяцев и начинает стекать по поверхности. Признаки того, что на Марсе когда-то была жидкая вода, были обнаружены и раньше, однако впервые ученые заметили, что эти следы меняются в течение короткого периода времени.

Итальянские ученые обнаружили на одном из полюсов Марса систему из четырех озер с жидкой водой, которые находятся под поверхностью планеты. Соответствующая статья опубликована в журнале Nature Astronomy. А ещё в 2020 году учёные обнаружили на Марсе целую систему озёр с жидкой водой (правда, под толстым слоем льда). Общая площадь под поверхностью, которую занимают озера, составляет 75 тысяч квадратных километров. Самое большое из четырех озер находится в центре системы и имеет ширину 30 километров; его окружают три меньших озера в несколько километров шириной каждое.

1. Спутники Плутона.

На сегодняшний день известно уже 4 спутника Плутона. Харон был открыт в 1978 году, и он является самым крупным его спутником. Диаметр этого спутника 1205 километров, что заставляет многих ученых полагать, что Плутон на самом деле является "двойной карликовой планетой". Ничего нового не было слышно о ледяных телах, которые вращаются вокруг Плутона, до 2005 года, пока космический телескоп "Хаббл" не обнаружил еще 2 спутника – Никту и Гидру. Диаметр этих космических тел от 50 до 110 километров. Но самое удивительное открытие ждало ученых в 2011 году, когда "Хабблу" удалось запечатлеть еще один спутник Плутона, который временно называется P4. Его диаметр составляет всего от 13 до 34 километров. Примечательным в данном случае является то, что "Хаббл" сфотографировал такой крошечный космический объект, который расположен на расстоянии около 5 миллиардов километров от нас.

1. Вода в виде льда на Луне.

9 октября 2009 года Космический аппарат для наблюдения и зондирования лунных кратеров НАСА LCROSS обнаружил воду в холодном и постоянно находящимся в тени кратере на южном полюсе Луны. LCROSS является зондом НАСА, который был создан для столкновения с лунной поверхностью, а маленький спутник, следующий за ним, должен был измерить химический состав материала, который поднялся вверх при столкновении. После целого года анализа данных НАСА сообщило о том, что на нашем спутнике имеется вода в виде льда, которая находится на дне этого вечно темного кратера. Позже другие данные показали, что тонкий слой воды покрывает лунный грунт, по крайней мере, в некоторых областях Луны.

Крупного успеха добился и Китай. Миссия "Чанъэ-5" собрала реголит на Луне и сейчас находится на пути к Земле. Если всё пройдёт успешно, это будут первые с 1976 года пробы лунного грунта, попавшие на нашу планету.

1. Новая планета Солнечной системы Эрида.

В январе 2005 года была открыта новая планета Солнечной системы Эрида, которая вызвала в астрономическом мире массу споров о том, что следует считать планетой вообще. Эриду первоначально посчитали 10-й планетой Солнечной системы, но затем все объекты пояса Койпера и пояса астероидов приравняли к новому классу – карликовые планеты. Эрида находится за орбитой Плутона и имеет примерно такой же размер, хотя первоначально считалось, что она больше Плутона. Известно, что у Эриды имеется один спутник, который назвали Дисномия. Пока Эрида и Дисномия считаются самыми дальними объектами Солнечной системы.

1. Глубоководный телескоп на Байкале.

На Байкале запустили глубоководный телескоп, модули которого улавливают частицу нейтрино.

Что такое нейтрино?

Нейтрино — прекрасный «рассказчик» об астрофизических катаклизмах. Оно летит сквозь Вселенную, практически никем и ничем не поглощаясь.

Поскольку эта частица нейтральная, магнитными и электрическими полями она не отклоняется, а это значит, что ее источник лежит именно в том направлении, откуда зарегистрировали появление нейтрино.

Источниками долетевших до Земли космических нейтрино служат взрывы сверхновых звезд, черные дыры, активные ядра галактик или двойные звездные системы. Именно поэтому нейтрино — прекрасный инструмент для изучения происходящих в космосе процессов.

Как говорят специалисты, в Священном озере идеальные условия для её исследования.

Уходит на дно, чтобы рассказать о том, что происходит во Вселенной. Запуск нейтринного глубоководного телескопа — событие для всего учёного мира, но увидеть саму установку воочию невозможно — она находится на дне Байкала. Туда спустили уже восьмой по счёту кластер. Так называют объединение сети тросов, на которых нанизаны прозрачные шары — модули. Они и улавливают загадочную частицу нейтрино. Она уже много лет будоражит умы учёных, ведь космическая гостья может поведать о самых древних событиях.

Почему для научных целей ученые выбрали именно Байкал? Здесь сошлись сразу несколько факторов. Прежде всего глубина, пресная и прозрачная вода. Дело в том, что датчикам необходима полная темнота, а значит, их следует опускать не менее, чем на 600 метров, чтобы исключить засветку. На Байкале нужные глубины примерно 1300 метров и ровное дно начинаются недалеко от берега - Baikal-GVD установили всего в четырех километрах от побережья. на берегу находится центр обработки данных Значит, кабель, который обеспечивает питание и передачу информации, не надо тянуть далеко. У зарубежных проектов эти расстояния измеряются десятками км .

К тому же в соленой морской воде, поясняют ученые, присутствуют радиоактивные изотопы. Их излучение создает массу сложностей ученым, которые работают с нейтринными телескопами на Адриатике. А в сверхпресной байкальской воде такого фона нет. Ну и наконец, то, что озеро каждую зиму покрывается толстым льдом, способным выдерживать даже очень тяжелую технику - тоже серьезно упрощает задачу ученым и строителям.

Строит и эксплуатирует нейтринный телескоп Baikal-GVD международная коллаборация. В нее входят научные организации пяти стран - России, Германии, Чехии, Словакии и Польши. Но интерес к проекту проявляют и другие страны. Чтобы открыть вход другим странам и коллективам в коллаборацию, Минобрнауки России и Объединенный институт ядерных исследований подписали меморандум о совместном развитии проекта. Как подчеркивают в ОИЯИ, результаты, полученные телескопом после обработки, станут доступны ученым всего мира.

Байкальский нейтринный телескоп является частью международной сети наблюдений за нейтрино. В нее входят работающий в Антарктиде американский телескоп IceCube и расположенный в Средиземном море телескоп KM3NET.

Учёные ожидают, что в ближайшие несколько лет проект ещё будет набирать силу. К тридцатому году телескоп для изучения нейтрино на Байкале станет самым мощным на земле

Сколько стоил телескоп?

На проект по строительству было потрачено около 2,5 млрд рублей, он занимает площадь около 0,5 км² Исследование нейтрино поможет ученым понять, каким образом возникла и эволюционировала Вселенная в процессе истории.

1. Экопланеты.

В 2013 году астрономы подтвердили наличие 20 миллиардов экзопланет в нашей Галактике Млечный Путь. Экзопланетами называют планеты, которые похожи на Землю (и, следовательно, на них может существовать жизнь). Учитывая, сколько миллиардов галактик есть во Вселенной, то количество планет, похожих на Землю, просто даже сложно представить

1. Единая государственная космическая программа.

На первом этапе (2016 - 2020 годы) осуществляются наращивание орбитальной группировки космических аппаратов, создать ракетно-космическую технику мирового уровня.

На втором этапе (2021 - 2025 годы) переоснащение состава орбитальной группировки космических аппаратов космическими аппаратами нового поколения с характеристиками, соответствующими или превышающими характеристики лучших мировых аналогов,

обеспечение непрерывного управления российскими орбитальными группировками автоматических и пилотируемых космических аппаратов на околоземных орбитах, а также объектами на траекториях полета к Луне и Марсу;

создание многофункциональной космической системы ретрансляции, обеспечивающей обслуживание космических аппаратов в режиме индивидуального доступа;

• создание космических комплексов для контроля солнечной активности, космической погоды и исследования процессов в магнитосфере Земли;

• создание системы подвижной персональной спутниковой связи, обеспечивающей обслуживание до 160 тыс. абонентов и среднее время ожидания связи для абонентов Российской Федерации не более 12 минут;

• обеспечение импортозамещения изделий иностранного производства, используемых при создании и производстве ракетно-космической техники;

создание не менее 5 космических аппаратов для проведения углубленных исследований Луны с окололунной орбиты и на ее поверхности автоматическими космическими аппаратами, а также для доставки образцов лунного грунта на Землю;

• предоставление данных дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемых с космических аппаратов гидрометеорологического, океанографического и гелиогеофизического назначения, отвечающих необходимым потребностям гидрометеорологической службы;

• выполнение международных обязательств по Международной спутниковой системе поиска и спасения «КОСПАС-САРСАТ» и по участию не менее чем в 2 миссиях в рамках международной кооперации по исследованию Марса, Венеры, Меркурия и Солнца, в осуществлении полетов автоматических космических аппаратов к планетам и телам земной группы, доставке грунта с Фобоса;

создание на космодроме «Восточный» космического ракетного комплекса тяжелого класса для выведения автоматических космических аппаратов, а также развертывание работ, связанных с ракетой-носителем тяжелого класса для выведения тяжелых автоматических космических аппаратов, пилотируемых кораблей и орбитальных модулей на траектории полета к Луне, облета Луны и лунных орбит;

создание не менее двух отечественных космических обсерваторий и разработка до уровня наземной экспериментальной отработки комплекса научной аппаратуры не менее 2 космических обсерваторий для проведения исследований астрофизических объектов;

завершение развертывания российского сегмента Международной космической станции в составе 7 модулей и продолжение ее эксплуатации до 2024 года с обеспечением технической возможности создания российской орбитальной станции на базе 3 российских модулей Международной космической станции после завершения ее эксплуатации;

создание космического комплекса и выполнение научной программы по исследованию факторов, воздействующих на живые организмы в ходе полетов космических аппаратов на околоземных орбитах;

создание пилотируемого транспортного корабля нового поколения и проведение его летной отработки (не менее 3 запусков), разработка ключевых элементов космических ракетных комплексов сверхтяжелого и среднего  классов;

обеспечение сокращения длительности опытно-конструкторских работ;

обеспечение готовности организаций ракетно-космической  отрасли к выполнению мероприятий Программы.

НИК 2025 году РОСКОСМОС планирует увеличить орбитальную группировку с 32 космических аппаратов (КА) в 2015 году до 41 КА. При этом только 17 КА изготавливаются за счет бюджетных средств. Что позволит к 2025 году обеспечить:

• на 100% подвижную президентскую и правительственную связь, распределение программ телерадиовещания на территории РФ;

• передачу сообщений, голосовую и документальную связь, контроль и управление состоянием особо опасных и критически важных объектов в интересах федеральных органов исполнительной власти;

• глобальное и непрерывное телекоммуникационное обслуживание низкоорбитальных космических аппаратов наблюдения, контроль и управление международной космической станцией (МКС), передачу телеметрической информации с ракет-носителей (РН) и разгонных блоков (РБ) при запусках.

Более чем в 2,5 раза возрастут возможности спутниковых систем связи по предоставлению услуг непосредственного телевизионного вещания, телевизионного вещания высокой четкости, широкополосного доступа в Интернет, передачи данных, видеоконференцсвязи, ведомственных и корпоративных сетей связи. Развертыванием спутников связи и вещания на высокоэллиптической орбите будет решена проблема телекоммуникационного обеспечения арктического региона.

К 2025 году планируется увеличить орбитальную группировку с 8 КА (в 2015 году) до 23 КА. Орбитальная группировка средств ДЗЗ позволит значительно снизить зависимость РФ от использования зарубежной космической информации и одновременно выполнить международные обязательства в области глобального гидрометеорологического наблюдения.

Примеры результатов расширения возможностей орбитальной группировки ДЗЗ, представляющих интерес для самого широкого круга потребителей (обычных граждан): повышение достоверности краткосрочных прогнозов погоды в регионе и повышение периодичности получаемых данных о состоянии застроек окрестных площадей дачных участков и сельских поселений, строительстве дорог, состоянии близлежащих лесных массивов (гари, вырубки и т.д.).

Кроме того, космические комплексы ДЗЗ способны обеспечивать создание кадастров природных ресурсов, определение мест и масштабов чрезвычайных ситуаций, контроль ледовой обстановки в Арктике.

На космические аппараты гидрометеорологического обеспечения «Метеор-М» запланирована установка целевой аппаратуры КОСПАС-САРСАТ.

КОСПАС-САРСАТ – это международная спутниковая поисково-спасательная система, разработанная для оповещения о бедствии и местоположении персональных радиобуев и радиобуев, установленных на судах и самолетах в случае аварийных ситуаций.

В 2016 – 2025 гг планируется осуществить запуски 15 КА и увеличить при этом состав орбитальной группировки с 1 КА в 2015 году до 4 КА в 2025 году.

 Основные мероприятия: международный проект по исследованию Марса «ЭкзоМарс», реализация научных программ исследований астрофизических объектов (КА «Спектр-РГ», «Спектр-УФ») и реализация первого этапа лунной программы, предусматривающего запуск 5 автоматических КА («Луна-Глоб», «Луна-Ресурс» (орбитальный аппарат, посадочные аппараты (включая резервный) «Луна-Грунт»).

.

Эксплуатация МКС до 2024 года позволит проводить эксперименты не только в интересах социально-экономической сферы, но обеспечить отработку ряда перспективных технологий и космических систем (комплексов), необходимых для реализации программ освоения Луны и дальнего космоса.

Кроме того, в рамках реализации второго этапа лунной программы (пилотируемого) планируется в 2021 году начать в беспилотном варианте летные испытания пилотируемого космического корабля нового поколения, а в 2023 году – провести первый пуск с экипажем к МКС.

 Также Программа предусматривает создание необходимого задела для полномасштабного исследования Луны после 2025 года и осуществление к 2030 году высадки человека на Луну.

 Особое значение для обеспечения перспективы развития отечественной космической техники и ракетно-космической отрасли имеет развитие базовых элементов и перспективных технологий.

Программа предусматривает выполнение работ, в результате которых будет обеспечено создание:

целевой аппаратуры КА ДЗЗ для наблюдения со сверхвысоким разрешением на основе новых технологий, а также для связи и ретрансляции на основе отечественных комплектующих;

параметрических рядов двигательных установок средств выведения и КА на экологическом топливе, ядерных энергетических установок, систем управления для средств выведения;

общеотраслевых технологий космического машиностроения, приборостроения, материаловедения в интересах доведения надежности космических средств до мирового уровня.

Реализация в полном объеме планируемых в рамках Программы мероприятий позволит создавать новые поколения КА не «с нуля», а на базе отработанных конструкций, что удешевит и ускорит процессы их разработки, а также нарастить постоянно действующую отечественную орбитальную группировку социально-экономического, научного назначения с 49 КА на начало 2016 года до 73 КА в 2025 году.

Будет обеспечено требуемое качество и безопасность ракетно-космической техники, включая развитие методов и средств наземной отработки космических автоматических и пилотируемых аппаратов, создание отечественной компонентной базы космического применения, развитие системы контроля околоземного космического пространства и предупреждения об опасных сближениях.

 Основными принципами осуществления Программы в целях решения задач государственной политики в области космической деятельности в интересах социально-экономической сферы, науки, техники и международного сотрудничества в 2016 – 2025 годах являются:

• соответствие целей и задач Программы целям и задачам государственной политики в области космической деятельности;

• техническая реализуемость, учитывающая при формировании Программы существующий научно-технический и научно-технологический потенциал организаций ракетно-космической отрасли, а также прогнозируемые мероприятия по их техническому и технологическому переоснащению;

• последовательное замещение импортной электронной компонентной базы отечественного производства;

• всесторонняя обоснованность направлений развития ракетно-космической техники, предусматривающая опережающее проведение системных исследований, а также комплексное обоснование проектных обликов и требований к техническим характеристикам космических систем и комплексов, совершенствование организации, повышение научной и прикладной значимости научно-исследовательских работ;

• инновационное развитие, предусматривающее приоритетное включение в Программу инновационных проектов и технологий, обеспечивающих мировой уровень технических (технологических) и эксплуатационных характеристик создаваемой ракетно-космической техники;

оптимизация бюджетных расходов, формируемых в соответствии с экономическим потенциалом страны и с привлечением внебюджетных средств для достижения целей Программы;

• концентрация ресурсов на приоритетных направлениях, (в соответствии с Основами государственной политики), передача в сферу ответственности бизнеса изделий космической техники в интересах удовлетворения потребностей социально-экономической сферы;

• рациональная преемственность, предусматривающая включение в Программу лишь тех мероприятий Федеральной космической программы России на 2006 - 2015 годы, для которых подтверждена актуальность и реализуемость принятых технических решений.

Для достижения главных целей государственной политики в области космической деятельности Основами государственной политики установлены следующие приоритеты космической деятельности:

• деятельность, связанная с обеспечением гарантированного доступа Российской Федерации в космос со своей территории, с развитием и использованием космической техники, технологий, работ и услуг в интересах социально-экономической сферы Российской Федерации, в целях обороны страны и безопасности государства, а также с развитием ракетно-космической отрасли и выполнением международных обязательств;

деятельность, связанная с созданием изделий ракетно-космической техники в интересах науки;

деятельность, связанная с осуществлением пилотируемых полетов, включая создание научно-технического задела для осуществления проектов в рамках международной кооперации