«Земля и Вселенная» 2003 №2, с. 35, 41, 62, 78, 92

Когда этот номер был готов к печати, пришло ужасное сообщение: 1 февраля 2003 г. во время посадки американского космического корабля "Колумбия" погиб весь его экипаж.

Пилотируемый корабль "Колумбия" ("земля Колумба"), названный в честь Америки, — самый старый из серии кораблей типа "Спейс Шаттл". Первый испытательный полет с экипажем он совершил 12 апреля 1981 г., открыв эру экспедиций на орбиту многоразовых транспортных кораблей. Несколько раз его ремонтировали, самая существенная модификация длилась с августа 1994 г. по октябрь 1995 г. Конструкция корабля была рассчитана на 50 запусков.

28-й полет КК "Колумбия" по программе STS-107 начался стартом с космодрома Канаверал 17 января 2003 г. Полет не предусматривал стыковки с Международной космической станцией. На борту "Колумбии" находился экипаж из семи человек, включая двух женщин: командир Рик Хасбенд (Ric Husband), пилот Вилли МакКул (Willie McCool) и специалисты по полезной нагрузке (выполняют исследования на орбите) Майкл Андерсон (Michael Anderson), Калпана Чаули (Kalpana Chawla), Дэвид Браун (David Brown), Лоурель Кларк (Laurel Clark), первый израильский астронавт Илан Рамон (Ilan Ramon). В течение 16-суточного полета экипаж выполнил в лабораторном модуле "Спейсхэб" более 30 экспериментов в области медицины, биологии, биотехнологии и технологии. Завершив программу, 1 февраля 2003 г. корабль пошел на посадку. В 16 ч 59 мин по московскому времени, за 16 мин до расчетного времени посадки, на высоте 63 км при скорости полета 5.5 км/с произошло внезапное разрушение корабля. Обломки "Колумбии" разбросало на территории штата Техас на площади около 400 км². Найдены останки всех членов экипажа. Была срочно создана комиссия по расследованию причин катастрофы. Полеты оставшихся кораблей "Спейс Шаттл" ("Дискавери", "Атлантис" и "Индевор") отложены.

До выяснения причин аварии экипажа на МКС будут летать на российских КК "Союз ТМА", а обслуживание осуществят грузовые корабли серии "Прогресс".

Трагедия "Колумбии" потрясла весь мир.

Информация Научный форпост в точке Лагранжа

Продолжаются споры о приоритете в дальнейших исследованиях космоса. Чья эффективность выше: автомата или человека? Параллельно обсуждается следующий шаг в освоении Солнечной системы: возвращение на Луну для создания обитаемых научных лабораторий либо пилотируемая экспедиция на Марс с высадкой на его поверхность.

В октябре 2002 г. на конференции по проблемам стратегии дальнейшего изучения Вселенной в Хьюстоне (штат Техас) руководитель отдела научной технологии NASA X. Тронсон предложил создать постоянно действующую научную станцию в точке либрации, находящейся в 100 тыс. км от Луны. На этот аванпост, максимально автоматизированный, предполагается доставлять сменяемые экипажи для работы. Он станет надежной перевалочной базой при полетах на Луну и Марс, а также центром постоянной связи с экипажами лунных и марсианских экспедиций. На станции в точке Лагранжа можно производить настройку и ремонт приборов, в том числе космических телескопов.

В течение ближайших двух лет NASA детально разработает рекомендации по целесообразности дальнейших работ.

Science, 2002, 298,35

В 2003-15 гг. NASA предполагает каждые два года посылать на Марс автоматические самоходные аппараты для геологических и атмосферных исследований, отправлять образцы грунта и проб воздуха на Землю, а также создать систему связи с помощью марсианских искусственных спутников. Все эти планы должны реализовываться при участии международной кооперации.

На 30 мая и 25 июня 2003 г. намечены запуски двух американских средних марсоходов "MER", а на 23 мая 2003 г. — европейской АМС "Mars Express" для исследований с орбиты Марса и британской посадочной станции "Beagle-2". 8 августа 2005 г. предусматривается старт АМС "Mars Reconnaisance Obiter" (NASA совместно с Италией), которая должна выйти на орбиту Марса для высокодетальной фотосъемки планеты. На сентябрь 2007 г. планируют четыре запуска: три американские АМС "Mars Smart Lander" (мобильная долговременная автоматическая научная лаборатория), "Mars Competed Scout" (малая посадочная станция), "Mars Telecommunications Orbiter" (спутник-ретранслятор для связи с посадочными станциями и марсоходами, при участии Италии) и французский орбитальный аппарат с четырьмя малыми посадочными научными станциями "Mars CNES Orbiter". Планируются старт 4 октября 2009 г. АМС "Mars Science Orbiter" (США-Италия) для проведения детальной радиолокационной съемки поверхности Марса с орбиты и запуск в этом же году двух малых марсоходов "Exomars" по поиску там следов жизни. На октябрь 2011 г. намечены запуски двух АМС по программе доставки образца марсианского грунта — посадочного комплекса со взлетной ступенью и орбитальной станции. После посадки на Марс предполагается взять в нескольких местах образцы грунта, затем капсула с ними стартует во взлетной ступени. На околомарсианской орбите будет произведена стыковка с искусственным спутником планеты, капсула с грунтом на возвращаемой ракете стартует к Земле, и через полгода спускаемый аппарат совершит мягкую посадку. В августе-сентябре 2014 г. планируются старты четырех АМС — телекоммуникационного спутника Марса, спутника для изучения атмосферы и комплекса из орбитальной и посадочной станции по доставке марсианского грунта.

Spaceflight, 2002, 44, 7
Новости космонавтики, 2002, №3

Околоземное космическое пространство пронизывают потоки частиц естественного происхождения — микрометеороиды. Например, до высоты 2 тыс. км они составляют ничтожную массу — около 200 кг. Двигаясь со скоростью выше 20 км/с, микрочастицы способны нанести ущерб космическим аппаратам и кораблям. Кроме них, на орбитах находятся различные предметы искусственного происхождения общей массой более 2 млн. кг — обломки спутников и ступеней ракет-носителей, части отсеков КА, отделившиеся антенны и механизмы, научное оборудование и прочее.

До недавнего времени подобную угрозу космической технике считали несущественной. Лишь после нескольких столкновений таких объектов с космическими аппаратами специалисты решили искать методы защиты. Например, на российский модуль "Заря" МКС установят дополнительные микрометеоритные панели. Предполагается неработающие искусственные космические объекты на низких орбитах разделить на три категории опасности: большие, в поперечнике превышающие 1 м, с диаметром более 10 см и малые — от 1 до 10 см. Как это ни парадоксально, максимальную опасность составляют частицы малых размеров, т.к. крупные обломки быстро обнаруживаются. Более того, они каталогизированы (99% от общего количества "мусора"), и за ними установлено постоянное наблюдение. Мелкие же частицы могут появиться неожиданно. Например, разгонный блок ракеты-носителя "Ariane-4" (№ 1986-019С) и военный спутник "Космос-1866" (№ 1987-059А), взорвавшись, образовали миллионы микрочастиц. Постепенно "космический мусор" входит в атмосферу и сгорает, но на орбитах высотой более 1 тыс. км объекты могут оставаться в течение сотен и тысяч лет.

Частицы диаметром менее 0.01 см представляют основную причину эрозии космических аппаратов. "Мусор" крупнее 0.1 см разрушает стенки конструкции спутников. Устанавливать щит от частиц крупнее 1 см, движущихся быстрее 10 км в секунду, бессмысленно, т.к. их кинетическая энергия огромна, она, подобно пуле, способна сделать отверстие в любом корпусе КА. NASA провело эксперимент: на одном из ИСЗ установлен экран площадью 151 м². После возвращения спутника на экране насчитали более 30 тыс. углублений, из них 5 тыс. — диаметром свыше 0.5 мм. Ущерб зависит от многих причин. Один из дорогостоящих экспериментов в космосе закончился неудачей из-за попадания частицы в трос, которым прибор крепили к спутнику.

Конструкторы признали, что надежно защитить космическую технику от микрочастиц невозможно. Это не под силу даже новому материалу "Nextel", применяемому в пулезащитных жилетах. Другой путь — усовершенствование системы наземных наблюдений за полетом "космического мусора" менее 10 см. Надежду на спасение от него вселяет работа комплекса наблюдательных установок Космического командования вооруженных сил США, расположенного в горах Шайен (Колорадо-Спрингс, штат Колорадо). В будущем необходимо предусмотреть возможность снятия с орбиты последних ступеней ракет-носителей и космических аппаратов.

Science, 2002, 296, 1241

Впервые за 40-летнюю историю полетов автоматических межпланетных станций в июле 2002 г. Национальный исследовательский совет США опубликовал план дальнейшего изучения Солнечной системы. Экспертная комиссия выбрала из сотен предложений ученых 27, утвердив 12 программ.

Все миссии разделены на три категории по затратам: малые (стоимостью до 325 млн. долларов), средние (до 650 млн. долларов) и крупные (более 650 млн. долларов). АМС по малым программам можно осуществлять каждые полтора года, крупные — не чаще, чем раз в десятилетие. К малым относятся продолжение работ по программам "Марс Одиссей" и "Кассини". К средним — запуск КА "Койпер-Эксплорер" в занептуновый пояс астероидов и к Плутону, взятие образцов грунта в районе Южного полюса Луны (предположительно там сохранились запасы водяного льда; Земля и Вселенная, 2001, № 1) и доставка их на Землю, исследование Меркурия с его орбиты, вывод спутника на полярную орбиту вокруг Юпитера, посадка спускаемого аппарата на поверхность Венеры, обследование одной из комет и возвращение образцов кометного вещества. Крупными проектами считаются: создание обсерватории на орбите Юпитера по изучению спутника Европы, запуск астрофизической обсерватории по поиску планет земного типа около других звезд, посылка комплекса из орбитального и посадочного аппаратов для доставки марсианского грунта на Землю.

Запуск АМС в систему Плутона намечен на 2006 г. и обойдется в 0.5 млрд. долларов. Программа изучения Европы с орбиты Юпитера оценивается в 1 млрд. долларов. Доставка на Землю образцов грунта с Марса планируется на 2013 г., ее предполагаемая стоимость более 2 млрд. долларов.

Окончательное решение по программе изучения Солнечной системы предстоит принять руководству NASA, Президенту и Конгрессу США.

Science, 2002, 297, 577