Исследователи космоса

Сегодня исполняется 90 лет со дня рождения Николая Семёновича Кардашёва, советского и российского учёного, специалиста в области экспериментальной и теоретической астрофизики и радиоастрономии. Он был директором Астрокосмического центра ФИАН. одним из самых активных приверженцев проекта SETI, пионером исследования новейших идей астрофизики: кротовых нор, невидимого вещества во Вселенной (темной материи и темной энергии).

Всемирную известность Кардашёву принесла концепция ранжирования цивилизаций на основе объёмов потребления энергии — «шкала Кардашёва». Нам же хотелось бы обратить внимание на его научные открытия, которые остались в тени шкалы.

В 1964 г. Николай Кардашёв опубликовал научную работу об изменении магнитного поля при коллапсе звезды, заканчивающемся образованием нейтронной звезды с магнитным полем вплоть до 10e+12 Гс (то есть триллион, для сравнение напряжённость магнитного поля Земли — 0,5 Гс). Тем самым он предвосхитил существование пульсаров, открытых лишь в 1967 г.

Позднее, он выдвинул идею радикальной модернизации радиотелескопов за счёт создания радиоинтерферометров с большой базой: радиосигналы от нескольких телескопов изучаются одновременно, что позволяет рассматривать их как один огромный радиотелескоп. Это потребовало совершенно новых методов синхронизации принимаемых сигналов на нескольких антеннах с помощью атомных часов. Но сегодня именно этот метод используется для всех интерферометров на Земле.

В 1990 году в должности директора Астрокосмического центра (АКЦ) ФИАН Кардашёв сосредоточил свои силы на создании интерферометра с космической радиообсерваторией «Спектр-Р» (проект «Радиоастрон»). После запуска в 2011 г. «Спектр-Р» работал совместно с тремя 32-м антеннами Института прикладной астрономии РАН, с 70-м антенной Центра дальней космической связи в Евпатории, а также со всеми большими антеннами за рубежом, в том числе в США, Европе и Австралии. База (то есть виртуальный размер) этого радиоинтерферометра в несколько раз превосходила диаметр Земли!

В результаты была получено беспрецедентно высокое разрешение. «На длине волны 1,35 см было достигнуто угловое разрешение в 27 мкс дуги, то есть в миллион раз выше, чем разрешение самых больших оптических телескопов. Это соответствует угловому размеру однокопеечной монеты, наблюдаемой с расстояния в сто тысяч км» — отмечают в АКЦ ФИАН.

Вторым крупным космическим проектом, которым руководил Николай Семёнович вплоть до своей смерти, была космическая субмиллиметровая обсерватория «Спектр-М» (проект «Миллиметрон») с 10-м охлаждаемой антенной и рабочим диапазоном от 30 мкм до 2 мм. Это сложнейший проект, запуск которого ожидается в 2030 г. Планируется, что «Миллиметрон» сможет также работать в режиме интерферометра.

Полагаем, что исследования и проекты Николая Кардашёва уже сейчас замечательны, хотя Земля не добралась даже до цивилизации I типа, начальной метки на шкале имени учёного.

23 марта 2001 года 124 т металла и оборудования быстро сгорали в атмосфере. Орбитальный комплекс 27КС «Мир», последний осколок советской пилотируемой программы в космосе, прекратил своё существование. Люди в ЦУПе не скрывали слёз, провожая в последний путь своё детище. До сих пор ведутся споры на тему, а вот не топили бы Мир, не нуждались бы в МКС, не дарили бы иностранцам бесценный опыт эксплуатации модульных станций. Не так давно и Сергей Крикалёв, один из опытнейших космонавтов в мире, назвал ошибкой затопление «Мира». Главной причиной прекращения эксплуатации считается недостаток финансирования. Не без этого, Россия тогда очень мало денег выделяла на космос, а тут уже МКС в эксплуатацию входила. Но… есть один нюанс, про который не все помнят. Аварии.

«Мир» был первой модульной станцией, создавался и эксплуатировался в эпоху огромной космической отрасли, когда многим было откровенно плевать на качество своей работы. Ещё до рождения станция страдала от нехватки финансирования — очень много уходило на программу «Бурана». В 1984 году работы вообще фактически замерли. Ещё средства съедал сменщик — «Мир-2», который начали создавать в том же 1984-ом. Позже — работы по МКС. Сама же станция требовала очень много денег и столько в 90-х для её полноценного существования Россия выделить не могла. Сравните: в 1986 году на «Мир» было затрачено 357 млн $, в 1989 вообще 595 млн, зато в 1991 — всего лишь 6,1 млн. Ситуацию исправило соглашение Черномырдина-Гора, по которому США на эксплуатацию и дооснащение станции выделяли от 73 до 211 млн $ в год, что всё равно меньше требуемого. Сам «Мир» изначально имел всего лишь 3 года гарантийной эксплуатации, что очень мало. Аварии в сей ситуации были просто вопросом времени.

Так должна была выглядеть станция «Мир-2»

Серьёзные проблемы начались ещё при сборке базового блока. После выделения финансирования в нужном объёме весной 1984 года работы шли в авральном режиме, чтобы успеть через два года запустить базовый блок 17КС №127-01. И тут оказалось, что масса проводки вместо заложенных 1500 кг оказалась 4500 кг, а общее превышение массы — 3900 кг! Пришлось на ходу переделывать 75% компоновочных чертежей. Для облегчения модуля сняли третью солнечную батарею, холодный радиатор системы терморегулирования и часть телеметрии и управляющей электроники. Установили облегчённую стыковочную систему. В 1985-ом продолжились вноситься изменения в модуль. Также модернизировали ракету-носитель — Протону поставили форсированные двигатели, сняли часть телеметрических и дублирующих систем. Но этого всё равно не хватало для выведения базового блока на орбиту 65 град, пришлось ограничиться 51,6 град, что сильно ухудшило обзор территории СССР. Бортовые управляющие системы не успевали сделать к намеченному сроку, посему часть из них полетела без должной проверки. Злополучную проводку приводили в порядок прям на Байконуре — доработали 1100 из 2500 кабелей. Старт был назначен на 16 февраля 1986 года, к открытию XXVII съезда КПСС. Но из-за отказа передатчика телеметрии пришлось переносить на 20-е число.

Базовый блок 17КС

Следующий модуль, астрофизический 37КЭ «Квант», был запущен 31 марта 1987 года в составе ТКМ-Э (транспортный корабль модульный экспериментальный). Изначально он тоже имел перевес в 1400 кг, но модернизированная ракета справилась с тушей в 22,8 т. Состыковаться удалось с четвёртой попытки 12 апреля, пришлось даже космонавтам выходить в космос — в стыковочном узле застрял мешок со средствами личной гигиены, случайно туда попавший после стыковки «Прогресса-28». В начале 88-го членами экспедиции ЭО-3 много времени было потрачено на профилактические работы с управляющей электроникой станции и установку дополнительного блока терморегулирования. 30 июня Титов и Манаров собирались заменить на «Кванте» блок-детектор рентгеновского телескопа, но… при сборке модуля кто-то залил болты крепления эпоксидкой. Справились с болтами — новая напасть. Замок на телескопе нужно было открыть ключом, но тот просто вращался и в конце концов лопнул. Детектор смогли заменить 20 октября. Вот такие неприятности на ровном месте.

Макет модуля 37КЭ «Квант»

Модуль дооснащения 77КСД «Квант-2» не был исключением по детским болезням при сборке из-за электрохимической коррозии микросхем системы стыковки «Курс». После пуска 26 ноября 1989 года начались новые проблемы: не полностью раскрылась одна из солнечных панелей. Уже стали разрабатывать новую программу стыковки, как панель-таки раскрылась. Но и на «Мире» было не всё благополучно — 2 декабря переполнилась память бортового компьютера и отключились гиродины, стабилизирующие полёт станции. С помощью «Союза ТМ-8» удалось стабилизировать орбитальный комплекс (ОК) и 6 декабря произвести стыковку с «Квант-2».

Стыковочно-технологический модуль 77КСТ «Кристалл» был запущен 31 мая 1990 года. Сперва все модули собирались называть «Квантами», но после проблем со стыковкой первых двух решили переименовать от греха подальше. Но, кто бы мог подумать, смена имени не помогла. Сперва были постоянные отсрочки из-за взаимодействия электроники модуля и наземной аппаратуры. Уже в космосе, после первого импульса двигателей, компьютер отключил систему управления, прекратив сближение. С помощью дублирующих двигателей удалось совершить стыковку 10 июня.

Модуль «Кристалл» в составе орбитального комплекса

17 июня 1990 года была внеплановая внекорабельная деятельность (ВКД) из-за того, что у прилетевшего «Союза ТМ-9» оторвалась экранно-вакуумная термоизоляция. И произошла неприятная авария по вине члена ЭО-6 Александра Баландина — он открыл люк раньше, чем внутри шлюзового отсека упало давление, и крышка с силой распахнулась, повредив петлю. В ЦУП о произошедшем космонавты не доложили, а когда попытались после тяжёлой 6-часовой работы вернуться на станцию — люк не доходил несчастные 1,5 мм до закрытия. 26 июля пришлось снова выходить и силой захлопнуть люк. Чинить его пробовали во время ЭО-7 30 октября, но повреждения оказались сильнее прогнозируемых и ремонт отложили на долю ЭО-8, починившей злополучный люк 10 декабря. В сумме в трёх ВКД на ремонт ушло почти 12 часов. И всё бы ничего, но… во время выхода 26 января космонавты умудрились повредить антенну системы стыковки «Курс» и не заметили это. Выяснилось это при попытке стыковки «Прогресса М-9». Опять внеплановая ВКД.

Экспедиция ЭО-9 опять началась с проблем со стыковкой — с одной стороны сломалась система «Курс» на «Союзе ТМ-12», с другой снова поломка в системе управления движением «Мира» с отключением гиродинов. Сломанную предшественниками антенну «Курса» на модуле «Квант» чинили 25 июня 1991. Вскоре снова столкнулись с проблемами со стыковкой — «Прогресс М-10» 19 октября не смогли принять из-за ошибки наземных служб, а 21-го электроника выдала неправильные поправки, но тут уже операторы не сплоховали и довели грузовик до станции. В январе 1992-го снова был отказ гиродинов.

Так выглядит гиродин (гироскоп для стабилизации и ориентации)

А на Земле в это время СССР не стало. Как уже писал выше, финансирование упало до таких объёмов, что в случае чего денег не было банально затопить станцию! Чтобы «Мир» жил, предлагались разные варианты отказа от тех или иных экспериментов, программ, от запуска новых модулей. Дошло до того, что в привозимых «Прогрессами» пайках не хватало продуктов. Для сбора средств космонавтам пришлось в 1996-ом даже рекламировать Pepsi во время ВКД. Снова отмечу, что первоначальный заложенный срок жизни станции в 3 года был пересечён и требовался ремонт. Кроме описанных проблем выше, до 1994-го были ещё отказы «Курса», гиродинов (ради установки новых пришлось даже демонтировать сауну), бортовой электроники. Космонавты чинили систему регенерации воды, выработки кислорода, системы связи. Были отказы и «Союзов», и скафандров. 10 января 1994 года произошёл отказ ручки управления «Союза ТМ-17», из-за чего он чуть не протаранил станцию. Опаснее была стыковка «Прогресса М-24», при которой из-за автоколебаний грузовик легко, но всё-таки 4 раза ударился о корпус «Мира» и солнечные панели.

Реклама Pepsi на «Мире»

Действительно серьёзные неприятности у «Мира» случились 11 октября 1994. Солнечные панели к тому времени износились и всё меньше и меньше вырабатывали электричества. В ночное время сам собой включился дистиллятор, сожравший энергию, из-за чего в базовом блоке и «Кванте-2» отключились гиродины. Станция потеряла ориентацию и при выходе на Солнце свет не попадал на панели. Быстро кончился заряд аккумуляторов, из всего освещения работала лишь одна лампа, отключилась связь. С помощью движков «Союза» удалось развернуть «Мир» к свету. Борьба за станцию длилась трое суток, но многие системы запустили позже, в том числе генерации кислорода «Электрон». Чтобы не задохнуться, использовали кислородные шашки ТГК. Одна из них оказалась бракованной и загорелась, благо успели быстро потушить.

Генерация кислорода происходила во время химической реакции с температурой 400 градусов

3 июня 1995 к «Миру» пристыковался исследовательский модуль 77КСО «Спектр». Он вполне себе нормально дошёл, но получил сильный удар, когда с одного стыковочного узла на другой переставляли «Кристалл», третий раз за эксплуатацию ради стыковки с шаттлами (потом его ещё перестыковывали). В переходном отсеке ПхО из-за этого всего образовалась утечка воздуха, часть которой была вызвана износом герметизации стыковочных узлов. 1 ноября того же года было ещё происшествие из-за износа станции — лопнула трубка охладительной системы модуля «Квант». Теплоноситель этиленгликоль пришлось собирать тряпками и ориентировать «Мир» так, чтобы закрыть модуль от Солнца. У бортинженера Сергея Авдеева этиленгликоль позже обнаружили в крови. Последний модуль «Мира», научно-исследовательский 77КСИ «Природа», вошёл в состав ОК 26 апреля 1996 года. Строительство станции было закончено, эксплуатацию собирались продлевать до 1999 года.

Модуль «Спектр» изначально задумывался как военный, с возможностью нести ракеты

Технологический дубликат модуля «Природа»

«Мир» во всей красе

Самый аварийный полёт за всю историю космонавтики пришёлся на ЭО-23 и 1997 год. Не заладилось с самого начала — с очередного отказа «Курса». Поскольку генерацию кислорода в «Электроне» до конца так и не починили, экипажи пользовались кислородными шашками и 23 февраля очередная загорелась, причём гораздо активнее, чем в 94-ом. И чем сильнее горела шашка, тем больше кислорода она вырабатывала для собственного горения. «Мир» быстро стал заполняться дымом. В тот момент на орбите были члены ЭО-22, вшестером пожар был потушен. Уже 5 февраля — новая напасть. Остановилась последняя работающая катушка «Электрона-2» (второй такой аппарат, первый отказал ранее и был неактивен). Дошло всё до того, что экипаж использовал кислородные баллоны скафандров. Потом полностью перешли на злополучные шашки ТГК. 6 февраля пытались перестыковать «Прогресс М-33», но из-за отказа систем так и не удалось, пришлось грузовик сводить с орбиты.

Макет центрального поста управления «Мира»

…а так он выглядел 28 июня 1995 года, фото астронавта Нормана Тагарда

Он же вскоре после начала пожара 1997 года

Параллельно разворачивалась катастрофа с терморегуляцией. Её системы стали отказывать по всей станции, температура поднялась до 32 град, а в базовом блоке — до 40. Ядовитый этиленгликоль стал просачиваться через множественные трещины в трубопроводах. У Александра Лазуткина воспалились глаза. Из-за высокой температуры отказала система очистки воздуха от углекислого газа, пришлось пользоваться поглощающими патронами. С прибытием «Прогресса М-34» ситуация наладилась — отремонтировали «Электрон-2», систему охлаждения, снизив температуру до приемлемых 28 град и ниже.

«Электрон-ВМ» российского сегмента МКС — развитие системы получения кислорода «Электрон» станции «Мир»

Но спасительный «Прогресс» чуть не погубил «Мир». 25 июня, как и с «Прогрессом М-33», хотели выполнить перестыковку. Но из-за очередного отказа грузовик на скорости 3 м/с 7 раз ударил станцию, проломив корпус «Спектра», разрушив радиатор и солнечную батарею. Экипаж стал герметизировать повреждённый модуль, из которого быстро утекал воздух. Были отсоединены воздуховоды и электрические кабели. И понеслось… «Спектр» обеспечивал 50% выработки энергии «Мира», электричества стало снова не хватать станции, по традиции первыми вышли из строя гиродины, потом посыпались системы жизнеобеспечения и управления. Экипаж три дня боролся за выживание, но всё-таки сумел направить оставшиеся солнечные батареи на светило. В июле по ошибке потеряли ориентацию станции и опять два дня борьбы. И как финал этой экспедиции — жёсткая посадка «Союза».

Повреждённый «Спектр»

Ради ремонта разгерметизированного «Спектра», а, главное, ввода в строй солнечных батарей модуля, специально была сформирована ЭО-24. Опять же при стыковке не работал «Курс». Удалось наладить энергоподачу, оживить ранее отключенные системы жилых модулей. Шаттлом «Атлантис» была доставлена и заменена бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) «Салют-5Б». Но вот найти пробоину в «Спектре» не удалось. К проблемам прибавился износ люков из-за многочисленных ВКД. Понятное дело, научной работой заниматься было особо некогда. «Спектр» пытались чинить до самого конца службы «Мира», но так это и не удалось. Более 700 кг новейшей по тому времени американской научной аппаратуры было потеряно.

Непрерывная эксплуатация «Мира» завершилась с ЭО-27 28 августа 1999 года. В апреле вышел из строя последний спутник «Гелиос», обеспечивавший круглосуточную связь станции с ЦУП. Теперь дозвониться до Земли можно было лишь при пролётах над Казахстаном и Россией. Последняя экспедиция ЭО-28 летала уже за деньги частных инвесторов, хотели даже снимать там фильм «Тавро Кассандры», но не сложилось. И наше государство, и тем более США выделяли средства на перспективную МКС, а многомиллиардный ремонт аварийной станции никому не был нужен. На «Мире» к тому моменту были и последствия пожара, и неполадки с системами жизнеобеспечения, и разгерметизированный модуль, и изношенные солнечные батареи, и проблемы со связью. Сами корпуса модулей старели. Ещё и орбита постоянно падала — не хватало мощностей на поддержание постоянной высоты. Сергей Залетин и Александр Калери покинули «Мир» 15 июня 2000 года.

ЦУП во время затопления «Мира». Наличие рекламы в нём — характерная и печальная черта тех лет.

Вот такие проблемы сопровождали «Мир» в течение его долгой, по мерках предшественников, жизни. Большая часть аварий — последствия хронического недофинансирования, спешки при сборке, малого срока службы и ошибок при проектировании и производстве. Да, затопление «Мира» было большой утратой для российской космонавтики, но — неизбежной. Опыт эксплуатации не прошёл даром. Например, можно сделать вывод относительно утечки воздуха на МКС и связанной с ней истерики — и не с такими проблемами летали. Самые главные уроки «Мир» дал строителям и эксплуатантам МКС и будущего РОССа, который проектируется таким же звездообразным, с возможностью замены отработавших своё или вышедших из строя модулей.

Оригинал

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

25 апреля 1983 года родился Денис Матвеев — ведущий инженер научного отдела НИИ Центра подготовки космонавтов и космонавт Роскосмоса. Родился в Ленинграде, детство и юность провёл в Звёздном городке, там же окончил школу. Позже окончил МГТУ имени Н.Э. Баумана по специальности «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», получил воинское звание.

На данный момент Денис — участник космической экспедиции МКС-66/67, член экипажа корабля «Союз МС-21». За 38 дней полёта в космосе Денис уже успел выйти в открытый космос в рамках ВКД-52 вместе Олегом Артемьевым. Программа пребывания на МКС предусматривает 195 дней пребывания в рамках полётного задания экипажа корабля «Союз МС-21». В состав экипажа впервые с 2000 года вошли сразу трое космонавтов.

Поздравляем Дениса с днём рождения!

PS: Матвеев — первый космонавт по имени Денис. До него был миллионер Деннис Тито в 2001 году, но он космонавтом/астронавтом не являлся, а прилетал на МКС как космический турист.

Две галактики, слившиеся в замысловатом гравитационном танце, создали прекрасную иллюзию в глубинах космоса, пишет ScienceAlert.

В НАСА опубликовали фотографию, сделанную орбитальным телескопом «Хаббл». На фото — процесс слияния галактик. Их взаимодействие сформировало почти симметричную форму, которая дала объекту название — Крыло ангела. Если присмотреться, картинка будет иметь сверхъестественное сходство с шестикрылым серафимом из древних иудейских преданий. Официальное же название пары галактик — VV689, или MCG+03-26-016.

Галактические слияния происходят, когда галактики гравитационно притягиваются друг к другу. Вращаясь друг вокруг друга, они все сильнее сближаются, прежде чем объединиться в одну большую галактику. Наш Млечный Путь в прошлом претерпел несколько подобных слияний.

На самом деле во время этого процесса внутри галактик сталкивается на удивление мало объектов. Галактики — это в основном пустое пространство, звезды просто проходят рядом. Однако гравитационные взаимодействия могут создавать столкновения газа, что приводит к возникновению звездообразования.

Эти слияния считаются жизненно важным аспектом галактического роста и эволюции. Мало того, что этот процесс может возродить звездообразование в относительно спокойных галактиках, он может сыграть роль в увеличении сверхмассивных черных дыр.

Вы можете скачать версии Крыла ангела в размере обоев с сайта «Хаббла».

Моя планета

https://moya-planeta.ru/news/view/teleskop_sfotografiroval_v...

Использованы материалы

https://www.sciencealert.com/two-merging-galaxies-look-like-...