Головні космічні досягнення першої чверті XXI століття
Попри всі негаразди на Землі, людство продовжує досліджувати космос та вірить у можливості не тільки дізнатися відповіді на важливі питання, але й відкрити нові простори для власного існування. Ars Technica підготувала добірку знакових подій в дослідженні космосу у XXI сторіччі, з яких SPEKA відібрала десятку.
Запуск Falcon Heavy
Запуск Falcon Heavy у лютому 2018 року був вражальною подією. Після старту два прискорювачі відокремилися та синхронно приземлилися на Землю, немов майстерні та елегантні танцюристи. А завершився цей історичний момент тим, що червона Tesla (з манекеном Starman) полетіла у космос у напрямку Марсу.
SpaceX довела, що приватна компанія здатна профінансувати й запустити найпотужнішу ракету у світі. Falcon Heavy не лише вразила глядачів, а й створила конкуренцію важким ракетам, як-от Delta IV Heavy, заощадивши уряду США мільярди доларів. Ймовірно, уряд більше ніколи не розроблятиме власних ракет.
Перша посадка космічного апарата на комету
Philae, невеликий роботизований модуль, створений Європейською космічною агенцією, увійшов в історію, здійснивши посадку на далекій кометі 67P/Чурюмова-Герасименко. Після десятирічної подорожі на борту космічного апарата Rosetta у листопаді 2014 року вийшла на орбіту комети та випустила Philae. Хоча гарпуни, які мали закріпити модуль, не спрацювали, і він кілька разів відскочив, зрештою Philae м’яко приземлився на ядро комети.
Це була перша в історії посадка космічного апарата на комету. Попри те що Philae опинився у тіні крутої скелі, він зумів зібрати й передати цінні дані про ядро комети протягом кількох місяців. Philae разом із Rosetta показав неймовірні зображення і відео комети.
До речі, цю комету відкрили 23 жовтня 1969 року Клим Чурюмов у Києві в результаті вивчення фотопластинок комети 32P/Комас Сола, знятих Світланою Герасименко в Алма-Атинській обсерваторії у вересні того ж року.
Посадка на Титан
Зонд Huygens, створений Європейською космічною агенцією, був частиною місії NASA Cassini до Сатурну, яка стартувала у 1997 році. У 2005-му Huygens здійснив посадку на Титан, найбільший супутник Сатурну. Титан — це одне з найзагадковіших місць у Сонячній системі з атмосферним тиском, схожим на земний, але з температурами, які настільки низькі, що на його поверхні існують метанові озера. Вражає, що апарат, створений у 1990-х, успішно досяг поверхні.
Huygens приземлився на тверду поверхню, хоча був спроєктований так, щоб витримати і посадку в метанове озеро. Місія полягала у збиранні даних протягом кількох годин під час спуску через щільну атмосферу Титану та, за змоги, короткочасного передавання з поверхні. Дивовижно, але Huygens передавав сигнали приблизно 90 хвилин після посадки. Понад 20 років потому він залишається єдиним апаратом, що здійснив посадку на об’єкті у зовнішній частині Сонячної системи. Сподіваємось, це зміниться із запуском місії Dragonfly від NASA, яка запланована на наступне десятиліття.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Легенди у міжзоряному просторі
Майже 50 років минуло від запуску NASA легендарних космічних апаратів Voyager, і хоча знамените зображення блідої блакитної цятки з 1990 року здавалося завершенням програми, Voyager продовжують приносити наукові відкриття. У 2012-му Voyager 1 першим увійшов у міжзоряний простір, а у 2019-му до нього приєднався Voyager 2.
Їхня подорож на цьому не закінчилася. Апарати продовжують досліджувати міжзоряне середовище, збираючи цінні дані, наприклад, про несподіване збільшення щільності космосу. Нині Voyager 1 перебуває на відстані понад 160 астрономічних одиниць (1 AU — це відстань між Землею та Сонцем), а Voyager 2 — більш ніж 135 AU. Завдяки ефективному управлінню експертів Лабораторії реактивного руху NASA ці апарати періодично надсилають дані, залишаючись нашими мовчазними дозорними у величезному космічному безмежжі.
Starship та великий потенціал космічних польотів
13 жовтня цього року SpaceX досягла надзвичайного успіху під час п’ятого запуску своєї велетенської ракети Starship. Цього разу компанія поставила амбітну мету — повернути перший ступінь Super Heavy. У вражальному технічному досягненні ракета повернулася до стартового майданчика, зависла поруч із пусковою вежею та була «спіймана» у повітрі парою механізмів, які отримали назву «палички для їжі», а потім встановлена назад на пускову платформу.
Це досягнення доводить низку ключових інновацій, зокрема можливість відмовитися від посадкових опор, що значно скорочує час між запусками. Воно також пришвидшує розроблення та тестування Starship. Ефектне захоплення ракети за допомогою вежі привернуло увагу громадськості та ще раз довело потенціал Starship змінити космічні польоти назавжди.
Місячна програма Китаю
Однією з ключових космічних історій цього століття є зростання космічної програми Китаю та його прагнення кинути виклик Сполученим Штатам у лідерстві. Це найбільше проявляється у дослідженнях Місяця під час проєкту «Чан’е». Все почалося у 2007 році від запуску першого орбітального апарата до Місяця, а у 2013-му апарат «Чан’е-3» успішно здійснив посадку та розгорнув невеликий місяцехід «Юйту».
Ці ранні досягнення підготували ґрунт для ще амбітніших місій. У 2019 році місія «Чан’е-4» увійшла в історію, вперше здійснивши посадку на зворотному боці Місяця — те, чого раніше не робила жодна країна. Згодом Китай провів кілька місій із повернення зразків, це, зокрема, місія «Чан’е-6» поблизу Південного полюса Місяця цього року. У найближчих планах Китаю — висадка людей на Місяць до 2030-го, що започатковує нове космічне змагання із США та NASA.
Марсоходи
На початку 2004 року марсоходи Spirit та Opportunity здійснили посадку на протилежних сторонах Марсу, кожен з яких був розрахований на 90 днів роботи. Spirit працював до 2009-го, поки не застряг, і припинив зв’язок у 2010-му. Opportunity перевершив усі очікування, працюючи у 57 разів довше запланованого та подолавши 45 км (28 миль) до останнього контакту з NASA у червні 2018 року.
Завдяки тривалій роботі Opportunity та поточним місіям Curiosity і Perseverance, людство підтримує постійну присутність на поверхні Марсу понад два десятиліття. Така тривала присутність дала NASA змогу ретельно вивчати погоду та клімат планети, виявляти закономірності та визначати середній стан клімату. Ці знання важливі для підготовки до майбутнього заселення Червоної планети.
Відкриття гравітаційних хвиль
Сто років тому Альберт Ейнштейн передбачив існування гравітаційних хвиль, проте сумнівався, що людство зможе колись зафіксувати ці слабкі коливання у структурі простору-часу. Однак експериментальні фізики не здавалися, і у лютому 2016 року дві обсерваторії LIGO оголосили про революційне відкриття гравітаційних хвиль, що виникли внаслідок злиття двох чорних дір.
Це відкриття стало тріумфом експериментальної фізики та підтвердило один із ключових постулатів загальної теорії відносності Ейнштейна. Відтоді LIGO надав фізикам революційний інструмент для вивчення віддалених і потужних астрофізичних явищ. У роки після першого відкриття вчені виявили ще вісім гравітаційних хвиль, породжених різноманітними космічними явищами, розширюючи наше розуміння Всесвіту.
Темна матерія
Темна матерія та темна енергія — дві найбільші загадки сучасної астрономії. Темну матерію ще не вдалося безпосередньо спостерігати, але її існування припускають через необхідність прихованої маси для пояснення космічних явищ. Темна енергія вважається невідомою силою, яка спричиняє пришвидшене розширення Всесвіту замість уповільнення після Великого вибуху. Ознаки існування темної матерії (1980-ті та 1990-ті) і темної енергії (1998) виявили ще у минулому столітті, але відтоді вчені активно працюють над їхнім розумінням.
Вражає, що, за оцінками астрономів, масово-енергетичний склад Всесвіту становить лише 5% звичайної матерії (як-от зорі та планети), тоді як на темну матерію припадає 26,8%, а на темну енергію — 68,2%. Але з чого вони складаються? Ми цього не знаємо. Теоретичні фізики пропонують безліч захопливих ідей, проте жодну з них поки що не вдалося підтвердити ні у космосі, ні в лабораторіях.
Місії Stardust
У 1960-х і 1970-х астронавти місій «Аполлон» привозили зразки місячних порід, а деякі радянські автоматичні місії також повертали зразки з Місяця. Однак після цього місії з поверненням зразків припинилися на 25 років, доки NASA не запустила місії Stardust у 1999-му та Genesis у 2001-му. Stardust зібрав зразки з комети Вайлд 2 та космічного пилу, тоді як Genesis збирав частинки сонячного вітру.
Genesis першим повернувся на Землю у 2004 році, але через відмову парашутної системи апарат розбився у пустелі Юта на швидкості 310 км/год. Дивом вченим вдалося відновити частину зразків сонячного вітру та виконати наукові завдання місії. Stardust повернувся у 2006-му без пригод. Обидві місії проклали шлях для складніших експедицій із повернення зразків у XXI столітті.
