На прошедшей неделе произошло три космических запуска. Два из них закончились успешно, и космические аппараты были выведены на заданную орбиту. Третий стал неудачным.
Falcon 9 (JCSAT 18/Kacific 1)
17 декабря со стартового комплекса 40 ВВС США на мысе Канаверал была запущена ракета-носитель Falcon 9. Это был тринадцатый запуск Falcon 9 за этот год и 77-й за всё время их использования. Задачей на этот раз был вывод на геостационарную орбиту телекоммуникационного спутника, который обеспечит связью в Ka-диапазоне азиатско-тихоокеанский регион. Спутник был построен компанией Boeing. Владеют спутником совместно две компании: японская SKY Perfect JSAT Corр и сингапурская Kacific Broadband Satellites.
Спутник JCSAT 18/Kacific 1
При запуске использовалась первая ступень ракеты в последней модификации — Block 5. Она рассчитана на неоднократные запуски. По проекту ее можно использовать до десяти раз, а с частичной заменой деталей — даже до ста раз. Конкретная ступень, участвовавшая в старте 17 декабря, имеет номер B1056.3, и это ее третий полет. На высоте около 80 километров она отделилась от ракеты и спустя примерно десять минут после запуска совершила благополучную посадку на плавучую платформу Of Course I Still Love You в Атлантическом океане. Вторая ступень, проработав еще шесть минут, вывела спутник на орбиту. Единственной небольшой неудачей стала попытка поймать створки головного обтекателя при помощи судов Ms.Tee и Ms.Chief, оборудованных специальными сетями. Однако SpaceX сообщает, что створки относительно мягко приземлились на воду и годятся для повторного использования.
Необычным в этом запуске был, пожалуй, только вес спутника — 6956 килограммов. Расчетная масса для выхода на геостационарную орбиту ракетами Falcon 9 Block 5 составляет 5000 килограммов. Так что спутник JCSAT 18/Kacific 1 был поднят лишь до так называемой низкой опорной обиты (20 000 километров над экватором Земли), а затем самостоятельно при помощи маневрового двигателя поднялся до геостационарной орбиты (36 000 километров).
В этом году нам предстоит увидеть еще один запуск Falcon 9. Он назначен на 31 декабря (04:40 по всемирному времени). На орбиту должны быть выведены еще 60 спутников системы Starlink. Напомним, что ранее в этом году уже дважды компания SpaceX запускала по 60 спутников Starlink. В мае были запущены тестовые варианты спутников массой 227 кг с урезанным функционалом для отработки схемы размещения, выведения и отделения спутников на орбите. Все они успешно раскрыли солнечные батареи на высоте 440 километров и установили связь с Землей. В дальнейшем спутники поднялись до расчетной высоты 550 километров. Лишь с тремя спутниками была потеряна связь, и они пассивно сойдут с орбиты под действием притяжения Земли и сопротивления атмосферы. Еще два спутника компания специально сведет с орбиты для проверки такой возможности. В ноябре были запущены 60 уже полнофункциональных спутников массой 260 кг. Они отделились от разгонного блока на высоте 290 километров и сейчас поднимаются на высоту 550 километров. Такой же сценарий запланирован для спутников, которые будут отправлены в космос 31 декабря. На середину и конец января 2020 года намечен запуск еще двух групп по 60 спутников Starlink.
«Хеопс»
18 декабря с космодрома Куру во Французской Гвиане был запущен космический телескоп «Хеопс» (Cheops — CHaracterising ExOPlanets Satellite) Европейского космического агентства. Первоначально пуск был назначен на 17 декабря, но в процессе подготовки к старту был выявлен сбой в системе управления, и запуск перенесли на резервную дату.
В качестве ракеты-носителя использовался российский «Союз-СТ-А», заключительный этап вывода на орбиту производился при помощи разгонного блока «Фрегат-МТ», специально разработанного НПО имени Лавочкина для запусков с космодрома Куру. Близость космодрома к экватору позволяет, используя вращение Земли, выводить в космос большую полезную нагрузку. К тому же конструкторы учли влажный климат Французской Гвианы, отличающийся от условий, в которых «Фрегат-М» стартует с космодромов Байконура и Плесецка.
Ракета «Союз-СТ-А» с космическим телескопом «Хеопс» перед стартом
Космический телескоп «Хеопс» предназначен, в первую очередь, не для поиска новых экзопланет, а для более подробного изучения уже открытых. Проект телескопа разработан в 2012 году ЕКА и Швейцарским космическим бюро. Основная работа по созданию телескопа велась в Бернском университете под руководством Вилли Бенца (Willy Benz), сейчас Бенц возглавляет исследовательскую группу, которая будет определять программу наблюдений и обрабатывать полученную от «Хеопса» информацию. «Хеопс» сможет точно измерить радиусы экзопланет, для которых в ходе предшествующих исследований уже были получены оценки массы. На основе знаний о массе и размере планеты ученые смогут определить, относится ли она к каменным или газовым планетам. Однако примерно 15 % рабочего времени телескопа будет посвящено и поискам ранее неизвестных планет.
Отдельное внимание ученые хотят уделить поиску экзотроянцев — малых небесных тел, движущихся по орбите экзопланеты, немного ее опережая или немного отставая (они располагаются в так называемых четвертой и пятой точках Лангранжа системы «планета — звезда»). Первоначально подобные небесные тела были обнаружены на орбите Юпитера, и им стали давать имена в честь героев троянской войны. Позже название «троянские астероиды» стало общим термином, и такие объекты были найдены в точках Лагранжа на орбитах Нептуна, Урана, Марса и Земли. Чтобы зафиксировать наличие троянских астероидов в планетных системах других звезд, необходимо наблюдать звезду перед и после момента транзита, когда ее планета с точки зрения наблюдателя проходит на фоне звездного диска. Если удастся заметить изменения светимости звезды до или после транзита — это признак наличия экзотроянцев.
Помимо космического телескопа на орбиту были выведены еще несколько спутников. COSMO-SkyMed массой 2,2 тонны разработан Итальянским космическим агентством и предназначается для радиолокационных наблюдений за Землей. Три остальных спутника существенно меньше. На спутнике OPS-SAT Европейского космического агентства будут тестировать новые технологии управления спутниками. Национальный центр космических исследований Франции подготовил спутник EyeSat, предназначенный для студенческих проектов, в частности, для исследования зодиакального света. Еще один французский спутник ANGELS должен будет держать связь с наземными маяками системы Argos. Сейчас их действует более 22 тысяч. Маяки используются для отслеживания океанских течений, геологических процессов, а около восьми тысяч служат для изучения перемещений животных.
Starliner
20 декабря, в пятницу, произошел первый тестовый запуск космического корабля Starliner, созданного компанией Boeing. Целью его разработки была доставка экипажей на Международную космическую станцию (подробнее об этом корабле и о его основном конкуренте корабле Dragon-2 компании SpaceX можно прочитать в отдельном очерке). Первый полет, естественно, проходил в беспилотном режиме. Тестовое задание включало в себя полет к МКС, стыковку, 30 дней полета вместе с МКС, расстыковку и возвращение на Землю. В случае успеха предполагалось, что в следующий полет Starliner отправится с двумя космонавтами.
Ракета Atlas V с космическим кораблем Starliner на стартовой площадке
Ракетой-носителем в данном случае была Atlas V, использовался разгонный блок Centaur, старт происходил на мысе Канаверал. Сначала всё проходило гладко, но серьезная проблема обнаружилась уже после отделения корабля от ракеты-носителя. Бортовой таймер показывал неверное время, и из-за этого маневр выхода на расчетную орбиту не был своевременно начат. В результате к МКС корабль приблизиться не сможет. NASA и Boeing приняли решение вернуть Starliner на Землю. Приземление запланировано на утро 22 декабря на полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико, где раньше совершали посадку корабли серии «Шаттл». В случае неблагоприятных погодных условий приземление может быть отложено. На своей нынешней орбите Starliner может находиться до пяти дней. Представители NASA и Boeing обещали расследовать причины происшествия и принять меры по их устранению.
