Зонд до Юпітера, сонячна обсерваторія та зразки астероїда: 6 космічних місій 2023 року

Крижані світи Юпітера

У квітні 2023 року Європейське космічне агентство планує запустити місію Jupiter

Icy Moons Explorer («Дослідження крижанихсупутників Юпітера») або JUICE. Автоматична міжпланетна станція вирушить до восьмирічної подорожі, щоб вперше вийти на орбіту супутника зовнішньої Сонячної системи — Ганімеда.

Основне завдання місії — дослідити три далекі світи — покриті крижаною кіркою океану, які, як вважають учені, складаються з рідкої води. Це супутники Юпітера Ганімед, Європа та Каллісто.

Космічний корабель проведе кілька місяців наорбіті Юпітера, облетить навколо Європи, Ганімеда та Каллісто і, нарешті, вийде на стаціонарну орбіту у Ганімеда. Основна місія розпочнеться у 2031 році за півроку до зближення з найбільшою планетою Сонячної системи та триватиме чотири роки. Космічний зонд шукатиме відповіді на питання, що являють собою крижані світи, що оточують Юпітер, чи могла там існувати в минулому і чи існує зараз життя і як формуються газові гіганти та їх супутники.

Зображення: NASA/JPL/DLR

Корабель JUICE завдасть океанів супутників на карту здопомогою радіолокаційних інструментів і шукатиме біосигнатури (молекули, пов'язані з живими організмами) на поверхні льоду Європи. Поверхня цього супутника покрита тріщинами, викликаними внутрішньою активністю, через що молекули з океану можуть проникати у відкритий космос.

Художня ілюстрація місії JUICE.Зображення: ESA/ATG medialab (корабель); NASA/ESA/J. Nichols (Юпітер); NASA/JPL (Ганімед); NASA/JPL/University of Arizona (Іо); NASA/JPL/DLR (Калісто та Європа)

Сонячна обсерваторія «Адития L1»

Амбітним стартом планує розпочати рікІндійська організація Космічних досліджень (ISRO). Очікується, що вже в першому кварталі 2023 року в космос буде запущено місію «Адтія L1» (Aditya L1) — першу сонячну космическую обсерваторію, розроблену в цій азіатській країні. Крім того, це лише другий індійський астрономічний супутник. До цього в 2015 році було запущено Astrosat, що вивчає космічний простір в ультрафіолетовому та рентгенівському випромінюванні.

У перекладі із санскриту «Адитья» означає"Сонце", а L1 у назві відсилає до відповідної точки Лагранжа. Вона розташована на лінії, що з'єднує центри мас Землі та Сонця, там, де рівні сили тяжіння двох тіл дозволяють супутникам зберігати стабільне положення. Космічному апарату потрібно 109 днів з моменту запуску, щоб досягти точки Лагранжа L1, розташованої на відстані близько 1,5 млн км від Землі. 

Супутник «Адития L1» одночасно спостерігатимеза різними верствами Сонця. У тому числі він зможе фіксувати зміни у фотосфері, хромосфері та сонячній короні, а також спостерігати за потоками сонячного вітру, спалахами та корональними викидами маси. Дослідники вважають, що одночасні зображення різних верств атмосфери Сонця покажуть шляхи, якими енергія спрямовується і передається всередині зірки.

Крапки Лагранжа в системі Сонця та Землі. Зображення: Lagrange_points.jpg: created by NASADerivative work:

Крапки Лагранжа в системі Сонця та Землі. Зображення: Anynobody, CC BY-SA 3.0, через Вікісклад

Телескоп біля «Небесного палацу»

Наприкінці 2023 року Китай запустить на низькунавколоземну орбіту – свій модифікований аналог «Хаббла». "Сюньтянь" (Xuntian, "Небесний вартовий" у перекладі з китайської) або CSST - це автономний дослідницький супутник з оптичним телескопом. 

«Сюньтянь» обертатиметься тією ж орбітою,якою рухається китайська космічна станція "Тяньгун" ("Небесний палац"). Це не випадково, модуль буде забезпечений власними двигунами, за допомогою яких він зближуватиметься з космічною станцією для проведення ремонтних робіт, модернізації та обслуговування.

«Сюньтянь» є спорудою розміромз автобус, довжина якого дорівнює довжині триповерхового будинку. Апертура флагманського китайського телескопа становить два метри — це трохи менше, ніж у «Хаббла», схожого на функції та можливості. Але перевага CSST — у широкому полі зору (області неба на одному знімку): його площа в 350 разів більша, ніж у космічного телескопа ЄКА та НАСА.

За оцінкою розробників, зі своєї орбіти"Сюньтянь" робитиме знімки 40% неба. Він спостерігатиме за більш ніж мільярдом галактик і вимірюватиме їх становище, форму та яскравість, щоб вивчати, як вони розвиваються. Крім того, телескоп допоможе визначити верхню межу маси нейтрино і шукатиме і досліджуватиме темну матерію та темну енергію.

Художня ілюстрація телескопа "Сюньтянь" на орбіті. Зображення: Jaimito130805, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Доставка зразків Бенну на Землю

У вересні 2023 року космічний корабель місіїOSIRIS-REx скине Землю зразки, зібрані на астероїді Бенну. «Посилання», відправлене на Землю, завершить семирічну основну місію, а космічний зонд продовжить подорож до нової мети — астероїда Апофіса, що зближується із Землею. 

Досі доставити зразки з астероїдіввдавалося лише Японському агентству аерокосмічних досліджень (JAXA). У 2010 році зонд «Хаябуса» скинув на Землю капсулу із зразками астероїда Ітокава, а у 2020 – «Хаябуса-2» доставив зразки Рюгу. Дослідження вже допомогло уточнити теорії походження життя, астероїдів та минуле Сонячної системи. 

Складність місії щодо повернення зразка полягає внеобхідності дуже точно вибрати та розрахувати траєкторію, пояснюють у НАСА. Якщо капсула пройде занадто високо, вона вилетить з атмосфери, а якщо під занадто великим кутом до поверхні згорить, не долетівши до Землі.

Серія маневрів, яка розпочнеться у липні 2023 рокуроку, наблизить космічний зонд на відстань близько 250 км від Землі. Це досить близько, щоб випустити капсулу із зразком для точної посадки – з парашутом на випробувальному полігоні у пустелі Великого Солоного озера у штаті Юта.


Доставка зразків на землю під час місії OSIRIS-REx. Відео: NASA

Аналіз "земного" ядра

У жовтні 2023 року НАСА планує запустити ще одну місію з дослідження астероїдів. На відміну від усіх попередніх, вона буде націлена не на кам'яний або крижаний об'єкт, а на кулю з металу. 

Глибоко всередині планети земної групи, включаючиЗемлю вчені припускають наявність металевих ядер. Дослідити їх безпосередньо неможливо - всі знання отримані за допомогою непрямих спостережень, наприклад, аналізу поширення акустичних хвиль крізь породи та моделювання. Астероїд Психея – унікальна можливість дослідити основу планет «на дотик».

Психея обертається навколо Сонця між орбітамиМарса та Юпітера. Це найбільший відомий астероїд із погано вивченого класу M (металевих астероїдів). Він представляє відкрите залізно-нікелеве ядро ​​ранньої планети, одного з будівельних блоків нашої Сонячної системи, зазначають у НАСА.

Космічний апарат чекає довгеподорож: до своєї мети він, як очікується, наблизиться лише 2029 року. Зонд повинен буде досліджувати астероїд, щоб знайти відповіді на запитання: якщо Психея в минулому була планетою, як вона сформувалася та зруйнувалася, а якщо формування планети не було завершено, те, що цьому завадило.

Художня ілюстрація місії Психея. Зображення: NASA/JPL-Caltech

Пошук темної енергії

Чому Всесвіт прискорюється і яка природаджерела, відповідального за це прискорення, яке фізики називають темною енергією — відповісти на це питання спробує новий космічний телескоп ЄКА «Евклід». 

Космічний телескоп видимого та ближньогоінфрачервоного діапазону буде запущено у третьому кварталі 2023 року. Його завдання: дослідити, як Всесвіт розвивався протягом останніх 10 млрд років, щоб підтвердити та уточнити основні положення сучасної космологічної моделі. 

Телескоп шукатиме сліди темної енергії тагравітації за допомогою двох взаємодоповнюючих космологічних зондів для реєстрації ознак швидкості розширення Всесвіту та зростання космічних структур. Новий супутник з високою точністю оцінюватиме баріонні акустичні коливання та червоне зміщення простору.

Супутник вирушить до точки Лагранжа L2,розташовану на відстані близько 1,5 млн км за нашою планетою на лінії, що з'єднує Землю та Сонце. Очікується, що «Евклід» спостерігатиме близько 10 млрд джерел світла, з яких понад 1 млрд використовуватиметься для слабкого гравітаційного лінзування, а кілька десятків млн для розрахунку червоного зміщення.

Художня ілюстрація телескопа Евклід. Зображення: ESA

Читати далі:

Гробницю «акушерки Ісуса» розкопали: вчені розповіли, що вони там знайшли

Ейнштейн знову не правий і його головну теорію переписали: як це змінює світ

Втрата одного атома кисню призводить до народження дівчаток із XY-хромосомою.