Следуя от самых далеких к самым близким орбитам, надо отметить Седну с большой полуосью 541 астрономических единиц и большим эксцентриситетом 0.86. Известно еще несколько седноидов с более далекими орбитами, а рекорд держит 2014 FE₇₂ с большой полуосью 2040 а.е.

Орбиты астероидов очень разнообразны и по форме и по размеру. По свойствам орбит астероиды делятся на множество групп. Среди них — открытый в 2021 году астероид 2021 PH₂₇. Двигаясь по своей орбите с большой полуосью в 0.46 а.е. и эксцентриситетом 0.71, он приближается к Солнцу рекордно близко в перигелии на 0.133 а.е. или 20 миллионов километров — вдвое ближе, чем Меркурий.

О том, что у астероидов есть также и небольшие компаньоны, которые движутся по орбитам вокруг них самих, стало известно совсем недавно. В 1993 году, американская межпланетная автоматическая станция Галилео по пути к Юпитеру сделала фотографии астероида (243) Ида, и, совершено неожиданно для научной общественности, на этих снимках обнаружили небольшое тело (позже получившее собственное имя Дактиль), явно двигавшееся вокруг Иды по замкнутой орбите с большой полуосью ~100 км. Это особенно удивительно, с учетом очень и очень маленьких сфер Хилла у астероидов: например у Иды это всего 7900 км. А у околоземного астероида (1862) Аполлон, с радиусом сферы Хилла 80 км, есть спутник, двигающийся по орбите с полуосью всего 3 км.

Спутники планет делятся на две группы: это регулярные (у них стабильные орбиты с небольшим эксцентриситетом) и нерегулярные (у них сильно вытянутые и часто нестабильные орбиты с большим эксцентриситетом). Поскольку размер сферы Хилла планеты зависит, в том числе, и от расстояния от Солнца (чем дальше, тем она больше при данной массе), то не удивительно, что рекордная по размеру орбита из всех лун планет с большой полуосью в 50 миллионов километров у Несо — спутника Нептуна, который также имеет самую большую сферу Хилла из всех планет (115 миллионов километров). А рекордный эксцентриситет еще у одного спутника Нептуна — Нереиды и равный 0.75.

#орбитальнаямеханика

Что делает ступень ракеты и эти люди в заснеженном лесу?

Это команда специалистов Центра эксплуатации наземной космической инфраструктуры (ЦЭНКИ), которая обеспечивает эвакуацию отработавших ступеней ракеты-носителя «Союз-2.1а», упавших в отдаленных районах Якутии.

Старт ракеты-носителя с космодрома — это только кульминация многочисленных событий, составляющих космический запуск.
В процессе полета от ракеты отделяются части. Для каждого из таких элементов на земле, вдоль трассы полета ракеты, выделяются специальные районы падения (РП). Траектория полета выбирается так, чтобы эти районы оказались в наименее заселенной местности.

Космические аппараты запускаются на различные орбиты, и для каждой будет своя трасса. У разных типов ракет-носителей на одной трассе районы падения будут отличаться. В результате, вокруг каждого космодрома образуется сложный рисунок из десятков районов падения.

Перед каждым запуском оповещаются местные администрации, на территории которых располагаются районы падения. РП обследуются с воздуха и земли, эвакуируются охотники, рыболовы, сборщики ягод, ученые, туристы и другие люди.

После запуска проводится обследование РП, поиск и нейтрализация остатков топлива, экологический мониторинг, эвакуация или утилизация упавших ступеней.

Идеальное местоположение космодрома — на берегу океана, чтобы трассы полета шли над морской поверхностью, и ступени падали в воду. Так расположены крупнейшие американские космодромы во Флориде и в Калифорнии, европейский космодром во французской Гвиане, индийский Космический центр Сатиша Дхавана и новый китайский космодром Вэньчан. Если космодром находится в глубине суши, то желательно, чтобы это была равнинная и безлесная местность, где упавшие ступени легко найти и эвакуировать — именно так расположен первый космодром планеты Байконур. Если нет ни степи, ни берега моря, то обслуживание районов падения затрудняется. Так обстоит дело с китайскими космодромами Сичан, Тайюань и Цзюцюань, и с отечественными космодромами Плесецк и Восточный.

#наземка

На видео вы видите то, как испытатель располагается внутри Центрифуги малого радиуса (ЦМР) в Институте медико-биологических проблем РАН.

Центрифуга имеет радиус 2,5 метра с двумя плечами, в каждом из которых может находиться испытатель. Регулирование скорости вращения очень плавное, с ускорением от 1/100 до 1/5 g в секунду. Максимальная перегрузка на уровне стоп человека может достигать 5g. Ложемент («кровать», на которой лежит испытатель) перемещается вдоль оси вращения и меняет свою конфигурацию: так можно получать разные гравитационные градиенты в направлении голова-стопы и изучать вращение в разных положениях — лежа, полулежа и сидя. Есть возможность установить в центрифуге велоэргометр (видео). Полностью закрытые кабины защищают от влияния эффектов вращения на зрительные органы человека, существенно повышают комфорт во время вращений и устраняют дополнительные побочные эффекты, связанные с воздействием ускорения Кориолиса.

ЦМР — один из ключей к повышению безопасности и комфорта долговременных космических полетов на околоземных космических станциях и в дальнем космосе.

Дело в том, что невесомость — среда, враждебная по отношению к человеческому организму. После пребывания в микрогравитации более двух недель, начинается быстрая потеря костной и мышечной массы. Основным средством борьбы с этой проблемой сейчас являются физические упражнения, которым космонавты и астронавты ежедневно уделяют по несколько часов в день. Это позволяет провести до года на орбите (рекорд — 437 дней) и вернуться с минимальными потерями на Землю. Но во время марсианской экспедиции пребывание в невесомости на пути к Марсу и обратно, к Земле, составит около двух лет.

Межпланетный корабль, оснащенный модулем с ЦМР, может иметь практически неограниченную длительность полета, за счет профилактики здоровья в условиях искусственной силы тяжести. Такой модуль планируют включить в состав Российской орбитальной станции РОС.

Благодарим ИМБП @imbp_ru за возможность посетить институт и стенд «Центрифуга короткого радиуса»!

#человеквкосмосе

Что общего у американского космического корабля «Орион», европейского беспилотного грузового корабля ATV и межпланетной автоматической станции «Кассини»?

Все эти космические аппараты используют двигатель R-4D разработки и производства компании «Марквардт». Этот двигатель создавался для системы ориентации космического корабля «Аполлон». Система ориентации нужна для того, чтобы разворачивать корабль по осям вращения и для выполнения небольших маневров, которые нужны при коррекции орбиты или выполнении стыковки с другим космическим аппаратом. Поскольку у космического аппарата 6 степеней свободы, то и двигателей в системе ориентации требуется много: с учетом резервирования — несколько десятков. Требования к таким двигателям предъявляются самые высокие: они должны обладать возможностью выдавать импульс строго определенной величины многие тысячи раз в течение полета.

Корпорация «Марквардт» в начале 60-тых обладала уникальным набором компетенций: подразделения компании разрабатывали и выпускали пульсирующие воздушно-реактивные двигатели, прямоточные воздушные двигатели, системы автоматизации для железных дорог, различные компоненты для американской аэрокосмической и военной промышленности. Большой опыт позволил создать небольшой, легкий и эффективный двигатель, использующий в качестве топлива и окислителя монометилгидразин и азотный тетраоксид. Эти компоненты, несмотря на высокую токсичность, способны самовоспламеняться при смешивании, что, в комбинации с вытеснительной подачей топлива, сильно упростило конструкцию. После банкротства «Марквардт», двигатель продолжает выпускаться компанией Aerojet Rocketdyne.

Тяга двигателя — 50 кгс, масса — 3,76 кг. Гарантированное количество включений — более 20 000. Удельный импульс — до 315 секунд. Длительность непрерывной работы не ограничена.

Любопытно, что «Марквардт» выпускала еще один вид продукции, где было нужно смешивать химические компоненты под большим давлением с высокой эффективностью: авиационный бинарный химический боеприпас «Bigeye».

#современнаякосмонавтика

На этой фотографии Марса в усиленных цветах, сделанной 21 августа 2023 года эмиратской АМС Hope, видны протяженные области белого цвета. Снимок сделан в начале лета в северном полушарии. Как вы думаете, что бы это могло быть: лед, иней, снег, облака?

Это облака водяного льда. Чтобы лучше понять где что, надо выделить самые заметные детали на диске: это долины Маринер ❶ (диагональный разлом выше центра) и два из трех вулканов провинции Фарсида ❷ — гора Аскрийская и гора Павлина (темные пятна посреди облачного поля ниже правого края), и белая от инея равнина Аргир ❸ у верхнего края. Облака образуют широкий пояс вдоль экватора ❹ и особенно плотны вокруг вулканов ❺ (это еще лучше заметно на втором фото, где одинокая гора Арсия выглядывает из сплошной облачности). Вид на облака с поверхности на третьем фото.

Концентрация водяного пара в атмосфере Марса примерно в 10.000 раз меньше, чем на Земле. Но этого достаточно для образования дымки и туманов у поверхности и облаков из кристаллов льда толщиной в сотни метров на высотах 10-30 километров. По форме они напоминают земные перистые облака. Облачные структуры включают в себя те, что связаны с крупными формами рельефа: высокими вулканами в провинциях Фарсида и Элизиум, полярными шапками (где они появляются соответствующими осенью, зимой и весной) и афелийным поясом (большая структура, которая формируется в северном полушарии весной и летом, в основном над экватором). Плотность облаков подвержена суточным колебаниям: в тропиках она выше всего утром, падает к полудню и снова нарастает к вечеру.

Существование облаков на Марсе подозревали еще во времена телескопических наблюдений: с Земли в телескоп они были видны как яркие белые пятна по краям диска и отмечались наблюдателями с 19-того века. С орбиты облака изучаются несколькими искусственными спутниками Марса, среди которых русско-европейский аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter, одним из приборов на борту которого является Atmospheric Chemistry Suite, созданный в Институте космических исследований РАН.

#солнечнаясистема

Один из вопросов в бот был о книгах для тех, кто «проникся» космосом, и вот наша версия из пяти книг для разных возрастов и различного уровня знакомства с темой:

«Мировая пилотируемая космонавтика» под редакцией Ю. М. Батурина — очень хороший справочник по пилотируемым программам СССР, США, России и Китая. В печатном виде — монументальный, дорогой том (идеальный подарок для любителя космонавтики), и при этом книга доступна бесплатно в электронном виде.

«Дорога на космодром», Ярослав Голованов — прекрасно иллюстрированная книга, написанная простым языком. Рассказывает о длинном пути, который привел человечество к идее о покорении космоса, и как стал возможен космический полет человека.

«Животные-космонавты — Первые покорители космоса», Дарья Чудная — отличная книга для детей и их родителей: интересный и не лишенный драматизма рассказ о советской программе исследований того, как на живые организмы влияют условия полета на ракетах. Главные герои книги — собаки-испытатели, совершившие суборбитальные и космические полеты.

«Разведчики внешних планет», Игорь Лисов — энциклопедический труд, подробно рассказывающий о космических аппаратах, исследовавших Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун: «Пионерах» и «Вояджерах». Уникально, детально описаны события их полетов, с многочисленными техническими подробностями, не только об автоматических межпланетных станциях, но и о постоянно шедшей на Земле работе по совершенствованию системы Дальней космической связи.

«Удивительная Земля», Сергей Рязанский — фотокнига, полная красоты, которую можно увидеть только с орбиты. Редкая возможность показать, что космонавтика — это не только наука и техника, но и способ, дающий возможность еще больше ценить нашу единственную прекрасную планету.

#рекомендации