Сьогодні виповнюється рівно 61 рік з моменту, коли людина вперше побувала у космосі. Зазвичай цього дня люблять згадувати історію — маловідомі подробиці та драматичні перипетії польоту Гагаріна та інші славетні події часів початку космічної ери, які давно увійшли до літописів космонавтики. Але яким би прекрасним та безтурботним не здавалося минуле, воно ніщо без майбутнього. І сьогодні ми б хотіли поговорити про нього — про очікувані події та головні космічні тренди найближчого десятиліття.
Повернення людей на Місяць
У галузі пілотованої космонавтики наступне десятиліття, безперечно, пройде під знаком повернення людей на Місяць. Звичайно, не секрет, що американська програма Artemis не встигає за графіком, і попереду чекає безліч відстрочок і перенесень. Але навіть з їхнім урахуванням те, що ми знову побачимо, як люди пересуваються по Місяцю, практично не викликає сумнівів. Можливо, це станеться не 2025-го, а десь ближче до 2030 року, але це не змінює суті. І навіть якщо на наступних виборах у США знову переможе Дональд Трамп, навряд чи він пустить під ніж місячну програму, бо свого часу саме він був ініціатором її прискорення.
До того ж не варто забувати, що, крім NASA, у нас є ще один гравець. Безумовно, Піднебесна традиційно не любить розкривати деталі та називати будь-які конкретні дати, але всі наявні дані говорять про те, що початок 2030-х стане часом, коли тайконавти залишать свої сліди на місячній поверхні.
Народження комерційних орбітальних станцій
Навіть якщо МКС вдасться пережити наслідки повномасштабної війни росії проти України, очевидно, що наступний етап освоєння людьми навколоземної орбіти буде пов’язаний із комерційними орбітальними станціями. Звісно, розмови про них точилися давно. Але тільки зараз у приватних компаній з’явився реальний засіб доставлення екіпажів на орбіту у вигляді корабля Crew Dragon, до якого в майбутньому має приєднатися CST-100 Starliner.
Це швидко змінило правила гри. Першим, хто вирішив скористатися цією нагодою, стала компанія Axiom. Її задум полягає у будівництві власного приватного сегмента на МКС з подальшим його відділенням та перетворенням на самостійну станцію.
Але, враховуючи нинішню ситуацію, не виключено, що Axiom не встигне реалізувати свій проєкт через припинення роботи МКС. Тому в надрах NASA розроблений альтернативний план із забезпечення присутності американських астронавтів на навколоземній орбіті. У межах ініційованої торік програми NextSTEP аерокосмічна адміністрація вже видала кілька контрактів на первинну розробку проєктів комерційних орбітальних станцій.
Звичайно, перехід від стадії проєктування до фізичного будівництва та запуску приватних станцій триватиме не один рік. Але за належної підтримки з боку як NASA, так і зацікавлених замовників, перспектива появи до 2030 року першої комерційної орбітальної станції зараз здається більш ніж реальною. Особливо якщо МКС справді достроково припинить своє існування.
Мегасузір’я супутників
Останніми роками багато астрономів опублікували листи та звернення, що закликали зупинити плани SpaceX щодо створення угруповання Starlink та «врятувати» зоряне небо. Безумовно, це дуже гарна і в чомусь навіть романтична мета, але наразі вона нагадує спробу зупинити електрифікацію міст, щоб уникнути світлового забруднення.
Так, лише кілька років тому ще можна було міркувати, що супутниковий інтернет нікому не потрібен і говорити про шкоду астрономічних спостережень мегасузір’їв. Але останні місяці змінили все. Досвід відрізаного виверженням від цивілізації острова Тонга і, найголовніше, широкомасштабна війна росії проти України наочно продемонстрували важливу роль супутникового інтернету, який неможливо від’єднати шляхом перерізання кабелю.
Отже, подобається це комусь чи ні, мабуть, шляху назад вже не буде. Безперечно, найближче десятиліття стане епохою мегасузір’їв, коли на навколоземну орбіту будуть виведені тисячі, а можливо, і десятки тисяч нових апаратів Starlink, OneWeb, Kuiper, а також їхнього китайського аналога.
Навряд чи на цьому шляху все буде гладко. Швидше за все, не обійдеться без різноманітних інцидентів, аварій та зіткнень на орбіті. Але попит завжди породжує пропозицію. Тож астрономам доведеться адаптуватися до нової реальності та знайти способи, як мінімізувати шкоду супутникових угруповань для наземних спостережень.
Пошуки життя у Сонячній системі
Впродовж найближчого десятиліття ми побачимо реалізацію низки цікавих міжпланетних місій. Тут і візит BepiColombo до Меркурія, і вивчення металевого астероїда Психея та рекордні зближення зонда Parker із Сонцем. А ще не варто забувати про запланований на вересень цього року таран астероїда Діморф. Ця подія буде знімкована камерою Gecko, побудованою компанією Dragonfly Aerospace, що належить українському підприємцю Максу Полякову.
Але все ж таки пріоритетом буде пошук слідів життя у Сонячній системі. Почнемо з Марса. Зараз NASA й ESA розробляють місію MSR (Mars Sample Return), метою якої є доставлення на Землю зразків ґрунту, зібраних марсоходом Perseverance у районі давньої річкової дельти. Якщо на Червоній планеті справді колись було життя, то воно залишило свої сліди у геологічних відкладеннях цього регіону. Наразі запуск MSR запланований на 2028 рік.
Враховуючи вкрай складну архітектуру проєкту, безумовно, існує ймовірність того, що щось піде не так. Але, на щастя, ми маємо «підстраховку» у вигляді китайської місії, яка має аналогічну мету. Очікується, що вона також буде запущена 2028 року.
Але Червона планета — не єдиний куточок Сонячної системи, де астрономи сподіваються знайти позаземне життя. Зараз багато планетологів надають перевагу крижаним супутникам планет-гігантів, які приховують під своєю поверхнею величезні океани. Особливо великі сподівання покладаються на Європу.
У 2023 і 2025 роках до Юпітера будуть запущені відразу дві місії (JUICE та Europa Clipper), основною метою яких стане дослідження крижаних супутників газового гіганта — особливо Європи. Зібрані ними дані мають допомогти вченим визначити характеристики її підповерхневого океану та дати відповідь на питання про його потенційну життєздатність.
Ще одним дуже цікавим світом є Титан. NASA планує відправити до нього місію Dragonfly. У її межах на поверхню супутника Сатурна буде висаджений гвинтокрилий літальний апарат, основне завдання якого полягає у пошуку складних органічних молекул та оцінці загальної придатності цього небесного тіла для життя. Дрон зможе збирати зразки з титаніанської поверхні та проводити їхній хімічний аналіз. Запуск Dragonfly запланований на 2027 рік.
Багаторазовість і мінітюаризація
Багаторазовість і мінітюаризація є двома ключовими словами, які визначатимуть напрямок еволюції космічної техніки у найближчі роки. Приклад SpaceX наочно показав переваги, які дає технологія повернення та повторного використання першого ступеня ракети. Rocket Lab, Blue Origin, Китай — це лише деякі з великих аерокосмічних гравців, які вже займаються розробленням таких носіїв.
Не варто забувати й про іншу тенденцію. Створення стандартизованої платформи кубсат та успіхи в галузі мінітюаризації електроніки дали інженерам можливість створювати зовсім невеликі апарати, які при цьому часто мало чим поступаються своїм «старшим» колегам за своїми функціональними можливостями. Вже зараз на навколоземній орбіті діє кілька супутників, що займаються знімкуванням земної поверхні, моніторингом погоди та іншими завданнями. Найближчими роками їхня кількість, напевно, збільшиться.
Кубсати також неминуче почнуть активніше використовувати у міжпланетних дослідженнях. Вже цього року одразу кілька таких апаратів відправлять до Місяця. За ними вирушать місії до астероїдів та інших планет.
Ера гігантських телескопів
Успішний запуск наприкінці минулого року космічної обсерваторії James Webb ознаменував початок нової сторінки історії астрономії, яку можна буде назвати ерою гігантських телескопів. Наступним флагманом стане Екстремально великий телескоп (ELT), будівництво якого вже ведеться на вершині чилійської гори Серро-Армазонес.
Після завершення будівництва ELT стане найбільшою на Землі оптичною обсерваторією. Очікується, що вона зможе безпосередньо отримувати зображення екзопланет, вивчати їхні атмосфери, спостерігати народження нових планетних систем, а також допоможе виміряти величину прискорення розширення Всесвіту. Наразі введення обсерваторії в експлуатацію заплановане на 2027 рік.
Компанію ELT складе Гігантський Магелланів телескоп, який також збудують у Чилі. Очікується, що він матиме роздільну здатність у 10 разів вище, ніж у Hubble. Телескоп передбачається використовувати для пошуків екзопланет, а також вивчення темної матерії та темної енергії. Початок роботи обсерваторії запланований на 2029 рік.
У сфері радіоастрономії одним із найцікавіших проєктів є ngVLA (Next Generation Very Large Array). У його межах планується створення масиву, що складається з 244 18-метрових антен, які розмістять у різних куточках Північної Америки. Вони займатимуться вивченням нейтронних зір, чорних дір та регіонів активного зореутворення. Будівництво ngVLA має розпочатися у другій половині 2020-х.
Щодо орбітальної астрономії, то двома найважливішими проєктами найближчих років є китайський модуль-телескоп «Сюньтянь» та американська обсерваторія Roman. «Сюньтянь» отримає двометрове дзеркало, яке має дозволити йому робити знімки з роздільною здатністю, що можна порівняти з роздільною здатністю телескопа Hubble. А завдяки наявності 2,5-гігапіксельної камери він матиме в 300 разів більше поле зору. КНР розраховує запустити телескоп 2024 року.
Телескоп Roman теж часто порівнюють із Hubble, бо він отримає аналогічне 2,4-метрове дзеркало. Але ці проєкти не можна назвати близнюками. По-перше, Роман матиме приблизно в 100 разів більше поле зору, ніж Hubble. По-друге, він призначений для спостережень лише в інфрачервоному діапазоні. По-третє, Roman буде оснащений коронографом — пристроєм, здатним «відсікати» світло зорі, що дозволить безпосередньо вивчати об’єкти, що обертаються навколо неї.
Завдяки коронографу Roman зможе отримувати найчіткіші в історії знімки протопланетних та навколозоряних дисків, а також знайти кілька тисяч нових екзопланет та отримати прямі зображення найбільших із них. Телескоп планується використовувати для вивчення великомасштабних структур Всесвіту та дослідження впливу темної матерії на галактики. Запуск апарата запланований на 2027 рік.
Революція у вивченні екзопланет
Введення в експлуатацію всіх перерахованих вище телескопів помітно збільшить можливості астрономів. Головними ж бенефіціарами стануть науковці, які займаються вивченням екзопланет.
Уже зараз ми знаємо чимало цікавого про світи, що обертаються довкола інших зір. Але величезні телескопи наступного покоління подарують астрономам можливості, про які вони могли лише мріяти. Це пряме фотографування екзопланет та протопланетних дисків, виявлення екзомісяців та проведення докладного хімічного аналізу екзопланетних атмосфер.
Остання можливість є найбільш цікавою. Річ у тім, що, попри свою технічну досконалість, телескопи наступного покоління все одно фізично не зможуть зробити знімки, на яких можна буде розглянути хоч якісь деталі поверхні екзопланет із метою пошуку там слідів життя. На щастя, ми маємо інший варіант. Хімічний аналіз атмосфери дає можливість пошукати в ній біомаркери — сполуки, які можуть вказувати на те, що на цій планеті є якесь життя або навіть техногенна цивілізація.
Звичайно, зараз неможливо передбачити, що саме вдасться знайти астрономам. Але можна з упевненістю сказати, якщо десь у Чумацькому Шляху є друга Земля, шанси на її виявлення багаторазово зростуть уже до кінця поточного десятиліття.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
