Современная научная фантастика возникла как отклик на научно-технический прогресс. Значение научной основы фантастического произведения трудно переоценить. Потому багаж накопленного цивилизацией знания, научные открытия и фундаментальные исследования так интересны читателям качественной фантастики.
В этой рубрике мы будем рады видеть новости технологий, научно-полярные статьи, рецензии на научно-популярные книги.
Тематика колонки охватывает точные, гуманитарные, естественные науки и изучение космоса — любую тему, которую автор собирается затронуть в ракурсе фантастики.
Ваши статьи должны заинтересовать лаборантов, а потому необходимо, чтобы они отвечали минимальным требованиям: проверяемость и изложение на доступном языке.
И еще. Тут не публикуют то, что можно прочитать в учебнике. Ваш материал должен рассказывать о научных новинках или малоизвестных фактах.
Чжужун (кит .祝融; пиньинь: Чжужун) — китайский марсоход на Марсе, первый в стране, который приземлился на другой планете после того, как ранее два китайских ровера приземлились на Луне. Марсоход является частью миссии «Тяньвэнь-1» на Марс, проводимой Китайским национальным космическим управлением (CNSA).
Космический аппарат был запущен 23 июля 2020 г. и выведен на марсианскую орбиту 10 февраля 2021 г. Посадочный модуль с марсоходом совершил мягкую посадку на Марс 14 мая 2021 г., что сделало Китай третьей страной, успешно осуществившей мягкую посадку космического аппарата на Марс, и второй страной, доставившей марсоход на Марс после США. «Чжужун» был включен 22 мая 2021 г. в 02:40 по всемирному координированному времени.
Рассчитанный на срок службы 90 сол (93 земных дня), «Чжужун» был активен более 347 сол (358 дней) после развертывания на поверхности Марса. Марсоход перестал работать 20 мая 2022 г. из-за приближающихся песчаных бурь и марсианской зимы. При соответствующей температуре и солнечном свете «Чжужун» должен был проснуться в декабре 2022 г., но этого так и не произошло из-за чрезмерного скопления пыли, по словам главного конструктора марсохода.
Чжужун назван в честь китайского мифологического персонажа, обычно ассоциирующегося с огнем и светом. Чжу Жун почитается как самый ранний бог вулкана, символизирующий использование огня для озарения земли и принесения света.
Марс в Китае и некоторых других странах Восточной Азии называют «планетой огня» (кит. 火星). Имя марсохода было выбрано в результате публичного онлайн-голосования, проходившего с 20 января 2021 г. по 28 февраля 2021 г.: Чжужун занял первое место с 504 466 голосами. Название было выбрано со значением «разжечь огонь межзвездных исследований в Китае» и «символизировать решимость китайского народа исследовать звезды и открывать неизведанное во Вселенной».
Китай предпринял первую попытку межпланетного исследования в 2011 г., отправив «Инхо-1», орбитальный аппарат для исследования Марса, в рамках совместной миссии с Россией. Он не покинул околоземную орбиту из-за неисправности российской ракеты-носителя. В результате CNSA приступило к самостоятельной миссии на Марс.
Первая ранняя модель будущего марсохода была представлена в ноябре 2014 г. на 10-й Китайской международной выставке авиации и космонавтики. Она была похожа на лунный ровер Yutu, который был доставлен на Луну.
22 апреля 2016 г. Сюй Дачжэ, глава CNSA, объявил, что миссия на Марс была одобрена 11 января 2016 г. Зонд будет отправлен на марсианскую орбиту и попытается приземлиться на Марсе в 2020 г.
23 августа 2016 г. CNSA опубликовало первые изображения окончательной версии космического аппарата для миссии на Марс, которые подтвердили состав орбитального аппарата, посадочного модуля и марсохода в рамках одной миссии.
Научные цели и полезная нагрузка марсианской миссии были объявлены в статье, опубликованной в «Журнале исследования дальнего космоса» в декабре 2017 г.
24 апреля 2020 г. CNSA официально объявило о китайской программе межпланетных исследований под названием «Тяньвэнь» и с эмблемой программы. Первая миссия программы, полет на Марс в 2020 г., получила название «Тяньвэнь-1».
24 апреля 2021 года, в преддверии предстоящей посадки, CNSA официально объявило, что марсоход будет называться «Чжужун».
Чтобы спроектировать и протестировать марсоход и смоделировать условия на равнине Утопия, CNSA разместила испытательный марсоход на Марсианской площадке в Китайской академии космических технологий в Пекине. Полевой испытательный марсоход (FTR) был создан за два года до того, как был построен настоящий «Чжужун», и некоторые компоненты FTR были использованы в аппарате, отправленном на Марс. FTR прошел тысячи испытаний на Земле перед началом миссии. «Близнец» остался на службе, чтобы помочь ученым и инженерам определить путь для «Чжужуна», тестируя маневры на Марсе.
***
Предварительно были отобраны два района для посадки: Chryse Planitia и Utopia Planitia.
Команда выбрала плато Утопия в качестве кандидата из-за более высоких шансов найти доказательства существования древнего океана в северной части Марса. В итоге оно было выбрано в качестве места посадки миссии.
Области, отмеченные двумя красными квадратами, представляют собой две заранее выбранные зоны приземления в первые дни миссии "Тяньвэнь-1". Та, что слева, — это равнина Клозе, а та, что справа, — это равнина Утопия.
***
Конструктивная структура марсохода Zhurong очень похожа на конструкцию американских марсоходов серии Mars Exploration Rover (Courage и Opportunity). Он весит 240 кг, что тяжелее марсохода Mars Exploration rover, но на три четверти легче, чем марсоход Mars 2020 (Curiosity и Perseverance). Размеры: 2,6 м × 3 м × 1,85 м.
В отличие от марсохода плана «Марс 2020», который использует ядерную батарею для питания, Чжу Жун использует четыре солнечные панели для питания, и чтобы избежать таких проблем, как потеря контакта с Opportunity из-за недостаточного питания, вызванного блокировкой солнечных панелей песком и пылью, две солнечные панели являются складными, а для обеспечения питания солнечных панелей используются специальные материалы, облегчающие стряхивание марсианского песка и пыли.Кроме того, из-за таких факторов, как финансирование, прогресс в разработке и размер марсохода, Чжу Жун не использовал изотопные источники тепла, используемые Chang'e 3 и 4.
График выполнения миссии
«Тяньвэнь-1» вместе с марсоходом «Чжужун» был запущен в 12:41 UTC+8 23 июля 2020 года с космодрома Вэньчан ракетой-носителем «Чанчжэн-5».
После 202-дневного путешествия по межпланетному пространству «Тяньвэнь-1» 10 февраля 2021 г. вышел на орбиту Марса, став первым китайским орбитальным аппаратом на Марсе. Впоследствии он выполнил несколько орбитальных манёвров и начал изучать места посадки на Марс в рамках подготовки к предстоящей посадке.
14 мая 2021 г. посадочный модуль и марсоход Zhurong отделились от орбитального аппарата Tianwen-1. После выполнения входа в атмосферу Марса, который длился около девяти минут, спускаемый аппарат и марсоход совершили успешную мягкую посадку в Utopia Planitia, используя комбинацию воздушной оболочки, парашюта и световозвращающей ракеты. Благодаря посадке Китай стал второй страной, которая управляет полностью функциональным космическим аппаратом на поверхности Марса, после США.
После установления стабильной связи с марсоходом CNSA опубликовало первые снимки с поверхности Марса 19 мая 2021 г.
22 мая 2021 г. в 10:10 утра по пекинскому времени (02:40 по Гринвичу) «Чжужун» съехал с посадочной платформы на поверхность Марса, начав свою исследовательскую миссию.
11 июня 2021 г. CNSA опубликовало первую серию научных снимков с поверхности Марса, в том числе панорамное изображение, сделанное «Чжужуном», и цветную групповую фотографию «Чжужуна» и посадочного модуля «Тяньвэнь-1», сделанную беспроводной камерой, установленной на марсианской почве. Панорамное изображение состоит из 24 отдельных снимков, сделанных навигационно-топографической камерой до того, как марсоход был доставлен на поверхность Марса.
Снимок показал, что рельеф и обилие камней вблизи места посадки соответствовали ожиданиям учёного, который ранее предполагал, что типичные для южной части плато Утопия объекты с небольшими, но широко распространёнными камнями, белыми волнами и грязевыми вулканами.
27 Июня 2021 г. CNSA опубликовало изображения и видеозаписи процесса вхождения, спуска и посадки (EDL) корабля Zhurong, включая фрагмент звуков, издаваемых Zhurong, записанный его прибором, климатической станцией Марса (MCS).
По состоянию на 11 июля 2021 г. CNSA объявило, что «Чжужун» преодолел более 410 м (1350 футов) по поверхности Марса. 12 июля 2021 г. «Чжужун» посетил парашют и оболочку, сброшенные на поверхность Марса во время посадки 14 мая.
По состоянию на 15 августа 2021 г. «Чжужун» официально завершил запланированные исследовательские задачи и продолжил движение в южную часть равнины Утопия, где он приземлился. 18 августа 2021 г. «Чжужун» выработал свой ресурс. Китайские учёные и инженеры объявили о расширенной экспедиции с целью исследования древнего прибрежного района на Марсе.
За 293 сол марсоход преодолел путь ~1,5 км (к 11 марта 2022 г.)
К сентябрю 2022 г. Zhurong вернул в общей сложности 1480 гигабайт данных, подтверждающих гипотезу о существовании древнего океана на равнине Утопия.
27 февраля 2023 г. китайские учёные опубликовали отчёт о погоде на Марсе, в т. ч. об изменениях давления и ветра на Марсе, на основе данных, собранных марсоходом за первые 325 марсианских суток.
В мае 2022 г. «Чжужун» был переведён в режим гибернации для защиты от надвигающейся марсианской зимы и приближающейся сильной песчаной бури с ожидаемой датой пробуждения 26 декабря 2022 г. В январе 2023 г. South China Morning Post сообщила, что учёные CNSA не получили сигнал от марсохода. CNSA планировало отправить орбитальный аппарат «Тяньвэнь-1» для проведения расследования. Марсоход оставался на планете Утопия, где температура была экстремально низкой – -100°C (-148°F). По данным властей, марсоход был запрограммирован на перезапуск, когда уровень его энергопотребления достигнет 140 Вт, а ключевые компоненты нагреются до -15°C (5°F).
В научном журнале Nature было высказано предположение, что пыльная буря уменьшила количество солнечного излучения на поверхности Марса и покрыла солнечные панели, из-за чего марсоходу, работающему на солнечной энергии, не хватило энергии для перезапуска. «Чжужун» был покрыт песком и пылью, что мешало ему собирать солнечный свет и заряжаться. Марсоход оснащён поворотными солнечными панелями, похожими на крылья бабочки, для удаления скопившейся пыли и мусора, но для работы функции очистки марсоход сначала должен быть включён. Марсоход не оснащён радиоизотопным нагревателем, и вместо него для накопления энергии используется химическое соединение н-ундекан. «Чжужун» мог бы перезапуститься, если бы вихри сдули пыль с солнечных панелей, а уровень радиации продолжал бы расти марсианским летом.
21 февраля 2023 г. орбитальный аппарат «Марс-Реконнассенс» подтвердил, что марсоход не менял своего положения после спячки в период с сентября 2022 г. по февраль 2023 г., а данные марсохода «Персерванс» НАСА показали, что в феврале марсианская поверхность всё ещё была относительно холодной, возможно, ниже требуемой для пробуждения «Чжужуна».
25 апреля 2023 г. разработчик миссии Чжан Жунцяо объявил, что количество пыли, скопившейся за время последней деактивации, больше запланированного, что указывает на то, что марсоход может быть неактивен «навсегда».
Открытия
Пять дюн были исследованы на одном из маршрутов марсохода. Светлые дюны представляют собой эродированный бархан. Светлые пески составляют основную часть бархана; тёмные пески явно перекрывают светлые дюны. Тёмные песчаные отложения характеризуются небольшими продольными дюнами, поперечными волнами и грядами. Исследование форм дюн показало, что при изменении наклона Марса дюны претерпели значительные изменения. В то же время слои полярных ледяных шапок также претерпели изменения.
Данные, полученные марсоходом «Чжужун», свидетельствуют о том, что жидкая вода может существовать на современном Марсе. Данные были получены с помощью навигационной и обзорной камеры (NaTeCam), мультиспектральной камеры (MSCam) и детектора состава поверхности Марса (MarSCoDe) на борту марсохода «Чжужун».
На поверхности ученые обнаружили корки, трещины, грануляции, многоугольные гребни и полосообразный след. Спектральные данные показали, что поверхность дюны содержит гидратированные сульфаты, гидратированный кремнезем (особенно opal-CT), минералы оксида тревалентного железа (особенно ферригидрит) и, возможно, хлориды. Группа исследователей пришла к выводу, что наблюдаемые особенности были вызваны жидкой соленой водой. Эта вода была получена из инея / снега, который растаял на дюнах.
Иногда на дюнах образуется снег и/или иней. Из-за высокого содержания соли этот снег/лёд тает при более низкой температуре. Когда вода испаряется, остаются гидратированный сульфат, опал, оксид железа и другие гидратированные минералы. Они действуют как цемент, образуя корку. По мере высыхания корка покрывается трещинами.
Данные, полученные с помощью марсохода «Чжужун», позволили учёным предположить, что жидкая вода могла присутствовать на месте посадки гораздо позже, чем считалось ранее. В породах с яркими оттенками были обнаружены гидратированные сульфаты/кремнезём. Минералы образовали «дурикорку». Она образовалась либо в результате подъёма грунтовых вод, либо в результате таяния подземного льда. Возможно, горячая магма под поверхностью растопила часть льда, который находился под поверхностью. Вода могла подняться на поверхность и при испарении оставить минералы, из которых образовалась твердая кора.
Бо Ву и его коллеги из Политехнического университета Гонконга «обнаружили несколько объектов, связанных с водой, вокруг места посадки марсохода». Эти объекты включали «кратерные конусы, впадины, осадочные каналы и грязевые вулканы». Эти находки интерпретируются как свидетельство существования древней береговой линии, что является ещё одним доказательством в поддержку теории о марсианском океане, а также «обсуждается вероятный сценарий его эволюции».
В июле 2023 г. анализ данных марсохода Zhurong показал, что 400 000 лет назад на Марсе произошло серьёзное изменение климата, которое совпало с окончанием последнего ледникового периода на Марсе. Дальнейший анализ данных помог учёным смоделировать климат древнего Марса и определить причину изменений.
Согласно исследованию, опубликованному в феврале 2025 г., международная группа исследователей обнаружила под равниной на Марсе скрытые свидетельства существования пляжей. Это подчёркивает вероятность того, что океан покрывал треть поверхности планеты.
Полученные данные передавались на Землю каждый сол. Данные будут обрабатываться командами CNSA в течение официального 5–6-месячного периода, прежде чем будут представлены научному сообществу.
«Сынок, фантастика, конечно, хорошо, но надо жить в реальном мире», — говорил мне как-то отец.
А что, если не получается, пап?..
В 2001-2003 году Ник Бостром писал о том, что наша цивилизация вряд ли достигнет уровня развития, при котором сможет моделировать иные миры и цивилизации. А если достигнет, то вряд ли станет проводить такие опыты (почему – в конце статьи). Но вопреки этому, считает Бостром, мы наверняка живём именно в такой симуляции, а не в реальном мире. Почему? Хотя бы из-за вероятностей, которые показывают, что даже крайне малое число цивилизаций-творцов может создать столь огромное множество миров-симуляций, что у нас с вами, друзья, ничтожно низкий шанс оказаться не в симуляциях, а в реальном мире. Ну или в том, что мы привыкли считать реальным. Как раз об этом давайте слегка подумаем и пофантазируем.
Когда-то гипотезы о том, что мы живём в симуляции, были достойны лишь идей для фантастических книг, и позже эти смелые идеи воплотились в таких нашумевших фильмах как «Матрица» и «13-й этаж». Однако всё больше учёных с громкими именами говорят об этом всерьёз, а некоторые и вовсе убеждены в том, что наша реальность является симуляцией. Давайте начнём с фактов и парадоксов. Среди оных будут и домыслы, и притягивания за уши, и прочие раздражители скептиков, любой спор с которыми в конце выльется в железобетонное «а чего вы хотите от ресурса, посвящённого фантастике?!» И всё же.
Квантовая физика и исследования, проводимые в этой области, приоткрывают нам первую завесу. Все или очень многие из вас слышали о квантовой запутанности. Что два атома можно связать посредством квантовой запутанности так, что независимо от расстояния между ними (это ключевое) значения их спинов будут взаимоисключающими. Наблюдение/измерение состояния одного атома автоматически и мгновенно (это тоже ключевое) определяет/задаёт значение другого. Мгновенно, Карл! Вопреки фундаментальному пределу, известному нам как «скорость света». Что нам это даёт, кроме возможности квантовой передачи информации и очевидного вывода о том, что ни черта мы не знаем о вселенной? Возможный вывод, который подкрепляется новыми исследованиями и мат.выкладками, звучит так, что пространство является иллюзией. Нет никаких «близко» и «далеко». Есть лишь связи. Более того – только связи и без самих объектов (их нет). Структура пространства и его свойства «близко» и «далеко» являются лишь сложными производными этой сложнейшей сети связей. И все они, по иной теории, сосредоточены на поверхности сферы вселенной, проецируя внутрь «голограмму», рисующую привычное нам пространство с его интуитивно понятными нам свойствами. В какой-то степени, сфера вселенной может статься вывернутой наизнанку чёрной дырой, на поверхности которой происходят «чудеса» похлеще, чем пресловутая «точка невозврата». Математические расчёты процесса проникновения одного наблюдателя внутрь чёрной дыры, при наличии второго внешнего наблюдателя, показывают труднообъяснимые парадоксы, когда нарушается временнАя последовательность и становится возможным увидеть будущее и, в некоторой смелой теории, повлиять на прошлое.
Так или иначе, чёрные дыры открывают нам вторую – возможно, ещё большую завесу тайн. Задумайтесь. Центр чёрной дыры – единственное место во вселенной, где на физическом уровне реализуется такой математический предел как «бесконечность» (речь о бесконечном искривлении пространства и кротовых норах, как следствии). Но что мы, простолюды, знаем про чёрные дыры? Ну... они очень массивные пожиратели массы, вечно голодные пылесосы материи. Мы знаем, что плотная масса внутри чёрной дыры замедляет время и искажает пространство, словно стягивая его к центру масс. Из общей теории относительности мы также знаем про схожие эффекты предельных скоростей. Когда любой движущийся с высокой скоростью объект замедляется во времени, и чем ближе к скорости света он движется, тем медленнее течёт его время. По факту и течение времени сейчас физики не рассматривают как что-то объективное, а скорее как рудимент человеческого восприятия. Возможно, корректнее тут говорить о разнице в ходе времени между двумя наблюдателями, движущимися с разными скоростями и/или имеющими разные массы. А ещё точнее — о том, как два наблюдателя будут видеть часы друг друга...
Среди вас есть геймеры? Вы замечали как на экране с большим числом обрабатываемых объектов игра начинает тормозить, попросту не успевая их все обрабатывать так, чтобы обеспечивать то восприятие хода времени, которое необходимо вам, наблюдателю-игроку. Или когда машина в гоночном симуляторе мчится так быстро, что проносящиеся мимо деревья не успевают отрисовываться из-за физических ограничений чипсетов, и игру спасает лишь агрессивная оптимизация, позволяющая процессору и видеокарте вычислять не всё, а лишь то, что нужно видеть игроку, и с той частотой, с которой увиденное игроком будет достаточно сильно походить на что-то реальное, адекватное ожиданиям. Особенно заострился бы тут на методике оптимизации компьютерных игр, при которых рендерится лишь та часть мира, которую видит игрок, то бишь наблюдатель. Всё, что сзади, сбоку, что закрыто стеной или что находится в сотнях километров вдалеке — не рендерится, т.к. нет наблюдателя, для которого это нужно делать. А если вы начнёте изучать квантовые флуктуации, которые ведут себя так, словно на фундаментальном уровне у вселенной точность вычислений ограничена, то вспомните и о компьютерной реализации чисел с плавающей точкой и округлением последней разрядности.
Если вы поняли о чём я, и вас тоже терзали эти невольные ассоциации, то вы наверняка также заметили, насколько важное значение в подобных парадоксах играет такой фантастический персонаж, как Наблюдатель и его некогда недооценённая в науке роль. Вы знаете также про двухщелевой эксперимент с наблюдателем (Томас Юнг, 1803 год), при котором электроны проходят через щели по принципу волн, и лишь в момент, когда наблюдатель пытается зафиксировать через какую щель прошёл электрон, наблюдаемый "подопытный" тут же начинает вести себя как частица, а для физика экспериментатора на экране проектора только что волновая интерференционная картина вдруг превращается в две дискретные полоски. Но это лишь цветочки по сравнению с расширенным экспериментом Уилера, при котором измерение стали производить после того, как электрон прошёл через щель – и тогда электрон словно «переобувается задним числом», стирается информация о траектории, восстанавливается его волновой принцип распространения. Наблюдение не делает электрон волной. Оно делает его волной чуть в прошлом. Конечно, физики меня за формулировки отругают, но фактом остаётся то, что наблюдение в опыте как бы влияет на предшествующее событие, и есть множество подтверждений тому, что на квантовом уровне процессы проистекают по принципам волн вероятностей, переходя в режим высокоточного калькулятора лишь когда наблюдатель начинает смотреть на ход процесса. А возможность наблюдением повлиять на прошлое странным образом математически допустимо не только в расширенном двухщелевом эксперименте, но и в далёкой-далёкой галактике, где-то на горизонте событий чёрной дыры. Конечно, тут стоит оговориться, что Наблюдателя корректнее было бы называть Измерителем, поскольку с привычным нам зрением тут ничего общего не имеется. Под наблюдением понимается физико-математическое измерение состояния частицы. И краеугольным камнем всех этих парадоксов кота Шрёдингера и прочего является не физика, и даже не математика, а информация. Кстати, парадокс многощелевого эксперимента и влияния наблюдения на уже произошедшее ранее событие глубинно заложены в рассказе Теда Чана "История твоей жизни", где описывается принцип Ферма и особенность письменности пришельцев. Я это осознал лет через 15 после прочтения рассказа, и он явно требует перепрочтения с новыми контекстными знаниями.
цитата Брайан Грин
Смоделированные люди на смоделированной Земле совсем не заскучают, если компьютер будет моделировать только то, что находится внутри космического горизонта.
Ну хорошо, Брайан, убедил – допустим, мы в симуляции. Но тогда и пространство, и ход времени должны быть дискретными? Ведь не может же быть бесконечной вычислительной мощности! И Брайан Грин отвечает, что так и есть ("планковскоое время" и "планковская длина"). Как пиксели на картинке и как вполне ограниченный FPS в игре. Помните, в прошлых абзацах я говорил о том, что на скоростях, близких к скорости света, для движущегося объекта замедляется время? Так вот, не только это там происходит. Для столь быстрого объекта пространство сжимается в направлении его движения. Объекты спереди и сзади становятся ближе, что математически подтверждается ОТО (на самом деле я вру — оно оттуда прямо следует, а не подтверждается). Не наталкивает ли это вас на то, что на предельных скоростях движение объекта вынужденно происходит перескоками через несколько «пикселей пространства»? Просто из-за фундаментальной ограниченности нашего воображаемого процессора вселенной, который "тормозит" как на слишком плотных массах, так и на слишком быстрых объектах. А с чего вдруг вообще есть какая-то ограниченность этого вселенского процессора, спросите вы? Проще отшутиться, что мы на ФантЛабе и всё такое, но, опять же, на уровне интуиции и догадок я лично не могу без подозрений таращиться на число 299792458 (м/с). Ведь так и нет у нас, человеков, иного ответа на вопрос – что мешает свету двигаться ещё быстрее? И речь не про свет даже. Я в курсе, что это фундаментальное ограничение для всего вообще. Но что-то ведь мешает. И это что-то имеет совершенно конкретное количественное свойство, выраженное у нас в 299792458 м/с и очень назойливо ассоциируемое у фантазёра вроде меня с некой вычислительной мощностью чего-то там.
Прошу, давайте теперь допустим, что вселенные-симуляции существуют. Имеем право хотя бы потому, что в наше время — в век высоких компьютерных мощностей и триумфа ИИ — сложно найти человека, который убедительно всем покажет, что это невозможно. В начале статьи я пообещал, что поговорим о том, почему Ник Бостром считает, что высокоразвитая цивилизация скорее всего не станет создавать вселенные-симуляции. Если кратко, то у мозговитых рептилоидов, помимо развлекательных мотиваций, может быть только одна глобальная причина создавать множественные вселенные-симуляции – изучить принципы их функционирования и эволюции, с целью познать собственную как потенциально схожую. А что высший рептилоид будет делать со смоделированной им вселенной-симуляцией, когда выяснит, что какие-то человечки внутри магического шара вдруг догадались, что они в симуляции, что кардинально поменялся ход истории, и весь эксперимент полетел коту рептилоида под хвост? Видимо, он эту симуляцию выключит и запустит новую. По крайней мере, так считает Ник Бостром. И якобы ровно потому даже наши с вами мысли о том, что мы живём в симуляции, потенциально опасны для нас из-за вероятности расстроить нашего высшего творца-экспериментатора нашим неудобным для него прозрением. Мне же это чем-то напоминает акт религиозного богохульства, и даже хочется с Ником поспорить. На мой взгляд, такой ход событий может лишь подхлестнуть экспериментатора не только продолжать наблюдение за «магическим шаром» со спроецированной вовнутрь голограммой информации, записанной на сферической матрице памяти, но и создавать новые и новые. Хотя бы потому, что вероятность того, что над каждым творцом сверху стоит творец уровнем выше, а над ним ещё, и так далее — вполне имеется. А значит по всей иерархии вверх никто рубильник до сих пор не дёрнул, а значит риск слишком мал и эфемерен, чтобы отказываться от поисков, возможно, главного Грааля всей нашей истории.
Многих деталей собственных размышлений не описал в этой зарисовке. Но так или иначе, я практически уверился, что наша вселенная, будь она симуляцией или нет, определённо что-то вычисляет. Уже миллиарды (наших) лет. А что и для кого/чего — величайшая загадка (ответ — 42?). Которую нам помогут открыть чёрные дыры, квантовая физика, искусственный интеллект, квантовые компьютеры и собственные миры-симуляции. Несколько обидным для меня остаётся также и то, что наша вселенная может быть как симуляцией математической модели по принципу самовычисляющейся квантовой системы, так и самой этой математической моделью. Весь мир — или большой глобальный NULL, расщеплённый на 1 и 0 с их кубитными вероятностями, либо глобальный 0, расщеплённый на арифметические +1 и -1, между которыми происходит энергетический танец порядка и хаоса.
-------------
Я знаю, что среди вас немало действительно разбирающихся в поднятых вопросах людей, и заранее прошу простить, если мои дилетантские мысли и формулировки некорректны. Я с радостью поправлю неточности и подискутирую с вами. Кстати, не знаю, связано ли это как-то, но идея написать этот пост возникла у меня спустя примерно полчаса после того, как я заварил и выпил настоящего китайского чая, а не привычной дорожной пыли, что в пакетики насыпана и прикидывается чаем. Читаю вот с пачки — "Джен Шань Сяо Чжун" (и нет, это не реклама психотропа).
Исследования космоса: Технологии и границы. Часть 2
Это вторая часть предыдущего материала о будущем космических исследований. Здесь кратко пойдет речь о приоритетных технологиях и об ограничениях в развитии космических исследований (главное – это здоровье человека).
Ограничения, связанные с исследованием дальнего космоса
Будущие возможности для исследования дальнего космоса ограничены рядом технических, практических, астрономических и человеческих факторов, которые определяют будущее пилотируемых и беспилотных космических полётов. По состоянию на 2022 г. самым удалённым от Земли космическим аппаратом, созданным человеком, является текущая миссия НАСА «Вояджер-1», находящаяся на расстоянии 23,61 миллиарда км (14,67 миллиарда миль), примерно 157,8 астрономических единиц от Земли, в то время как ближайшая звезда находится на расстоянии около 4,24 световых лет, что эквивалентно 268142,2 астрономическим единицам.
Технические ограничения
Текущее состояние космических технологий, включая двигательные установки, навигацию, ресурсы и хранение данных, накладывает ограничения на развитие пилотируемых космических полётов в ближайшем будущем.
Расстояния
Астрономическая величина расстояния между Землёй и ближайшими звёздами является серьёзным препятствием для современного развития космических исследований. При текущей максимальной скорости 70,2 км/с зонд «Гелиос-2» доберётся до ближайшей звезды Проксима Центавра примерно за 18 000 лет, что намного дольше, чем продолжительность жизни человека, и поэтому требует гораздо более быстрых способов передвижения, чем те, что доступны в настоящее время. Эта максимальная скорость была достигнута благодаря эффекту Оберта, при котором космический аппарат ускорялся за счёт комбинации гравитации Солнца и собственной двигательной установки. Самая высокая скорость, с которой можно покинуть Солнечную систему, была у «Вояджера-1» — 17 км/с.
Двигательная установка и топливо
Плазменный двигатель VASIMR
С точки зрения силовой установки, основная проблема заключается в старте и начальном импульсе, поскольку в космическом вакууме нет трения. В зависимости от целей миссии, включая такие факторы, как расстояние, нагрузка и время полёта, тип силовой установки, который используется, планируется к использованию или разрабатывается, варьируется от химических топлив, таких как жидкий водород и окислитель (главный двигатель космического челнока), до плазмы или даже наночастиц. Другой двигательной установкой, которую можно использовать, является ионная двигательная установка.
Схема перспективного ядерного двигателя деления
Что касается будущих разработок, то теоретические возможности ядерных двигателей были проанализированы более 60 лет назад, такие как ядерный синтез (проект «Дедал») и ядерный импульсный двигатель (проект «Лонгшот»), но с тех пор НАСА прекратило практические исследования в этой области. Что касается более спекулятивных теорий, то теоретический двигатель Альcubierre представляет собой математическое решение для путешествий со скоростью, превышающей скорость света, но для этого потребуется масса-энергия Юпитера, не говоря уже о технических проблемах.
Человеческие ограничения
Человеческий фактор в пилотируемых космических полётах добавляет определённые физиологические и психологические проблемы и ограничения к будущим возможностям освоения космоса, наряду с проблемами хранения и жизнеобеспечения, а также массой и объёмом.
Физиологические проблемы
Перепады гравитации негативно влияют на ориентацию, координацию и равновесие. Без постоянной гравитации кости страдают от остеопороза из-за отсутствия нагрузки, и их минеральная плотность снижается в 12 раз быстрее, чем у среднестатистического пожилого человека. Без регулярных физических упражнений и питания может ухудшиться состояние сердечно-сосудистой системы и снизиться мышечная сила. Обезвоживание может привести к образованию камней в почках, а постоянный гидростатический потенциал в условиях невесомости может привести к смещению жидкостей в организме вверх и вызвать проблемы со зрением.
Кроме того, без окружающего Землю магнитного поля в качестве щита солнечное излучение оказывает гораздо более сильное воздействие на биологические организмы в космосе. Воздействие может включать в себя повреждение центральной нервной системы (нарушение когнитивных функций, снижение двигательных функций и возможные изменения в поведении), а также вероятность дегенеративных заболеваний тканей.
Психологические проблемы
Биосфера 2 – тепличная среда обитания
По данным НАСА, изоляция в космосе может оказывать пагубное влияние на психику человека. Согласно результатам социальных экспериментов НАСА, поведенческие проблемы, такие как низкий моральный дух, перепады настроения, депрессия и снижение межличностных взаимодействий, нерегулярный режим сна и усталость, возникают независимо от уровня подготовки. Самым известным из них, «Биосфера-2», был эксперимент, проводившийся в 1990-х годах в течение 2 лет с участием 8 человек, в попытке изучить потребности человека и его выживание в изолированной среде. В результате были отмечены напряжённые межличностные отношения и отстранённое поведение, в т. ч. ограничение и даже прекращение контактов между членами экипажа, а также неспособность поддерживать систему рециркуляции воздуха и запасы продовольствия.
Ресурсы и жизнеобеспечение
Учитывая возможность длительных миссий с экипажем в будущем, хранение и пополнение запасов продовольствия являются важными ограничениями. С точки зрения хранения, по оценкам НАСА, для 3-летней миссии на Марс потребуется около 24 тысяч фунтов (11 т) продовольствия, большая часть которого будет в виде предварительно приготовленных обезвоженных блюд весом около 1,5 фунтов (0,68 кг) на порцию. Свежие продукты будут доступны только в начале полёта, поскольку не будет холодильных систем. Относительно большой вес воды является ограничением, поэтому на Международной космической станции (МКС) потребление воды на человека ограничено 11 литрами (2,9 галлона США) в день по сравнению со средними 132 литрами (35 галлонами США) у американцев.
Система выращивания растений на МКС и красный салат-латук
Что касается пополнения запасов, то были предприняты усилия по переработке, повторному использованию и производству, чтобы сделать хранение более эффективным. Вода может быть получена в результате химических реакций водорода и кислорода в топливных элементах, а также разрабатываются и будут продолжать разрабатываться методы выращивания овощей в условиях микрогравитации. Салат-латук уже успешно выращивается в «системе выращивания овощей» на МКС и употребляется в пищу астронавтами, хотя крупномасштабное выращивание по-прежнему нецелесообразно из-за таких факторов, как опыление, длительные периоды роста и отсутствие эффективных посадочных подушек.
Разработка искусственного интеллекта и роботизированных космических аппаратов
Идея использования высокоуровневых автоматизированных систем для космических полетов стала желанной целью космических агентств по всему миру. Считается, что такие системы дают такие преимущества, как более низкая стоимость, меньший надзор со стороны человека и возможность исследовать более глубокие области космоса, что обычно ограничено длительной связью с людьми-контролерами. Автономность станет ключевой технологией для будущего исследования Солнечной системы, где роботизированные космические корабли часто будут находиться вне связи со своими людьми-диспетчерами.
Автономные системы
Автономность определяется тремя требованиями:
Способность самостоятельно принимать решения и выполнять их на основе информации о том, что они чувствуют в окружающем мире и в своём текущем состоянии.
Способность интерпретировать поставленную цель как список действий, которые необходимо предпринять.
Способность гибко реагировать на неудачи означает, что они могут постоянно менять свои действия в зависимости от того, что происходит в их системе и вокруг них.
В настоящее время существует множество проектов, направленных на развитие космических исследований и разработку космических аппаратов с использованием ИИ.
Автономный научный эксперимент НАСА
НАСА начало свой автономный научный эксперимент (ASE) на спутнике «Наблюдение за Землёй-1» (EO-1), который является первым спутником НАСА в рамках программы «Тысячелетие», запущенным 21 ноября 2000 г. Автономность этих спутников позволяет проводить бортовой научный анализ, перепланировать работу, обеспечить надёжное выполнение задач и диагностику на основе моделей. Снимки, полученные с помощью EO-1, анализируются на борту и передаются на Землю при возникновении изменений или интересных событий. Программное обеспечение ASE успешно предоставило более 10 000 научных изображений. Этот эксперимент стал началом многих других, разработанных НАСА для использования ИИ в будущем космических исследований.
Советник по полетам с ИИ
Цель НАСА в рамках этого проекта – разработать систему, которая может помогать пилотам, предоставляя им экспертные советы в режиме реального времени в ситуациях, которые не рассматриваются в ходе обучения пилотов, или просто направляя мысли пилота во время полёта. Система искусственного интеллекта Flight Adviser, основанная на когнитивной вычислительной системе IBM Watson, извлекает данные из большой базы релевантной информации, такой как руководства по эксплуатации самолётов, отчёты о происшествиях и отчёты о близких к катастрофе ситуациях, чтобы давать советы пилотам. В будущем НАСА планирует внедрить эту технологию для создания полностью автономных систем, которые затем можно будет использовать для исследования космоса. В этом случае когнитивные системы будут служить основой, а автономная система будет полностью определять ход выполнения миссии даже в непредвиденных ситуациях. Однако для этого по-прежнему требуется множество вспомогательных технологий.
В будущем НАСА надеется использовать эту технологию не только в полетах на Землю, но и для будущих исследований космоса. По сути, НАСА планирует модифицировать этот AI flight Advisor для применения на больших расстояниях. В дополнение к тому, что представляет собой технология сейчас, появятся дополнительные когнитивные вычислительные системы, которые смогут принимать решения о правильном наборе действий, основываясь на непредвиденных проблемах в космосе. Однако для того, чтобы это стало возможным, по-прежнему существует множество вспомогательных технологий, которые необходимо усовершенствовать.
Стереовидение для предотвращения столкновений
В рамках этого проекта цель НАСА состоит в том, чтобы внедрить стереоскопическое зрение для предотвращения столкновений в космических системах, которые будут работать и поддерживать автономные операции в условиях полёта. Эта технология использует две камеры в своей операционной системе, которые имеют одинаковое поле зрения, но в совокупности предоставляют большой объём данных, формирующих бинокулярное изображение. Благодаря системе из двух камер исследования НАСА показывают, что эта технология может обнаруживать опасности в сельской местности и дикой природе. Благодаря этому проекту НАСА внесло значительный вклад в разработку полностью автономного БПЛА. В настоящее время Stereo Vision может сконструировать систему стереовидения, обработать визуальные данные, убедиться, что система работает должным образом, и, наконец, выполнить тесты, определяющие диапазон мешающих объектов и рельеф местности. В будущем НАСА надеется, что эта технология также сможет определять траекторию, позволяющую избежать столкновения. Ближайшая цель технологии — иметь возможность извлекать информацию из облаков точек и помещать эту информацию в исторические картографические данные. Используя эту карту, технология могла бы затем экстраполировать препятствия и особенности в стереоданных, которых нет в картографических данных. Это помогло бы в будущих космических исследованиях, когда люди не могут видеть движущиеся объекты, которые могут повредить движущийся космический корабль.
[PHOT6CENTER]
Преимущества ИИ
Автономные технологии смогут выполнять действия, выходящие за рамки заранее определённых. Они будут анализировать все возможные состояния и события, происходящие вокруг них, и предлагать безопасные решения. Кроме того, такие технологии могут снизить стоимость запуска и уменьшить участие наземных служб. Производительность также повысится. Автономность позволит быстро реагировать на непредвиденные события, особенно при исследовании дальнего космоса, когда связь с Землёй будет занимать слишком много времени. Исследование космоса может дать нам знания о нашей Вселенной, а также случайно привести к изобретениям и инновациям. Полёты на Марс и дальше могут способствовать развитию медицины, здравоохранения, увеличению продолжительности жизни, развитию транспорта и коммуникаций, которые могут найти применение на Земле.
Разработка роботизированных космических аппаратов
Энергия
Изменения в разработке космических аппаратов должны будут учитывать возросшую потребность в энергии для будущих систем. Космические аппараты, направляющиеся к центру Солнечной системы, будут оснащены усовершенствованными солнечными панелями, чтобы использовать окружающую их обильную солнечную энергию. Будущие разработки солнечных панелей направлены на повышение их эффективности при меньшем весе.
Радиоизотопные термоэлектрические генераторы
Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (RTEG или RTG) – это твердотельные устройства, в которых нет движущихся частей. Они вырабатывают тепло за счет радиоактивного распада таких элементов, как плутоний, и имеют типичный срок службы более 30 лет. В будущем атомные источники энергии для космических аппаратов, будем надеяться, станут легче и прослужат дольше, чем сейчас. Они могли бы быть особенно полезны для миссий во внешнюю часть Солнечной системы, куда попадает значительно меньше солнечного света, а значит, выработка значительной мощности с помощью солнечных панелей была бы нецелесообразной.
Частный сектор и коммерциализация космического пространства
НАСА продолжает сосредотачиваться на решении более сложных проблем, связанных с освоением космоса, таких как возможности дальнего космоса и совершенствование систем жизнеобеспечения человека. С учетом сказанного, НАСА поставило задачу коммерциализации космоса перед частной космической индустрией в надежде разработать инновации, которые помогут улучшить условия жизни людей в космосе. Коммерциализация космоса в частном секторе приведет к снижению стоимости полетов, разработке новых методов поддержания жизни человека в космосе и предоставит туристам возможность совершить путешествия по низкой околоземной орбите в будущем.
Ограничения на коммерциализацию космического пространства
Для того чтобы туристы могли побывать на низкой околоземной орбите, необходимо создать условия, позволяющие людям летать или проводить время в космосе. Эти условия должны решать следующие задачи:
1. Физиологические последствия жизни в условиях микрогравитации повлияют на химический состав вашего организма и вызовут такие симптомы, как укачивание из-за потери ориентации. Долгосрочные постепенные эффекты, обусловленные временем пребывания в космосе, включают атрофию костей из-за недостаточной гравитации окружающей среды, которая ограничивает поступление минералов по всему организму.
2. Будущие обитаемые модули предназначены для эффективной транспортировки с помощью ракетных систем, что означает, что эти модули будут небольшими и тесными, что приведёт к проблемам с ограничением пространства и физиологическим изменениям в поведении, таким как клаустрофобия.
3. Пребывание на орбите Земли лишает защиты озоновый слой, который поглощает вредное излучение, исходящее от Солнца. Находясь на орбите Земли, люди подвергаются воздействию в десять раз большей радиации, чем люди, живущие на Земле. Эти радиационные воздействия могут вызывать такие симптомы, как рак кожи.
Достижения компании в области коммерциализации
Коммерциализация космического пространства
SpaceX
В 2017 г. Илон Маск объявил о разработке ракетных двигателей для перевозки людей из одного города в другой менее чем за час. Илон поставил перед компанией SpaceX задачу улучшить путешествия по всему миру с помощью многоразовых ракетных двигателей, которые будут отправлять пассажиров по суборбитальной траектории в пункт назначения.
Virgin Galactic
Компания Virgin Galactic во главе с генеральным директором сэром Ричардом Брэнсоном разрабатывает ещё один способ достижения самолётами космических высот с помощью авиационных двигателей. Космический корабль под названием SpaceshipTwo представляет собой биплан, который несёт в качестве полезной нагрузки космический корабль WhiteKnightTwo и доставляет его на крейсерскую высоту, где ракета отделяется и начинает подниматься из земной атмосферы.
Blue Origin
На веб-сайте Blue Origin рассказывается о небольшой ракете-носителе, отправляющей полезные грузы на орбиту. Цель состоит в том, чтобы снизить стоимость отправки на орбиту полезных грузов меньшего размера с будущими намерениями отправить людей в космос. Первая ступень является многоразовой, в то время как вторая ступень является расходным материалом. Ожидается, что максимальные размеры полезной нагрузки, которая будет перевезена через линию Карман, составят около 530 кубических футов.
Нью — Гленн
Компания Blue Origin, являющаяся более крупным вариантом New Shepard, стремится увеличить свои возможности по загрузке полезной нагрузки, разрабатывая ракету высотой 95 метров, способную к многоразовому полету в космос. Ожидается, что его полезной нагрузкой будут спутники или он предоставит людям возможность обозревать космос без подготовки астронавтов. Blue Origin предполагает, что многократное использование ракеты продлится 25 полетов в космос, что снизит затраты и увеличит возможность коммерческих путешествий.
Blue Moon
Лунный посадочный модуль Blue Origin спроектирован как гибкий посадочный модуль, способный доставлять на поверхность Луны как грузы, так и экипажи. Эта среда обитания обеспечит постоянное присутствие человека, предоставляя необходимые средства, такие как системы жизнеобеспечения и луноходы для раскопок и разведки окружающей лунной поверхности. Дальнейшие разработки в рамках этого проекта включают систему посадки людей, которая представляет собой съёмные жилые помещения, предназначенные для крепления и отсоединения от лунного посадочного модуля Blue Moon.
Bigelow Aerospace
Аэрокосмическая корпорация Bigelow, основанная Робертом Бигелоу, имеет штаб-квартиру в Лас-Вегасе. Научно-исследовательская компания, специализирующаяся на создании космической архитектуры, способной разместить людей и создать условия жизни, подходящие для жизни в космосе. Компания отправила два субмасштабных космических аппарата, известных как Genesis I и II, на Низкую околоземную орбиту вместе с отправкой модуля, известного как Bigelow Expandable Activity Module (BEAM), который надувается и прикрепляется к Международной космической станции. Длина модуля составляет 14 футов, и его можно надувать или сдувать для удобства транспортировки. Bigelow Aerospace работает над разработкой собственных Модулей, независимых от Международной космической станции, для отправки туристов и посетительниц.
В этом материале вкратце изложены основные направления будущих космических исследований. (К слову, исследования космоса влетают в круглую сумму: средняя стоимость одной миссии — $1 млрд+. Именно поэтому, видимо, проектируемых миссий не так уж и много.) Основные приоритеты, как пишут западные аналитики, это поиски жидкой воды/жизни/экзопланет, а также колонизация (каково?!) космоса. Сопутствующие приоритеты – вспомогательные/технические – заключаются в создании нового типа ракетных двигателей и новых ракет-носителей. Перед Вами – перевод статьи из американской Википедии (аналогичной статьи по-русски не существует). В будущем я посмотрю ещё материалы в США; поэтому могу выложить что-нибудь ещё на эту тему.
Будущее космических исследований включает в себя как телескопические, так и физические исследования космоса с помощью космических аппаратов-роботов и пилотируемых космических полётов. Краткосрочные физические исследовательские миссии, направленные на получение новой информации о Солнечной системе, планируются и анонсируются как государственными, так и частными организациями.
Предварительные планы пилотируемых орбитальных и посадочных миссий на Луну и Марс для создания научных аванпостов позволят в дальнейшем создать постоянные и самодостаточные поселения. Дальнейшие исследования потенциально будут включать экспедиции на другие планеты и поселения на Луне, а также создание горнодобывающих и топливных аванпостов, особенно в поясе астероидов. В обозримом будущем физические исследования за пределами Солнечной системы будут проводиться с помощью роботов.
Преимущества освоения космоса
Инвестиции в освоение космоса резко изменились с 20-го века «космической гонки». Освоение космоса в конце 20-го века было обусловлено соперничеством между СССР и США за право совершить первый космический полёт. Сейчас частный сектор и национальные правительства снова инвестируют в освоение космоса. Однако на этот раз они мотивированы защитой человеческой жизни от катастрофических событий и использованием ресурсов космоса.
Космическая колонизация
Утверждается, что колонизация космоса — это способ обеспечить выживание человеческой цивилизации в случае планетарной катастрофы. Колонизация других планет позволяет рассредоточить людей и тем самым повышает вероятность выживания в случае планетарной катастрофы. Наличие дополнительных ресурсов, которые можно добывать в космосе, потенциально может расширить возможности людей и принести большую пользу обществу. Использование этих ресурсов и перенос загрязняющих окружающую среду производств в космос может сократить выбросы на Земле и в конечном итоге привести к поиску более чистых источников энергии.
Основными препятствиями для колонизации космоса являются технологические и экономические проблемы.
Многие частные компании работают над повышением эффективности космических путешествий в надежде снизить общую стоимость космических полётов и, следовательно, колонизации космоса. Компания SpaceX стала лидером в этой борьбе за эффективное освоение космоса, выпустив многоразовую ракету Falcon 9.
Космические исследования
Уникальные свойства космоса позволяют астронавтам проводить исследования, которые невозможно было бы провести на Земле, а вид Земли из космоса позволяет учёным лучше понять её природную среду. Исследования, проводимые на Международной космической станции, направлены на то, чтобы принести пользу человеческим цивилизациям на Земле и расширить знания человека о космосе и космических исследованиях. В настоящее время исследования НАСА на МКС включают биомедицинские исследования, материаловедение, развитие технологий и методы, позволяющие продолжить космические исследования.
Антигравитация и микрогравитация позволяют астронавтам проводить медицинские исследования, которые невозможно провести на Земле. Например, исследования НАСА по новым методам лечения сложных заболеваний, таких как мышечная дистрофия Дюшенна, требуют использования среды с микрогравитацией, чтобы микрочастицы в лечебном растворе оставались устойчивыми. НАСА также сообщило об инвестициях в исследования по разработке микробных вакцин и микрокапсулированию лекарств для целенаправленной и более эффективной доставки препаратов.
Беспилотные миссии
Прорывной Звездный Выстрел
Breakthrough Starshot — это научно-исследовательский и инженерный проект Breakthrough Initiatives по разработке экспериментального флота космических кораблей с солнечными парусами под названием StarChip, способных совершить путешествие к звёздной системе Альфа Центавра, находящейся на расстоянии 4,37 световых лет. Он был основан в 2016 г. Юрием Мильнером, Стивеном Хокингом и Марком Цукербергом.
Марс
Розалинда Франклин
«Розалинд Франклин», ранее известная как марсоход «ЭкзоМарс», — это планируемый роботизированный марсоход, часть международной программы «ЭкзоМарс», возглавляемой Европейским космическим агентством и российской госкорпорацией «Роскосмос».
Первоначально запуск был запланирован на июль 2020 г., но с тех пор его отложили из-за проблем с испытаниями посадочного механизма марсохода. По состоянию на май 2022 г. запуск марсохода ожидается не раньше 2028 г. из-за необходимости в новой нероссийской посадочной платформе. После безопасной посадки марсоход с солнечными батареями начнёт семимесячную (218-сол) миссию по поиску следов жизни на Марсе. Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter (TGO), запущенный в 2016 г., будет работать как спутник-ретранслятор данных «Розалинд Франклин»' и посадочного модуля.
Мангальян 2
Миссия «Марсианский орбитальный аппарат-2» (MOM 2), также называемая «Мангальян-2», — это вторая межпланетная миссия Индии, запланированная к запуску на Марс Индийской организацией космических исследований (ISRO). Согласно некоторым сообщениям, миссия должна была представлять собой орбитальный аппарат для Марса, запуск которого был запланирован на 2024 г. Однако в записанном в октябре 2019 г. интервью директор VSSC указал на включение посадочного модуля и марсохода. Орбитальный аппарат будет использовать аэродинамическое торможение, чтобы снизить свой начальный апоапогей и выйти на орбиту, более подходящую для наблюдений.
Астероиды
В статье, опубликованной в научном журнале Nature, предлагалось использовать астероиды в качестве отправной точки для исследования космоса, конечной целью которого является Марс. Чтобы сделать такой подход жизнеспособным, необходимо выполнить три требования: во-первых, "тщательное исследование астероидов для поиска тысяч близлежащих тел, подходящих для посещения астронавтами"; во-вторых, "увеличение продолжительности полета и дальности полета до постоянно увеличивающихся расстояний до Марса"; и, наконец, "разработка более совершенных роботизированных транспортных средств и инструментов, позволяющих астронавтам исследовать астероид независимо от его размера, формы или вращения". Кроме того, использование астероидов обеспечило бы астронавтам защиту от галактических космических лучей, а экипажи миссий смогли бы приземляться на них без большого риска радиационного облучения
Траектория космического аппарата (зелёный цвет) показана в системе отсчёта, в которой Юпитер остаётся неподвижным. Прежде чем добраться до своих троянских целей, «Люси» дважды пролетит близко от Земли. После 2033 г. «Люси» будет каждые шесть лет перемещаться между двумя троянскими облаками.
Газовые Гиганты
Прорыв на Энцеладе
Breakthrough Enceladus — это концепция космического зонда астробиологов, целью которой является изучение возможности существования жизни на спутнике Сатурна Энцеладе. В сентябре 2018 г. НАСА подписало соглашение о сотрудничестве с Breakthrough для совместного создания концепции миссии. Эта миссия станет первой частной миссией в дальний космос. Он изучил бы состав шлейфов, выбрасываемых из тёплого океана Энцелада через его южную ледяную кору. Считается, что толщина ледяной коры Энцелада составляет от двух до пяти километров, и зонд мог бы использовать радар, проникающий сквозь лёд, чтобы определить её структуру.
Космические телескопы
ПЛАТОН
«Планетарные транзиты и колебания звёзд» (PLATO) — это космический телескоп, разрабатываемый Европейским космическим агентством для запуска в 2026 г. Цели миссии – поиск планетарных транзитов у миллиона звёзд, а также обнаружение и характеристика каменистых экзопланет вокруг жёлтых карликов (таких как Солнце), субгигантов и красных карликов. Основное внимание в миссии уделяется планетам, похожим на Землю, в обитаемой зоне вокруг звёзд, похожих на Солнце, где вода может находиться в жидком состоянии. Это третья миссия среднего класса в рамках программы ESA «Космическое видение», названная в честь влиятельного греческого философа Платона, основоположника западной философии, науки и математики. Второстепенной целью миссии является изучение звёздных колебаний или сейсмической активности звёзд для измерения их массы и эволюции, а также для точной характеристики звезды-хозяина планеты, включая её возраст.
Миссии с экипажем
Космический корабль SpaceX
SpaceX Starship планируется использовать в качестве космического корабля, запускаемого в качестве второй ступени многоразовой ракеты-носителя. Эта концепция разрабатывается компанией SpaceX в рамках проекта частных космических полётов. Он разрабатывается как космический корабль для перевозки грузов и пассажиров на длительные расстояния. Хотя изначально он будет тестироваться самостоятельно, он будет использоваться для орбитальных запусков с дополнительной ступенью ускорителя, Super Heavy, где Starship будет служить второй ступенью двухступенчатой ракеты-носителя. Сочетание космического корабля и ускорителя также называется Starship.
Boeing Starliner 1
Полет Boeing Starliner 1 станет первым оперативным полетом Boeing Starliner с экипажем и первой миссией по повторному использованию космического корабля Starliner. Ожидалось, что миссия стартует не ранее декабря 2021 г. с использованием ракеты Atlas V с экипажем из четырех астронавтов, трех астронавтов НАСА и, вероятно, одного международного партнера-астронавта из Японии, Канады или Европейского космического агентства. Эта миссия станет четвертым космическим полетом США с женщиной-командиром.
Гаганьяан
Будущая миссия ISRO «Гаганьян», которая является первой индийской программой пилотируемых космических полётов, включает в себя модуль экипажа, представляющий собой полностью автономный космический корабль массой 5,3 тонны (12 000 фунтов), предназначенный для вывода на орбиту экипажа из трёх человек и безопасного возвращения на Землю после миссии продолжительностью до семи дней. Его служебный модуль массой 2,9 тонны (6400 фунтов) оснащён двигателями на жидком топливе. Его планировали запустить с помощью ракеты-носителя GSLV Mk III не ранее 2022 г. Примерно через 16 минут после старта из Космического центра имени Сатиша Дхавана (SDSC), Шрихарикота, ракета выведет космический аппарат на орбиту на высоте 300-400 км (190-250 миль) над Землёй. Перед посадкой служебный модуль и солнечные батареи будут отделены. Капсула должна была вернуться для приземления на парашюте в Бенгальском заливе.
Марсоход NASA «Кьюриосити» обнаружил самые крупные органические молекулы на Марсе
24 марта 2025
Исследователи, анализирующие измельчённую породу на борту марсохода NASA «Кьюриосити», обнаружили на Красной планете самые крупные органические соединения на сегодняшний день. Это открытие, опубликованное в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, позволяет предположить, что пребиотическая химия на Марсе могла развиваться дальше, чем считалось ранее.
Ученые исследовали образец породы, взятый в мини-лаборатории Curiosity для анализа образцов на Марсе (SAM), и обнаружили молекулы декана, ундекана и додекана. Считается, что эти соединения, состоящие из 10, 11 и 12 атомов углерода соответственно, являются фрагментами жирных кислот, сохранившихся в образце. Жирные кислоты входят в число органических молекул, которые на Земле являются химическими строительными блоками жизни.
Живые организмы вырабатывают жирные кислоты, которые помогают формировать клеточные мембраны и выполнять различные другие функции. Но жирные кислоты могут вырабатываться и без участия живых организмов в результате химических реакций, вызванных различными геологическими процессами, в т. ч. взаимодействием воды с минералами в гидротермальных источниках.
Хотя невозможно подтвердить источник обнаруженных молекул, их обнаружение воодушевляет научную команду Curiosity по нескольким причинам.
Ранее учёные с помощью Curiosity обнаружили на Марсе небольшие простые органические молекулы, но обнаружение этих более крупных соединений стало первым доказательством того, что органическая химия достигла уровня сложности, необходимого для зарождения жизни на Марсе.
На изображении показан марсоход с роботизированной рукой и различными инструментами, видимыми на каменистой красновато-коричневой поверхности. На заднем плане — бесплодный ландшафт с разбросанными камнями и холмами под туманным небом. Слева на изображении наложена полупрозрачная панель с заголовком «Крупные органические соединения на Марсе», написанным жирным чёрным шрифтом. Под заголовком показаны три молекулярные цепи, состоящие из чёрных сфер, представляющих атомы углерода, и белых сфер, представляющих атомы водорода. Надписи указывают на «углерод» как на чёрные сферы и на «водород» как на белые сферы. На фоне панели появляется слабое круглое размытие.
На этом рисунке показаны органические молекулы с длинной цепью декан, ундекан и додекан. Это самые крупные органические молекулы, обнаруженные на Марсе на сегодняшний день. Они были обнаружены в пробуренном образце породы под названием “Камберленд”, который был проанализирован в лаборатории анализа образцов Mars lab в брюхе марсохода Curiosity НАСА. Марсоход, селфи которого находится в правой части изображения, исследует кратер Гейл с 2012 г. На фоне молекулярных цепочек едва различимо изображение скважины Камберленд.
Новое исследование также повышает вероятность того, что крупные органические молекулы, которые могут образовываться только в присутствии жизни и известны как «биосигнатуры», могут сохраниться на Марсе, что развеивает опасения, что такие соединения разрушаются после десятков миллионов лет воздействия интенсивной радиации и окисления.
По словам учёных, это открытие открывает перспективы для планов по доставке образцов с Марса на Землю для их анализа с помощью самых современных инструментов, доступных здесь.
«Наше исследование доказывает, что даже сегодня, анализируя образцы с Марса, мы могли бы обнаружить химические следы прошлой жизни, если она когда-либо существовала на Марсе», — сказала Каролин Фрейсине, ведущий автор исследования и научный сотрудник Французского национального центра научных исследований в Лаборатории атмосферы и космических наблюдений в Гианкуре, Франция.
В 2015 г. Фрейссине возглавил команду, которая впервые убедительно идентифицировала марсианские органические молекулы в том же образце, который использовался в текущем исследовании. Образец под названием «Камберленд» неоднократно анализировался с помощью SAM с использованием различных методов.
Марсоход «Кьюриосити» НАСА пробурил скалу «Камберленд» в 279-й марсианский день, или сол, работы марсохода на Марсе (19 мая 2013 г.) и собрал порошкообразный образец материала из недр скалы. С помощью камеры Mars Hand Lens Imager (MAHLI), установленной на манипуляторе марсохода, «Кьюриосити» сделал этот снимок отверстия в Камберленде в тот же день, когда оно было просверлено. Диаметр отверстия составляет около 0,6 дюйма (1,6 см). Глубина отверстия составляет около 2,6 дюйма (6,6 см).
В мае 2013 г. марсоход «Кьюриосити» пробурил образец «Камберленд» в районе «Йеллоунайф-Бей» в кратере Гейл на Марсе. Ученые были настолько заинтригованы «Йеллоунайф-Бей», которая выглядела как дно древнего озера, что отправили туда марсоход, прежде чем направиться в противоположную сторону к своей основной цели — горе Шарп, которая возвышается над дном кратера.
Обход стоил того: оказалось, что Камберленд изобилует интригующими химическими подсказками о 3,7-миллиардном прошлом кратера Гейл. Ранее учёные обнаружили, что образец богат глинистыми минералами, которые образуются в воде. В нём много серы, которая может способствовать сохранению органических молекул. В Камберленде также много нитратов, которые на Земле необходимы для здоровья растений и животных, и метана, образующегося из углерода, который на Земле связан с биологическими процессами.
Пожалуй, самое важное, что учёные установили: в заливе Йеллоунайф действительно находилось древнее озеро, в котором могли концентрироваться органические молекулы и сохраняться в мелкозернистых осадочных породах, называемых аргиллитами.
«Есть свидетельства того, что жидкая вода существовала в кратере Гейл в течение миллионов лет и, вероятно, гораздо дольше, а это значит, что в этих условиях в кратере-озере на Марсе было достаточно времени для химических процессов, необходимых для зарождения жизни», — сказал Дэниел Глэйвин, старший научный сотрудник по возвращению образцов в Центр космических полётов Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и соавтор исследования.
Недавнее открытие органических соединений стало побочным эффектом не связанного с этим эксперимента по поиску в Камберленде признаков аминокислот, которые являются строительными блоками белков. После двукратного нагревания образца в печи SAM и последующего измерения массы высвободившихся молекул команда не обнаружила признаков аминокислот. Но они заметили, что образец высвободил небольшое количество декана, ундеканона и додекана.
Поскольку эти соединения могли отделиться от более крупных молекул во время нагревания, учёные пошли от обратного, чтобы выяснить, из каких структур они могли образоваться. Они предположили, что эти молекулы были остатками жирных кислот: ундекановой, додекановой и тридекановой соответственно.
Ученые проверили свое предположение в лаборатории, смешав ундекановую кислоту с глиной, похожей на марсианскую, и проведя эксперимент, похожий на SAM. После нагревания ундекановая кислота, как и предполагалось, выделила декан. Затем исследователи обратились к экспериментам, уже опубликованным другими учеными, чтобы показать, что ундекан мог отделиться от додекановой кислоты, а додекан – от тридекановой кислоты.
Авторы обнаружили в своём исследовании ещё одну интригующую деталь, связанную с количеством атомов углерода, из которых состоят предполагаемые жирные кислоты в образце. Основой каждой жирной кислоты является длинная прямая цепь из 11-13 атомов углерода, в зависимости от молекулы. Примечательно, что в результате небиологических процессов обычно образуются более короткие жирные кислоты, содержащие менее 12 атомов углерода.
По словам учёных, возможно, что в образце из Камберленда содержатся жирные кислоты с более длинными цепями, но SAM не предназначен для обнаружения более длинных цепочек.
По словам учёных, в конечном счёте существует предел того, что они могут узнать с помощью инструментов для поиска молекул, которые можно отправить на Марс. «Мы готовы сделать следующий большой шаг и привезти образцы с Марса в наши лаборатории, чтобы разрешить спор о жизни на Марсе», — сказал Глэйвин.
Это исследование финансировалось Программой исследования Марса НАСА. Миссией научной лаборатории Curiosity на Марсе руководит Лаборатория реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии; JPL управляется Калифорнийским технологическим институтом для НАСА. SAM (Sample Analysis at Mars) был построен и протестирован в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. CNES (Французское космическое агентство) профинансировало и предоставило подсистему газового хроматографа на SAM. Чарльз Малеспин – главный исследователь СЭМА.
облако тэгов
