2024 рік, що минає, виявився насиченим яскравими звершеннями в космічній сфері.
Успішні запуски Super Heavy і Ariane 6, важливі наукові місії та відкриття, перші космічні туристи у відкритому космосі й остаточне вирішення долі МКС — усі ці події так чи інакше ще на крок наблизили нас до розуміння космосу і розгадки його численних таємниць. Давайте озирнемося назад і подивимося на ключові моменти 2024-го, які вже увійшли в історію.
2024-й став роком кількох нових наукових місій, покликаних значно розширити межі людського знання про планети, екосистеми та космічні явища.
8 лютого 2024 року NASA запустило кліматичну місію з вивчення океану й атмосфери на борту ракети SpaceX Falcon 9 з мису Канаверал у Флориді. Супутникова система PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem) має на меті вивчати мікроорганізми і мікрочастинки в океані, щоб дізнатися більше про нашу планету. У NASA запевняють, що PACE допоможе людству розібратися, як мікрочастки, що містяться в атмосфері і в океанах, позначаються на кліматі Землі, особливо щодо глобального потепління. Уперше прямо з космосу вчені зможуть відстежувати якість повітря, розподіл фітопланктону в морському середовищі, вивчати взаємодію сонячного світла з частинками в атмосфері. Зрештою це дасть чіткіше уявлення про взаємозв’язок океану й атмосфери, а також про їхній спільний вплив на клімат. Космічний корабель і все необхідне обладнання для досліджень в межах місії PACE розробили в NASA Goddard.
14 жовтня 2024 року зонд Europa Clipper запустили для вивчення Європи, одного з галілеєвих супутників Юпітера (інша назва — галілеєві місяці Юпітера). Зонд стане найбільшим космічним апаратом, коли-небудь розробленим у NASA для реалізації планетарної місії. Очікується, що подолавши 2,9 млрд км, у 2030 році він прибуде на Юпітер для збору даних. А в 2031-му почне серію польотів, під час яких за допомогою спеціального обладнання підтвердить або спростує теорію про те, що на крижаному місяці і в його океані є придатні для життя умови. Раніше космічний апарат Galileo, обертаючись навколо Юпітера з 1995 до 2003 року, виявив ознаки того, що на Європі просто зараз можна знайти компоненти, необхідні для життєдіяльності.
А 5 грудня 2024 року з території Космічного центру імені Сатіша Дхавана на острові Шріхарікоте (Індія) стартувала одна з найамбітніших європейських космічних місій щодо вивчення Сонця — PROBA-3. Вона містить два синхронно запущених космічних апарата — CSC (Coronagraph Spacecraft) і OSC (Occulter Spacecraft). Вони вишикуються в одну лінію з Сонцем на відстані 150 м між собою так, аби один відкидав контрольовану тінь на іншого. Завдання PROBA-3 полягає в тому, щоб створювати контрольоване сонячне затемнення, яке дасть змогу вченим досліджувати сонячну корону. Наприклад, дізнатися, чому вона набагато гарячіша за саме Сонце, як прискорюється сонячний вітер, відбуваються корональні викиди маси або як поводяться захоплені в радіаційних поясах Землі електрони.
Це не єдина значимість PROBA-3 — успішний запуск місії довів можливість організації точних польотів двох різних космічних кораблів на чітко визначеній відстані один від одного. З високою ймовірністю в майбутньому дослідницькі роботи в космосі можна вести одночасно з декількох платформ, що працюватимуть як єдине ціле.
Протягом 2024 року було зроблено одразу три великих астрономічних відкриття, надзвичайно значущих для екзопланетних досліджень, космології та астрофізики. У січні 2024-го вчені виявили дві “порожні” (беззоряні) галактики — настільки розсіяні, що в них не утворилися зорі. Це відкриття ставить під сумнів коректність самого визначення терміну “галактика”, яким описують пов’язану систему із зір, зоряних скупчень, міжзоряного газу і пилу, а також планет і темної матерії. Одна з “порожніх” галактик отримала назву Nube (“хмара”) — вона розташована за 300 млн світлових років від Землі. Вона і подібні до неї беззоряні галактики містять газ, необхідний для утворення зір, а ось чому цього не відбувається — вченим лише належить розібратися.
У квітні 2024 року стало відомо, що темна матерія здатна еволюціонувати з часом, хоча раніше вважалося, що вона залишалася постійною впродовж усього існування Всесвіту. Таке припущення зробили астрономи, які створили її найбільшу тривимірну мапу. Якщо отримані в майбутньому дані підтвердять їхню гіпотезу, це буде такою ж революційною подією, як і відкриття прискореного розширення самого Всесвіту.
Третє наукове відкриття, яке ми віднесли до найбільш значущих у 2024 році, було зроблене за допомогою космічного телескопа James Webb (JWST). Завдяки своїм видатним інфрачервоним можливостям він отримує унікальні знімки найвіддаленіших галактик, включно з тими, що видають дуже слабке світло. Використовуючи цей телескоп, астрономи на початку року виявили карликові галактики, що з’явилися одразу після утворення нашого Всесвіту і висвітлювали його впродовж перших кількох сотень мільйонів років існування.
ЕSA успішно запустило свою ракету-носій важкого класу Ariane 6: перший політ та здійснила 9 липня 2024 року з європейського космодрому у Французькій Гвіані. Хоча операція мала демонстративний характер, на борту було кілька апаратів. На відміну від попередниці, Ariane 5, нова ракета в модифікації Ariane 62 дістала поліпшену модульну конструкцію, яка забезпечує запуск місій із низької навколоземної орбіти. При масі 540 тонн вона здатна доставити до 10,3 тонни вантажу на низьку навколоземну орбіту і до 4,5 тонни на геоперехідну.
Запуск Ariane 6 показав, що вона може успішно доставляти в космос корисні вантажі. Але головне — став важливим кроком до подолання європейської космічної кризи. У той час як від російського “Союзу” довелося відмовитися, Vega C зазнала краху на старті, а розробка Ariane 6 затримувалася, у Європи практично не залишалося запасних варіантів. На тлі активності SpaceX, яка зробила ставку на багаторазові ракети, це видавалося справжньою поразкою. Успіх Ariane 6 дозволив згладити цю ситуацію, оскільки з нею Європа має змогу самостійно здійснювати запуски в космос. Щоправда, ЕSA все ще не здатне конкурувати за їхньою вартістю з компанією Ілона Маска — ні з середньоважкою Ariane 62, ні тим більше з важкою модифікацією Ariane 64.
Після не зовсім успішних запусків Starship/Super Heavy в 2023 році SpaceX нарешті вдалося досягти встановленої мети. 6 червня 2024-го під час четвертого випробувального польоту прискорювач м’яко приземлився в районі Мексиканської затоки. А ще за чотири місяці, 13 жовтня, Super Heavy повернувся на стартовий майданчик, де його спіймали і закріпили маніпулятори вежі Mechazilla. Протягом останньої операції 250-тонний апарат зазнав найменше видимих пошкоджень порівняно з попередніми запусками. Сам корабель Starship був виведений на розрахункову траєкторію і приводнився в Індійському океані.
Компанія SpaceX продемонструвала, що швидко вчиться на своїх же помилках, і з першого разу довела, що прискорювач цілком реально повернути на місце запуску. Super Heavy розроблений насамперед для економічного доставлення вантажів у космос — від 100 тонн, з подальшим збільшенням до 150 тонн. Очікується, що Starship можна буде заправляти на орбіті й ефективно використовувати для запусків супутників на навколоземну орбіту, постачання МКС і комерційних станцій, організації пілотованих туристичних і наукових місій, дослідження і колонізації Марса в межах майбутніх експедицій. У перспективі Starship замінить собою інші ракети і космічні транспортні системи SpaceX — такі як Falcon 9, Falcon Heavy і Dragon 2. Багато в чому це стане можливим завдяки зниженню вартості запусків і, відповідно, більш економічному доправленню людей та корисних вантажів.
Приватну космічну програму Polaris ще 2022 року організував підприємець-мільярдер і астронавт Джаред Айзекман, який раніше набув досвіду командування місією Inspiration4. Він же очолив Polaris Dawn — перший приватний політ, коли у відкритий космос вийшли комерційні туристи, зокрема й сам Айзекман. Місія, керована SpaceX, розпочалася 10 вересня 2024 року і стала першою з трьох запланованих у межах програми Polaris. Експедиція на космічному кораблі Dragon 2 тривала до 15 вересня 2024 року. За цей час він здійснив кілька обертів орбітою, перш ніж піднявся на висоту 1400 км — максимум, досягнутий у пілотованому польоті з моменту останньої місії Apollo 1972 року.
Разом із мільярдером у відкритий космос вийшли колишній бойовий льотчик і дві співробітниці SpaceX, які мають досвід запусків і проведення місій. Також члени екіпажу вперше одяглися в скафандри нового типу — їх розробили в SpaceX спеціально для роботи за межами космічного корабля, використовуючи інноваційні матеріали. Модифіковані скафандри отримали систему терморегуляції, нове покриття забрала шолома, а також камеру і дисплей на лобовому склі.
Перші два випробувальні польоти новітньої японської ракети H3 минулого року завершилися невдачею. Але вже у 2024-му Японське агентство аерокосмічних досліджень (JAXA) взяло реванш і успішно запустило її, теж двічі протягом року: 17 лютого і 4 листопада. Дещо раніше, у січні 2024-го, місячний модуль SLIM здійснив точкову посадку і таким чином зробив Японію п’ятою країною у світі, яка відправила свій космічний апарат на Місяць.
Запуск нової флагманської ракети Н3 у лютому пожвавив космічну програму Японії, яка поки що не надто успішно намагається стати значущим гравцем у космосі й активно протидіє на цьому полі Китаю. Під час першого двогодинного польоту ракета випустила мікросупутник і муляж супутника. А за другого вдалого польоту, в листопаді, було запущено військовий супутник зв’язку Kirameki 3, відомий як DSN-3.
2024-й запам’ятався кількома помітними астрономічними явищами, що викликали великий ажіотаж. 8 квітня у США, Канаді та Мексиці одночасно (вперше в XXI столітті), а також частково в Західній Європі можна було спостерігати повне сонячне затемнення. Щоб надати клієнтам можливість стати свідками цього рідкісного явища в перших рядах, авіакомпанія Delta Air Lines організувала спецрейс з Остіна в Детройт на літаках A220-300 з великими ілюмінаторами. Наступного разу така нагода жителям США випаде тільки в березні 2033 року.
А восени Місяць тимчасово втратив статус єдиного природного супутника нашої планети через астероїд 2024 PT5 діаметром близько 11 м. Неповних два місяці, з кінця вересня до кінця листопада, той був мінімісяцем Землі, після чого вирушив у Сонячну систему і продовжив обертатися навколо Сонця. Астероїди Арджуна періодично пролітають повз Землю, оскільки мають схожу з нею орбіту. Цього разу один із них наблизився на відстань майже 3 млн км, де і був захоплений Землею. Максимальне зближення з нею було зафіксовано 8 серпня, коли відстань між об’єктами зменшилася до 567 000 км. Імовірно, астероїд знову повернеться на орбіту Землі в травні 2084 року. Як і минулого разу, він не становитиме загрози зіткнення. Востаннє великі астероїди наближалися до Землі 11 грудня, один із них, завширшки біля 6 м, пройшов за 735 000 км.
Індійсько-американська астронавтка Суніта Вільямс стала першою жінкою, яка керувала абсолютно новим космічним кораблем, тоді як той здійснював свій перший випробувальний політ у космос. 58-річна Вільямс як командир корабля і Бутч Вілмор, другий член екіпажу, стартували 5 червня 2024 року з мису Канаверал у Флориді (США) на борту капсули Starliner компанії Boeing. Спочатку планувалося, що місія триватиме вісім днів, однак через проблеми з двигунами, спричинені витоком гелію, обидва астронавти зможуть повернутися на Землю не раніше ніж у лютому 2025 року з місією агентства SpaceX Crew 9 — таке рішення в NASA ухвалили з міркувань безпеки.
Для Суніти Вільямс це досягнення — не перше в кар’єрі. 2006 року вона вже встановила світовий рекорд серед жінок, здійснивши чотири виходи у відкритий космос загальною тривалістю 29 годин 17 хвилин, а у 2012 році побула там 50 годин і 40 хвилин. Обидва рекорди пізніше були побиті іншою астронавткою, Пеггі Вітсон.
Starliner (повна назва: Boeing CST-100 Starliner) являє собою багаторазовий пілотований транспортний космічний корабель, який вже називають космічною капсулою XXI століття. Його розробили для розміщення семи членів екіпажу або чотирьох членів екіпажу і вантажу для мандрівок на низьку навколоземну орбіту — зокрема, для службових місій NASA на МКС. Унікальна безшовна конструкція дає змогу використовувати його до десяти разів із перервою в шість місяців. 6 вересня 2024 року Starliner повернувся на Землю після свого другого випробувального орбітального польоту. А Суніта Вільямс і Бутч Вілмор тим часом продовжують свою роботу на МКС у складі екіпажу експедиції 71/72.
У червні 2024 року NASA опублікувало звіт про виведення Міжнародної космічної станції з експлуатації і нарешті поставило крапку в цьому питанні. Агентство перерахувало всі можливі варіанти і виокремило найкращий — кероване сходження з орбіти, початок якого заплановано на 2030 рік. Як альтернативу розглядали демонтаж станції з поетапним поверненням на Землю, виведення на вищу орбіту і передачу комерційному оператору. Однак перші два варіанти неможливі з технічних причин, а реалізацію третього ускладнює той факт, що компоненти МКС належать одразу кільком країнам. У звіті зазначили, що “зведення космічної станції з орбіти після закінчення її терміну служби є найбезпечнішим і єдино можливим методом виведення з експлуатації цього історичного символу науки, технологій і співпраці”.
У день публікації звіту розкрили деталі контракту на $843 млн, який NASA уклало зі SpaceX. Саме цю компанію агентство передбачувано обрало для розробки космічного корабля United States Deorbit Vehicle (USDV), який здійснить керований спуск МКС і допоможе уникнути ризиків для людей, які перебувають на Землі. Отже, передбачається, що USDV виконає серію маневрів для переміщення станції на заздалегідь обрану віддалену локацію в південній частині Тихого океану.
Очікується, що зовнішня оболонка та обладнання МКС згорять внаслідок інтенсивного нагрівання в процесі повернення в атмосферу, а решта більш термостійких компонентів упадуть в океан і опустяться на його дно. Також у NASA оцінюють можливість використання незначної частини компонентів із комерційною та демонстраційною метою.
“Інтерстеллар” Крістофера Нолана повернувся на великі екрани на честь 10-річчя з моменту створення. Показ одного з найкращих науково-фантастичних фільмів усіх часів розпочався у форматі IMAX 6 грудня 2024 року одразу в кількох обраних кінотеатрах США. Свого часу ця кінострічка отримала п’ять номінацій на премію “Оскар” та одну нагороду в категорії “Найкращі візуальні ефекти”, однак запам’яталася не лише цим. Творці “Інтерстеллара” досить точно передали атмосферу надмасивної чорної діри — сценарій ґрунтується на наукових теоріях відомого американського фізика-теоретика й астронома Кіпа Торна.