Изучение космоса сегодня: украинские ученые фиксируют, как человечество меняет поверхность Луны

Cумасбродная фантастика Рэя Брэдбери с дождливым Марсом, пригодным для жизни, и ненастной Венерой, оказывается, не такая уж и выдумка. Учёные шаг за шагом продвигаются в исследовании космоса и… доказывают, что на Марсе часто идут дожди…

История освоения космоса — яркое, захватывающее приключение в область неизведанного и одновременно суровое испытание, часто это — настоящий подвиг во имя человечества и науки.

Все, кто занимаются этими вопросами, высказывают разные мнения, но программы работают и  приносят новую информацию, на основе которой строятся реальные планы. Сегодня к исследованию активно подключились бизнесмены, значит это — перспективно, прибыльно, причём в недалёком будущем. Учёные всего мира работают в международных группах над решением ряда задач и проблем на  стыке нескольких  наук.

С момента, когда созданный человеком объект впервые преодолел земное притяжение и вышел на орбиту Земли, прошло всего лишь около пятидесяти лет! Интересный факт, что вахта космонавтов на МКС теперь может достигать 6–7 месяцев. Все, кто побывал там, рассказывают, что космос — живой, но таит в себе много непонятного и враждебного.

Сегодня корабли совершают полёты в космос и доставляют на земную орбиту грузы, космонавтов и космических туристов. Искусственные аппараты были на Марсе и Венере, вблизи Юпитера, Сатурна, Меркурия и даже Плутона, а на научных конференциях всерьёз обсуждаются вопросы колонизации Марса. Учёные работают со снимками взорвавшихся звёзд и изображениями дальних галактик: есть веские доказательства возможности существования каких-то форм жизни на других планетах. Исследования проводятся учёными с помощью космического телескопа «Хаббл», на МКС — зондами, которые направляются к планетам Солнечной системы, и, конечно же, телескопами с поверхности Земли. Нынешние оптические и радиотелескопы — огромны, с их помощью специалисты обнаружили множество объектов во Вселенной.

В феврале 2017 г. Аэрокосмическое агентство США (National Aeronautics and Space Administration — NASA) сделало сенсационное открытие: обнаружено семь планет в звёздной системе ультрахолодного карлика TRAPPIST-1, три из которых — по предположениям ученых,  пригодны для жизни. Об этом сообщает сайт агентства. Уникальность открытия в том, что это — новый рекорд по наибольшему количеству планет, где возможна жизнь, найденных вокруг одной звезды за пределами Солнечной системы. Учёные предполагают, что такое не исключено и в других уголках мироздания.

Также одной из самых популярных программ NASA сегодня является исследование Марса. Поверхность Красной планеты покрыта мелкозернистым материалом, под которым — скальные породы. Цель исследований — будущая колонизация, и специалисты заявляют, что проект осуществим в ближайшие десятилетия, однако расходятся во мнениях, кто доберётся туда первым — государственный гигант NASA или бизнесмен. Реализация идеи, по планам, может занять всего 30 — 35 лет. В марте 2017 г. NASA утвердило их на ближайшие годы, так что теперь можно смело говорить об исследованиях, которые стартуют с околоземной орбиты, потом смещаются к Луне, а к 2030-м годам правительство США планирует высадку людей на поверхность Марса.

Ещё, наконец, дали зелёный свет проекту по отправке космического зонда на Европу — один из четырёх крупнейших спутников Юпитера, на одну из его лун. Там под толщей льда возможно существование примитивных форм жизни. Согласно документу, также в 2021 г. корабль должен доставить американских астронавтов на Луну для создания долговременной научной базы. Читая законопроект Конгресса США, понимаешь, что чудеса только начинаются!

В ЕС проблематикой изучения космоса занимается Европейское космическое агентство (European Space Agency — ESA). Фабио Фавата, руководитель Координационного бюро научной программы ESA говорит, что оно «…является одним из немногих агентств в мире, охватывающим широкий спектр космической деятельности: научные программы, запуски, пилотируемые космические полёты, исследования, программу наблюдения Земли и телекоммуникационную программу. Агентство работает в широком спектре космической деятельности».

В некоторых проектах принимают участие украинские учёные, в частности, харьковчане. К примеру, проект Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics. — Ред.), организованный ESA.  «Это — космический аппарат, который сейчас находится в космосе на околосолнечной орбите, с непревзойдённо высокой точностью измеряет положение объектов, звёзд во Вселенной, — делится Вадим Кайдаш, директор НИИ астрономии Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина. — Он собирает данные для составления каталога точных положений звёзд и их скоростей. Это необходимо, чтобы создать множество реперных точек (точек отсчёта) для точной системы координат, что позволит космическим кораблям ориентироваться, — более точно достигать цели, которые нужны современной космонавтике. В этом проекте есть космический сегмент — аппарат, есть и наземный сегмент — телескопы, на которых работают наши учёные, чтобы обеспечить согласованность измерений в космосе и на Земле».

Среди наиболее социально-ориентированных проектов ESA Фабио Фавата выделяет телекоммуникационный: «Этот проект — краткосрочный, легко поддающийся количественной оценке и несущий краткосрочную экономическую выгоду».

Тема космоса в Украине

Государственного финансирования в мире уже недостаточно, и к проектам активно подключается бизнес.  Украина имеет уникальную базу, знания и наработки, связанные с исследованием космического пространства, и ей решать, присоединится ли она к подобной тенденции.

Становление космической отрасли Украины началось в 1937 г., когда в Харьковском авиационном  институте появилась реактивная группа под руководством академика Г. Проскуры, которая впервые в Украине провела комплексные исследования по проектированию, созданию и запуску ракетной техники. С 50-х годов ХХ века начали работу знаменитые сегодня во всём мире государственные предприятия: «Конструкторское бюро «Южное» имени М.К. Янгеля» (КБ «Южное») и  «Производственное объединение Южный машиностроительный завод имени А. М. Макарова» (ПО «Южмаш»), на счету которых — разработки и реализация ряда проектов, внёсших существенный вклад в развитие советской, украинской и мировой космонавтики и изучения космос.

Музей космонавтики имени С.П. Королёва Житомирского городского совета состоит из двух отделов — мемориального дома-музея академика С.П. Королёва и экспозиции «Космос».

В доме, где родился Сергей Королёв, теперь проводят ретро-экскурсии, во втором отделе представлена экспозиция «Космос». «Музей — единственный в Украине, представляющий уникальную коллекцию фактов, документов украинской и мировой космонавтики, — рассказывает Галина Бодашевская, замдиректора по научной работе. — Здесь — мемориальный дом-музей  учёного. Мировое сообщество дало высокую оценку деятельности Сергея Павловича, назвав основоположником практической космонавтики».

Из космонавтов, рождённых в Украине до 1991 г., — 24 человека. Среди них такие известные имена, как Павел Попович, Георгий Береговой, Георгий Шонин, Владимир Ляхов, Леонид Кизим и другие. Некоторые из них погибли. История освоения космоса связана с риском и опасностью для жизни.  Космонавт-харьковчанин Валентин Бондаренко мог бы быть первым в мире, кто осуществил  полёт в космос,  но погиб при испытаниях в Центре подготовки космонавтов. Это случилось 23 марта 1961 г. До 12 апреля, когда в космос полетел Юрий Гагарин, оставалось совсем немного…

Вот ещё несколько фактов. Украинские предприятия и организации принимали участие в подготовке запуска первого искусственного спутника Земли, выведенного на орбиту 4 октября 1957 г.

12 апреля 1961 г. советская модифицированная межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, оборудованная приборами украинских предприятий «Коммунар» и «Арсенал», вывела на околоземную космическую орбиту первого в истории человечества космонавта Юрия Гагарина.

Начало работы КБ «Южное» в 1961 г. ознаменовалось разработкой космических аппаратов «Метеор» и «Стрела». Оно совместно с  ПО «Южмаш» создавало ряд спутников и ракет-носителей, его история — неотделима от истории развития космоса в целом.

С распадом СССР в Украине в 1992 г. было создано Национальное космическое агентство Украины (НКАУ).

В 1997 г. единственный космонавт независимой Украины   — Леонид Каденюк — осуществил полёт в космос в составе международного экипажа на борту американского многоразового транспортного космического корабля Columbia, где проводил биологические  эксперименты,  подготовленные  Институтом ботаники имени М.Г.  Холодного НАН Украины.

В 2017 г. НКАУ празднует своё 25-летие.  За этот период осуществлено почти 150 пусков  ракетоносителей собственного производства, создан и запущен ряд космических аппаратов, спутников.  В целом НКАУ сотрудничает с 24 странами мира.

В период независимости Украины КБ «Южное» и ПО «Южмаш» создали отдельные ракетные ступени для  ракет США, космическая техника, участвующая в запуске космических аппаратов  — тоже частично из Украины. Яркий пример — ракета Antares (США), часть базовых элементов первой ступени которой изготовлены в Украине.

Научные центры по космическим исследованиям в Украине есть сейчас в Киеве, Харькове и Днипре. На национальном уровне программу космических исследований координирует академик НАНУ Ярослав Яцкив, директор Главной астрономической обсерватории НАН Украины. Под его руководством – отдельные космические проекты и стратегия космических исследований.

В сотне самых цитируемых учёных Украины — член-корреспондент НАНУ Юрий Шкуратов, академик НАНУ Леонид Литвиненко, академик НАНУ Александр Коноваленко, академик НАНУ Валерий Шульга.

«В Восточной Украине Харьков — центр обработки и анализа данных космических исследований планет», — говорит Юрий Шкуратов, профессор, заведующий кафедрой астрономии и космической информатики физического факультета Харьковского национального университета имени

В.Н.  Каразина. И добавляет: «Не знаю, на сколько хватит наших учёных, так как есть определённые объективные трудности, связанные с финансированием и утечкой молодых кадров».

— В стране  космические программы сейчас ограничены, — рассказывает Вадим Кайдаш, директор НИИ астрономии Харьковского национального университета  имени В.Н. Каразина. — Есть участие украинских ученых в космических программах, которые проводят другие страны.

Юрий Шкуратов рассказал, что специалисты кафедры НИИ астрономии изучают Луну и ближний космос. Сотрудничают с американскими учеными по программам лунных исследований. «У нас — рутинная работа: мы обрабатываем лунные изображения, разрабатываем метод детектирования присутствия человека на Луне. Мы разработали метод, с помощью которого обнаруживаем следы пребывания американских астронавтов так, как это никто до нас не делал», — добавляет учёный.  О результатах этого масштабного исследования сообщили и на официальном сайте NASA.

«Теперь мы можем досконально рассказать, как человечество меняет поверхность Луны», — комментирует исследования Вадим Кайдаш.

— В США выпустили специальный документ о защите исторических мест на Луне, которые были исследованы, таким образом, создаются космические заповедники на примере данной космической миссии и обработки, — резюмирует исследователь.

Если говорить о более далёком космосе, то и здесь наши специалисты тоже — на мировом уровне. Так, несколько лет назад харьковские учёные получили Государственную премию Украины в области науки и техники. В эту работу вошли исследования Марса. Сотрудниками НИИ астрономии с помощью космического телескопа «Хаббл» был открыт новый вид облаков на Красной планете, видимых только в ультрафиолете, — это полупрозрачная дымка, состоящая из мельчайших кубических  кристаллов воды, на расстоянии 40 — 50  км от поверхности планеты.

В первой столице Украины есть Радиоастрономический институт НАН Украины, который занимается исследованиями больших планет Солнечной системы, именно его специалисты фиксируют грозы на Сатурне и наблюдают за климатом и на таких планетах, как Уран и Юпитер.

Радиоастрономический институт Национальной академии наук Украины в Харькове имеет самый крупный в мире телескоп, сконструированный из тысячи антенн и располагающийся на поле размером 1 км х 2 км.

Среди заслуг украинских ученых — эксперименты на МКС в области биологии, установка в космосе приборов, изготовленных нашими радиофизиками.   Например, телескоп электронов STEP-F (Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина и Радиоастрономический   институт НАН  Украины), предназначенный для непрерывного измерения концентрации электронов, протонов и потоков альфа-частиц, захваченных во внутренних и внешних радиационных поясах Земли.  Он помогает изучать солнечно-земные связи, что важно для определения климата на Земле, понимания космической погоды, чтобы защитить космонавтов и астронавтов, работающих в космосе.

История развития тем, связанных с космосом, с одной стороны, — уже многотомная, с другой — только начинается. Люди задумываются, какие прорывы будут совершены в ближайшие десятилетия, а учёные продолжают работать. «Технологии развиваются. Научные исследования — долгосрочны и требуют времени на подготовку и реализацию, — констатирует Фабио Фавата из ESA.  — Пока европейские учёные работают в гравитационно-волновой обсерватории1 над программой «Крупномасштабная миссия гравитационной волны» с запланированной датой запуска 2034 г. Прогресс в исследовании космоса теперь — ближайшее обозримое  будущее».