Путешествие к сокровищам небес. Чешская SLAVIA ищет космические кладовые металлов
Чешские специалисты завершили подготовку первой в своем роде космической миссии SLAVIA, целью которой является поиск сырья в космосе. Два микроспутника будут использовать передовые технологии непосредственно на орбите для анализа состава космических минералов.
Гиперспектральная камера с радиоантенной может в будущем также использоваться для определения и наведения на любой природный или искусственный объект, входящий в атмосферу Земли. Это один из семи амбициозных чешских проектов, которые создаются при поддержке Европейского космического агентства.
«Миссия за сокровищами небесными» – такое поэтичное название дали чешские специалисты космической миссии SLAVIA, нацеленной на поиск сырья в космосе. Запас полезных ископаемых, извлекаемых из земной коры, истощается, и идея наладить добычу полезных ископаемых на астероидах и доставить их на Землю интересует ученых давно.
Весна, Ганка и Ржип
Как выглядит такой космический аппарат, представили ли его чешские специалисты?
— Сам спутник можно представить в виде призмы, составленной из 16 десятисантиметровых кубиков с усиками и крыльями. На крыльях расположено несколько десятков солнечных батарей, снабжающих спутник энергией для полета, ну а усики — это антенны.
«Это похоже на коробку для обуви, только большого размера», — с улыбкой говорит руководитель научной группы Мартин Ферус, сотрудник Института физической химии им. Ярослава Гейровского Академии наук. Именно здесь были созданы два из трех приборов, которые находятся на борту. Так же, как и антеннам Института физики атмосферы при АН, им дали красивые чешские имена – камеру окрестили Весной — VESNA, масс-спектрометр Ганкой (HANKA), а антенны получили название ŘÍP-2, то есть легендарного холма Ржип, куда поднялся прародитель чехов – Чех. Окинув взором плодородные почвы, полноводные реки и соприкасающиеся с небом горы, он возвестил, что это та земля обетованная, где его народ достоин поселиться и процветать. На Ржипе находится и небольшая часовня святого Георгия.
Вернемся еще к спутникам. Какова их функция?
— Каждому из этих двух микроспутников отведена своя роль в поиске минералов в космосе. Миссия SLAVIA (Space Laboratory for Advanced Variable Instruments and Applications)/ Космическая лаборатория перспективных переменных приборов и приложений) на деле представляет собой набор из двух взаимно сотрудничающих спутников, каждый из которых обращен к планете другой своей стороной.
Что можно добыть при освоении недр Космоса?
— Согласно исследованию астрофизиков из Гарварда, сегодня для добычи ископаемых пригодны не менее десяти астероидов, сближающихся с Землей. Космические объекты содержат никель, железо, кобальт, магний, титан, такие драгоценные и редкоземельные элементы как платина, рений, иридий, а также минералы, из которых можно получить кислород, водород и воду.
Масс-анализ будет проводиться в космосе, а не в наземных лабораториях
О космической миссии SLAVIA говорят как о первой в своем роде. В чем заключается ее уникальность?
— Спутники будут оснащены тремя приборами, первую скрипку здесь играет, как подчеркивают эксперты, абсолютно революционный миниатюрный масс-спектрометр (масс-анализатор, позволяющий определять широкий спектр химических соединений в сложных смесях) высокого разрешения HANKA (Mass Analyzer for Space Applications), переживший головокружительный этап технологической эволюции.
«Это первый космический проект, в котором масс-анализ с высоким разрешением будет проводиться непосредственно в космосе, а не в лабораториях наземных испытаний после доставки образцов на Землю», — объяснил Ян Жабка из Института физической химии им. Я. Гейровского Академии наук, руководитель группы, разрабатывающей масс-спектрометр HANKA.
На борту космического аппарата также будут установлены широкоспектральная камера для обнаружения неблагородных металлов в метеорах — астероидaх, которые пытаются упасть, и система антенн для записи и фокусировки их радиосигналов.
«Камера наблюдает под углом за полетом спутников. Таким образом, прибор охватывает объекты с уклоном, а другой спутник-партнер также по диагонали из угла в угол. В атмосфере эти поля зрения перекрываются, благодаря чему мы сможем вычислить траекторию этого тела, за которым они наблюдают. А поскольку в наличии также будет и спектральная запись, мы сможем опеределить химический состав астероидов», — объясняет Мартин Ферус.
Чехия может стать сверхдержавой в разработке миниатюрных приборов
Нацелена ли миссия на исследование, главной целью которого является наладить добычу минералов из Солнечной системы?
— Есть минимум две причины, по которым полезно исследовать потенциальные месторождения полезных ископаемых во Вселенной. Одна касается дальнейшего освоения космоса; планируется длительное пребывание человека на Луне, где должна быть, по сути, перевалочная станция для полетов на Марс. А чтобы не пришлось доставлять все необходимое с Земли, было бы выгодно использовать сырье прямо из космоса, которое могло бы быть обработано на станциях непосредственно на поверхности астероида. А вторая действительно связана с тем, что минеральные богатства Земли являются исчерпаемыми, поэтому специалисты хотят выяснить, можно ли добывать полезные ископаемые в других частях нашей галактики.
«Было бы блестяще, если бы Чехия стала сверхдержавой в разработке миниатюрных приборов, которые способны предоставить полную информацию об элементах, химических соединениях, минералах и горных породах на любом исследуемом теле во Вселенной. У SLAVIA есть все предпосылки для того, чтобы стать первой ласточкой в этом направлении», — говорит Ева Зажималова, председатель чешской Академии наук. «Это бег на длинную дистанцию, но чешские ученые очень хорошо подготовлены к такому марафону».
Мониторинг космического пространства и наблюдение за военными целями
— Технологии, заложенные в разработку микроспутников «Славия», могут после успешного завершения миссии применяться и в других проектах. Например, для строительства различных спутников или марсоходов для весьма детального обследования любого тела Солнечной системы.
Кроме того, гиперспектральная камера с радиоантенной может в будущем также использоваться для обнаружения, точного определения и наведения на цель в виде любого природного или искусственного объекта, входящего в атмосферу Земли. Это имеет большое значение не только для мониторинга космического пространства, но и наблюдения за военными целями и их перемещением или слежения за космическим мусором, что важно для очистки околоземной орбиты от отработавших спутников и ракетных ступеней. А также для обнаружения светящихся явлений, таких как молния.
Приборы HANKA, Vesna и ŘÍP-2 могут найти применение на небольших спутниках и на луноходах, марсоходах и посадочных зондах
«Создание двойника одного спутника стоит лишь малую часть того, во что обходится стоимость строительства одного спутника. Поэтому целью миссии является и разработка совершенно новых технологий, которые станут основой построения любой другой миссии, оснащенной сложным химическим и минералогическим анализом, но при очень низких затратах. Приборы HANKA, Vesna и ŘÍP-2 могут найти применение не только на небольших спутниках, подобных миссии SLAVIA, но и на луноходах, марсоходах или посадочных зондах», — добавляет Мартин Ферус.
Семерка чешских космических проектов
О серии каких проектов идет речь?
— Миссия SLAVIA является одним из семи так называемых амбициозных чешских космических проектов. В эту группу входят и программы AMBIC, CZARM, LVICE2, QUVIK, REMEC, SOVA. К концу июня все группы разработчиков должны представить технико-экономическое обоснование выдвинутых проектов, то есть как это может работать на практике, и способны ли компании во главе с обществом S.A.B. Aerospace в Брно произвести все эти установки.
Затем про граммы проанализирует Европейское космическое агентство. В сентябре, исходя из его предложения, Министерство транспорта выберет два-три проекта, на которые будут выделены средства, чтобы продолжить их развитие.
