Прямо сейчас на околоземной орбите разыгрывается история, очень похожая на сюжет из «Звездных войн»

Догонялки на орбите

Прямо сейчас на околоземной орбите разыгрывается история, очень похожая на сюжет из «Звездных войн»: российский военный спутник, если верить сообщениям астрономов-любителей, гонится за американским спутником-шпионом. Последний пытался сбежать, но его преследователь не отстает, и через несколько дней (если ничего не поменяется) пройдет буквально в нескольких километрах от своей «жертвы».

Эта история началась 25 ноября 2019 года, когда с космодрома Плесецк стартовала ракета-носитель «Союз-2.

1в» со спутником «Космос-2542». На следующий день Минобороны РФ объявило, что на орбиту выведен аппарат-инспектор, который может осуществлять «мониторинг состояния отечественных спутников».

Такие аппараты предназначены для сближения и изучения с близкого расстояния других космических объектами, как правило, в разведывательных целях (подробнее читайте об этом в нашем материале «Слежка в космосе»). Военные и России, и США, по всей видимости, используют такие аппараты для исследования спутников других стран, но почти никогда не признаются в этом.

Однако скрыть их маневры в космосе от телескопов астрономов-любителей почти невозможно, и именно благодаря им мы знаем о том, как это происходит. Именно любители отследили, как в прошлом спутники сближались с собственными разгонными блоками или запускали инспекторов с материнских аппаратов. Так, например, в 2017 году от «Космоса-2519» отделились «Космос-2521» и «Космос-2523».

Так же события начали развиваться и в этот раз — 6 декабря от «Космоса-2542» отделился аппарат, который, предположительно, должен был получить номер «2543». Но дальше началось нечто необычное.

Астроном-любитель Нико Янссен (Nico Janssen) обратил внимание, что плоскость орбиты, на которую был запущен «Космос-2542», меньше чем на градус отличалась от орбиты американского разведывательного спутника USA 245 (он же NROL-65, опознанный астрономами-любителями как спутник оптической разведки KH-11)


Первый KH-11 отправился на орбиту еще в 1976 году, но его модернизированные версии запускаются до сих пор. По внешнему виду эти аппараты, предположительно, похожи на телескоп «Хаббл». Новейшие версии их оптики с низкой орбиты предположительно могут обеспечить разрешение до 10 сантиметров на пиксель.

USA 245, предположительно, шестнадцатый спутник серии KH-11. Возможно, он относится к четвертой версии серии. Он был запущен в 2013 году, и уже спустя три витка астрономы-любители нашли его и по параметрам орбиты предположили его тип.

Аппарат был выведен в близкую орбитальную плоскость с однотипным USA 186, запущенным в 2005 году, скорее всего, для его замены.

Оба спутника работают на солнечно-синхронной орбите — она удобна тем, что спутник пролетает над разными участками Земли примерно в одно и то же местное время. На этой орбите находится больше тысячи аппаратов, и, например, в близкой плоскости работает индийский спутник Cartosat-3, так что первоначально речь могла идти о простом совпадении

Спутники, летающие по низкой околоземной орбите, к которой относятся оба наших героя, двигаются по близкому к кругу эллипсу. Эллипс также образует плоскость орбиты, положение которой вместе с вращением Земли показывает, над какими участками планеты пролетит спутник. Важнейшими параметрами орбиты спутника являются: перицентр — нижняя точка орбиты, апоцентр — верхняя точка орбиты, наклонение — угол между плоскостью орбиты и экватором.

Только наблюдение за поведением аппаратов могло пролить свет на их назначение. И следующий ход сделали американцы. 9 или 10 декабря USA 245 выполнил маневр, и астрономы-любители его потеряли.

USA 245 вскоре после запуска

coastal8049 / Twitter.com

Если за перемещениями российских спутников легко следить с помощью общедоступных каталогов, публикуемых NORAD, то определять орбитальные параметры американских аппаратов энтузиастам приходится самостоятельно путем наблюдений в оптическом и радиодиапазоне. На это порой уходит несколько недель.

Тем временем «Космос-2543» начал поднимать свою орбиту. Выглядело это так, будто американский спутник пытается сбежать, а российские за ним гонятся. Чтобы разобраться в ситуации, нужно было снова найти USA 245.

2 января это сумел сделать все тот же Нико Янссен. Аппарат оказался на орбите 286 × 999 километров, причем орбитальные плоскости USA 245 и «Космоса-2542» различались всего на 0,26 градуса.

Расположение спутников KH-11 по орбитам на сентябрь 2013 по расчетам Марко Лангборека (Marco Langbroek)

Впрочем, это все еще ничего не значило — параметры орбиты USA 245 не выходили за пределы обычных для спутника оптической разведки KH-11, регулярно спускающегося до высоты 250-300 километров для получения фотографий более высокого разрешения и уходящего на высоту до 1000 километров для общих снимков. Декабрьский маневр мог быть рутинным и запланированным заранее.

Все выяснилось лишь в конце января. В какой-то момент преследователь определил свои намерения.

Астроном-любитель Майкл Томпсон (Michael Thompson), опираясь на вычисленные другими энтузиастами параметры орбит, заметил, что после нескольких маневров 20-23 января «Космос-2542» оказался на орбите 369 × 915 километров (наклонения орбиты у всех упомянутых спутников близки к 98 градусам и далее специально не обозначаются), подняв ее с 368 × 857 километров.

 

Когда в Северном полушарии наступает зима, их орбита оказывается в тени для наблюдателей с Земли. Тогда «вахту» слежения за спутниками принимают на себя энтузиасты в Южном полушарии. В 2013 году, например, этим занимался всего один человек.

Поэтому весной астрономам-любителям часто приходится вновь искать спутник, изменивший за это время свою орбиту. Увлекательные поиски могут занимать несколько дней.

 

Теперь орбита «Космоса-2542» была очень похожа на орбиту USA 245 (283 × 1002 километров), причем российский аппарат синхронизировал свой орбитальный период так, чтобы американский спутник постоянно находился в области его видимости, а расстояние между ними менялось в диапазоне 150-500 километров.

Второй российский спутник, «Космос-2543», в это время летал по заметно отличающейся орбите 588 × 861 километр, очевидно, занимаясь своими делами.

Четыре маневра, синхронизирующих орбитальный период «Космоса-2542» (черный график) с USA 245 (зеленый)

Michael Thompson / Twitter

По оси ординат на графике выше отложен средний орбитальный период в секундах. Его увеличение означает, что «Космос-2542» поднял свою орбиту, увеличив высоту перицентра. А совпадение зеленой и черной линий означает, что орбитальный период у двух спутников совпадает и они находятся на очень близких орбитах.

Теперь, по словам Майкла Томпсона, говорить о случайности уже не приходилось.

 


Про «Космос-2542» известно не так уж и много. Его предположительный индекс ГРАУ 14Ф150 (проект «Напряжение») или, по другой версии, 14К167 (проект «Нивелир»), возможно, относятся к геодезическим спутникам, составляющим высокоточные карты формы и гравитационного поля Земли, которые потом могут использоваться в системах наведения боевых ракет.

В журнале «Вестник НПО им. Лавочкина» №4 за 2015 год упоминается платформа «Карат-200», подходящая в качестве носителей спутников-инспекторов. Однако неясно, имеет ли она отношение к «Космосу-2542».

Платформа «Карат-200». Иллюстрация из статьи в журнале «Вестник НПО им. Лавочкина»

Маневр был произведен в момент наибольшего сближения двух спутников, плоскости орбит совпадали, итоговые расстояния колебались от 150 до 300 километров, причем параметры орбиты были подобраны так, чтобы при выходе из тени Земли «Космос-2542» находился с одной стороны USA 245, а уходя в тень — с другой. Видимо, это было сделано, чтобы сфотографировать американский аппарат с разных ракурсов.

Но примерно в это же время USA 245, по-видимому, выполнил еще один маневр, пытаясь усложнить задачу российскому аппарату. Судя по проекции их орбитальных параметров на тот момент, минимальное расстояние сближения аппаратов должно было резко вырасти, чтобы затем, в феврале, их орбиты разошлись.

График расстояния между спутниками по расчетам Майкла Томпсона на конец января

Michael Thompson / Twitter

Но, похоже, российский аппарат сделал еще один маневр, снова выйдя на сближающуюся орбиту. USA 245 не остался в долгу, включив двигатели, скорее всего, 3 февраля. Теперь аппараты должны сблизиться примерно 24 февраля, но логично ожидать от них новых маневров.

Последний график от Майкла Томпсона от 6 февраля

Michael Thompson / Twitter

Вполне возможно, нас ждет продолжение игры в догонялки: российский аппарат будет выходить на орбиту неподалеку от американского, а тот, в свою очередь, станет уклоняться от сближения с «коллегой». Но бесконечно это продолжаться не может — каждый маневр требует топлива, запасы которого у обоих участников «гонки» сильно ограничены.

Возможность изменить свою орбиту считают в метрах в секунду. Это параметр ΔV, с помощью которого оценивают запас топлива, необходимого для соответствующего изменения скорости. Любой орбитальный маневр — подъем орбиты, торможение, смена наклонения орбиты — требуют расхода топлива и определенного ΔV. Причем, если подъем орбиты на километр требует немного — порядка 5 сантиметров в секунду, то смена плоскости орбиты на один градус — 290 метров в секунду.

Поэтому возможности космических гонщиков сильно ограничены. Аппарат, первым исчерпавший ΔV, останется без топлива и проиграет — к нему можно будет приблизиться (или от него можно будет сбежать) совершенно беспрепятственно.

Но пока можно в свое удовольствие наблюдать, как «наш» разведчик следит за «их» шпионом. С точки зрения закона в нейтральном космосе летать рядом с чужим аппаратом не запрещено, чем и пользуются спутники-инспекторы разных стран, подслушивая и подсматривая друг за другом.

Напоследок возникает вопрос: зачем «Космос-2542» гоняется за USA 245? Естественно, наибольший ажиотаж вызывает версия о готовящейся атаке против американского аппарата.

Но существующее у США, Китая, Индии, Израиля и, возможно, России противоспутниковое оружие уничтожает цель сразу, без долгого подкрадывания. Логичнее предположить, что цели у «Космоса-2542» разведывательные.

Конечно, ему сложно было бы перехватывать данные, передаваемые с USA 245 на Землю, — для этого необходимо пройти ниже американского аппарата, попав в диаграмму направленности передающей антенны.

При этом неизвестно, насколько широки диаграммы направленности наземных антенн и удастся ли с их помощью прослушивать управляющие команды, передаваемые с Земли. И все это не говоря о том, что трафик наверняка зашифрован.

Но зато «Космос-2542» может фотографировать USA 245. Конечно, у России есть станции слежения за спутниками, чьи технические параметры явно превышают возможности Ральфа Вандерберга, сфотографировавшего USA 129 с отличным качеством. Но при сближении качество фотографий будет еще выше, чем у снятых через наземную оптику.

Спутник USA 129, сфотографированный с Земли астрономом-любителем Ральфом Вандербергом

Spacecraft Astrophotography

Правда, тот же Майкл Томпсон не считает такие наблюдения особо полезными.

Но не стоит забывать и про политический фактор демонстрации возможностей российского спутники-инспектора. Четыре американских GSSAP уже несколько лет наблюдают за аппаратами других стран на геостационарной орбите, почему бы и России не показать, что она тоже на это способна?

Источник ➝

Меловые отложения рассказали о тропиках в Антарктиде

Изображение дождевого леса в Антарктиде в период Мелового потепления (визуальная реконструкция по материалам палеоклиматических исследований)

Alfred-Wegener-Institut/J. McKay; это изображение доступно по лицензии CC-BY 4.0.

Члены полярной экспедиции PS104 стали первыми исследователями, которые смогли пробурить скважину в поперечном шельфе на западе ледника Пайн-Айленд и извлечь из нее отложения мелового периода. Керн отбирался с глубины 30 метров ниже уровня дна океана и оказался ценной находкой для седиментологического, палеоклиматологического и фитолитического анализа.

Полученные данные позволили с высокой точностью смоделировать условия окружающей среды и структуру экосистемы дождевых лесов, покрывавших Антарктиду 88 миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Поздний Мел был одним из самых теплых периодов за последние 140 миллионов лет. Это обусловлено высоким содержанием двуокиси углекислого газа в атмосфере, составляющим в то время около 1000 ppm (нынешний уровень находится в пределах 400 ppm). Ученые не могли утверждать наверняка, что представлял собой растительный покров Антарктиды в то время и возможно ли существование полярного льда в таких условиях. Извлечение древних отложений на этом материке чрезвычайно затруднено, и таких данных было накоплено очень мало. В 2017 году на дне залива Амундсена удалось развернуть дистанционно управляемую буровую установку MARUM-Me­Bo70 и добраться до глубины на 30,7 метров ниже морского дна, с которой был извлечен керн с меловыми отложениями.


 

Иоганн Клагес (Johann P. Klages) и его коллеги исследовали керн с помощью компьютерной томографии и ряда других методов, которые позволили установить минералогический состав отложений и их стратификацию, а также определить виды растений по их окаменелым корням и образцам пыльцы.

 

Местоположение и глубина керна, отобранного в заливе Амундсена

    

Ученые пришли к выводу, что экосистема западной части Антарктиды была очень развитой и представляла собой умеренный тропический хвойный лес, окруженный обширными речными системами. Была обнаружена пыльца хвойных деревьев семейства Podocarpaceae и Araucariaceae и большого количества папоротников, в том числе древовидных из рода Cyathea. Также были найдены фитолиты покрытосеменных растений из рода Beauprea. Пресные водоемы в этом дождевом лесу были заселены цианобактериальными матами, а низменности заполнялись временными торфяными болотами.

 


Климат был умеренным, но достаточно теплым, чтобы обеспечить существование тропических лесов в 900 километрах от Южного полюса. Среднегодовая температура составляла 13 градусов Цельсия, а средняя температура самого теплого летнего месяца достигала 18,5 градусов Цельсия. Ежегодно в этой местности выпадало около 1120 миллиметров осадков.

 


Столь мягкий климат на высокой широте, где в году более четырех месяцев продолжается полярная ночь, требует сочетания двух факторов — повышенной концентрации углекислого газа в атмосфере и густого растительного покрова. Плотная растительность приводит к снижению альбедо и высокому поглощению солнечной энергии. Это исключает существование морского и материкового ледяного покрова в Антарктиде и вокруг нее в позднем меловом периоде. Специалисты настаивают на том, что нельзя недооценивать вклад льда в текущее состояние климата, и важно корректно учитывать его влияние при моделировании. Существующий Антарктический ледяной щит связан с климатической системой по принципу положительной обратной связи: чем больше его размеры, тем сильнее он отражает солнечное излучение и охлаждает атмосферу. Это приводит к его дальнейшему росту. Таяние льдов Антарктики приведет к обратному эффекту: альбедо и отражение лучей снизятся, и на фоне этого продолжится таяние щита.

Палеоклиматические исследования показали, что нынешняя концентрация углекислого газа в атмосфере побила рекорд за последние 3 миллиона лет. Ранее был опубликована наша статья «Зеленая Антарктида», где рассказывается о коллекциях ископаемых растений и животных, обитавших на континенте в прошлом.

Картина дня

))}
Loading...
наверх