
Космический лифт для исследования Фобоса: уникальная работа студентки Самарского университета
Фобос — один из двух спутников Марса, который представляет большой интерес для науки и космических исследований. Он имеет неправильную форму, низкую плотность и многочисленные кратеры на поверхности. Его происхождение до сих пор остается загадкой: возможно, он является захваченным астероидом или образовался из обломков, выброшенных при столкновении Марса с другим телом. Его орбита постепенно уменьшается, и через несколько миллионов лет он либо разобьется, либо упадет на поверхность красной планеты.
Исследование Фобоса может дать нам ценную информацию о прошлом и будущем Марса, а также о возможности использования его ресурсов для человеческой эксплорации красной планеты. Однако из-за его маленького размера и слабой гравитации, посадка на него представляет собой большую техническую сложность. Как же можно доставить научную аппаратуру на поверхность Фобоса без риска потерять ее или повредить спутник?
Один из возможных способов — использование «космического лифта», который состоит из длинного кабеля, протянутого от космического зонда, висящего в нескольких километрах над поверхностью Фобоса, до спускаемого аппарата с приборами и датчиками. Такой метод позволит избежать жесткой посадки и снизить расходы на запуск ракет. Кроме того, «космический лифт» может быть использован не только для исследования Фобоса, но и для других подобных спутников планет Солнечной системы.
Дарья Нерядовская — студентка третьего курса факультета ракетно-космической техники Самарского университета имени Королева. Она занимается научной работой под руководством профессора Александра Ледкова, заведующего кафедрой теоретической механики и мехатроники. Ее интерес к космическим исследованиям пробудился еще в школе, когда она участвовала в различных олимпиадах и конкурсах по физике и астрономии.

В своей работе Дарья доказала возможность исследования спутника Марса Фобоса с помощью «космического лифта». Она разработала математическую модель движения космического аппарата вокруг Фобоса и предложила способ определения его ориентации. Работа была отмечена премией Российского научного фонда и получила высокую оценку от международных экспертов.
Дарья Нерядовская является первой в мире, кто рассчитал параметры для двух точек Лагранжа в системе Марс — Фобос. Точки Лагранжа — это точки гравитационного равновесия между двумя телами, в которых третье тело может находиться без затрат энергии. В системе Марс — Фобос есть пять таких точек, но только две из них (L1 и L2) подходят для размещения «космического лифта». Дарья Нерядовская рассчитала, какой должна быть длина кабеля, масса зонда и спускаемого аппарата, скорость и угол спуска, чтобы «космический лифт» работал максимально устойчиво и надежно в обеих точках Лагранжа.
Согласно концепции проекта НАСА PHLOTE (Phobos L1 Operational Tether Experiment, «Флоут»), который был обнародован в 2017 году, космический зонд PHLOTE, находясь на высоте примерно 3 км от поверхности Фобоса, спустит на тросе из углеродных нанотрубок аппарат с приборами и датчиками. После выполнения цикла исследований спускаемый аппарат можно будет поднять обратно на борт зонда и доставить на Землю или использовать в другой точке пространства.
Для того чтобы «космический лифт» работал максимально устойчиво и надежно, необходимо, чтобы центр тяжести тросовой системы находился в одной из точек Лагранжа в системе Марс — Фобос: L1 или L2. Другими словами, космический аппарат будет в гравитационном равновесии между Марсом и Фобосом. Сложность состоит в том, чтобы максимально устойчиво зафиксировать «космический лифт» над спутником, ведь Фобос движется. Более того — рядом есть Марс со своей гравитацией.
Ученые НАСА планировали задействовать только одну точку либрации и исследовать только одну сторону Фобоса, Дарья Нерядовская же рассчитала параметры и для второй точки Лагранжа, которая позволит разместить «космический лифт» на обратной стороне спутника, которую не видно с Марса. Два «космических лифта» позволят изучать марсианскую луну с обеих сторон. Кроме того, если в проекте НАСА спустить на Фобос можно аппарат весом 15 кг, расчеты самарской студентки позволяют увеличить вес аппарата с приборами до 50 кг. Это означает, что «космический лифт» может доставить на поверхность Фобоса более сложную и мощную научную аппаратуру, которая может проводить более глубокие и детальные исследования спутника.
Перспективы реализации проекта НАСА PHLOTE и его потенциал для научных открытий и человеческой эксплорации Марса и его спутников
Проект НАСА PHLOTE пока не реализован и последние несколько лет представлен в открытых источниках лишь в виде общей концепции, без подробностей и какого-либо математического обоснования. Однако работа Дарьи Нерядовской дает необходимое математическое обоснование для осуществления в перспективе такой миссии. Кроме того, она показывает, что «космический лифт» может быть использован не только для Фобоса, но и для других подобных спутников планет Солнечной системы, например, для Деймоса — второго спутника Марса.
Реализация проекта НАСА PHLOTE может иметь большое значение для науки и космических исследований. Он может дать нам новые знания о происхождении, структуре, составе и эволюции Фобоса, а также о его взаимодействии с Марсом и солнечным ветром. Он может также помочь нам понять, какие ресурсы есть на Фобосе и как их можно использовать для человеческой эксплорации Марса и его окрестностей. Например, Фобос может служить базой для заправки ракет топливом или для отправки роботов на поверхность Марса.
Проект НАСА PHLOTE также может стать примером для разработки и реализации других проектов, использующих «космический лифт» для исследования других спутников планет Солнечной системы. Такой метод может быть более эффективным, экономичным и безопасным, чем традиционные способы посадки на них.
— Дарья Нерядовская.
Исследование Фобоса может дать нам ценную информацию о прошлом и будущем Марса, а также о возможности использования его ресурсов для человеческой эксплорации красной планеты. Однако из-за его маленького размера и слабой гравитации, посадка на него представляет собой большую техническую сложность. Как же можно доставить научную аппаратуру на поверхность Фобоса без риска потерять ее или повредить спутник?
Один из возможных способов — использование «космического лифта», который состоит из длинного кабеля, протянутого от космического зонда, висящего в нескольких километрах над поверхностью Фобоса, до спускаемого аппарата с приборами и датчиками. Такой метод позволит избежать жесткой посадки и снизить расходы на запуск ракет. Кроме того, «космический лифт» может быть использован не только для исследования Фобоса, но и для других подобных спутников планет Солнечной системы.
Первая в мире, кто рассчитал параметры для двух точек Лагранжа в системе Марс — Фобос
Дарья Нерядовская — студентка третьего курса факультета ракетно-космической техники Самарского университета имени Королева. Она занимается научной работой под руководством профессора Александра Ледкова, заведующего кафедрой теоретической механики и мехатроники. Ее интерес к космическим исследованиям пробудился еще в школе, когда она участвовала в различных олимпиадах и конкурсах по физике и астрономии.

В своей работе Дарья доказала возможность исследования спутника Марса Фобоса с помощью «космического лифта». Она разработала математическую модель движения космического аппарата вокруг Фобоса и предложила способ определения его ориентации. Работа была отмечена премией Российского научного фонда и получила высокую оценку от международных экспертов.
Дарья Нерядовская является первой в мире, кто рассчитал параметры для двух точек Лагранжа в системе Марс — Фобос. Точки Лагранжа — это точки гравитационного равновесия между двумя телами, в которых третье тело может находиться без затрат энергии. В системе Марс — Фобос есть пять таких точек, но только две из них (L1 и L2) подходят для размещения «космического лифта». Дарья Нерядовская рассчитала, какой должна быть длина кабеля, масса зонда и спускаемого аппарата, скорость и угол спуска, чтобы «космический лифт» работал максимально устойчиво и надежно в обеих точках Лагранжа.
Как работает «космический лифт» для исследования Фобоса?
Согласно концепции проекта НАСА PHLOTE (Phobos L1 Operational Tether Experiment, «Флоут»), который был обнародован в 2017 году, космический зонд PHLOTE, находясь на высоте примерно 3 км от поверхности Фобоса, спустит на тросе из углеродных нанотрубок аппарат с приборами и датчиками. После выполнения цикла исследований спускаемый аппарат можно будет поднять обратно на борт зонда и доставить на Землю или использовать в другой точке пространства.
Для того чтобы «космический лифт» работал максимально устойчиво и надежно, необходимо, чтобы центр тяжести тросовой системы находился в одной из точек Лагранжа в системе Марс — Фобос: L1 или L2. Другими словами, космический аппарат будет в гравитационном равновесии между Марсом и Фобосом. Сложность состоит в том, чтобы максимально устойчиво зафиксировать «космический лифт» над спутником, ведь Фобос движется. Более того — рядом есть Марс со своей гравитацией.
Ученые НАСА планировали задействовать только одну точку либрации и исследовать только одну сторону Фобоса, Дарья Нерядовская же рассчитала параметры и для второй точки Лагранжа, которая позволит разместить «космический лифт» на обратной стороне спутника, которую не видно с Марса. Два «космических лифта» позволят изучать марсианскую луну с обеих сторон. Кроме того, если в проекте НАСА спустить на Фобос можно аппарат весом 15 кг, расчеты самарской студентки позволяют увеличить вес аппарата с приборами до 50 кг. Это означает, что «космический лифт» может доставить на поверхность Фобоса более сложную и мощную научную аппаратуру, которая может проводить более глубокие и детальные исследования спутника.
Перспективы реализации проекта НАСА PHLOTE и его потенциал для научных открытий и человеческой эксплорации Марса и его спутников
Проект НАСА PHLOTE пока не реализован и последние несколько лет представлен в открытых источниках лишь в виде общей концепции, без подробностей и какого-либо математического обоснования. Однако работа Дарьи Нерядовской дает необходимое математическое обоснование для осуществления в перспективе такой миссии. Кроме того, она показывает, что «космический лифт» может быть использован не только для Фобоса, но и для других подобных спутников планет Солнечной системы, например, для Деймоса — второго спутника Марса.
Реализация проекта НАСА PHLOTE может иметь большое значение для науки и космических исследований. Он может дать нам новые знания о происхождении, структуре, составе и эволюции Фобоса, а также о его взаимодействии с Марсом и солнечным ветром. Он может также помочь нам понять, какие ресурсы есть на Фобосе и как их можно использовать для человеческой эксплорации Марса и его окрестностей. Например, Фобос может служить базой для заправки ракет топливом или для отправки роботов на поверхность Марса.
Проект НАСА PHLOTE также может стать примером для разработки и реализации других проектов, использующих «космический лифт» для исследования других спутников планет Солнечной системы. Такой метод может быть более эффективным, экономичным и безопасным, чем традиционные способы посадки на них.
С помощью размещенной над Фобосом системой видеонаблюдения можно будет с достаточно близкого расстояния следить за ходом исследовательской миссии, высадившейся на поверхность Фобоса. Кроме того, такой «лифт» может служить промежуточной станцией для проведения исследований, связанных с изучением окружающего космического пространства, а также в качестве промежуточной площадки для межпланетных перелетов — например, для высадки на Марсе или для возвращения с Марса на Землю
— Дарья Нерядовская.
- Евгения Бусина
- пресс-служба Самарского университета имени Королева
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

Учёные говорят, что обнаружили огромный тайный город под египетскими пирамидами
Проверять пока не разрешили....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....

Ученый рассказал, как использовались загадочные артефакты из гробницы Тутанхамона
Это было как в фильме «Мумия»: «Фараон должен воскреснуть!»...

Гигантский айсберг скрывал древнюю живую экосистему
Губки и кораллы благоденствуют на обнажившемся морском дне в месте, ранее недоступном взгляду....