Основна ідея полягає у розробці так званих систем Fission Surface Power, які дозволять отримувати стабільну електроенергію без залежності від сонячного світла. Це особливо важливо для місячних баз, де ніч триває до двох тижнів, і традиційні сонячні панелі стають малоефективними.

Паралельно розвиватиметься ще один напрям — Nuclear Electric Propulsion. Такі установки можуть використовуватися для живлення двигунів космічних апаратів, відкриваючи нові можливості для далеких місій, зокрема до Марса.

Згідно з планами, NASA співпрацюватиме з кількома промисловими партнерами для створення повноцінних систем — від самого реактора до перетворення енергії. Передбачається проведення серії випробувань і перевірок, включно з наземними тестами, які мають підтвердити надійність технологій.

Стратегія США передбачає також конкуренцію між різними розробниками, що має пришвидшити появу робочих рішень. У перспективі це дозволить не лише використовувати реактори на орбіті та Місяці, а й підготуватися до створення потужніших установок у 2030-х роках.

Особливу увагу приділяють універсальності технологій. Планується, що реактори для різних задач матимуть спільні компоненти — це спростить виробництво і знизить витрати. Крім того, системи мають бути сумісними з сучасними ракетами-носіями, які будуть доступні наприкінці десятиліття.

Очікується, що реактори середньої потужності зможуть виробляти щонайменше 20 кіловат електроенергії протягом кількох років — як на орбіті, так і на Місяці. Водночас розглядається і створення компактніших варіантів меншої потужності, які можуть бути дешевшими і швидшими у реалізації.

Довгострокова мета цієї програми — забезпечити стабільне енергопостачання для автоматичних і пілотованих місій. Ядерні технології можуть стати ключем до постійної присутності людини не лише на Місяці, а й у глибшому космосі. За словами представників американської наукової політики, саме такі системи здатні забезпечити електроенергію, тепло і рух — усе, що необхідно для майбутнього освоєння космосу.

Під час спостережень астрономи проаналізували кольори коми — хмари газу та пилу, що оточує ядро комети. Саме ці дані допомогли оцінити співвідношення вуглекислого газу до води. Виявилося, що цей показник значно нижчий, ніж вважалося раніше на основі спостережень космічних телескопів.

Це відкриття натякає на те, що склад комети змінюється з часом. Коли комета наближається до Сонця і нагрівається, з її ядра починають виділятися різні гази. При цьому внутрішні шари можуть мати інший склад, ніж зовнішні, що й пояснює різницю в отриманих даних.

Дослідження, опубліковане в The Astronomical Journal, базується на методах, які раніше використовувалися для вивчення комет Сонячної системи. Вчені застосували накопичений досвід до нового типу об’єктів — тих, що прибули з-за меж нашої зоряної системи.

Особливість коми полягає в тому, що її склад безпосередньо пов’язаний із матеріалом ядра. Тому аналіз газів дозволяє зазирнути «всередину» комети, не маючи змоги дослідити її напряму. У випадку з 3I/ATLAS це допомогло зрозуміти, що її внутрішня структура може бути більш складною, ніж очікувалося.

Раніше комету вже спостерігали за допомогою орбітальних телескопів, але нові наземні спостереження показали іншу картину. Це підтверджує, що такі об’єкти можуть змінювати свої характеристики під впливом сонячного тепла, відкриваючи різні шари своєї будови.

Науковці вважають, що в майбутньому подібні дослідження стануть ще важливішими. Із запуском нових телескопів очікується відкриття більшої кількості міжзоряних об’єктів. Це дасть змогу порівнювати комети з різних зоряних систем і глибше зрозуміти, як формуються планети та малі небесні тіла у Всесвіті.

Таким чином, дослідження 3I/ATLAS не лише розширює знання про окремий об’єкт, а й відкриває нові можливості для вивчення походження планетних систем — включно з нашою власною.

Галактика розташована на межі сузір’я Gemini на відстані приблизно 380 мільйонів світлових років від Землі. Вона належить до так званих барованих спіральних галактик — це означає, що в її центрі є витягнута «перемичка», від якої розходяться спіральні рукави, плавно огортаючи ядро майже кільцеподібною структурою.

Світло різного віку

Завдяки високій чутливості Hubble Space Telescope астрономи змогли розгледіти тонкі відтінки кольорів у структурі галактики. Центральна частина виглядає світлішою — це область, де домінують старі зорі. Натомість у диску помітні слабкі блакитні ділянки, що вказують на місця активного народження нових зір.

Крізь галактику проходять тонкі смуги космічного пилу. Вони частково поглинають світло та водночас позначають області, багаті на газ — саме там у майбутньому можуть формуватися нові зоряні системи.

Серце галактики — чорна діра

У центрі IC 486 виділяється яскраве біле сяйво, яке перевершує світло навколишніх зір. Це так зване активне галактичне ядро — область, де знаходиться надмасивна чорна діра.

Її маса, за оцінками, перевищує масу Сонця більш ніж у 100 мільйонів разів. Подібні чорні діри є в центрі майже кожної великої галактики, але в деяких випадках вони особливо активні. Вони поглинають газ і пил, формуючи навколо себе розпечений акреційний диск, який випромінює величезну кількість енергії — іноді навіть більше, ніж вся галактика разом.

Саме такі галактики називають активними, і IC 486 є одним із таких прикладів.

Як вивчають галактики

Зображення отримано в межах двох наукових програм спостережень, спрямованих на дослідження активних галактик і їхніх центральних чорних дір. Завдяки поєднанню високої роздільної здатності телескопа та великої кількості даних, вчені можуть детально аналізувати взаємодію між зорями, газом, пилом і гравітацією в центрі галактик.

У цих дослідженнях також використовують проєкт Galaxy Zoo, де до класифікації галактик долучаються не лише фахівці, а й звичайні користувачі. Крім того, ці дані застосовують для навчання алгоритмів штучного інтелекту, щоб автоматизувати аналіз величезних масивів космічних зображень.

Такі підходи будуть особливо важливими для майбутніх місій, зокрема телескопів Euclid, Vera Rubin Observatory та Nancy Grace Roman Space Telescope.

Космічний пейзаж

На знімку також видно безліч інших об’єктів. Яскраві точки з характерними «променями» — це зорі нашої галактики, тоді як тьмяні червонуваті плями — далекі галактики, розкидані у глибинах Всесвіту.

Попри спокійний вигляд, IC 486 постійно змінюється. Протягом мільйонів років у ній народжуються нові зорі, старі згасають, а гравітаційні сили поступово змінюють її структуру. Це ще одне нагадування про те, що навіть найгармонійніші космічні об’єкти живуть своїм динамічним життям. Джерело

Саме таку можливість розглядає одна з гіпотез сучасної космології — так звана теорія «великого розриву» (Big Rip). Вона передбачає, що розширення Всесвіту може настільки прискоритися, що з часом зруйнує все: спочатку галактики, потім зоряні системи, а зрештою — навіть атоми.

Втім, поки що це лише теоретичні розрахунки. Дослідники Diego Castillo та Fernando Méndez з University of Santiago вирішили глибше дослідити цю ідею, створивши математичну модель Всесвіту. У їхній моделі космос поділено на дві окремі області, які взаємодіють між собою під впливом квантових ефектів.

Коли квантова фізика зустрічає космос

У своїй роботі вчені спробували поєднати дві складні теорії: гравітацію, що описує великі масштаби, і квантову фізику, яка працює на рівні найменших частинок. Такі спроби об’єднання відомі як квантова гравітація — одна з найскладніших задач сучасної науки.

Ключовим елементом дослідження став так званий Uncertainty Principle, сформульований фізиком Werner Heisenberg. Він стверджує, що неможливо одночасно точно визначити, наприклад, положення і швидкість частинки.

На основі цієї ідеї існує розширення — узагальнений принцип невизначеності (GUP), який припускає, що у Всесвіті є мінімальна довжина, менша за яку нічого неможливо виміряти. Додавши цей принцип до своєї моделі, вчені фактично перевірили, як квантові обмеження можуть впливати на долю всього космосу.

Що показала модель

Результати моделювання виявилися доволі тривожними: за певних умов поведінка Всесвіту відповідає сценарію «великого розриву». Головну роль у цьому відіграє Dark Energy — загадкова сила, яка прискорює розширення космосу.

Якщо її вплив зростатиме, вона зможе «розірвати» гравітаційні зв’язки між об’єктами. Спочатку розпадуться галактики, потім зоряні системи, а згодом — навіть структура матерії на найменшому рівні.

Цікаво, що у моделі з двома областями Всесвіту цей процес може відбуватися ще швидше. Взаємодія між цими «частинами» космосу через квантові ефекти призводить до ще більшого прискорення розширення.

Від чого залежить кінець Всесвіту

Усе залежить від так званих параметрів деформації — умов, які визначають, як змінюється простір-час. Якщо ці параметри мають позитивні значення, розрив може статися за кінцевий час. Якщо ж вони негативні, сценарій змінюється: одна частина Всесвіту може почати стискатися, тоді як інша — «застигне» у своєму стані.

Крім того, важливу роль відіграє масштаб цих параметрів: чим вони більші, тим швидше настане гіпотетичний кінець. Менші значення, навпаки, відсувають його на значно довший час.

Чому це ще не вирок

Попри драматичність сценарію, самі автори підкреслюють: їхня модель описує ідеалізований Всесвіт без урахування звичайної матерії. У реальності ж гравітаційний вплив речовини може суттєво змінити перебіг подій — або сповільнити розрив, або навіть запобігти йому.

Дослідження опубліковане в журналі Universe, і воно є лише ще одним кроком у спробі зрозуміти майбутнє космосу.

Отже, хоча ідея того, що Всесвіт може «розірвати сам себе», звучить як сюжет наукової фантастики, наразі це лише теоретичний сценарій. Але він нагадує: навіть найбільші структури у Всесвіті можуть бути значно крихкішими, ніж здається.

Під час урочистого повернення екіпажу керівник агентства Jared Isaacman представив астронавтів місії — Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch та Jeremy Hansen. Вони стали першими за десятиліття людьми, які повернулися з польоту навколо Місяця, і їхній емоційний досвід не залишив байдужими ні колег, ні глядачів.

Після успішного приводнення в Тихому океані команда благополучно повернулася до Johnson Space Center у Г’юстоні, де їх зустріли родини та колеги. Втім, у NASA не мають наміру зупинятися — наступна місія вже готується.

Наступний крок — Artemis III

У центрі уваги тепер — Artemis III. Перед тим як знову відправити людей на поверхню Місяця, майбутній екіпаж відпрацьовуватиме ключові маневри на орбіті Землі. Зокрема, йдеться про стикування корабля Orion із місячними посадковими модулями.

За створення таких модулів змагаються дві приватні космічні компанії — SpaceX Ілона Маска та Blue Origin Джеффа Безоса. Вони розробляють відповідно системи Starship і Blue Moon, які мають стати ключовими елементами майбутніх висадок.

Очікується, що саме ці технології визначать, хто першим забезпечить посадку астронавтів у рамках подальших місій, включно з амбітною Artemis IV, запланованою на 2028 рік.

Місяць як база майбутнього

Однією з головних цілей майбутніх місій стане південний полюс Місяця. Саме там, за оцінками вчених, можуть знаходитися значні запаси льоду, приховані у вічно затінених кратерах. Ці ресурси можуть стати основою для створення постійної місячної бази, яку оцінюють у десятки мільярдів доларів.

Лід важливий не лише як джерело води, а й як потенційне паливо для ракет, що відкриває перспективи для подальших польотів у глибокий космос.

Технології та підготовка

Підготовка до нових місій уже триває повним ходом. Необхідні системи стикування доставлені до Kennedy Space Center, а нові версії космічних апаратів проходять випробування. Наприклад, Starship готується до чергових тестових запусків, а зменшена версія Blue Moon має здійснити посадку на Місяць уже найближчим часом.

Емоції, які змінюють уявлення про космос

Місія Artemis II стала особливою не лише з технічної точки зору. Вона показала новий підхід до космічних польотів — більш відкритий, людяний і емоційний.

Астронавти не приховували своїх почуттів: вони говорили про втрати, родину, любов до Землі. Під час польоту екіпаж навіть запропонував назвати новий місячний кратер на честь покійної дружини командира місії. Такі моменти нагадують, що космос — це не лише про технології, а й про людей.

Варто також зазначити, що місія стала символом змін: у ній взяли участь перша жінка, перша темношкіра людина та перший неамериканець, які здійснили політ до Місяця.

Нова ера освоєння космосу

Порівняно з програмою Apollo, сучасні місії виглядають зовсім інакше. Вони більш відкриті до світу, більш емоційні та технологічно складніші. Але головне — вони знову повертають людство до Місяця.

Як зазначають у NASA, попереду ще багато викликів. Космічні польоти завжди пов’язані з ризиком, і завдання інженерів — знайти баланс між безпекою та прогресом. Проте після успіху Artemis II стало очевидно: нова ера дослідження космосу вже почалася. І наступні кроки — ще амбітніші.