Статьи в журнале 2022 г. «BBC Science Focus»
- Пришло время порадоваться космическому телескопу Джеймса Уэбба (It's time to get excited about the James Webb Space Telescope) (на англ.) №372 (январь), 2022 г., стр. 25-27 в pdf - 4,34 Мб
«Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) (...) - самый амбициозный космический телескоп из когда-либо запущенных. Это также самая большой риск. JWST - или Уэбб, как НАСА хотело бы его называть - предназначен раскрыть эволюцию Вселенной, от ее ранних фаз до современной эпохи. Он сделает это, предприняв тщательное исследование Вселенной в инфракрасном диапазоне. (...) Камеры и инструменты Уэбба сосредоточатся на первых галактиках и первых звездах, осветивших Вселенную.(...) Что касается первых звезд, никто не знает, какими они были, но теория предполагает, что они могли быть гигантскими мегазвездами, горящими ярче и горячее, чем что-либо во Вселенной сегодня. Уэбб поищет их. (...) Инфракрасный свет уникально подходит для этих исследований. В случае с первыми звездами и галактиками они находятся так далеко, что Вселенная сильно расширилась с тех пор, как их свет начал свое путешествие. (...) А когда нужно заглянуть внутрь туманностей, где звезды родились, инфракрасный свет является более проникающим, чем видимый свет. (...) изучение инфракрасного света, отраженного или излучаемого небесными объектами, позволяет изучить молекулярный состав этих объектов. Хотя химия небесного объекта интересна сама по себе, эти исследования также можно использовать для оценки обитаемости планет. (...) Особые цели для молекулярного анализа Уэбба включают некоторые из тысяч экзопланет, которые были обнаружены на орбитах других звезд, кроме нашей собственной. Уэбб также станет мощным инструментом для анализа льда на далеких телах в нашей Солнечной системе, которые могут хранить секреты, связанные с его формированием. (...) Эта новая обсерватория будет размещена в космосе на расстоянии 1,5 миллиона километров. Потребуется месяц, чтобы достичь своей конечной орбиты во второй точке Лагранжа (...), и он рассчитан не менее чем на 10 лет. Но запуск Уэбба - это большая авантюра, потому что он не может быть запущен в своей окончательной конфигурации. В рабочем состоянии Уэбб имеет размер теннисного корта, большая часть которого состоит из солнцезащитного козырька. (...) Главное зеркало Уэбба имеет диаметр 6,5 м (...) и оно слишком велико, чтобы поместиться в обтекателе ракеты. Так что, как и солнцезащитный козырек, его нужно сложить для запуска. Как сложить зеркало? Просто, вы делаете его из золотых шестиугольных сегментов и снабжаете их моторами, чтобы они не мешали. Звучит впечатляюще - действительно, впечатляюще. Но только если это работает. Инженерная задача создания разворачивающегося телескопа не имеет себе равных. Это одна из причин того, что на разработку телескопа ушло четверть века, а его строительство обошлось примерно в 10 миллиардов долларов. (...) Теперь наступает момент истины. (...) На пути к месту назначения наземные операторы будут развертывать каждую часть телескопа в несколько этапов. На это уйдут недели, и на каждом этапе что-то может пойти не так. (...) этот потенциал, вероятно, является самым большим страхом в умах всех, кто связан с проектом. (...) запуск - это не конец истории. Как сказал Хан Соло [вымышленный персонаж в фильмах Звездные войны] после такого же рискованного взлета с планеты Татуин [вымышленная пустынная планета, которая появляется в фильмах Звездные войны ], «Вот тут и начинается самое интересное». (...) К концу января [2022 года] Webb должен быть полностью развернут и находиться на рабочей орбите. Затем своим довольным голосом Хана Соло вы можете сказать: «Вот где начинается наука».
- Стюарт Кларк, Ворота в будущее (Stuart Clark, Gateway to the future) (на англ.) №372 (январь), 2022 г., стр. 50-55 в pdf - 6,06 Мб
«Абсолютно решающее значение для долгосрочного успеха программы «Артемида» имеет лунная космическая станция Gateway. Gateway будет многомодульной космической станцией на орбите вокруг Луны, орбитальная платформа, с которой можно проводить дистанционные наблюдения за Луной и предоставлять лаборатории для анализа лунных пород и проведения других научных исследований. Это международная инициатива США, 10 европейских стран, Канады и Японии. (...) [Наука] Во время первоначального исследования Луны астронавты будут жить на Gateway до трех месяцев, время от времени спускаясь на лунную поверхность, чтобы проводить научные исследования или тестировать устройства, которые позволят им создать постоянную базу на поверхности (...) Большое внимание будет уделено разработке методов использования ресурсов in-situ [на месте], что означает использование ресурсов, найденных на Луне, для производства вещей, которые потребуются космонавтам, например, воды, кислорода, ракетного топлива и все строительные материалы могут быть извлечены или изготовлены из материалов, найденных на поверхности Луны или непосредственно под ней. [Модули] Хотя Gateway меньше Международной космической станции (МКС), она слишком велика, чтобы её можно было запустить на одной ракете. Вместо этого она будет состоять из нескольких модулей, которые будут размещены вокруг Луны серией запусков. В его основе находится силовой и двигательный элемент (...). Этот модуль использует солнечные батареи для выработки электроэнергии. (...) Жилой и логистический аванпост (HALO) (...) станет первым модулем, в котором смогут жить астронавты. Он будет включать стыковочные порты для космического корабля «Орион» с астронавтами. (...) Это будет конфигурация Gateway для десантной миссии Artemis 3 Moon, но вскоре к ней присоединятся модули, поставляемые ЕКА. (...) Первой будет Европейская система обеспечения заправок, инфраструктуры и телекоммуникаций (ESPRIT). Он будет состоять из двух частей, первой будет лунная система связи станции. (...) Вторая часть ESPRIT будет содержать дополнительные топливные баки, жилой коридор с окнами и стыковочные порты. Кроме того, Thales [Thales Alenia Space, компания в Турине] также предоставит Международный жилой модуль (I-HAB), который будет содержать систему жизнеобеспечения, поставленную Японией. Наконец, Канада производит манипулятор длиной 8,5 м (...) [Шлюз] [на рисунке показаны шлюз и его модули] [Космические корабли] Многоцелевой экипаж корабля "Орион" (...) может вместить до шести астронавтов, но сердцем космического корабля является Европейский служебный модуль (ESM), который находится за капсулой экипажа. (...) Астронавты Artemis 3 отправятся на поверхность Луны внутри корабля SpaceX Starship. После этого НАСА приступает к разработке посадочного модуля меньшего размера для более рутинных миссий на поверхность и обратно. [Скафандры] Если вы думаете о скафандре не как об одежде, а как о гибком космическом корабле, который вы носите, то вы приближаетесь к сложности, связанной с его созданием. Кроме того, он должен как можно меньше сковывать движения космонавта. НАСА разрабатывает модуль внекорабельной мобильности eXploration, или xEMU. (...) новые инновации должны обеспечить гораздо большую гибкость для астронавтов и гораздо более комфортную среду для работы. Это должно даже позволить им ходить более нормально, чем астронавты Аполлона (...) [Местоположение] Gateway будут вращаться вокруг Луны по большой эллиптической траектории, которая пройдет через северный и южный полюсы Луны. Для совершения витка потребуется почти семь дней. В самом дальнем плане он будет находиться на расстоянии 70 000 км от Луны, а затем сблизится с точностью до 3 000 км. (...) [Будущее] Первое, что сделает Gateway, - это упростит создание постоянной базы на Луне. (...) Это потому, что он обеспечит стабильную безопасную базу для операций, на основе которой будет постепенно развиваться оборудование и инфраструктура, которые оживят лунную базу. (...) В ноябре 2021 года НАСА подтвердило, что помимо посадки на Луну «Артемиды-3» агентство разрабатывает устойчивую программу, предусматривающую еще не менее 10 посещений поверхности Луны. Кроме того, Марс манит. (...) Короче говоря, Gateway необходим для всех будущих исследований. Вместо того, чтобы просто вернуть нас на Луну, история может взглянуть на нее как на ворота к исследованию человеком всей Солнечной системы».
- Колин Стюарт. Что лежит внизу (Colin Stuart, What lies beneath) (на англ.) №372 (январь), 2022 г., стр. 66-71 в pdf - 7,02 Мб
«Астробиологи - ученые, которые ищут признаки жизни за пределами нашей планеты - давно придерживаются простой мантры: следуйте за водой. Это потому, что каждое живое существо на Земле, от мельчайшей бактерии до могучего синего кита, нуждается в жидкой воде, чтобы выжить.(...) В поисках H2O многое было сделано из обитаемой зоны - узкого кольца вокруг звезды, где температура как раз подходит для жидкой воды.(...) Но обитаемая зона - понятие несовершенное. «По крайней мере пять объектов во внешней части Солнечной системы имеют подповерхностные океаны», - говорит доктор Марк Фокс-Пауэлл, астробиолог из Открытого университета. Три из этих океанов можно найти под поверхностью трех спутников Юпитера: Европы, Ганимеда и Каллисто. У Юпитера есть собственная обитаемая зона. Необходимое тепло поступает не от Солнца, а от притяжения Юпитера. Он расширяет и сжимает луны, согревая их как мячи для сквоша. (...) теперь есть JUICE, специальная миссия, направляющаяся к его ледяным спутникам. В основе миссии JUICE лежит космический аппарат, построенный Европейским космическим агентством (ЕКА). (...) ЕКА работало над запуском JUICE в 2022 году, пока не разразилась пандемия коронавируса. (...) запуск [сейчас запланирован] на 2023 год (...) JUICE должен прибыть на Юпитер в начале 2030-х годов. Оказавшись там, он проведет не менее трех лет, исследуя Европу, Ганимед и Каллисто. К нему присоединится миссия НАСА Europa Clipper, запуск которой в настоящее время запланирован на 2024 год, а прибытие - на апрель 2030 года. (...) Европа имеет тенденцию привлекать к себе всеобщее внимание (...), потому что под её ледяной коркой находится океан, содержащий больше жидкой воды, чем все моря, озера и реки Земли вместе взятые. Если в наших океанах плавает жизнь, может ли то же самое быть и с Европой? Часть проблемы заключается в том, что океан прячется под толстой ледяной поверхностью. (...) ученые считают, что ледяная корка и вода взаимодействуют, что-то вроде расплавленной породы под поверхностью Земли, которая прорывается наружу во время вулканической активности. (...) Возможно, мы даже сможем собрать образец этого материала, несмотря на то, что JUICE не может приземлиться на Европе. Космический корабль доставляет к Юпитеру 10 высокоточных инструментов, в том числе Particle Environment Package (PEP). (...) Если в океанах Европы есть организмы, то им нужен источник энергии. (...) Система Юпитера представляет собой среду, насыщенную интенсивным уровнем радиации, поскольку магнитное поле Юпитера отбрасывает и направляет высокоэнергетические частицы вокруг. (...) Один из вероятных сценариев состоит в том, что радиация расщепляет воду на водород и кислород, и этот кислород потенциально просачивается обратно в океан внизу. (...) JUICE поможет нам узнать больше об этой границе океана и поверхности и о том, насколько условия подходят для биологии. В качестве альтернативы жизнь могла колонизировать дно океана. На Земле существуют целые сообщества организмов, которые живут на морском дне вообще без солнечного света. Источником их энергии являются гидротермальные источники - трещины на границе между океаном и горячими недрами Земли. JUICE может помочь нам увидеть, насколько геологически активны недра Европы. (...) Миссия пролетит мимо Европы только дважды, но пролетит мимо Каллисто 12 раз. (...) Каллисто имеет самую старую поверхность в Солнечной системе. (...) Астрономы подозревают, что под древней поверхностью Каллисто находится океан глубиной 200 км. Именно здесь инструмент JUICE Radar for Icy Moons Exploration (RIME) вступит в свои права. Он будет передавать радиоволны, способные проникать сквозь ледяные оболочки галилеевых спутников на глубину около девяти километров. По тому, как радиоволны отражаются обратно, мы сможем узнать больше о внутренней структуре лун. (...) JUICE также будет использовать Каллисто для помощи. Диспетчеры миссии будут использовать гравитацию луны, чтобы увеличить угол наклона космического аппарата примерно на 30°, чтобы он мог лучше рассмотреть полярные районы Юпитера - источник обширного и интенсивного магнитного поля Юпитера. Именно магнетизм определил, где JUICE проведет большую часть своего времени: на Ганимеде. Вместе с дюжиной пролетов космический корабль также выйдет на орбиту вокруг Ганимеда и пробудет там восемь месяцев. Это будет первый случай, когда космический корабль с Земли облетит другую луну, кроме нашей. (...) Как и на Европе, считается, что здесь есть подземный океан, в котором воды больше, чем на Земле. Но главной достопримечательностью Ганимеда является его магнетизм. Он уникален среди спутников Солнечной системы наличием собственного магнитного поля. (...) Изучение магнитного поля Ганимеда может дать дополнительные сведения о размерах и природе этого океана. В свою очередь, это может помочь нам понять, может ли это место быть домом для инопланетной жизни. (...) Где-то в 2034 году космический корабль, вероятно, останется без топлива. Без какого-либо топлива ученые больше не смогут маневрировать вокруг системы Юпитера. Поэтому команда сделает то же, что и раньше с космическим аппаратом, таким как Cassini, и миссией MESSENGER к Меркурию: намеренно разобьёт его. Врезавшись в поверхность Ганимеда, JUICE проведет последний эксперимент, чтобы увидеть, из чего сделана эта гигантская луна».
- Рябь щебня (Rippling rubble) (на англ.) №373 (январь), 2022 г., стр. 10-11 в pdf - 3,11 Мб
«Марс испещрен кратерами, некоторые из которых достигают 100 км в диаметре, но конкретно это место имеет ширину всего 6 км (...) Кратер был обнаружен в северном полушарии Марса и сфотографирован с помощью CaSSIS [Colour and Stereo Surface Imaging].Это система камер, прикрепленная к орбитальному аппарату, в настоящее время наблюдающему за атмосферой Марса [ExoMars Trace Gas Orbiter, совместный проект ЕКА и Роскосмоса]. Стена отбрасывает тень. Канавки внутри кратера напоминают рябь, вызванную броском камня в пруд».
- Зонд NASA Solar Probe «прикасается» к Солнцу (NASA's Solar Probe 'touches' the Sun) (на англ.) №373 (январь), 2022 г., стр. 15-17 в pdf - 2,12 Мб
«Солнечный зонд НАСА «Паркер» вошел в историю после того, как стал первым космическим аппаратом, погрузившимся в атмосферу Солнца. Знаменательное путешествие было совершено 28 апреля 2021 года, почти через три года после запуска зонда в августе 2018 года. Это произошло во время восьмого пролета Паркера вокруг звезды в центре нашей Солнечной системы. Зонд провел в общей сложности пять часов, путешествуя среди плазмы и солнечных ветров в верхних слоях атмосферы или короне Солнца. Об этом знаменательном событии не было объявлено до 14 декабря [2021 г., в статье, опубликованной в Physical Review Letters], потому что данные, записанные зондом, шли до Земли за несколько месяцев, а затем еще несколько месяцев должны были быть обработаны и проанализированы учеными. (...) Паркер провел пять часов, исследуя атмосферу Солнца под ним на границе, известной как критическая поверхность Альфвена - точка, в которой мощные гравитационные и магнитные поля звезды уже недостаточно сильны, чтобы предотвратить выход солнечных ветров в Солнечную систему, на Землю и дальше. За это время аппарат прошёл над и под границей в общей сложности три раза. (...) До сих пор исследователи не были уверены, где именно находится критическая поверхность Альфвена. Ранние результаты, полученные Паркером, показывают, что она находится примерно на 13 миллионов километров выше поверхности Солнца. Данные показывают, что критическая поверхность Альфвена морщинистая, и предполагают, что эти морщины могут быть вызваны псевдостримером - гигантским магнитным образованием, которое возвышается над «поверхностью» Солнца и может быть замечено с Земли во время солнечных затмений. (...) Предстоящие пролеты, следующий из которых запланирован на январь 2022 года, вероятно, снова перенесут Паркера в корону. (...) Размер короны также определяется солнечной активностью. По мере того, как 11-летний цикл активности Солнца достигает своего пика, корона расширяется, что дает солнечному зонду Parker больше шансов находиться в атмосфере Солнца в течение более длительных периодов времени».
- Маркус Чоун. Легкая фантастика* (Marcus Chown, The light fantastic) (на англ.) №373 (январь), 2022 г., стр. 70-77 в pdf - 6,84 Мб
«В 1931 году Фриц Цвикки и Уолтер Бааде, работая в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, сделали поразительное заявление о взрывающихся звездах, или «новых». (...) Цвикки и Бааде заметили, что иногда в таких галактиках [миллионы световых лет назад] происходили звездные взрывы, способные затмить 100 миллиардов обычных звезд. Зная, что такие взрывы произошли намного дальше, чем в нашей Галактике, два астронома пришли к выводу, что они принадлежат к новому классу, который они назвали «сверхновыми», около 10 миллионов раз ярче стандартной новой. (...) Сверхяркая сверхновая примерно в 10 раз ярче сверхновой типа Ia, которая питается от взрыва белого карлика - компактного звездного остатка размером с Землю. - которая была затоплена материей звезды-компаньона и примерно в 100 раз мощнее сверхновой типа II, другого основного типа сверхновой, которая питается от имплозии ядра массивной звезды в конце её жизни. Первая сверхяркая сверхновая была открыта в 2005 году, а в 2011 году они получили широкое признание как отдельный класс звездных взрывов, главным образом благодаря работе профессора Роберта Куимби из Университета штата Сан-Диего. Их существование стало большим шоком для астрономического сообщества. (...) Одна из причин, по которой сверхяркие сверхновые оставались незамеченными до 21 века, заключается в том, что они чрезвычайно редки, составляя лишь одну из каждых 10 000 сверхновых. Другая причина заключается в том, что поиски сверхновых с помощью телескопов, как правило, концентрировались на больших галактиках (...) Однако у природы были другие идеи: она помещала сверхяркие сверхновые в карликовые галактики. (...) Что за звезды взрываются такими космическими мегавзрывами? Самая большая подсказка исходит из спектров взрывов (...) Астрономы могут видеть спектральные отпечатки тяжелых элементов, таких как углерод, кислород и неон, но не двух самых легких элементов: водорода и гелия. (...) Очевидный способ лишения звезды внешней мантии водорода и гелия - это звездный ветер, аналогичный, но гораздо более мощный, чем солнечный ветер со скоростью 1 000 000 миль в час [1,6 миллиона км в час], который дует из Солнца. (...) Другой способ для звезды лишиться своей мантии из водорода и гелия - это если она находится в тесной двойной звездной системе, и гравитация массивной звезды-компаньона сорвала её. (...) что приводит в действие эти мегазвездные взрывы? (...) Остается последний кандидат на роль двигателя сверхяркой сверхновой [кроме гравитационной энергии или быстро движущихся взрывных волн]. Когда ядро сжимается, конечной точкой становится очень компактный объект, такой как нейтронная звезда. (...) такой объект может вращаться со скоростью 1000 раз в секунду! (...) Когда ядро звезды катастрофически взрывается, любое магнитное поле, которым обладала звезда, чрезвычайно концентрируется и усиливается. Нейтронная звезда может оказаться с огромным магнитным полем - эти нейтронные звезды известны как «магнетары». Магнитное поле такого магнитара может находиться в диапазоне от 1012 (триллион) до 1015 (1000 триллионов) Гс (единица измерения магнитного поля). (...) Проблема в том, что чем больше магнитное поле, тем больше оно взаимодействует с окружающим веществом и тем быстрее это взаимодействие «тормозит» вращение магнетара. (...) Точный механизм, с помощью которого магнетар снабжает энергией материал, выбрасываемый звездой, пока неизвестен. (...) Но не все согласны с тем, что магнетары являются двигателями сверхярких сверхновых. (...) Хотя потребовалось почти два десятилетия, чтобы найти первые 100 сверхъярких сверхновых, скорость открытия вскоре будет увеличена обсерваторией Веры К. Рубин, когда она начнет работать в Чили в октябре 2023 года. Телескоп будет наблюдать всё небо, ночь за ночью. (...) Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба (...) сможет обнаруживать сверхяркие сверхновые на больших расстояниях, что в силу конечной скорости света означает более ранние космические времена. (...) Это [сверхяркие сверхновые более распространены в начале времен] открывает интересную возможность. Железо в вашей крови, кальций в ваших костях, кислород, который наполняет ваши легкие каждый раз, когда вы делаете вдох... все это было выковано внутри звезд, которые жили и умирали, взорвавшись вдребезги, до того, как Земля и Солнце родились. Возможно, сверхяркая сверхновая внесла значительную долю тяжелых элементов во Вселенную. (...) Возникает очевидный вопрос: существуют ли еще более крупные звездные взрывы, которые мы до сих пор не замечали? (...) Такие сверхновые могут быть обнаружены космическим телескопом Джеймса Уэбба».
*легкая фантастика = строка, взятая из стихотворения «L'Allegro» («счастливый человек» по-итальянски) Джона Мильтона (1608-1674), в котором говорится о легком и экстравагантном танце.
""Come, and trip it as you go / On the light fantastic toe"
К нам стопою торопливой, / Словно в пляске прихотливой"
- Стивен Келли. Могла ли Луна упасть с неба? (Stephen Kelly, Could the Moon fall out of the sky?) (на англ.) №373 (январь), 2022 г., стр. 90 в pdf - 1,22 Мб
«Moonfall, новый фильм-катастрофа Роланда Эммериха, в котором Луна - по пока неясным причинам - падает с неба на Землю. Такая предпосылка вызывает неизбежные вопросы. Луна сошла со своей орбиты? Что это значит для Земли? Как ее остановить? (...) Доктор Тони Кук, преподаватель физики в Аберистуитском университете, (...) уверен, что, если оставить ее в покое, Луне не грозит внезапное падение из космоса. (...) Но что, если бы Луну не оставили в покое? Трейлеры фильма Moonfall, в конце концов, предполагают злой умысел со стороны темных инопланетян. Что может сбить Луну с ее курса? «Если вы инопланетянин, я думаю, вам нужно будет разместить несколько двигателей на лунной поверхности, - говорит Кук. Луна надо толкать в течение длительного периода времени, но вам потребуется огромное количество энергии, чтобы сделать это, и, вероятно, вам придется делать это осторожно, иначе Луна может развалиться на части. Подобный метод был предложен для изменения направления движения астероидов». Если бы злым инопланетянам удалось подтолкнуть Луну к Земле в течение многих-многих лет, последствия для нашей планеты были бы разрушительными. «Если бы Луна находилась хотя бы на половине расстояния, приливы были бы в восемь раз сильнее, чем сейчас», - говорит Кук. «Поэтому, если бы Луна оказалась действительно близко к Земле, вам пришлось бы бороться с огромными приливами. Было бы много прибрежных наводнений. Было бы гораздо больше гравитационного влияния на внутреннюю часть Земли, так что вы могли бы взбить и нагреть мантию, что привело бы к гораздо большему вулканизму и землетрясениям». Хорошо, а как насчет того, как Moonfall изображает земные океаны, засасываемые в небо? «Я не думаю, что это произойдет», - говорит Кук, смеясь, как человек, которому только что задали очень глупый вопрос. «Они, безусловно, будут крутиться гораздо больше. Вы можете получить некоторые цунами. Но вода поднимается в воздух? Думаю, что нет. (...) Вердикт. Астрономы радуются, Луна останется на месте в обозримом будущем. Ура! [Ура!]"
- Аластер Ганн. Излучение Хокинга (Alastair Gunn, Hawking radiation) (на англ.) №373 (январь), 2022 г., стр. 86-87 в pdf - 1,93 Мб
«[Что такое излучение Хокинга?] В 1970-х годах физик Стивен Хокинг попытался ответить на, казалось бы, простой вопрос: имеют ли черные дыры температуру? Его анализ привел к концепции, которая теперь носит его имя: излучение Хокинга. Черные дыры излучают энергию, он показал, что они невероятно медленно сжимаются и в конце концов взрываются во вспышке гамма-лучей. Идея излучения Хокинга основана на том факте, что пустое пространство на самом деле не пусто. (...) эти [кванты ] поля, поскольку они не обязаны иметь нулевую энергию, могут создавать пары «виртуальных частиц», обычно пару частица-античастица, которые быстро аннигилируют друг друга. Одна частица исчезают внутри черной дыры и теряются навсегда, в то время как другая улетает в виде излучения Хокинга. (...) Излучение Хокинга на самом деле является результатом того, как гравитация влияет на пространство-время, как описано в общей теории относительности. (...) Так как гравитационное поле искривляет пространство-время и влияет на локальное течение времени, это означает, что области пространства-времени с разной гравитационной кривизной не могут согласовать энергию квантовых полей. Именно эта разница в энергии вакуума в разных местах гравитационного поля черной дыры создает так называемые «виртуальные частицы». [Можем ли мы обнаружить излучение Хокинга?] Хокинг показал, что количество энергии, выделяемой черной дырой, обратно пропорционально ее массе. Так что, как ни странно, чем больше масса черной дыры, тем меньше ее энерговыделение и температура. Черная дыра массой в одну солнечную массу (...) может иметь температуру около 10-8 K, а черная дыра массой в миллион солнечных - около 10-14. К. (...) Похоже также, что Вселенная не может постоянно производить черные дыры меньше примерно 2,5 масс Солнца, поэтому поиск действительно маленьких и, следовательно, горячих черных дыр невозможен. Поэтому вполне вероятно, что обнаружить излучение Хокинга практически невозможно. Хотя есть одна возможность. Некоторые астрономы предполагают существование «первичных черных дыр». Они могли образоваться из-за флуктуаций плотности в ранней Вселенной (...) первичные черные дыры не ограничены их размером, поэтому есть вероятность, что черные дыры с малой массой могут существовать. Они могут излучать достаточно излучения Хокинга, чтобы их можно было обнаружить, и, поскольку их время жизни коротко по сравнению с более крупными черными дырами, могут проявить себя во вспышке гамма-лучей в моменты своего умирания. [Живут ли черные дыры вечно?] Одним из выводов работы Хокинга было то, что черные дыры не живут вечно. (...) Выброс излучения Хокинга постепенно уменьшает массу черной дыры. (...) Сроки этого испарения огромны. Например, черной дыре массой в одно солнце потребуется 1064 лет, чтобы полностью испариться, тогда как возраст Вселенной составляет всего порядка 1010 лет. [Что такое информационный парадокс черной дыры?] Испарение массы черной дыры из-за излучения Хокинга приводит к тревожной проблеме, известной как «информационный парадокс». Один из основных принципов квантовой механики гласит, что «информация» не может быть уничтожена. Это означает, что, например, если у нас есть полная информация о системе частиц, мы можем предсказать будущее и прошлое состояние этой системы. Информация, содержащаяся в частицах, которые пересекают горизонт событий черной дыры, навсегда «теряется» для нас, потому что она никогда не вернется. Это не проблема, если информация остается нетронутой внутри черной дыры. Проблема в том, что черная дыра теряет массу из-за излучения Хокинга, но не возвращает эту информацию в доступную часть Вселенной. В конце концов черная дыра полностью исчезает, а вместе с ней и информация, которую она проглотила, нарушив правила квантовой механики. (...) в конечном итоге может потребоваться полная теория «квантовой гравитации» [чтобы найти решение этого парадокса], который, к сожалению, остается одной из нерешенных проблем физики».
- С Марса с любовью (With love, from Mars) (на англ.) №374 (февраль), 2022 г., стр. 10-11 в pdf - 1,06 Мб
«В конце прошлого года [2021] инженеры НАСА на Земле приказали марсоходу Curiosity использовать свои черно-белые камеры, чтобы сделать две фотографии пейзажа: первую в 8:30 утра и вторую в 4:00: 22:00 по марсианскому времени. Условия освещения в разное время марсианского дня подчеркивали уникальные особенности ландшафта, давая художникам НАСА информацию, необходимую им для раскрашивания изображения. Затем эти особенности были объединены в одно изображение. от утреннего света, в то время как оранжевый цвет иллюстрирует послеполуденное время.(...) Вся территория находится в кратере Гейла, бассейне шириной 154 км, образованном древним ударом - его край имеет головокружительную высоту 2286 м и просто виден на горизонте».
- Тайна полярных циклонов Юпитера разгадана с помощью физики океана (Mystery of Jupiter's polar cyclones solved using ocean physics) (на англ.) №374 (февраль), 2022 г., стр. 19 в pdf - 870 кб
«Атмосфера Юпитера - одно из самых неспокойных мест в Солнечной системе, и благодаря космическому аппарату «Юнона» мы знаем, что на полюсах обитают гигантские устойчивые циклоны, которые вращаются вокруг областей низкого давления, не рассеиваясь. Однако загадка того, почему циклоны Юпитера остаются настолько стабильными, интриговали ученых с тех пор, как они впервые наблюдались в 2016 г. Количество циклонов за этот период не изменилось: восемь на северном полюсе и пять на южном. Эти крупные циклоны имеют размер до 5000 км. (...) Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Physics [2022], предоставило доказательства того, что эти массивные циклоны на полюсах Юпитера поддерживаются теми же силами, которые питают океанские вихри здесь, на Земле. Более горячий и менее плотный воздух из глубины атмосферы газового гиганта обладает большей плавучестью и, таким образом, поднимается вверх, где конденсируется, образуя облака. В то же время более холодный и более плотный воздух течет вниз. На Юпитере быстро поднимающийся воздух внутри этих облаков действует как источник энергии, управляющий передачей энергии и питающий большие циркумполярные и полярные циклоны в процессе, называемом «влажная конвекция». Это похоже на то, как океанские вихри на Земле вызываются движением более холодной и более теплой воды. (...) Анализируя массив подробных инфракрасных изображений, отправленных Juno, [Лия] Сигельман [ведущий автор исследования и физический океанограф в Институте океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего (UCSD)] и ее коллеги были смог подтвердить широко распространенную гипотезу о том, что циклоны в северной полярной области Юпитера образовались в результате влажной конвекции. (...) Сигельман говорит, что понимание энергетической системы Юпитера может помочь выявить энергетические пути, действующие на нашей собственной планете. (...) В настоящее время планируется, что космический корабль «Юнона» продолжит работу до 2025 года, и ожидается, что до этого он совершит еще несколько облетов Юпитера».
- Телескоп Хеопс заметил экзопланету в форме мяча для регби (Exoplanet shaped like a rugby ball spotted by Cheops telescope) (на англ.) №374 (февраль), 2022 г., стр. 23 в pdf - 822 кб
«Спутник Европейского космического агентства (ЕКА) для поиска экзопланет впервые мельком увидел планету, деформированную сильным приливным притяжением звезды-хозяина. Планета, названная WASP-103b, расположена в созвездии Геркулеса около 35 световых лет от Земли и примерно в два раза больше Юпитера, а его масса в 1,5 раза. Планета находится так близко к своей родительской звезде WASP-103, которая примерно на 200°C горячее и в 1,7 раза больше Солнца, что завершает полный оборот менее чем за сутки. Астрономы подозревали, что такая близость между звездой и ее планетой вызовет сильное приливное притяжение, но до сих пор они не могли его измерить. (...) Благодаря высокая точность измерений спутника WASP-103b за несколько прохождений, исследователи смогли определить [в исследовании, опубликованном в [Astronomy & Astrophysics, 2022], что гравитационное притяжение его родительской звезды достаточно силен, чтобы растянуть планету в форме мяча для регби. (...) Команда смогла использовать данные, собранные Хеопсом, для определения числа Love* WASP-103b - меры распределения массы внутри планеты. Число Love для WASP-103b сравнимо с Юпитером, что предполагает, что внутренняя структура похожа (...) Теперь они [исследователи] надеются продолжить изучение планеты, используя наблюдения Хеопса и недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба, чтобы пролить свет на его внутреннюю структуру».
* числа Love = безразмерные параметры, которые измеряют жесткость планетарного тела и восприимчивость его формы к изменению в ответ на приливный потенциал; они названы в честь А. Э. Х. Лава (1863-1940).
- НАСА готовит миссию с солнечным парусом для погони за астероидом (NASA preps a solar sail mission to chase down an asteroid) (на англ.) №374 (февраль), 2022 г., стр. 24-25 в pdf - 1,52 Мб
Фоторепортаж: «Космический камень размером с автобус станет целью этого космического аппарата размером с обувную коробку, который будет использовать Солнце в качестве движущей силы. Разведчик околоземных астероидов (NEA Scout) совершит полёт на борту испытательного запуска ракеты Artemis в марте [2022 г.]. Оказавшись в космосе, он развернет солнечный парус, который будет отражать солнечное излучение, чтобы продвигаться вперед. Астероиды менее 100 м в поперечнике никогда не изучались с близкого расстояния. NEA Scout пройдёт рядом со своей целью и исследует её состав, чтобы выяснить, является ли она одиночным валуном, похожим на камень, или состоит из комков пыли и обломков». - Подписи к фотографиям: «[1] Впечатление этого художника показывает, как парус мог развернуться и доставить полезную нагрузку к своей цели 2020 GE - околоземному астероиду размером менее 18 метров. (...) [2] Парус корабля сделан из алюминия с пластиковым покрытием, который тоньше человеческого волоса. Двигатель создается парусом, отражающим солнечные фотоны (...) [3] Упакованный в форм-фактор CubeSat, NEA Scout будет путешествовать автостопом один из 10 полезных грузов на борту ракеты Artemis Space Launch System, запуск которой запланирован на март 2022 года из Космического центра НАСА имени Кеннеди во Флориде. [4] На этом снимке NEA Scout в развернутом состоянии. (...) Сфотографирует астероид в разрешении от 50 см до 10 см. [5] Парус NEA Scout был упакован до размера коробки для завтрака, чтобы занимать как можно меньше места перед запуском и развертыванием. После развертывания парус растягивается, площадь станет 86 квадратных метров».
- Стивен Лантин, Микроскопические водяные медведи могут быть первыми межзвездными космическими путешественниками (Stephen Lantin, Microscopic water bears could be the first interstellar space travellers) (на англ.) №374 (февраль), 2022 г., стр. 26-27 в pdf - 923 кб
Интервью редактора журнала со Стивеном Лантином, аспирантом [доктором философии] и аспирантом-исследователем космических технологий НАСА: «В 2019 году космический корабль со странными микроскопическими организмами потерпел крушение на Луне. Израильский Beresheet Lunar Lander ( ...) нес коллекцию предметов, в том числе цифровую копию Википедии, образцы ДНК человека, израильский флаг и тысячи крошечных животных, называемых тихоходками. Они пережили крушение, но если они и выжили, то они единственные земляне, которые провели годы вдали от своей родной планеты. [Вопрос редактора] Ваше исследование составило планы по отправке большего количества организмов в космос. Как вы выбирали, ... [Ответ Стивена Лантина] Во-первых, мы решили, что организмы должны быть маленькими. Чем они меньше, тем больше мы можем упаковать. Это подходит до таких вещей, как тихоходки, определенные формы бактерий, одиночные клетки, а также червь под названием Caenorhabditis elegans. (...) Тогда мы спросили, смогут ли они выжить в космической среде? (...) есть довольно много организмов, которые могут выжить в радиационной среде в космосе без большой защиты. (...) У выбранных нами организмов есть механизмы, которые могут восстанавливать их ДНК, если она повреждена радиацией. (...) [Вопрос] Итак, сосредоточившись на тихоходках, можете ли вы сказать мне, кто они на самом деле? [Ответ] Это довольно простые организмы. Они также известны как водяные медведи, потому что, если вы посмотрите на них под микроскопом, они будут похожи на восьмилапых медведей. Но что действительно круто в них, так это их радиационная устойчивость. (...) [Вопрос] Как бы вы связались с ними, пока они в космосе? [Ответ] Вместе с этими организмами у нас на борту будут разные датчики, чтобы мы могли изучать их поведение с течением времени. (...) Мы будем наблюдать за ними, чтобы увидеть, сколько из них действительно оживает в космосе. Затем мы посмотрели бы, как меняются их клетки, чтобы увидеть, есть ли генетический ответ. (...) [Вопрос] Может ли это помочь нам понять, что случилось бы с людьми в такой же ситуации? [Ответ] Да, абсолютно. Это, прежде всего, проверит, как жизнь реагирует на радиационную среду, с которой мы сами не сталкивались. (...) [Вопрос] Вернутся ли они на Землю? [Ответ] Прямо сейчас мы определенно не предполагаем, что они вернутся. (...) [Вопрос] Не грозит ли это загрязнением других экосистем? [Ответ] Короткий ответ: если космический корабль запускается на очень высокой скорости, у них [тихоходок] практически нет шансов выжить при реальном столкновении с планетой. (...) [Вопрос] Почему мы не можем просто отправить роботов? Какая польза от отправки организмов? [Ответ] на самом деле это не ситуация или/или. Вы, вероятно, можете сделать и то, и другое. С точки зрения отправки биологии, это то, с чем у нас действительно нет опыта. Мы никогда не делали этого раньше, с точки зрения отправки организмов так далеко в космос. (...) [Вопрос] Когда можно будет отправить тихоходок в космос? [Ответ] Мы работали с финансируемой НАСА программой под названием Project Starlight, и ее метод отправки космических кораблей в межзвездное пространство может быть готов, по грубой оценке, через 20 лет, но это не значит, что они будут на борту в 2040 году. (...) пока еще никто не работает над биологическими полезными нагрузками для межзвездного пространства. Мы надеемся, что с нашей статьей мы сможем убедить людей начать думать об этих вещах», - статья, упомянутая в интервью, была опубликована в Acta Astronautica, 2022.
- Маркус Чоун, Одни ли мы во Вселенной? (Marcus Chown, Are we alone in the Universe?) (на англ.) №374 (февраль), 2022 г., стр. 52-61 в pdf - 4,14 Мб
«Астрофизик профессор Ави Леб из Гарвардского университета считает, что загадочный межзвездный объект Оумуамуа, пролетевший через Солнечную систему в 2017 году, мог быть инопланетным (...) артефактом. Но, будучи ученым, а не писателем-фантастом, он сообщил, что нужны данные. «Помня об этом, я создал проект «Галилео», - говорит он. - Его цель - просканировать небеса в поисках следующего «Оумуамуа» и отправить космическую миссию, чтобы пролететь мимо него и сфотографировать его». В Galileo задействовано более 100 ученых во главе с Лебом, которые тонко смещают акцент Поиска внеземного разума (SETI) с поиска признаков инопланетной биологии или электромагнитных сигналов на охоту за объектами как признаками инопланетной технологии. ...) Лучшее место для поиска артефактов, говорит Леб, это Солнечная система - наш "почтовый ящик", где внеземные "посылки" могли накапливаться в течение 4,55 миллиардов лет (...) На Земле есть погода и геологическая активность, которая изменяет ее поверхность, поэтому любые инопланетные артефакты будет очень трудно найти. Но другие тела в Солнечной системе с неизменяющейся поверхностью, такие как Луна, были бы лучшим выбором (... ) Распознать инопланетный технологический артефакт может быть непросто. Инопланетные цивилизации могут быть так же далеки от нас с точки зрения эволюции, как мы от муравьев. Или даже от бактерий. Однако, говорит Леб, если бы пещерный человек взял в руки мобильный телефон, он бы знал, что он отличается от скалы, хотя его предназначение может быть загадочным. (...) Именно так в конце 2017 года [в космосе между планетами] был замечен Оумуамуа (...) Было быстро установлено, что он движется слишком быстро, чтобы быть телом, пойманным гравитацией Солнца. «Оумуамуа дико варьировал количество отражаемого света, что указывало на то, что он имел экстремальную форму, скорее всего, форму плоского блина размером с футбольное поле. Самым поразительным в «Оумуамуа» было то, что он не двигался, как тело, находящееся под влиянием исключительно гравитации Солнца. Что-то отталкивало его от Солнца. Кометы выделяют газ, и это действует как выхлоп ракеты, толкая их в противоположном направлении. Но Леб говорит, что «Оумуамуа не показал никаких признаков выброса материала. Другие, однако, утверждают, что это невозможно исключить. (...) Существование одного объекта, подобного Оумуамуа, из-за пределов Солнечной системы подразумевает, что должны быть и другие. (...) Неудивительно, что предположение Леба о том, что «Оумуамуа был инопланетным артефактом», вызвало споры. (...) Леб убежден, что поиск в Солнечной системе большего количества объектов, подобных Оумуамуа, и даже гораздо меньших, стоит того. И теперь у него есть стартовые деньги, чтобы сделать это. (...) «Одна из приятных вещей - это то, что многие люди посетили крыльцо моего дома», - говорит он. «Одним из них, пришедшим через несколько недель после того, как я отправил электронное письмо, был Фрэнк Лаукиен, генеральный директор [главный исполнительный директор] Bruker Corporation, производителя научного оборудования из Массачусетса». Лоуьен и другие посетители пожертвовали в общей сложности 2 миллиона долларов США: деньги, которые Леб использовал для создания проекта «Галилео», о котором было объявлено 26 июля [2021 года]. Проект имеет два направления. Первый, который, как предполагает Леб, будет стоить 100 миллионов долларов, должен определить природу UAP [неизвестных воздушных явлений]. (...) Второй поток Galileo, стоимость которого оценивается в 1 миллиард долларов США, является более амбициозным. Это поиск следующего «Оумуамуа» и разработка роботизированной миссии по перехвату его траектории и фотографированию крупным планом. Это, признает Леб, будет непросто. (...) Даже о миссии по приземлению на второй Оумуамуа не может быть и речи. НАСА добилось этого в 2018 году, посадив свой космический корабль OSIRIS-REx на астероид Бенну и взяв образец, который вернется на Землю в 2023 году. (...) Заглянуть за пределы Солнечной системы сложнее. Но Леб считает, что поиск техносигнатур все же лучше, чем поиск биосигнатур микробов, основная цель астробиологов. (...) есть и другие признаки, такие как инопланетные мегаструктуры. (...) Леб говорит, что световые паруса, толкаемые мегалазерами, являются вероятным средством внеземного транспорта, и мы могли бы обнаружить избыток такого света. Кроме того, если бы инопланетная цивилизация собирала свет звезд, покрывая свою планету фотогальваническими панелями, ее поверхность отражала бы свет не так, как камень и океан. (...) Леб допускает возможность того, что инопланетян может быть очень трудно найти. Например, они могут прятаться, потому что это опасная Вселенная, и если вы сигнализируете о своем присутствии, вас уничтожат. Если это так, то для нас может быть слишком поздно, поскольку наши радиопередачи уже достигли тысяч ближайших звезд! (...) Каковы могут быть преимущества обнаружения передовых внеземных артефактов? Ну, мы бы знали, что можно пережить планетарные катаклизмы, такие как глобальное потепление. Надеюсь, это вдохновит нас продолжать расширять границы научных знаний».
- Как решить проблему космического мусора (How can we solve the space junk problem) (на англ.) №375 (март), 2022 г., стр. 15-17 в pdf - 2,38 Мб
«На момент написания статьи расчеты показывали, что ракета [предположительно принадлежащая аппарату Chang'e 5-T1, запущенному в 2014 году] упадет на поверхность Луны 4 марта [2022 года]. Но стоит ли нам беспокоиться о потенциальном ущербе, который это может причинить? Нет, если верить профессору Дону Поллакко, директору недавно созданного Центра изучения космической области Университета Уорвика. «Это не имеет большого значения, - сказал он.«Луна на самом деле была удобной свалкой для таких вещей, как космический корабль «Аполлон». Вместо того, чтобы позволить им летать, большая часть первых и вторых ступеней* разбилась о Луну». (...) В сентябре 2021 года был запущен Центр осведомленности о космической области для изучения потенциальных угроз космического мусора для технологий, таких как спутники, на орбите вокруг Земли. Особое внимание они уделяют тем, кто находится на низкой околоземной орбите, которая классифицируется как все, что ниже 2000 км. (...) Согласно самым последним статистическим оценкам, проведенным Европейским космическим агентством (ЕКА), в настоящее время на орбите вокруг Земли находится около 8000 функционирующих или иных спутников. Сравните это со 130 миллионами фрагментов космического мусора, которые также занимают то же место, и масштабы проблемы начинают проявляться. Более того, считается, что все эти фрагменты, за исключением примерно 36 000, имеют диаметр менее 10 см. Это особенно затрудняет их отслеживание - погрешности измерения их положения в настоящее время составляют несколько километров. (...) «Количество мелких вещей, даже размером 10 сантиметров, просто неизвестно, кроме как по моделям. Они не проверены наблюдениями, так что это довольно серьезная ситуация», - сказал он [Поллакко]. «Уже есть несколько орбит, на которых велика вероятность столкновения. Скажем так - лучше не станет». (...) если не будут предприняты действия по исправлению ситуации, риск запуска события Кесслера становится все более и более вероятным. Это катастрофический сценарий, названный в честь ученого НАСА Дональда Кесслера, который впервые предложил теорию в 1970-х годах. Он включает в себя эффект разбегания, при котором спутник, столкнувшийся с куском космического мусора, разбивается на сотни крошечных кусочков, которые затем ударяются о другие спутники и создают эффект домино. Это может сделать крайне опасным или даже невозможным покидание Земли ракетами. (...) Итак, какие у нас есть варианты? «Я думаю, что это смесь ответственности и соблюдения Договора о космосе, что означает вывод вещей с орбиты, уплату какого-то налога при запуске, чтобы правительство или компания могли удалить старые космические корабли, которые там находятся, - сказал Поллакко. - А что касается остального, что не сходит с орбиты, нам нужно знать, где оно находится. Таким образом, вместо того, чтобы иметь размеры ошибок для каждого кусочка мусора размером в километры, вам нужно иметь гораздо более надежные измерения».
*точнее - четвёртая ступень РН и взлётный модуль
- Цианид, возможно, сыграл ключевую роль в зарождении жизни на Земле и мог помочь нам найти инопланетную жизнь (Cyanide may have played a key role in the origin of life on Earth, and could help us find alien life) (на англ.) №375 (март), 2022 г., стр. 18 в pdf - 1,24 Мб
«Хотя цианид, возможно, более известен как смертоносное вещество, принимаемое в виде таблеток захваченными шпионами в дешёвых триллерах, он, возможно, способствовал развитию жизни на Земле. И поиск его признаков на чужих планетах может помочь нам обнаружить жизнь. Химики из Scripps Research [некоммерческое американское медицинское исследовательское учреждение] обнаружили, что это химическое соединение, содержащее атом углерода, связанный с атомом азота, могло стать причиной некоторых из первых метаболических реакций на Земле, которые создали соединения на основе углерода из углекислого газа. Метаболические реакции - это реакции, которые генерируют энергию из пищи и необходимы для поддержания жизни. (...) Чтобы сделать открытие, команда сосредоточилась на наборе химических реакций, которые объединяют углекислый газ и воду для создания более сложных соединений, необходимых для жизни, известных как обратный цикл трикарбоновых кислот (...) Как показали предыдущие исследования, некоторые металлы могут запускать их. Изучив те же самые реакции в чрезвычайно горячих и очень кислых условиях, команда Скриппса догадалась, что другое химическое вещество также может протекать так же, только в менее жестких условиях, наблюдаемых на ранней Земле. В то время они уже знали, что цианид присутствует в атмосфере, поэтому наметили набор реакций, которые потенциально могли бы использовать цианид для производства сложных органических молекул из углекислого газа, а затем протестировали их в лаборатории. (...) Хотя эксперимент не дает доказательств того, что цианид был вовлечен в этот процесс на ранней Земле, он предлагает свежий взгляд на происхождение жизни и, возможно, новый способ поиска жизни на других планетах».
- Новый взгляд на черную дыру подтверждает предсказание 30-летней давности (New perspective of black hole confirms 30-year-old prediction) (на англ.) №375 (март), 2022 г., стр. 22 в pdf - 1,10 Мб
«С тех пор, как они были впервые обнаружены в 1950-х годах, активные галактические ядра, или АЯГ, озадачивают астрономов. На ночном небе АЯГ - это яркая компактная область в центре галактики, которая излучает гораздо больше света, чем можно было бы ожидать. Считается, что источником этого свечения являются сверхмассивные черные дыры, или, точнее, материя, которая вращается вокруг их краев со скоростью, близкой к скорости света, прежде чем попасть в горизонт событий черной дыры. (... ) Унифицированная модель АЯГ, впервые теоретизированная 30 лет назад, утверждает, что, хотя некоторые АЯГ испускают радиовсплески, другие - видимый свет, а третьи - рентгеновские лучи, все они состоят из сверхмассивных черных дыр, окруженных кольцом космических пыль, которая испускает электромагнитное излучение, не исходящее от звезд. Разница во внешнем виде между AGN просто вызвана ориентацией, при которой мы можем видеть черную дыру через кольцо с Земли - некоторые из них более скрыты пылью, чем другие. Наблюдения с близкого расстояния, проведенные с помощью Очень большого телескопа-интерферометра Европейской южной обсерватории (ESO VLTI), расположенного в чилийской пустыне Атакама, предоставили доказательства в поддержку этой модели [опубликовано в Nature, 2022]. Команда сделала это открытие, изучая Мессье 77, спиральную галактику, расположенную на расстоянии 47 миллионов световых лет от Земли в созвездии Кита (...). [светящийся] до 1200°C - из-за излучения, испускаемого черной дырой, они смогли собрать воедино картину, показывающую, где должна быть черная дыра. То, что они нашли, соответствовало предсказанию Единой модели: сверхмассивная черная дыра, окруженная толстым диском космической пыли. (...) В настоящее время исследователи планируют использовать VLTI ESO для дальнейшего подтверждения Единой модели активных ядер галактик путем наблюдения за большим количеством галактик».
- Колин Стюарт. Международная космическая станция: почему ее выводят из эксплуатации и что с ней будет? (Colin Stuart, The International Space Station: Why is it being retired and what will happen to it?) (на англ.) №375 (март), 2022 г., стр. 30-32 в pdf - 2,66 Мб
«Это один из самых знаковых образцов космического оборудования в истории, но дни Международной космической станции теперь официально сочтены. НАСА объявило, что занавес наконец опустится на МКС в 2031 году. Орбитальный аванпост размером с футбольное поле будет выведен из эксплуатации и сброшен на Землю в Тихом океане.(...) Первый сегмент был запущен в 1998 г., и с ноября 2000 г. он постоянно обитаем, при этом экипажи астронавтов сменяют друг друга для типичных шестимесячное пребывание. (...) Уроки, которые мы извлекли из жизни в условиях микрогравитации, вселили в нас уверенность, что мы вернемся на Луну в конце этого десятилетия, а затем отправимся на Марс после этого. Как и все в жизни "Ничто не может длиться вечно. В сентябре прошлого года [2021] Россия предупредила, что по крайней мере 80 процентов ее модулей имеют летные системы с истекшим сроком годности. (...) Эта структурная усталость является одной из причин, почему МКС будет покинута в 2030 году и сошел с орбиты в следующем году. (...) Поскольку до ухода последнего экипажа осталось восемь лет, акценты будут смещены. (...) В оставшуюся часть 2020-х годов будет наблюдаться растущая коммерциализация МКС с жилыми модулями, доступными для проживания частных космических путешественников. В декабре 2024 года должен состояться запуск киномодуля размером шесть метров под названием Space Entertainment Enterprise-1 (СЭЭ-1). Это будет место, где можно будет снимать голливудские блокбастеры в невесомости (...) Затем наступает сложная часть: что с этим делать. (...) МКС присоединится к множеству других списанных космических аппаратов в водной могиле в Тихом океане. Она будет обрушена на место, известное как Точка Немо или Океанский полюс недоступности. Расположенный между Новой Зеландией и Южной Америкой, он находится на расстоянии 2688 километров (1670 миль) от ближайшей земли, поэтому падающие обломки не представляют большой опасности для человека. «Существует потенциальное воздействие на морскую среду», - говорит д-р Вито де Лусия из Норвежского центра морского права (...). Одна из ключевых проблем заключается в том, что токсичные или радиоактивные материалы могут выжить при возвращении в атмосферу. (...) Какой бы ни была ее окончательная судьба, МКС проложила путь к будущему исследования космоса человеком. НАСА планирует построить аналогичную станцию под названием Gateway на орбите вокруг Луны. Астронавты будут жить и работать там, используя его как перевалочный пункт для поездок на лунную поверхность. Это было бы невозможно без ценных уроков, которые мы извлекли из МКС».
- Астронавты смогут выращивать суперсалат, чтобы кости оставались крепкими в космосе (Astronauts could grow super lettuce to keep bones strong in space) (на англ.) №376 (апрель), 2022 г., стр. 17 в pdf - 1,81 Мб
«Команда из Калифорнийского университета в Дэвисе разработала генетически модифицированный (ГМ) сорт салата, который может помочь предотвратить потерю плотности костей астронавтами во время длительных космических путешествий. Обычный салат уже успешно выращивается на борту Международной космической станции (МКС). , поэтому команда решила посмотреть, смогут ли они создать штамм растения, который вырабатывает стимулирующее костную ткань химическое вещество, называемое паратиреоидным гормоном человека (ПТГ), которое помогло бы противостоять разрушающим кости последствиям длительного пребывания в условиях микрогравитации в космосе. (...) Выращивание латука, содержащего ПТГ, на космическом корабле заняло бы гораздо меньше места, чем хранение большого количества лекарств для противодействия разрушающим кости эффектам микрогравитации. (...) Первоначальные испытания показали, что 1 кг ГМ салата содержит около 10 мг паратгормона, поэтому дневная порция листьев салата, необходимая для противодействия воздействию микрогравитации, составляет около 380 г. (...) Команда не пробовала вкус ГМ-латука, поскольку он не подвергался проверке, но он утвержден как безопасный для употребления в пищу человеком, хотя они говорят, что на вкус он, вероятно, будет таким же, как обычный салат. Теперь они хотят проверить эффективность салата на животных моделях и посмотреть, насколько хорошо он растет на МКС, прежде чем переходить к испытаниям на людях».
- Колин Стюарт. Лунная гонка (Colin Stuart, The race for the Moon) (на англ.) №376 (апрель), 2022 г., стр. 52-61 в pdf - 10,5 Мб
«мы находимся в разгаре еще одной космической гонки, и в ближайшие годы к Луне отправится значительная армада космических кораблей. Так что же изменилось [по сравнению с космическими полетами Аполлона]? (...) Разработав многоразовые ракеты, они [частные компании, такие как SpaceX] значительно снизили стоимость полетов в космос. (...) Они также нашли новый потенциальный источник дохода: космический туризм. Эти многоразовые ракеты могут превратиться в космические круизные лайнеры, что позволит миллиардерам всего мира совершить недельное путешествие вокруг Луны и обратно.(...) Во-вторых, недавние миссии на Луну подтвердили, что она является домом для важных ресурсов, которые являются ключом к созданию постоянного человеческого присутствия на Луне и запуску новой отрасли космической добычи полезных ископаемых.(...) Затем есть первоначальная мотивация полета на Луну: геополитические права приоритета. Появляющиеся сверхдержавы, такие как Китай, не секретят их желания приземлить своих космонавтов на Луну. (...) НАСА тоже планирует вернуть астронавтов на Луну до конца десятилетия. Космическая гонка, кажется, действительно возобновилась." - "Что найдут миссии? Конечная цель - постоянное присутствие людей на Луне - база, на которой астронавты могли бы жить и работать в обычном режиме. (...) Одним из регионов, в котором будет наблюдаться большая активность, является южный полюс Луны, потому что там есть вода, которая является бесценным ресурсом для поддержания жизни астронавтов. (...) НАСА является частью международного сотрудничества, которое планирует построить орбитальный аванпост вокруг Луны, известный как Gateway. Если он будет готов вовремя, он станет плацдармом, с которого астронавты Артемиды смогут спуститься на поверхность Луны. (...) Одним из больших препятствий для постоянного проживания на Луне или вокруг нее является радиация. (...) Несколько предстоящих миссий стремятся измерить эти уровни радиации в надежде, что мы сможем лучше понять, как защитить астронавтов от этой серьезной опасности. Есть также научные загадки, которые мы хотели бы решить. (...) Что касается промышленности, то возвращение лунного материала является важным шагом, если мы хотим воплотить в жизнь лунную добычу полезных ископаемых. (...) Как мы скоро увидим, это может стать большим бизнесом в не столь отдаленном будущем». - Еще одна статья посвящена ресурсам, которые частные компании хотят заполучить: металл, гелий-3, и вода.- Добавлена временная шкала, показывающая будущие миссии на Луну, как реальные (ближайшие), так и воображаемые (долгосрочные).- «Кому будут принадлежать ресурсы Луны? Право собственности на Луну - это несколько юридическая серая зона. (...) Более 100 стран подписали [Договор ООН по космосу 1967 года], включая все основные космические державы. В нем конкретно указывается, что: [1] Космическое пространство должно быть свободно для исследования и использования всеми странами. [2] Космическое пространство не подлежит национальному присвоению или собственности. (...) Учитывая его цель предотвратить космическую войну, в договоре упоминаются только национальные государства. В нем не прописана ситуация для частных корпораций. (...) В 2015 году в США был принят Закон о конкурентоспособности коммерческих космических запусков, который узаконил добычу полезных ископаемых в космосе. Другие страны ввели аналогичные законы. (...) Ранее были попытки прояснить ситуацию. В 1979 году был предложен Лунный договор. Он установил бы более четкие правила в отношении ресурсов Луны, но ни одна крупная космическая держава его не подписала. В последние годы те, кто обеспокоен будущим Луны, разработали Декларацию прав Луны. Пункт 2а гласит, что Луна имеет «право на существование, сохранение и продолжение своих жизненных циклов без изменений, невредимых и незагрязненных человеческими существами». Хотя, опять же, он остается нератифицированным. (...) ситуация аналогична лову рыбы в нейтральных водах. За пределами территориальных вод никто не владеет морем, но если вы инвестируете в лодку и ловите рыбу, то международное право дает вам право на эту рыбу. (...) Д-р Эви Кендал из Технологического университета Суинберна в Австралии (...) также указывает на потенциальное законное минное поле, если в процессе добычи участвуют люди. «Опасения по поводу прав рабочих в будущей лунной горнодобывающей колонии связаны с тем фактом, что жилые помещения и горнодобывающие предприятия, вероятно, будут связаны географически и финансово. Другими словами, работодатели будут буквально контролировать воздух, которым дышат их работники», - говорит она. «Это открывает возможности для значительной эксплуатации работников, особенно если учесть, что регулирующие органы могут находиться очень далеко, что ограничивает потенциальный надзор». Решением было бы ужесточить законы о занятости, чтобы охватить ситуацию. Кендал говорит, что это может включать «гарантированный проход обратно на Землю, если сотрудник больше не захочет работать на объекте».
- Гигантские ледяные вулканы, возможно, создали загадочный ландшафт Плутона (Giant ice volcanoes may have sculpted Pluto's mysterious landscape) (на англ.) №377 (май), 2022 г., стр. 21 в pdf - 2,31 Мб
«Серия пиков, куполов и впадин, обнаруженных на волнистой поверхности Плутона, могла быть создана ледяным материалом, выталкиваемым на поверхность криовулканической активностью, показал анализ данных, собранных миссией НАСА «New Horizons». (...) Особые структуры, которые мы изучали, уникальны для Плутона, по крайней мере, до сих пор, - говорит ведущий автор доктор Келси Сингер, заместитель научного сотрудника проекта «New Horizons» из Юго-Западного научно-исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. «Вместо эрозии или других геологических процессов криовулканическая активность, по-видимому, выдавила большое количество материала на внешнюю поверхность Плутона и подняла на поверхность всю область полушария, [которую] New Horizons видел вблизи». Исследователи считают, что эта область Плутона относительно молода с геологической точки зрения, так как здесь мало кратеров, а это означает, что на нее не так много времени ударяли астероиды. Из-за этого, а также из-за того, что образования содержат большое количество материала, исследователи говорят, что, возможно, внутренняя структура Плутона сохраняла тепло в относительно недавнем прошлом, что позволяло материалам, богатым водяным льдом, откладываться на поверхность. Исследователи говорят, что структуры могли быть созданы водой, поднимающейся из-под поверхности и быстро замерзающей из-за чрезвычайно низких температур и атмосферного давления карликовой планеты».
- НАСА - это гигантская рогатка, предназначенная для запуска спутников на орбиту (NASA to test giant slingshot designed to fling satellites into orbit) (на англ.) №377 (май), 2022 г., стр. 24-25 в pdf - 2,67 Мб
Фоторепортаж: «НАСА объединилось с частной космической компанией SpinLaunch, чтобы испытать уникальную систему, предназначенную для отправки спутников в космос с помощью пусковой установки, похожей на рогатку. Система работает, прикрепляя полезную нагрузку ракеты к одному концу гигантского вращающегося манипулятора, приводимого в действие электродвигателями, разгоняя его до высоких скоростей, а затем выбрасывая в космос. Поскольку он размещен в вакуумной камере практически без сопротивления воздуха, манипулятор можно разогнать примерно до 450 оборотов в минуту, что позволяет запускать полезную нагрузку через желоб, установленный в верхней части системы, на скорости до 8000 км/ч - достаточно, чтобы отправить его на низкую околоземную орбиту. В октябре прошлого года [2021] команда SpinLaunch провела успешный тестовый запуск уменьшенного прототипа системы, магнитного орбитального ускорителя A33, на космодроме Америка в Нью-Мексико. (...) Началась работа над магнитно-орбитальным ускорителем L100, системой, основанной на A33, только намного большей. Планируется, что он будет полностью введен в эксплуатацию к 2025 году». - Подписи к фотографиям: «(…) [3] Запуск трехметровой ракеты с прототипа А33 во время испытательного полета на космодроме Америка в октябре 2021 года. (...) [4] Исследователи говорят, что система будет более экономичной и экологически чистой, чем существующие системы запуска, поскольку она не требует, чтобы ракеты несли большое количество топлива, чтобы поднять его в атмосферу».
- Галактическая дискотека. Космический телескоп Хаббл, низкая околоземная орбита (Galactic disco. Hubble Space Telescope, low Earth orbit) (на англ.) №378 (июнь), 2022 г., стр. 8-9 в pdf - 3,52 Мб
Подпись к фотографии: «Это скопление галактик - компактная группа Хиксона 40. Выдающиеся оранжевые полосы в спиральных галактиках - это плотные облака межзвездной пыли, наполненные газами, и именно в этих пыльных регионах активно звездообразование. Эти галактики, запечатленные космическим телескопом Хаббла, удерживаются вместе в гравитационном танце, и они настолько плотно упакованы, что могут поместиться на площади, в два раза превышающей размер диска нашего Млечного Пути. (...) По оценкам ученых, примерно через один миллиард лет эти галактики в конечном итоге столкнутся, чтобы сформировать одну гигантскую эллиптическую галактику».
- Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути впервые замечена -- Как работает телескоп Event Horizon? (Supermassive black hole in the centre of the Milky Way seen for the first time -- How does the Event Horizon Telescope work?) (на англ.) №378 (июнь), 2022 г., стр. 16-17 в pdf - 3,63 Мб
«Астрономы телескопа «Горизонт событий» (EHT) представили первое в истории изображение сверхмассивной черной дыры, которая находится в центре нашей Галактики. Космический гигант, известный как Стрелец A* (Sgr A*), в четыре миллиона раз больше массы Солнца и находится в центре Млечного Пути, на расстоянии более 26 000 световых лет от Земли. На создание замечательного изображения ушло пять лет, и оно было получено через три года после того, как EHT опубликовал первое изображение M87*, черной дыры в 1000 раз массивнее Sgr A*, обнаруженной в центре галактики M87 примерно в 54 миллионах световых лет от Земли. Теперь, когда у них есть изображения двух сверхмассивных черных дыр, исследователи смогут изучить различия и сходства между ними (...) Технически, вы не можете сфотографировать черную дыру, так как свет не может выйти из нее. Светящееся оранжевое кольцо на фотографии показывает материю, окружающую Sgr A*, с «тенью», в центре находится сама черная дыра. Невероятно сильное гравитационное притяжение черной дыры вытягивает на орбиту вокруг себя любой близлежащий газ и пыль. Поскольку этот материал закручивается внутрь почти со скоростью света, он нагревается от трения и излучает энергию в виде радиоволн, которые может обнаружить EHT. Затем исследователи используют суперкомпьютеры для анализа собираемых данных и создания изображений. (...) В настоящее время EHT проходит серию обновлений, чтобы он мог снимать фильмы о черных дырах». - Вторая статья: «Телескоп горизонта событий (EHT) часто называют «телескопом размером с Землю» и как 'виртуальный телескоп'. (...) соединив вместе 11 телескопов по всему миру, EHT может эффективно создать один невероятно мощный виртуальный телескоп с зеркалом размером с саму Землю. «Пока Земля вращается, все телескопы наблюдают за одним и тем же астрономическим объектом в течение нескольких часов», - сказал Томас П. Кричбаум на пресс-конференции в штаб-квартире Европейской южной обсерватории недалеко от Мюнхена. На каждом телескопе данные [радиоволны] записываются на жесткие диски и фиксируются по времени с помощью точных атомных часов. Данные отправляются в центры обработки, где они объединяются в суперкомпьютерах. После ряда довольно сложных этапов анализа данных получается изображение радиоисточника с высоким разрешением».
- Звездочеты призывают к более строгому регулированию запусков спутников (Stargazers call for greater regulation of satellite launches) (на англ.) №378 (июнь), 2022 г., стр. 23 в pdf - 2,68 Мб
«Вот вам три числа: 2 000, 100 000 и 327 000. Первое - это количество активных спутников на орбите вокруг Земли в 2018 году. Второе - это количество спутников, которое, по прогнозам, будет там к 2030 году. Второе - это количество спутников, которое, по прогнозам, будет там к 2030 году. И третье - это количество новых спутников, на которые Космическое агентство Руанды недавно подало заявку на получение разрешения на запуск. Несмотря на то, что подавляющее большинство запусков спутников в наши дни связано с CubeSats - микроспутниками, которые очень малы (обычно состоящие из стандартных блоков размером 10 x 10 x 10 см), - это огромный рост. И если вы наземный астроном, это представляет собой настоящую проблему. (...) Именно поэтому группа ученых из Великобритании, США, Канады и Нидерландов в статье для журнала Nature Astronomy [2022] призвала к более строгому регулированию запусков спутников. (...) Конечно, уже существует множество правил, регулирующих запуски спутников, настолько, что процесс утверждения предложения о запуске всеми соответствующими регулирующими органами и национальными властями занимает годы. (...) Астрономы говорят, что в настоящее время мало кто задумывается о том, как новые запуски могут повлиять на вид ночного неба с Земли. Они также отмечают, что запуски спутников очень углеродоемки и загрязняют окружающую среду, и что действующие правила не учитывают, что произойдет со всеми спутниками, когда они достигнут конца своего срока службы и снова войдут в атмосферу Земли. Исследователи утверждают, что чем больше спутников это делает, тем больше риск, связанный с падением космического мусора. «Первый авиаудар или потеря на земле - это только вопрос времени», - говорится в статье.
- На Международной космической станции запущен «шагающий» робот-манипулятор ('Walking' robotic arm powered up on International Space Station) (на англ.) №378 (июнь), 2022 г., стр. 24-25 в pdf - 3,75 Мб
Фоторепортаж: «28 апреля [2022 года] российские бортинженеры Олег Артемьев и Денис Матвеев успешно включили европейский роботизированный манипулятор (ERA) во время выхода в открытый космос продолжительностью семь часов 42 минуты. Робот может прикрепляться к внешней оболочке МКС и «ходить» вперед и назад. Он будет использоваться для обслуживания и передачи полезной нагрузки, освобождая космонавтов для выполнения другой работы. Он начнет свою первую миссию в августе [2022 года]». - Подпись к фотографиям: «[1] ERA может «ходить» вокруг МКС (...) [2] На этом изображении астронавт ЕКА Саманта Кристофоретти тренируется управлять роботом-манипулятором на компьютерном тренажере в Центре имени Юрия Гагарина в Москве.[3] Манипулятор предназначен для доставки полезной нагрузки на МКС и из нее, а также для осмотра внешней части орбитальной среды с помощью четырех инфракрасных камер.[4] 11-метровая ERA весит на Земле 630 кг, но может справиться с объектом массой до 8000 кг на орбите».
- Кэти Мак. Путешествие на край времени (Katie Mack, Traveling to the edge of time) (на англ.) №378 (июнь), 2022 г., стр. 30-31 в pdf - 3,03 Мб
«От тропического леса до самого края времени Джеймс Уэбб начинает путешествие назад к рождению Вселенной», - так звучало повествование о запуске последнего сверхмощного исследователя космоса, космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Он стартовал из Французской Гвианы в день Рождества [24.12.2021]. Как и в большинстве объявлений о запуске, в нем использовалась поэтическая вольность, чтобы добавить драматизма. Но теперь, когда JWST вышел на свою орбиту и отправил первые калибровочные изображения, мы вполне можем задаться вопросом: что этот инструмент расскажет нам о прошлом и как он вообще работает? (...) Телескопы, устремленные в далекие уголки Вселенной, могут напрямую увидеть нашу космическую историю. JWST может вернуться к «краю времени», не отправляясь куда-то на самом деле, а отправляя нам прямые изображения некоторых из самых ранних моментов Вселенной, показывая нам, как она выглядела бы, если бы мы действительно были там. 13 миллиардов лет назад, наблюдая за формированием первых галактик. (...) Один из основополагающих принципов теории относительности состоит в том, что все, что вы видите, находится в прошлом. Ничего особенного в телескопах в этом отношении нет. (...) Поскольку свету требуется время для путешествия (около секунды на каждые 300 000 километров), образ удаленного предмета, который вы видите, уже состарился к тому времени, когда он достиг вас - вы видите предмет таким, каким он был когда-то. в прошлом. В повседневной жизни это незаметно, потому что скорость света настолько высока, что, когда вы смотрите на что-то в другом конце комнаты, с вашей точки зрения это всего лишь несколько наносекунд в прошлом. Но космический телескоп может увидеть далекие звезды, свет которых путешествовал сотни или тысячи лет, и галактики, которые мы видим так далеко, что мы видим их такими, какими они были миллиарды лет назад. (...) Изучая эти изображения [Хаббла], мы узнаем об условиях Вселенной в то время: насколько она была горячее и многолюднее, сколько окружающего газа было ионизировано светом новорожденного звезды, как материя собиралась вместе, чтобы сформировать галактики, принимающие эти звезды. (...) Профессор Кейтлин Кейси, астроном из Техасского университета в Остине, которая будет одной из первых, кто будет использовать JWST для изучения далекого космоса, знает, насколько важны гигантское зеркало и высокая чувствительность JWST. «Главное отличие заключается в том, что JWST будет в 100 раз глубже, чем любые существующие изображения, которые мы получаем с помощью наземных телескопов или Хаббла», - объясняет она. «Это ОГРОМНОЕ увеличение чувствительности, которое позволяет нам увеличить количество известных галактик ранней Вселенной [первый миллиард лет] в 100 раз». (...) С JWST мы будем наблюдать, как самые первые коллекции звезд собираются вместе по всему космосу, освещая свое окружение и создавая основу для огромной и разнообразной Вселенной, которую мы видим вокруг себя сегодня. Как астрономы, мы надеемся, что JWST, наконец, ответит на некоторые из наших самых насущных вопросов о происхождении структур во Вселенной. Но более того, мы надеемся, что этот новый взгляд на глубочайшие уголки нашей космической истории поставит перед нами новые вопросы, которые мы даже не знали достаточно, чтобы задать их».
- Холодный звонок (Cold call) (на англ.) №379 (июль), 2022 г., стр. 6-7 в pdf - 4,54 Мб
Подпись к фотографии: «На норвежском архипелаге Шпицберген находится массив телекоммуникационных куполов, которые находятся в постоянной связи с полярно-орбитальными спутниками. Спутниковая станция Шпицбергена (SvalSat) находится на вершине горы недалеко от Лонгйира, одного из самых северных постоянных поселений в мире. (...) Его северное расположение идеально подходит для связи с низковысотными спутниками, которые вращаются вокруг полюсов, вступая в контакт один раз за виток. Однако климат суровый, с самой высокой когда-либо зарегистрированной температурой всего 21,7°C , а среднесуточная температура составляет около -4°C. Поэтому, чтобы защитить их от дождя, снега и сверхнизких температур, приемники заключены в «радомы»*. Эти погодостойкие конструкции, похожие на мяч для гольфа, могут показаться нам непрозрачными, но, что особенно важно, они прозрачны для микроволн и радиоволн, которые спутники используют для связи».
* radom = составное слово из слов "радар" и "купол"; структурный, защищенный от непогоды кожух, который защищает антенну радара
- «Цунамиподобные» звездотрясения среди открытий самого подробного обзора Млечного Пути ('Tsunami-like' starquakes among the discoveries in the most detailed survey of the Milky Way ever) (на англ.) №379 (июль), 2022 г., стр. 16-17 в pdf - 2,65 Мб
«С момента своего запуска в 2013 году космический аппарат [Gaia] выполнял миссию по созданию самой точной многомерной карты Млечного Пути. Теперь, с третьим выпуском данных, Gaia опубликовала множество новых открытий, основанных на наблюдениях почти два миллиарда звезд и других космологических тел.(...) Одно из главных наблюдений в последнем выпуске касается необычных колебаний, известных как звездотрясения, которые колеблются по поверхности звезд - то, что Гайя изначально не предназначалась для обнаружения явлений, что происходят в магнетарах - типе небольших плотных нейтронных звезд с одними из самых сильных магнитных полей во Вселенной. Эти магнитные поля вызывают огромные напряжения в коре звезд, которые вызывают волнообразные эффекты, подобные землетрясениям. Гайя ранее наблюдала звездотрясения с радиальными колебания, которые заставляют звезды периодически набухать и сжиматься, сохраняя при этом свою сферическую форму. Однако вновь обнаруженные звездотрясения перемещаются по поверхности, как гигантские цунами, что делает их не проще заметить. (...) Последний выпуск Gaia содержит подробную информацию почти о двух миллиардах звезд, включая их температуру, возраст и химический состав. (...) Данные с Gaia показывают, что некоторые звезды Млечного Пути состоят из первичного материала, а другие, такие как Солнце, состоят из материала, созданного предыдущими поколениями звезд. (...) Ученые Gaia также использовали новые данные для составления каталога из более чем 156 000 астероидов. Это самый точный из когда-либо составленных каталогов астероидов, содержащий информацию об их орбитах и составе».
- Исследователи НАСА выращивают растения в лунном грунте, собранном во время миссий Аполлон (NASA Researchers grow plants in lunar soil collected during the Apollo missions) (на англ.) №379 (июль), 2022 г., стр. 24-25 в pdf - 3,91 Мб
«Исследователи из Университета Флориды (...) вырастили Arabidopsis thaliana - растение с зелеными листьями, похожее на кресс-салат, в 50-летних образцах реголита - материала лунной поверхности, - которые были собраны во время миссий Аполлон 11, 12 и 17. Они поместили семена в образцы реголита, поместили их под светодиодные лампы для выращивания (наряду с контрольными семенами, посаженными в обычную земную почву и вулканический пепел) и каждый день кормили их питательным раствором». Через два дня они начали прорастать, - сказала ведущий исследователь профессор Анна-Лиза Пол. - Все проросло. Не могу передать, как мы были поражены!» После шестого дня рост образцов, посаженных в реголит, начал замедляться, и при более позднем исследовании было обнаружено, что у них чахлые корни и листья.(...) Есть надежда, что дальнейшие исследования приведут к растениям, которые можно сделать достаточно крепкими, чтобы процветать в материале лунной поверхности».
Подпись к фотографии №. 4: «Через 16 дней растения, выращенные в лунном реголите (вверху фото), заметно менее развиты».
- Кэти Мак. На грани всего (Katie Mack, At the edge of everything) (на англ.) №379 (июль), 2022 г., стр. 30-31 в pdf - 3,17 Мб
«Существование этого космического горизонта является частью ответа на древнюю загадку о темноте ночного неба, которая, как сообщается, впервые была поставлена Иоганном Кеплером в 1610 году, но позже приписана коллеге-астроному Генриху Ольберсу в 1800-х годах. Парадокс Ольберса спрашивает: если Вселенная бесконечна, и если в ней есть звезды (или галактики), то почему небо темное? Безусловно, если мы посмотрим в любом направлении на небо, эта линия визирования в конце концов упадет на звезду. Поэтому здравый смысл подсказывает нам, что куда бы мы ни посмотрели, небо должно быть таким же ярким, как Солнце, постоянно сияющим. Стандартное разрешение этого парадокса ссылается на конечный возраст космоса и скорость света. Даже если космос бесконечен и полон звезд, можно предположить, что мы можем видеть только то, что находится достаточно близко, поскольку прошло достаточно времени (с начала Вселенной), чтобы свет достиг нас оттуда. Возраст Вселенной является невидимым для нас. (...) этот предел расстояния прохождения света отвечает за наш горизонт - край наблюдаемой Вселенной. Самые далекие объекты, которые мы можем видеть в космосе, - это объекты, чей свет путешествовал к нам в течение возраста Вселенной: 13,8 миллиардов лет. Необычная физика появляется, когда вы спрашиваете, что это за вещи, свет от которых путешествовал так долго? Теория Большого взрыва гласит, что Вселенная 13,8 миллиарда лет назад была горячим, плотным адом, в котором все пространство было заполнено раскаленной плазмой, пульсирующей и взбалтывающейся, как поверхность Солнца. Поскольку все пространство светилось, когда мы смотрим в самые дальние уголки космоса в любом направлении, это свечение и есть то, что мы видим. Итак, если все пространство светилось, почему небо темное? Мы только что разгадали парадокс? Причина, по которой Вселенная может светиться вокруг нас, но при этом выглядеть темной, сводится к физике света в расширяющейся Вселенной. Когда пространство расширяется и расстояние между объектами увеличивается, свет, проходящий между этими объектами, растягивается, сдвигая свет к более низким частотам электромагнитного спектра. Для видимого света более низкие частоты соответствуют более красным цветам, поэтому этот эффект называется «красным смещением». (...) Но этот эффект не ограничивается видимым светом: он охватывает весь спектр. (...) Свет от сияющей ранней Вселенной был настолько растянут космическим расширением, что теперь мы воспринимаем его как слабое свечение микроволнового излучения вокруг нас. Хотя мы, возможно, никогда не узнаем, бесконечна или ограничена Вселенная в целом, мы знаем, что космический микроволновый фон - отдаленная оболочка угасающего огня, которая окружает нас, - это самый далекий свет, который мы когда-либо видели, на границе нашего наблюдаемого поля Вселенной. (...) Всегда будут тайны, которые фундаментальные законы Вселенной не позволят нам разгадать. Но независимо от того, беспечно мы принимаем наши ограничения или нет, лучший подход к пониманию всегда будет заключаться в том, чтобы научиться смотреть вокруг по-новому и задаваться вопросом, почему мы видим то, что видим. Или почему мы можем посмотреть особенно темной ночью и вообще ничего не увидеть».
- Признаки жизни? (Promise of life?) (на англ.) №382 (сентябрь), 2022 г., стр. 8-9 в pdf - 2,07 Мб
Подпись к фотографии: «Этот образец осадочной породы, который был собран марсоходом НАСА «Perseverance» с поверхности Марса, может содержать возможные свидетельства древней марсианской жизни, утверждает профессор Минакши Вадхва из Аризонского государственного университета, главный научный сотрудник по возвращению образцов с Марса. Образец размером с мизинец является десятым, собранным марсоходом. Он изображен здесь в позднем марсианском солнечном свете. Совместное предприятие НАСА и ЕКА изучит образцы марсианских пород. Они хранятся в металлических цилиндрах. Они будут извлечены и доставлены на Землю в начале 2030-х годов, когда они смогут пройти углубленный анализ. (...) НАСА объявило, что оно также запускает два мини-вертолета на Марс в качестве резервной копии, на случай, если «Perseverance» понадобится помощь, чтобы загрузить образцы на возвращаемую ракету».
- Новое изображение галактики Колесо Телеги показывает нам, как рождаются звезды (New image of Cartwheel Galaxy shows us how stars are born) (на англ.) №382 (сентябрь), 2022 г., стр. 18-19 в pdf - 2,05 Мб
«Изображения, полученные высокоточными инструментами космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), дали астрономам возможность рассмотреть галактику Колесо Телеги крупным планом (...) Изображения (...) достаточно четкие, чтобы показать отдельные звезды. Они разбросаны по всей впечатляющей форме галактики. (...) Синие точки на изображениях - это отдельные звезды или области звездообразования, а красные точки показывают области, богатые углеводородами. Галактика расположена примерно в 500 миллионах световых лет от Земли в созвездие Скульптора. Его колесообразный вид является результатом высокоэнергетического столкновения между большой спиральной галактикой и меньшей галактикой, которую нельзя увидеть на этом изображении. (...) в его центре находится черная дыра. яркое ядро заполнено бушующими облаками горячей пыли и усеяно молодыми звездными скоплениями. Внешнее кольцо, которое, по словам астрономов, расширяется в течение примерно 440 миллионов лет, вызывает образование новых звезд, поскольку оно сталкивается с окружающим газом. Исследователи говорят что Галактика Колесо Телеги находится в состоянии больших изменений, и дальнейшее изучение этого таинственного космического объекта даст представление о его формировании, жизненном цикле и будущем».
- Несмотря на задержку, программа НАСА «Артемида» должна вернуть людей на Луну (Despite delay, NASA's Artemis programme is set to put humans back on the Moon) (на англ.) №382 (сентябрь), 2022 г., стр. 22-23 в pdf - 4,32 Мб
Фоторепортаж: «НАСА в последний момент отложило запуск «Артемиды-1» [начало сентября 2022 года] - первой из трех миссий, кульминацией которых станет выход человека на Луну впервые с 1972 года. С неизбежным запуском все еще на картах, беспилотная миссия увидит первое испытание ракеты Space Launch System (SLS) и космического корабля Orion. (...) [Подпись к фотографии №. 1] Командир Маникен Кампос - манекен, используемый для измерения влияния ускорения и вибраций в космосе на будущих космонавтов-людей. (...) манекен изображен здесь в кресле командира "Ориона" в летном комбинезоне Orion Crew Survival System (...) [№. 2] Здесь можно увидеть космический корабль Orion, установленный на ракете SLS (система космического запуска) - внутри High Bay 3 здания сборки транспортных средств в Космическом центре Кеннеди во Флориде. [3] Пара анатомически правильных манекенов туловища, названных Хельгой и Зохаром, размещена на Орионе, чтобы изучить, как радиация влияет на человеческое тело во время лунного полета. Они изготовлены из материалов, специально разработанных для имитации костей, мягких тканей и органов. [4] После 10-часового пути длиной 6,4 км от здания сборки транспортных средств ракета SLS и космический корабль Orion находятся на вершине мобильной пусковой установки на стартовой площадке 39B Космического центра Кеннеди».
- Колин Стюарт. Космический мусор: может ли меня сбить обломок старого космического корабля? (Colin Stuart, Space junk: Am I likely to be hit by a piece of old spaceship?) (на англ.) №382 (сентябрь), 2022 г., стр. 40-41 в pdf - 2,07 Мб
«странный черный артефакт появился в загоне, расположенном в Снежных горах Австралии [в июле 2022 года]. (...) он прибыл из космоса. Атмосфера Земли при входе в атмосферу. (...) Совсем недавно большой кусок космического корабля, который, как считается, был частью неудачного запуска китайской ракеты «Великий поход 5B», совершил аварийную посадку на Борнео. Это не первый раз, когда куски космического мусора вернулись на Землю с треском, но каковы шансы, что он нанесет ущерб людям или имуществу? По словам профессора Дона Поллакко, директора Центра изучения космической области Университета Уорвика, эти события были редкими. (...) Но случалось. "Пять японских моряков пострадали, когда обломки советского космического корабля врезались в грузовое судно у берегов Сибири в 1969 году. Еще один неприятный момент произошел в 1977 году, когда советский спутник-разведчик потерпел крушение в северной части Канады. На его борту был ядерный реактор, и было извлечено только 0,1 процента опасного топлива. Часть радиоактивного материала попала в озеро, и правительство Канады в конечном итоге получило от Советов 3 миллиона канадских долларов (2 миллиона фунтов стерлингов) на оплату операции по очистке. Падение опасного космического мусора может быть редкостью, но это не значит, что космический мусор не представляет угрозы. (...) Район, непосредственно окружающий нас в космосе, быстро превращается в свалку. Там наверху десятки тысяч кусков размером более 10 сантиметров. Для объектов меньше одного сантиметра в поперечнике счет исчисляется сотнями миллионов. (...) Каждый год в космосе обычно происходит двенадцать случайных фрагментаций, поскольку аппаратное обеспечение выходит из строя и усугубляет растущую проблему. Мельчайшие объекты все еще могут нанести значительный ущерб. (...) количество спутников, запускаемых в космос, стремительно растет. (...) Согласно одному отчету, мы будем запускать 1700 спутников в год до 2030 года. (...) Итак, что мы можем с этим поделать? Такие органы, как Европейское космическое агентство и НАСА, выступают за удаление мусора, и есть ряд компаний, работающих над этим и выполняющих демонстрационные миссии. Однако Поллакко видит большие проблемы. «Реальность такова, что кто-то должен за это платить». (...) Удаление тысяч больших мертвых спутников ничего не делает с сотнями миллионов убийц спутников размером с горошину. (...) Так каков наихудший сценарий? «Вы создаете все более и более тонкое облако обломков, убивающих спутники, и на их уход с орбиты уйдут десятилетия», - говорит Поллакко. В конце концов, это может создать такое препятствие, которое повлияет на нашу способность запускать что-либо новое в космос».
- Эззи Пирсон. В неизвестность (Ezzy Pearson, Into the unknown) (на англ.) №382 (сентябрь), 2022 г., стр. 60-67 в pdf - 6,62 Мб
«За последнее десятилетие программа NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) финансировала исследования новых космических технологий, которые побуждают изобретателей использовать преимущества новых технологий и отходить от традиционных представлений о том, каким должен быть космический корабль. (...) здесь мы посмотрим, как может выглядеть космический корабль завтрашнего дня. [1] Поиски в небе. 19 апреля 2021 года Ingenuity Mars Helicopter Scout стал первым космическим аппаратом, совершившим управляемый полет на поверхности другой планеты. (. ..) Ingenuity (...) имеет массу 1,8 кг [и] несет всего две камеры. (...) Еще до запуска Ingenuity НАСА уже планировало отправить его преемника, Dragonfly, на спутник Сатурна, Титан, в 2027 г. (...) Dragonfly будет иметь значительно большую научную мощь, чем ее марсианский предшественник. Увеличенная подъемная сила ее восьми роторов в сочетании с плотной атмосферой Титана и низкой гравитацией 1,4 м/с2, означает, что Стрекоза может иметь массу 450 кг - достаточно, чтобы нести тяжелый радиотепловой генератор и при этом иметь значительную научную полезную нагрузку. (...) Изображения, которые они пришлют, будут лучшими из когда-либо сделанных с поверхности Луны и, наконец, откроют, что скрывается среди холмов и озер Титана. [2] Крейсерский полет в штормовое небо. (...) Хотя давление на поверхности Венеры в 92 раза больше, чем на Земле, на высоте 50 км оно составляет около одной атмосферы - такое же давление, как на уровне моря на Земле, - это означает, что воздушный шар, наполненный гелием, может легко нести полезную нагрузку научных инструментов в воздухе. Фактически, в 1985 году Советский Союз сделал именно это, когда сбросил Вегу-1 и Вегу-2 на ночную сторону планеты. (...) С тех пор инженеры искали способы лучше ориентироваться в бурном небе Венеры. Винтокрылый аппарат был бы разорван на части, но новая концепция из Лаборатории ударопрочности аэрокосмических конструкций и гибридов (CRASH) в Университете Буффало, штат Нью-Йорк, может предложить решение. В 2022 году лаборатория получила финансирование от NIAC для разработки Bioinspired Ray для экстремальных сред и зональных исследований (BREEZE), надувного космического корабля (...) «Сочлененные крылья BREEZE основаны на лучевой скелетно-мышечной системе с использованием сети срабатывания, которая помогает снизить вероятность полного отказа системы», - говорит доктор Джавид Баяндор, работавший над проектом. Это мягко повернет крылья корабля, позволяя ему маневрировать вдоль воздушных потоков, как луч плывет по океанским течениям. (...) [3] В глубоких, темных глубинах. Спутник Юпитера Европа скрывает под своей ледяной коркой тайну - океан жидкой воды. (...) настоящая надежда состоит в том, чтобы однажды приземлиться на поверхность и исследовать океан внизу. Однако первым шагом является преодоление льда, который может достигать от нескольких сотен метров до десятков километров. Одна концепция использует нагретые зонды в форме гигантских игл, чтобы растопить лед. (...) Большинство концепций внеземного робота для подводного плавания под льдом, известного как криобот, используют тепло радиоактивного источника для плавления льда. Другие предлагают использовать дрели или лазеры, чтобы прорезать лед. (...) SWIM [зондирование с независимыми микропловцами, от NIAC] должен был пробраться на борт криобота, а затем развернуть рой свободно плавающих роботов длиной 10 см для навигации по океану. (...) Поскольку Европа находится в сильном магнитном поле Юпитера, боты могут собирать всю необходимую им энергию, создавая электромагнитные токи, продлевая свою жизнь вдали от материнского корабля. (...) [4] В тени. (...) внимание переключилось на более темные тени наших ближайших соседей [Луны и Марса]. (...) Исследование этих новых территорий требует нового типа транспортного средства (...) Роботы с ногами предлагались с первых дней космической эры, но только сейчас они становятся технически осуществимыми. Фактически, первый лунный робот-бегунок, паукообразный Asagumo от британской компании Spacebit, должен сделать свои первые шаги по лунной поверхности в течение следующего года [2023]. (...) Боты должны быть автономными, потому что возможность потери связи, не говоря уже о минутной задержке между Землей и Марсом, делает невозможным прямое управление человеком. (...) Этот робот [ReachBot, проект NIAC] использует выдвижные стрелы с манипуляторами на конце, чтобы перемещаться вверх и вниз по узким проходам. Их компактная конструкция означает, что несколько из них можно перевозить вместе, что позволяет им помогать друг другу, толкая друг друга, чтобы получить рычаги воздействия. Их можно было отправить в узкие пещеры, возвращаясь с образцами, которые обычно были бы вне досягаемости. (...) [5] Экспансия в Солнечную систему. (...) для межпланетного полета нужны корабли побольше [чем нынешние]. Отсутствие гравитации при длительном путешествии в космос вызывает атрофию мышц, проблемы с сердцем, потерю костной массы, ухудшение зрения и иммуносупрессию. Решение состоит в том, чтобы построить космический корабль, который вращается для имитации гравитации (...) Проблема в том, чтобы вращать астронавтов. И чтобы они не заболели, вам нужен корабль длиной до одного километра. Для этого потребуются десятки дорогостоящих и сложных традиционных запусков. Но концепция NIAC от доктора Зака Манчестера из Университета Карнеги-Меллона потенциально может сделать это всего за один запуск. «Наша цель - создать конструкцию, которая может поместиться внутри одного обтекателя ракеты - что ограничивает нас всего несколькими метрами в поперечнике - и может расширяться до километра в длину на орбите», - говорит Манчестер. (...) Он исследовал структуры, состоящие из взаимосвязанных наборов ножничных соединений, для создания структур сложной формы, которые расширяются до 150 раз по сравнению с их первоначальным размером. Для таких конструкций требуются тысячи движущихся частей (...) [Такие] космические корабли вскоре могут появиться на низкой околоземной орбите, готовые отправиться к другим планетам».
- Ловя волны (Catching waves) (на англ.) №382 (сентябрь), 2022 г., стр. 6-7 в pdf - 3,02 Мб
Подпись к фотографии: «Несмотря на предсказание Эйнштейном гравитационных волн, первое прямое наблюдение было проведено только в 2015 году, когда детекторы гравитационных волн LIGO наблюдали две сталкивающиеся черные дыры. С тех пор эксперименты, подобные LIGO и Virgo (выше), продолжаются, чтобы обнаружить эту рябь в ткани пространства-времени. Эта фотография показывает внутреннюю работу интерферометра Virgo, инструмента, отвечающего за измерения, необходимые для обнаружения гравитационных волн. Virgo претерпел несколько обновлений, включая более мощный лазерный источник и модернизированный. "Модернизированная установка настраивается для достижения максимальной чувствительности, - говорит Федор Соррентино, координатор ввода в эксплуатацию Virgo. - Мы планируем начать следующий цикл наблюдений в марте 2023 года вместе с обсерваториями LIGO и KAGRA с 50-процентным улучшением" в чувствительности. Трехкратное увеличение скорости обнаружения приведет к тому, что она перейдет от одной гравитационной волны в неделю к одной в день!»
- Градусы открытия (Degrees of separation) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 6-7 в pdf - 8,78 Мб
Подпись к фотографии: «Вот так выглядела одна из двух солнечных батарей для зонда НАСА «Lucy» во время испытаний перед его запуском в октябре 2021 года. Круговые панели были спроектированы так, чтобы открываться как вентиляторы, но один из них застрял, как сообщается, примерно на 10° меньше, чем штатно на 360°. Панели будут собирать солнечную энергию для Lucy во время ее миссии по исследованию троянских астероидов, которые находятся на орбите Юпитера и считаются остатками материала, из которого сформировались внешние планеты Солнечной системы. (...) Эксперты НАСА работали над освобождением застрявшей панели в течение 2022 года и в июне объявили, что добились прогресса. Теперь говорят, что вторая панель достигла 357° и должна быть способна обеспечить мощность, необходимую Lucy для выполнения своей миссии».
- Марсоход Perseverance обнаружил на Марсе больше органического материала, чем когда-либо прежде (Perseverance rover discovers more organic material on Mars than ever before) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 14-15 в pdf - 6,61 Мб
«Марсоход НАСА «Perseverance» собрал одни из самых многообещающих образцов в своем продолжающемся поиске признаков жизни на Красной планете. Среди них несколько образцов песчаника и аргиллита, собранных в скальном выступе шириной один метр под названием Wildcat Ridge, который наполнен органическими соединениями - химическими веществами, необходимыми для жизни на Земле. Perseverance с сентября 2021 года обходит район, известный как кратер Джезеро, и на данный момент собрал 12 образцов породы.(...) Предварительный анализ хребта Wildcat Ridge были получены с помощью бортового прибора Perseverance под названием Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals, или SHERLOC. Хотя свидетельства наличия органического вещества были обнаружены на Марсе ранее, как Perseverance, так и его предшественник Curiosity, анализ SHERLOC показывает, что образцы Wildcat Ridge содержат самое большое количество органических соединений из всех собранных на сегодняшний день (...) Ученый проекта Perseverance, профессор Кен Фарли из Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, [сказал] (...) «Однако, какими бы функциональными ни были наши инструменты на борту Perseverance, дальнейшие выводы относительно того, что содержится в образце Wildcat Ridge, придется подождать, пока он не пришлёт на Землю для исследования для глубокого исследования в рамках кампании агентства по возврату образцов с Марса».
- Знаковые кольца Сатурна могли быть образованы древней луной (Saturn's iconic rings may have been formed by ancient moon) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 20 в pdf - 3,11 Мб
«Сатурн - одна из самых узнаваемых планет в Солнечной системе. Но то, как именно сформировались эти отличительные кольца, остается загадкой. Теперь исследование компьютерного моделирования, проведенное исследователями из Массачусетского технологического института, показало, что кольца газового гиганта и почти 27-градусный наклон, с которым он движется вокруг Солнца, может быть вызван тем, что древняя луна улетела с орбиты, задела свою планету-хозяин и разбилась на сотни частей [опубликовано в Science, 2022] (...) После запуска нескольких компьютерных моделей, предназначенных для имитации орбит Сатурна и его спутников в прошлом, исследователи определили, что миллиарды лет назад у Сатурна был как минимум еще один спутник, который они назвали Хризалис. Благодаря гравитационному взаимодействию с Хризалисом Сатурн синхронизировал свой наклон с Нептуном. Однако около 160 миллионов лет назад Хризалис стал нестабильным, отважился подойти слишком близко к Сатурну и впоследствии развалился на части. Потери этой дополнительной луны было достаточно, чтобы Сатурн рассинхронизировался с Нептуном, оставив его с его нынешним наклоном. Более того, некоторые фрагменты разрушенного тела Хризалиса, возможно, остались на орбите и в конечном итоге разрушились, сформировав характерные кольца планеты. По оценкам исследователей, Кризалис должен был иметь диаметр около 1500 км - примерно такого же размера, как Япет, третий по величине спутник Сатурна».
- Туманность Тарантул сфотографирована с беспрецедентной детализацией (Tarantula Nebula photographed in unprecedented detail) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 22-23 в pdf - 8,41 Мб
«Туманность Тарантул на самом деле является одной из крупнейших и наиболее бурных областей звездообразования в нашей Местной группе, которая представляет собой собрание галактик в нашем космическом соседстве. (...) в центре, сверкающем голубым цветом с массивными молодыми звездами, находится звездное скопление R136. (...) Волдыри радиации сдули пыльные коконы, которые когда-то окружали эти молодые звезды. Остался только самый плотный материал, вылепленный в виде столбов. Это изображение получено с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam), составляет 340 световых лет в поперечнике, хотя общая ширина туманности превышает 1000 световых лет.(...) Туманность Тарантул представляет особый интерес, поскольку она имеет сходный химический состав с гигантскими областями звездообразования, которые, как известно, существовали, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет. Астрономы надеются, что четкие изображения туманности, сделанные NIRCam, помогут им пролить дополнительный свет на процесс звездообразования».
- Как NASA отклонило астероид, врезав в него космический аппарат (How NASA deflected an asteroid by crashing a spacecraft into it) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 24-25 в pdf - 4,87 Мб
Интервью с Тимом Грегори, научным коммуникатором: «[Вопрос BBC Science Focus] Что такое миссия DART? [Ответ Тима Грегори] Это расшифровывается как «Тест перенаправления двойного астероида». По сути, это большой научный эксперимент, чтобы выяснить, как разобьется космический аппарат о астероид - это хороший способ изменить его орбиту вокруг Солнца и потенциально отклонить астероид, пересекающий Землю, если это произойдет в будущем (...) [Вопрос] Почему система двойных астероидов Didymos была выбрана в качестве цели для миссии? [Ответ] (...) Цель состоит из двух отдельных объектов: Didymos A, диаметр которого составляет около 780 метров, это примерно семь футбольных полей, и его меньшего компаньона Dimorphos, диаметр которого составляет 160 метров. Миссия DART была нацелена на меньший из двух, Диморфос. Важно подчеркнуть, что эта конкретная система астероидов не представляет угрозы для Земли. Она была просто выбрана в качестве цели на основании ее орбиты вокруг Солнца. (...) [Вопрос] Насколько большим должен быть астероид чтобы нанести серьезный ущерб Земле? [Ответ] Астероид диаметром 300 метров, то есть размером с Эйфелеву башню, сталкивается с Землей примерно каждые 80 000 лет и выделяет столько же энергии, сколько 50 водородных бомб при одновременном взрыве. Существует около 900 потенциально опасных астероидов диаметром более одного километра. Если один из них ударит по нашей планете, его энергия будет равна энергии почти 2000 водородных бомб. В местном масштабе это было бы разрушительно. Стоит также отметить, что динозавры вымерли, когда 66 миллионов лет назад на Землю упал астероид. Но это был довольно большой астероид, около 20 километров в поперечнике. [Вопрос] Почему этот метод отклонения называется «кинетическим ударом»? [Ответ] Кинетическое воздействие - это (...) столкновение космического аппарат с астероидом, чтобы слегка отклонить его орбиту вокруг Солнца от Земли. (...) Вам не нужно сильно подталкивать эту траекторию вокруг Солнца. Просто измените его траекторию на доли градуса, и он промахнется мимо Земли на миллионы миль. Таким образом, кинетическое воздействие - это столкновение космического аппарата с астероидом, чтобы попытаться отклонить его. (...) [Вопрос] Теперь, когда произошло столкновение, как мы установим, насколько успешной была миссия? [Ответ] Ну, мы не совсем уверены, что произойдет. (...) будут предсказания о новых орбитах астероида после удара. Я предполагаю, что именно то, насколько точно данные наблюдений совпадают с этими моделями, скажет нам, насколько это было успешным. Но даже если эта миссия не будет соответствовать моделям в прогнозах, она все равно будет успешной. Природа занятий любой наукой такова, что иногда вы просто не знаете, что произойдет. И поскольку эта миссия является первой в своем роде, я думаю, что шансы на успех очень велики».
- Кэти Мак. Как добраться до сути (темной) материи (Katie Mack, Getting to the heart of the (dark) matter) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 32-33 в pdf - 7,08 Мб
«В начале августа [2022 года] астрономы объявили, что создали карту темной материи ранней Вселенной. Темная материя - это загадочный невидимый материал, который, по словам астрономов, лежит в основе всей структуры космоса. (...) эти отчеты не углублялись в тайну того, что такое темная материя, и не задавались вопросом, существует ли она вообще. Для большинства астрономов в большинстве случаев фундаментальная природа темной материи совершенно не имеет значения. Несмотря на то, что ученые никогда не обнаруживали ее напрямую, у ученых есть веские основания полагать, что темная материя реальна. Первая история, которую все рассказывают, состоит в том, что галактики кажутся вращающимися с невероятной скоростью. Звезды на внешних краях спиральных галактик вращаются вокруг центра так быстро, что, если бы что-то не создавало дополнительную гравитацию, удерживающую их, они бы уже улетели в межгалактическое пространство (...) Предлагаемое решение: невидимое, неосязаемое вещество, предположительно состоящее из набора частиц, которые все наши земные эксперименты пропустили, окружает и проникает в неправильно ведущую себя галактику, а его масса обеспечивает дополнительную гравитацию, необходимую для наблюдений. Небезосновательно указать на другую возможность: может быть, нам не нужно что-то новое, чтобы создать большую гравитацию; возможно, гравитация просто действует не так, как мы думали. Это был основной подход скептиков темной материи в астрофизике, и когда дело доходит до вращения галактик, это кажется привлекательным решением. (...) лучшее свидетельство существования темной материи исходит из космических явлений, происходящих в масштабах, намного превышающих масштабы любой галактики (...) Даже принимая во внимание убедительность астрофизических доказательств, вполне понятно, что вам не нравится идея добавления частицы темной материи в зоопарк обнаруженных видов без какого-либо конкретного обнаружения самой частицы. (...) Но вместо того, чтобы полностью сдаться, астрономы и физики постоянно ищут новые творческие идеи о том, чем может быть темная материя и почему она до сих пор не обнаружена. (...) Отсутствие обнаружения частицы в детекторе может вызвать у нас дискомфорт, но это не отменяет ни одного из способов, которыми мы видим влияние темной материи в космосе. И нет никаких указаний на то, что темная материя вообще должна взаимодействовать с детекторами. Возможно, еще какое-то решение будет найдено. Но что бы это ни было, с точки зрения наблюдения оно должно выглядеть точно так же, как набор невидимых, неприкасаемых частиц, составляющих большую часть материи во Вселенной».
- Стюарт Кларк. Первый контакт (Stuart Clark, First contact) (на англ.) №383 (октябрь), 2022 г., стр. 60-67 в pdf - 18,8 Мб
«В кино все кажется таким простым. (...) Но насколько легко было бы понять, что говорит нам внеземная цивилизация в реальной жизни? (...) этот вопрос все чаще обсуждается лингвистами и другими ученых. "Я настроена оптимистично. Я совершенно уверена, что нет смысла посылать сигнал о том, что вы не хотите, чтобы вас поняли. Так что все будет понятно", - говорит Шери Уэллс-Дженсен, доцент лингвистики Университет штата Боулинг-Грин, штат Огайо, и член правления организации Messaging Extraterrestrial Intelligence (METI). Однако это не означает, что ее будет легко понять. Без прямого доступа к существам, которые написали сообщение, нам могут потребоваться годы, десятилетия или столетия, чтобы расшифровать сообщение, или мы можем никогда не расшифровать его полностью. (...) Идея другой жизни во Вселенной уходит корнями в глубокую древность. (...) Это было в 1960 году, когда американский астроном Фрэнк Дрейк запустил SETI [поиск внеземного разума] в том виде, в каком он существует сегодня. Он использовал 26-метровую тарелку радиообсерватории Грин-Бэнк для поиска инопланетных радиосигналов от ближайших звезд Тау Кита и Эпсилон Эридана. Он не получил ничего, что выдержало бы проверку, но это утвердило идею использования радиотелескопов для поиска внеземных радиосигналов. (...) «В настоящее время SETI возрождается», - говорит профессор Майкл Гарретт, директор Центра астрофизики Джодрелл Бэнк и нынешний председатель Постоянного комитета SETI Международной академии астронавтики (IAA). Он говорит, что катализатором этого нового интереса стали инвестиции российско-израильского венчурного инвестора Юрия Мильнера, изучавшего теоретическую физику в МГУ. В рамках своей программы «Инициатива прорыва» Милнер выделил 100 миллионов долларов США на финансирование SETI. Начиная с 2016 года Breakthrough Listen начал использовать радиотелескопы на том же телескопе Грин-Бэнк, где Дрейк начал поиски. Программа рассчитана на десятилетие. (...) На случай, если кто-то все же получит сигнал, Постоянный комитет IAA SETI разработал протокол проверки подлинности сигнала перед его обнародованием. (...) как только будет подтверждено, что оно внеземное, возникнет вопрос: что оно говорит? Почти наверняка выяснить это будет сложно. (...) «Это [расшифровка иероглифов] было очень трудным, хотя у нас были точно такие же мозги, как у египтян 2000 г. до н.э. Межзвездное общение гораздо сложнее, потому что у нас не будет одной и той же биологии или одного и того же мозга. Мы даже не живем на одной планете», - говорит [Дэвид] Дунер [профессор истории науки и идей Лундского университета, Швеция]. Без этих общих вещей общение становится намного сложнее. Вот почему некоторые предполагают, что математика и законы физики - это лучшие вещи для начала общения, потому что они будут универсальными. (...) Но то, что везде во Вселенной действуют одни и те же законы физики, не означает, что инопланетяне будут воспринимать их так же, как мы. (...) То же самое и со структурой языка. Например, кажется вполне разумным ожидать, что их язык будет содержать эквивалент существительных, поскольку в их мире будут «вещи». Инопланетяне также должны выполнять действия, поэтому глаголы тоже будут. Но такие мысли могут оказаться ловушкой. (...) Другими словами, чтобы выдержать любую попытку расшифровки сообщения, мы не должны ничего исключать. (...) Так что именно инопланетяне могли вложить в такое сообщение? (...) Что, если сообщение является троянским конем, (...) тонкой атакой, завернутой в сообщение о помощи? (...) Или, что еще хуже, сообщение содержит планы чего-то, что сработает, но является оружием для уничтожения планеты. (...) возможно, лучшим исходом было бы то, что мы не смогли бы понять сообщение. Даже если это так, Уэллс-Дженсен считает, что мы все равно много выиграем. «Даже если мы не можем выжать из сообщения предполагаемый смысл, мы выжмем из него какой-то смысл. Просто осознание того, что мы здесь не одни, было бы откровением. Поэтому, даже если мы не поймем, что они пытаются нам сказать, мы извлечем из этого некоторые уроки. И это будет успех». Обнаружение внеземного сигнала часто называют величайшим открытием, которое когда-либо делала наука. Очевидно, кажется, что это верно для простого акта обнаружения. Это доказало бы нам раз и навсегда, что мы не одиноки; что темные царства космоса наполнены разумом, оглядывающимся на нас. Но когда дело доходит до расшифровки этого сигнала, ориентироваться в последствиях становится гораздо сложнее. Кажется, что это не просто подарок, а скорее открытие ящика Пандоры. Когда дело доходит до SETI, будьте осторожны со своими желаниями».
- НАСА отклоняет астероид, врезав в него космический аппарат (NASA deflects asteroid by smashing spaceship into it) (на англ.) №384 (ноябрь), 2022 г., стр. 20 в pdf - 4,17 Мб
«27 сентября [2022 года] космический аппарат НАСА, проводивший испытание двойного астероидного перенаправления (DART), совершил прямое попадание в свою цель, Диморфос. Теперь, после сбора и анализа данных, космическое агентство объявило, что столкновение успешно подтолкнуло и астероид сошел с пути. Этот успех знаменует собой первый случай, когда человечество изменило движение небесного объекта, и является важным шагом вперед в защите Земли от потенциально разрушительных столкновений с астероидами. (...) После удара телескопы на Земле были сосредоточены на астероиде, чтобы определить, насколько изменилась его орбита вокруг астероида-компаньона Дидима. Исследовательская группа DART теперь подтвердила, что столкновение сократило время обращения на 32 минуты, сократив его с 11 часов 55 минут до 11 часов и 23 минуты. Хотя это может показаться не особенно значительным, даже самый маленький толчок может резко изменить траекторию астероида из-за больших расстояний, которые они преодолевают. (...) Команда все еще собирает данные о столкновении и надеется раскрыть более подробную информацию о столкновении».
- Кэти Мак. Как первые звезды раскололи Вселенную (Katie Mack, How the first stars split the Universe apart) (на англ.) №384 (ноябрь), 2022 г., стр. 32-33 в pdf - 5,10 Мб
"Все начиналось так горячо. Сначала чистое излучение: взятое из какого-то первобытного импульса, ныне потерянного во мраке растянутого пространства-времени, скрытого за огненной стеной, прожигавшей каждый фемтометр [10-15метров] зарождающегося космоса. Не было источника света, не было очага возгорания, от которого можно было бы распространяться, было все, везде, и это повсюду росло. Космос раздувался, пространство убегало от самого себя, распространяя свет по лику творения, пока не образовались капли: материя родилась горячей и кричащей.(...) Вселенная была морем ионов - неспаренных протонов и электронов, с вкраплениями гелия и других легких ядер - рожденных ядерно-горячими, Вселенная выдыхала огонь, который медленно превращался в атомный пепел. Положительно заряженные протоны и отрицательно заряженные электроны скручивались вместе, образуя нейтральные атомы - первые во Вселенной - в основном водород, уже не плазму, не ионы, а газ. Газ охлаждался, стало тихо. Вселенная отдыхала 100 миллионов лет. Мы называем следующую фазу Темными веками. (...) На протяжении эпох космос был заполнен темным водородным туманом, рассеивающимся по мере расширения Вселенной, угасающего её остаточного тепла. (...) Еще несколько атомов здесь; немного тоньше там. Масса атома ничтожна, но дайте ему время, и он найдет своих соседей. Густой туман образовал тучи; самые плотные облака образовывали узлы. Узлы становились тяжелее, вытягивая газ на орбиту вокруг себя, вращаясь и сталкиваясь с такой силой, что газ сжимался до воспламенения. Тот же самый газ, бездействовавший бессчетное количество веков, в центре плотнейшего облака снова превратился в пылающую жаром ядерную печь. Родилась первая звезда: Космический Рассвет. Среди густой космической дымки ожили звезды: крошечные точки ослепительного света, сияющие во тьме. Они сгруппировались там, где собрались самые большие скопления: началась эра галактик. (...) Свет от первых галактик также нес более жесткое излучение: ультрафиолетовое излучение, настолько энергичное, что неосторожный атом водорода мог не возбудить свой электрон, а полностью оторваться от него. Пузыри разрывающего водород галактического света начали расти, проделывая дыры в холодной, тихой массе межгалактического газа. За миллиард лет пузыри заполнили космос (...) Мы все еще изучаем историю о том, как первые звезды разделили Вселенную на части. Мы называем это «реионизацией», и наше знание о ней исходит прежде всего из ее окончания. Ионизированный космос прозрачен для видимого света; когда мы смотрим на Вселенную, на галактики, чей древний свет приходит к нам из более отдаленных времен, мы можем начать видеть угасание этого света, как будто смотрим космическую пленку в обратном порядке - густой нейтральный газ распространяется и окутывает галактики, пока они почти полностью не исчезнут из поля зрения. (...) С новыми телескопами, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба, мы можем заглянуть в эпоху реионизации, фиксируя инфракрасную часть света галактик. С новыми радиотелескопами мы можем добиться еще большего успеха, настроившись на низкие частоты радиоизлучения, излучаемого или поглощаемого самим нейтральным водородом. Чтобы понять реионизацию, нужно знать первые звезды и галактики».
- Стюарт Кларк. Следующая остановка на Луне (Stuart Clark, Next stop the Moon) (на англ.) №384 (ноябрь), 2022 г., стр. 50-57 в pdf - 14,3 Мб
«Любой, кто следил за нашими усилиями по исследованию других планет в течение последних нескольких десятилетий, осознал важность роботов. Это наши механические глаза и уши в отдаленных мирах, и они позволили нам увидеть места, которые в противном случае остались бы окутанными тайной. (...) Дело в том, что роботы-исследователи должны стать более важными, чем когда-либо. «Есть некоторые места в Солнечной системе, куда вы не можете отправить людей, например Венера, или некоторые спутники Юпитера или Сатурна, - говорит профессор Алин Альбу-Шеффер из Института робототехники и мехатроники Немецкого аэрокосмического центра в Мюнхене. - Они слишком далеко и слишком враждебны для людей. Так что, как вы знаете, роботы будут очень важны». И не только в этих отдаленных местах роботы найдут свое предназначение. "Прежде чем люди появятся на Марсе, у нас будут роботы, которые подготовят инфраструктуру", - говорит Альбу-Шеффер. Роботы почти наверняка помогут астронавтам строить лунные базы. Albu-Schaffer является частью возглавляемого Германией проекта ARCHES, сокращенно от Autonomous Robotic Networks to Help Modern Societies, ARCHES объединяет группу экспертов из двух немецких исследовательских центров им. Гельмгольца, Немецкого аэрокосмического центра (DLR) и Института технологии Карлсруэ (KIT), а также Европейское космическое агентство (ESA), чтобы развивать сети роботизированных систем, которые работают в сотрудничестве для исследования планетарных ландшафтов. Вместо одиночных посланников, которые ждут приказов от операторов на Земле, завтрашние планетарные роботы будут работать в командах, общаясь друг с другом с помощью своего искусственного мозга, решая проблемы и достигая целей. Чтобы протестировать такую сетевую систему, Альбу-Шеффер и другие недавно завершили «аналоговая миссия» на склонах вулкана Этна, Сицилия. (...) Аналоговая миссия ARCHES проходила с 13 июня по 9 июля 2022 года. Были реализованы три разных сценария. В первом, названном GEO I, два марсохода (LRU1 и LRU2) и летающий дрон исследовали участок местности, максимально используя встроенную автоматику. Дрон нанес на карту местность с неба, в то время как марсоходы бродили по местности, проводя научные исследования. Центральный стационарный «посадочный модуль» снабжал марсоходы энергией и действовал как станция Wi-Fi, позволяя им общаться друг с другом. (...) Центр управления в близлежащем городе Катания следил за продвижением роботов, но, насколько это было возможно, марсоходы принимали собственные искусственные интеллектуальные решения о том, где размещать научное оборудование, брать пробы грунта и проводить другие геологические исследования. (...) Во втором сценарии, GEO II, к сети DLR присоединились еще два марсохода. Одним из них был марсоход Interact, разработанный Лабораторией взаимодействия человека и робота ЕКА. Этот четырехколесный вездеход управляется дистанционно и оснащен роботизированной рукой-хватателем. Другой был похожим на многоножку гусеничным ходом, поставленным KIT. Его новая ползающая система передвижения означала, что он мог преодолевать гораздо более сложную местность, чем колесные вездеходы. Он также служил ретранслятором связи между посадочным модулем и марсоходом ЕКА, увеличивая радиус действия последнего. В течение четырех дней марсоход ЕКА отбирал образцы горных пород и доставлял их на посадочный модуль. Марсоходом Interact дистанционно управлял человек-оператор, астронавт ЕКА Томас Райтер, который находился в Катании, примерно в 23 км от вулкана Этна. Эта установка имитировала идею присутствия астронавта на станции Gateway (которая должна быть построена на лунной орбите), управляющей марсоходом на поверхности Луны. (...) команда даже установила задержку в одну секунду в сигнале от Райтера к марсоходу, такую же задержку они ожидают увидеть между Gateway и поверхностью Луны. (...) Окончательный сценарий получил название LOFAR и включал в себя совместную работу марсоходов по размещению четырех низкочастотных радиоприемников в оптимальных позициях для создания массива. Приемники были не макетами, а рабочими моделями. После развертывания приемников астрономы Катании использовали их для наблюдения за Юпитером. Они даже уловили радиовсплеск, когда луна Ио прошла через магнитное поле планеты. Астрономы давно мечтают построить большой радиотелескоп на обратной стороне Луны, где он будет затенен от шума наземных радиостанций. Но чтобы сделать это в месте, где нет прямого контакта с Землей, потребуются автономные роботы и астронавты на лунной орбите для наблюдения за строительством. (...) Успехи, достигнутые в рамках проекта ARCHES, выходят за рамки исследования космоса. Они также могут помочь в роботизированном исследовании глубоководной среды на Земле и в местах, где человеку было бы слишком опасно работать, например, при демонтаже атомных электростанций или осмотре поврежденных зданий после катастрофы».
- номер полностью (на англ.) «The Planetary Report» 2022 г. том 42. №4 (декабрь 2022) в pdf - 11,1 Мб
На обложке: Это ослепительное, путешествующее во времени изображение глубокого поля, полученное с помощью JWST, стало первым публично опубликованным научным изображением с телескопа. Это самое глубокое инфракрасное изображение Вселенной на сегодняшний день, показывающее свет, который прошел путь около 13 миллиардов лет, чтобы достичь нас.
Ваше место в космосе. Генеральный директор NYE Билл Най о важной роли пропаганды в доведении красивых космических снимков до общественности.
Краткая история космической съемки.
Первые реакции наших участников на новаторские изображения JWST.
Год в картинках. С запуском JWST это один из наших лучших выпусков "Год в картинках" на сегодняшний день.
Примите участие. Познакомьтесь с новым ведущим Планетарного радио.
Что случилось? Нас ждет танго между Юпитером и Венерой.
Космическое искусство. Мы мечтаем о видах троянских астероидов, которые Люси из НАСА принесет нам
- Грег Свенсон. Сбить температуру (Greg Swanson, Beat the heat) (на англ.) №385 (декабрь), 2022 г., стр. 8-9 в pdf - 4,70 Мб
"Эта структура [см. фотографию] может стать ключом к посадке экспериментов, оборудования и, возможно, даже людей на Марс. И он надувной. Но это не для того, чтобы смягчить удар о поверхность планеты; это для того, чтобы пережить жару при возвращении в атмосферу. НАСА разрабатывает его в качестве альтернативы жестким теплозащитным экранам, которые в настоящее время используются для защиты полезных грузов при прохождении через атмосферу планеты. Чем больше тепловой экран, тем больше тепла он может поглощать, поскольку создает сопротивление, замедляющее полет для более безопасной посадки. Проблема в том, что размеры жесткого теплозащитного экрана ограничены размером ракеты, внутри которой он должен поместиться. Надувной щит, однако, можно уложить для запуска, а затем раздуть до большего размера, когда он будет развернут. Этот аппарат в надутом состоянии имеет ширину шесть метров, и, если все пойдет хорошо, к тому времени, когда вы прочтете это, он пройдет свое первое испытание (войдя в атмосферу Земли с низкой орбиты)."
- Британская земная станция Гунхилли начала отслеживать траекторию полета «Артемиды-1» НАСА (The UK's Goonhilly Earth Station has started tracking the path of NASA's Artemis 1) (на англ.) №385 (декабрь), 2022 г., стр. 14-15 в pdf - 2,00 Мб
"Миссия НАСА "Артемида-1" успешно стартовала 16 ноября [2022 года], ракета системы космического запуска (SLS) отправила капсулу "Орион" без экипажа на Луну. (...) Вскоре после запуска земная станция "Гунхилли", базирующаяся в Корнуолле, приняла радиосигналы, посылаемые с капсулы миссии "Орион", отделившаяся от ракеты-носителя SLS, чтобы начать свою миссию всерьез. Огромная система радиосвязи в настоящее время отслеживает траекторию космического корабля, совершающего свое 25-дневное путешествие к Луне и за её пределы, и передает данные непосредственно ученым НАСА в США. (...) На протяжении всего своего 2 000 000-километрового полета туда и обратно он [Орион] будет находиться под бдительными глазами Гунхилли. Средство радиосвязи также будет отслеживать комплекс шести из 10 миниатюрных спутников CubeSat, запущенных Orion. (...) Планы по строительству Lunar Gateway - небольшой космической станции на орбите вокруг Луны - в настоящее время намечен на 2027 год. Опять же, британская наука участвует в этой миссии. Исследователи из Имперского колледжа Лондона создают датчик, который будет отслеживать космические и солнечные лучи, чтобы исследовать их воздействие на астронавтов и оборудование, в то время как коммерческое предприятие Thales Alenia Space UK разрабатывает модуль дозаправки ESPRIT, который позволит космическому кораблю безопасно дозаправляться на орбите."
- Кэти Мак. Как паранойя холодной войны привела к новой взрывоопасной проблеме (Katie Mack, How Cold War paranoia led to a new explosive problem) (на англ.) №385 (декабрь), 2022 г., стр. 28-29 в pdf - 2,27 Мб
"В 1960-х годах, во время холодной войны, американские военные развернули группу спутников под названием Vela для мониторинга Земли и близлежащего космоса на предмет характерных вспышек высокоэнергетического излучения (гамма-лучей и рентгеновских лучей), которые выдали бы местоположение секретных испытаний ядерного оружия, даже если бы они проводились там, за Луной. Однако первые события, которые наблюдал Вела, не были похожи на вспышку, которую могла бы произвести ядерная бомба, и, казалось, исходили из глубокого космоса. (...) Наблюдатели заметили, что вспышки появлялись по всему небу, без концентрации в каком-либо определенном направлении. Польский астроном Богдан Пачиньский отметил, что осталось только два варианта. Первое: они находятся очень близко, предположительно, возникают из близлежащих звезд; или второе: они так далеко, что должны находиться в далеких галактиках. (...) у нас были веские основания думать, что они не были настолько близки, что оставляло космологические расстояния единственной возможностью. В настоящее время считается, что GRB [гамма-всплески] имеют два источника. "Короткий" гамма-всплеск возникает в результате столкновения двух нейтронных звезд. 'Длинный' ГАММА-всплеск возникает, когда массивная, быстро вращающаяся звезда коллапсирует сама на себя, создает сверхновую и в процессе вызывает выброс энергичных струй излучения через полюса звездного остатка. Длинные ГАММА-всплески появились в новостях в начале октября [2022], когда то, что, возможно, было самой яркой вспышкой, когда-либо зарегистрированной, осветило космос с такой силой, что временно ослепило несколько спутников и изменило передачу радиоволн, нарушив ионосферу Земли. (...) Предварительный анализ вспышки предполагает, что звезда была настолько массивной, что после взрыва превратилась в черную дыру, а последующие наблюдения обнаружили послесвечение оптического излучения, которое, по-видимому, связано со сверхновой. (...) ГАММА-всплеск может вызвать разрушения далеко за пределами своей собственной солнечной системы. По некоторым оценкам, планета на пути взрыва может быть практически уничтожена даже на расстоянии 200 световых лет, а воздействие на атмосферу может ощущаться еще дальше. (...) Стоит ли нам беспокоиться? Вероятно, нет. Из 1700 или около того зарегистрированных гамма-всплесков ближайший находился на расстоянии миллиарда световых лет. И, насколько мы можем судить, ни одна из близлежащих звезд не является достаточно массивной, чтобы представлять угрозу, и у нас также нет оснований полагать, что существуют какие-либо близкие пары нейтронных звезд, которым грозит столкновение в ближайшее время. Как астрономы, мы благодарны за GRBS: они помогают нам точно узнать, как и почему звезды взрываются таким впечатляющим образом".
- Стюарт Кларк. Первый год Джеймса Уэбба в космосе (Stuart Clark, James Webb's first year in space) (на англ.) №385 (декабрь), 2022 г., стр. 44-57 в pdf - 12,6 Мб
"От самых глубоких областей космоса до самого дома, до небесных задворков нашей Солнечной системы, нет ни одной области Вселенной, которую JWST [Космический телескоп Джеймса Уэбба] не мог бы осмысленно исследовать. (...) [Ранняя Вселенная] Одна из научных целей JWST это заглянуть в отдаленные уголки Вселенной, чтобы увидеть, как родились первые галактики. (...) первое изображение, которое было выпущено (...), было изображением "глубокого поля" (...), сосредоточенным вокруг скопления галактик SMACS 0723 (...) сам SMACS 0723 находится на расстоянии 4,6 миллиарда световых лет от нас. Его мощное гравитационное поле действует как увеличительное стекло для более отдаленных галактик позади. (...) В одном случае было измерено, что свет от далекой галактики путешествовал в космосе в течение 13,1 миллиарда лет, прежде чем был собран телескопом. (...) Возможно, самое удивительное в первом изображении глубокого поля JWST - это не только количество галактик, но и скорость, с которой он может делать такие снимки - всего за несколько часов, а не дней. (...) Астрономы заметили, что телескоп также запечатлел слабую дугу еще более далекой галактики, искаженную одной из галактик, которые они изучали. Поскольку форма линзованной галактики зависит от массы линзирующей галактики, теперь у них есть способ измерения массы галактики, которого у них раньше не было. [Галактики и черные дыры] JWST изучал квинтет Стефана с его инструментами NIRCam и MIRI. В частности, изображения MIRI стали неожиданностью, потому что формы галактик оказались не такими, как ожидали астрономы. Phantom Galaxy M74 также обеспечил прибору MIRI еще один ошеломляющий успех. Расположенная на расстоянии 32 миллионов световых лет от нас, M74 представляет собой спиральную галактику, которую мы видим почти точно лицом к лицу. (...) Но никто раньше не видел ее так ясно. Впервые можно увидеть спиральные рукава галактики, где происходит звездообразование, достигающие самого центра галактики. (...) Наблюдения JWST позволят астрономам более точно определить области звездообразования, измерить массы и возраст звездных скоплений и раскрыть физическую и химическую природу пылинок, дрейфующих по галактикам. [Жизненный цикл звезд] Одна из областей, в которой инфракрасная астрономия преуспевает, - это изучение облаков, в которых формируются звезды. (...) По сути, те самые вещи, которые закрывают нам обзор звездных питомников на визуальных длинах волн, становятся почти прозрачными в инфракрасном диапазоне. Другим изображением, опубликованным JWST, был вид NIRCam области звездообразования NGC 3324 в туманности Карина, расположенной на расстоянии 7500 световых лет. (...) Звезды расположены в верхней части изображения, но их действие привело к образованию пузыря в окружающем материале. (...) Это на самом деле горячий газ, наэлектризованный светом звезд, отрывающийся от более плотной окружающей материи. Он несет с собой часть пыли. (...) Одним из самых знаковых снимков, когда-либо выпущенных Хабблом, были Столпы Творения. Это области звездообразования в гораздо большем облаке межзвездного газа, известном как туманность Орла. JWST теперь наблюдал этот же регион с помощью своих приборов NIRCam и MIRI (...) Одним из ярких моментов нового изображения NIRCam являются случайные ярко-оранжевые элементы, видимые вблизи концов 'пальцев'. Это ударные волны, создаваемые молодыми звездами внутри, которые только начали вырабатывать энергию путем ядерного синтеза. Когда начались эти мощные процессы, огромные струи вещества выбрасываются со сверхзвуковой скоростью, которые сталкиваются с пыльным коконом, окружающим каждую звезду, сдувая этот материал и открывая новорожденную звезду Вселенной. (...) [Экзопланеты] (...) когда дело доходит до исследования экзопланет, самый большой вклад JWST заключается в несомненно, его способность расщеплять получаемый им свет на спектры. (...) инфракрасный спектр небесного объекта может выявить его химический состав. Это именно то, что астрономы сделали с помощью прибора NIRISS JWST на экзопланете WASP-96 b. (...) WASP-96 b примечателен тем, что он часто проходит перед своей родительской звездой. Таким образом, небольшая часть света звезды проходит через атмосферу экзопланеты, где составляющие ее атомы и молекулы поглощают свои предпочтительные длины волн. Это проявляется как падение интенсивности на этих длинах волн. В данном конкретном случае JWST показал, что WASP-96 b содержал водяной пар в своей атмосфере. (...) Следующим этапом этого исследования является распространение этой работы на все меньшие и меньшие экзопланеты, в конечном итоге анализируя миры размером с Землю. Это сложнее, потому что меньшие миры имеют менее плотную атмосферу, но астрономы настроены оптимистично. (...) [Планетные системы] Он [JWST] также нацелен на некоторые планеты нашей собственной Солнечной системы. (...) Например, Большое красное пятно Юпитера, штормовая система настолько большая, что может поглотить всю планету Земля, находится так высоко в атмосфере планеты, что кажется чрезвычайно ярким в инфракрасном диапазоне длин волн. Более глубокие слои облаков и дымки по контрасту кажутся намного темнее. На этом снимке также видны полярные сияния на северном и южном полюсах планеты. (...) JWST также сфокусировал NIRCam на далеком Нептуне. (...) Нептун виден не так подробно, но результаты схожи. (...) это все еще первые дни. Изображения, которые были опубликованы до сих пор, больше похожи на доказательства концепции, чем на полные научные результаты. Они представляют собой обещание вовлеченных астрономов, что телескоп работает и что за этим последуют анализы, результаты и открытия".
- Бен Сарао. Космический телескоп Джеймса Уэбба и запуск Artemis I лучшие достижения года (Ben Sarao, James Webb Space Telescope and Artemis I launch top year's accomplishments) (на англ.) «Aerospace America», том 60, №11 (декабрь), 2022 г., стр. 81 в pdf - 828 кб
2022 год в обзоре, представленном Комитетом по истории Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): "В июле [2022 года], после почти 30 лет разработки, космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА впервые зафиксировал вид Вселенной. (...) Уэбб изначально был известен как Next Generation Space Telescope. (...) В 2002 году администратор НАСА Шон О'Киф переименовал Next Generation Space Telescope в честь Джеймса Уэбба, второго администратора НАСА. В течение последних нескольких лет в научном сообществе возникли разногласия, некоторые призывали НАСА снова переименовать телескоп из-за утверждений о том, что Уэбб, будучи заместителем секретаря Госдепартамента США в начале 1950-х годов, участвовал в том, что позже стало известно как Лавандовая паника, в результате которой государственные служащие были уволены или подверглись давлению подать в отставку из-за своей сексуальной ориентации. НАСА поручило своему историческому управлению провести расследование, и в отчете, опубликованном в ноябре [2022 года], следователи заявили, что они "не нашли доказательств того, что [Джеймс] Уэбб был либо лидером, либо сторонником увольнения государственных служащих за их сексуальную ориентацию". В пресс-релизе НАСА говорится, что поэтому оно не планирует измените имя. (...) В ноябре [2022 года] НАСА провело первый запуск ракеты SLS, запустив миссию "Артемида I", облет вокруг Луны с беспилотный капсулой "Орион". "Орион" должен был приземлиться в декабре [2022 года], приводнившись в Тихом океане. (...) Декабрь [2022] - 50-я годовщина "Аполлона-17", последней миссии НАСА на Луну с экипажем и последнего посещения людьми лунной поверхности. (...) Февраль [2022] - 50-я годовщина того, как космический аппарат НАСА "Маринер-9" выполнил свою основную задачу по картографированию почти 70% поверхности Луны. Поверхность Марса с двумя телевизионными камерами. "Маринер-9" был первым КА, вышедшим на орбиту другой планеты. Заметные международные аэрокосмические события в этом году [2022] включали план Национального космического управления Китая побить мировой рекорд по количеству космических запусков за один год с 60 запусками. (...) ЕКА уведомило Роскосмос о приостановке работ над миссиями "Луна-25", "Луна-26" и "Луна-27" (...) Запуск российской "Луны-25", который планировался на сентябрь [2022], был отложен из-за технического сбоя доплеровского датчика скорости и расстояния. По данным российского информационного агентства ТАСС, запуск "Луны-25" запланирован на сентябрь 2023 года."
Далее - 2023 г.
Назад - 2021 г.