Статьи в журнале «Scientific American» 2022 - 2023 гг.

1. Дава Собель. Другие миры в нескольких словах (Dava Sobel, Other worlds in few words) (на англ.) том 326, №3 (март), 2022 г., стр. 24-25 в pdf - 2,40 Мб
   «Следующее хайку [тип краткой поэзии родом из Японии], написанное в традиционном трехстрочном формате из 17 слогов группами ученых-планетологов, обобщает результаты исследований, представленных на 52-й Лунной и планетарной научной конференции, которая состоялась 15-19 марта 2021 г.». - Шесть хайку приводится; вот три из них: [1] Результаты исследований: «Подробное картографирование хлоридов в Terra Sirenum, Марс» - хайку: «Океаны давно исчезли / Сухая, потрескавшаяся земля, не осталось и следа / Но вкус соли». - [2] Результаты исследования: «Сезонные изменчивости глобального поля ветра Титана» - хайку: «Вихри Титана / О, как они дуют! Какая ярость! / И как они меняются!» - [3] Результаты исследования: «Обитаемость облачных миров: пересекающиеся ограничения и неизвестные» - хайку: «Почему облака не зеленые: / Где есть вода, есть жизнь* / * Есть исключения».
   Подпись к фотографии: «Этот вид на марсианский Тил-Ридж был сделан марсоходом НАСА Curiosity в 2019 году».
   
2. Дэниел Оберхаус. Разговор на длинной дистанции) (Daniel Oberhaus, Long-Distance Call) (на англ.) том 326, №6 (июнь), 2022 г., стр. 12-14 в pdf - 1,23 Мб
   «Если мы когда-нибудь столкнемся с разумной жизнью за пределами Земли, ключевым первым вопросом будет: «Как мы можем общаться?» Международная группа исследователей во главе с Джонатаном Х. Цзяном из Лаборатории реактивного движения НАСА недавно подробно описала новое послание, предназначенное для связи с внеземными получателями, попытка отправить сообщение, которое мог бы понять внеземной разум. «Маяк в Галактике», состоящий из 13 частей, обновляет сообщение Аресибо 1974 года - первую попытку человечества отправить сообщение, которое мог бы понять внеземной разум. Цзян и его коллеги предлагают направить сообщение на плотное кольцо звезд вблизи центра Млечного Пути, где, вероятно, находятся многообещающие планеты. В передаче также есть недавно разработанный обратный адрес, который поможет любым инопланетным слушателям точно определить наше местоположение, чтобы они могли, как надеются исследователи, начать межзвездный разговор. (...) Почти все сообщения, которые люди до сих пор транслировали в космос, начинаются с попытки установить точки соприкосновения с использованием фундаментальной науки и математики, которые, по-видимому, знакомы как нам, так и любым инопланетянам, достаточно продвинутым, чтобы принимать радиосигнал. Но ученые должны выбрать, как кодировать эти понятия. (...) Растровое изображение - это логичный подход; включение/выключение, присутствие/отсутствие бинарной системы, кажется, было бы признано любым разумным видом. (...) даже если космическим пришельцам удастся расшифровать сообщение, они могут не увидеть никаких изображений внутри. (...) После первоначальной передачи простого числа, чтобы пометить трансляцию как искусственную, в сообщении Цзяна используется этот инопланетный алфавит, чтобы представить нашу систему счисления с основанием 10 и основы математики. Затем в послании используется универсальное явление - радиоволна, которую испускает атом водорода при переключении энергетических состояний, - чтобы объяснить идею времени и отметить, когда передача была отправлена с Земли. В сообщении также представлены общие элементы периодической таблицы, а также описана структура и химический состав ДНК. Последние страницы потенциально наиболее интересны инопланетянам, но и менее всего понятны. На них изображены мужчина и женщина, карта поверхности Земли, схема нашей Солнечной системы и радиочастота, которую инопланетяне должны использовать, чтобы ответить на сообщение. Кроме того, они предлагают координаты нашей Солнечной системы, привязанные к местонахождению шаровых скоплений - стабильных и плотно упакованных групп от тысяч до миллионов звезд, которые, вероятно, знакомы наблюдателям за космосом в любой точке галактики. (...) Гораздо более глубокий вопрос заключается в том, должны ли мы посылать сообщение вообще, споры между многими исследователями SETI [Поиск внеземного разума]: могут ли все эти усилия быть пустой тратой времени или может ли это спровоцировать атаку со стороны вредоносных объектов? (...) Многие настаивают на том, что потенциальные выгоды от «активной SETI» намного перевешивают риски. Утверждается, что первый контакт станет одним из самых важных событий в истории нашего вида - и если мы будем просто ждать, пока кто-нибудь позвонит нам, этого может никогда не произойти. (...) Любой инопланетянин, способный отправиться на Землю, скорее всего, будет более чем способен обнаружить признаки жизни в химических сигнатурах нашей атмосферы или в электромагнитном излучении, которое просачивалось из наших радиоприемников, телевизоров и радарных систем в течение прошлого столетия."
   
3. Тим Фолджер. Путешественники к звездам (Tim Folger, Voyagers to the Stars) (на англ.) Scientific American», том 327, №1 (июль), 2022 г., стр. 26-41 в pdf - 2,92 Mб
   «[Гэри] Фландро [в то время докторант аэронавтики в Калифорнийском технологическом институте], работавший неполный рабочий день в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Пасадене, штат Калифорния, получил задание найти наиболее эффективный способ отправить космический зонд к Юпитеру или, возможно, даже к Сатурну, Урану или Нептуну. Используя любимый точный инструмент инженеров 20-го века - карандаш - он начертил орбитальные пути этих гигантских планет и обнаружил нечто интригующее: в конце 1970-х и начале 1980-х годов, все четыре были бы нанизаны, как жемчужины, на небесное ожерелье по длинной дуге с Землей. Это совпадение означало, что космический аппарат мог получать прирост скорости от гравитационного притяжения каждой планеты-гиганта, которую он пролетал (...) Фландро рассчитал, что повторные гравитационные ассистенты, как их называют, сократили бы время полета между Землей и Нептуном с 30 до 12 лет. Если бы это продолжалось, космический корабль должен был быть запущен к середине 1970-х годов. Как оказалось, НАСА построит два космических корабля, чтобы воспользоваться этой возможностью, которая выпадает раз в жизни. «Вояджер-1» и «Вояджер-2», идентичные во всех деталях, были запущены с разницей в 15 дней летом 1977 года. После почти 45 лет пребывания в космосе они все еще функционируют, каждый день отправляя данные на Землю из-за пределов Солнечной системы, дальше известных планет. Они путешествовали дальше и просуществовали дольше, чем любой другой космический аппарат в истории. И они перешли в межзвездное пространство, согласно нашему лучшему пониманию границы между сферой влияния Солнца и остальной галактикой. Это первые объекты, созданные человеком, которым удалось это сделать, и это различие сохранится, по крайней мере, еще несколько десятилетий. (...) В начале своего путешествия, четыре десятилетия назад, "Вояджеры" предоставили изумленным исследователям первые снимки спутников Юпитера и Сатурна крупным планом, открыв существование действующих вулканов и ледяных полей с трещинами на мирах, которые, по мнению астрономов, должны были инертны и изрыт кратерами, как наша луна. В 1986 году «Вояджер-2» стал первым космическим кораблем, пролетевшим мимо Урана; три года спустя он прошел мимо Нептуна. Пока это единственный космический аппарат, совершивший такие путешествия. (...) Однако их замечательная одиссея наконец подходит к концу. В этом году НАСА планирует начать отключение некоторых систем «Вояджеров», чтобы восполнить оставшиеся запасы энергии космическихаппаратов, чтобы продлить их беспрецедентные путешествия примерно до 2030 года. (...) Инженеры НАСА оснастили компьютеры кораблей 69 килобайтами памяти, меньше, чем стотысячная емкость типичного смартфона. (...) Все данные, собранные приборами космического аппарата, будут храниться на восьмидорожечных магнитофонах, а затем передаваться на Землю с помощью 23-ваттного передатчика - с уровнем мощности лампочки холодильника. Чтобы компенсировать слабый передатчик, оба "Вояджера" несут параболические антенны шириной 12 футов [3,7 м] для отправки и приема сигналов. (...) "Вояджер-1" достиг Юпитера в марте 1979 года, через 546 дней после запуска. «Вояджер-2» по другой траектории прибыл в июле того же года. Оба космических аппарата были спроектированы как стабильные платформы для своих видеокамер, которые использовали красный, зеленый и синий фильтры для получения полноцветных изображений. (...) Казалось, что каждое изображение приносило новое открытие: у Юпитера были кольца; Европа, одна из 53 названных лун Юпитера, была покрыта потрескавшейся ледяной корой, толщина которой, по оценкам, превышает 60 миль. (...) «Вояджер-1» пронесся через кольца Сатурна (получив тысячи ударов от пылинок), пролетел мимо Титана, луны, окутанной оранжевым смогом, и затем направился «на север» из плоскости планет. «Вояджер-2» в одиночку отправился к Урану и Нептуну. В 1986 году «Вояджер-2» обнаружил 10 новых спутников вокруг Урана и добавил планету в растущий список кольцеобразных миров. (...) Три года спустя, пройдя около 2 980 миль [4 800 км] над лазурной метановой атмосферой Нептуна, «Вояджер-2» зафиксировал самую высокую скорость ветра среди всех планет Солнечной системы: до 1 000 миль в час [1 600 км в час]. Было обнаружено, что самый большой спутник Нептуна, Тритон, является одним из самых холодных мест в Солнечной системе с температурой поверхности -391 градус по Фаренгейту (-235 градусов по Цельсию). (...) [Карл] Саган призвал официальных лиц НАСА, чтобы "Вояджер-1" передал последнюю серию изображений. Итак, в День святого Валентина в 1990 году зонд направил свои камеры обратно на внутреннюю часть Солнечной системы и сделал 60 финальных снимков. Самый запоминающийся из них, прославленный Саганом как «Бледно-голубая точка», запечатлел Землю с расстояния 3,8 миллиарда миль [6 миллиардов километров]. Это остается самым далеким портретом нашей планеты из когда-либо сделанных. Земля, скрытая бледным солнечным светом, отражающимся от оптики камеры, едва видна на изображении. Он не занимает даже полный пиксель. (...) межзвездное пространство (...) начинается там, где явление, называемое солнечным ветром, заканчивается. (...) 25 августа 2012 г. (...) "Вояджер-1" наконец пересек гелиопаузу. (...) Хотя "Вояджер-1" действительно обнаружил ожидаемый скачок плотности плазмы - его детектор плазменных волн (...) зафиксировал 80-кратное увеличение - не было никаких признаков изменения направления окружающего магнитного поля. (...) Когда "Вояджер-2" достиг межзвездной береговой линии в ноябре 2018 года, ему также не удалось обнаружить сдвиг магнитного поля. (...) Некоторые исследователи считают, что "Вояджеры" еще не покинули гелиосферу. (...) Однако большинство людей, работающих в этой области, были убеждены резким скачком галактических космических лучей и плотности плазмы, измеренным "Вояджерами". (...) Межзвездный зонд мог бы ответить на один из самых фундаментальных вопросов о гелиосфере. (...) Даже после того, как "Вояджеры" будут полностью заглушены, их путешествия продолжатся. Еще через 16 700 лет «Вояджер-1» пролетит мимо нашей ближайшей соседней звезды, Проксимы Центавра, а через 3 600 лет - «Вояджер-2». Затем они продолжат вращаться вокруг галактики в течение миллионов лет. Они все еще будут там, более или менее нетронутыми, спустя эпохи после того, как наше солнце разрушится и гелиосферы больше не будет, не говоря уже об одной бледно-голубой точке. В какой-то момент своего путешествия им, возможно, удастся передать последнее сообщение. (...) Послание передается по другой старинной технологии: две пластинки. Однако это не стандартная пластиковая версия. Они сделаны из меди, покрыты золотом и запечатаны в алюминиевую крышку. В так называемых «золотых пластинках» закодированы образы и звуки, призванные дать некоторое представление о мире, из которого пришли «Вояджеры».
   
4. Ребекка Бойл. Новая гонка на Луну (Rebecca Boyle, The New Race to the Moon) (на англ.) том 327, №2 (август), 2022 г., стр. 72-77 в pdf - 1,09 Мб
   «Когда-нибудь в следующие четыре или пять месяцев первые американские лунные миссии за полвека вернутся на спутник Земли. Прибывшие не будут людьми - по крайней мере, пока - и даже не будут построены правительством. Будущий лунный флот будет состоять из частных космических кораблей, на которых будут проводиться научные эксперименты и доставляться грузы для платежеспособных клиентов, в том числе НАСА. Посадочный модуль Peregrine от Astrobotic должен эксплуатироваться на новой ракете United Launch Alliance Vulcan Centaur, первый полет которой запланирован на конец 2022 года. Конкурирующий лунный стартап Intuitive Machines собирается запустить свой лунный посадочный модуль Nova-C на ракете SpaceX Falcon 9 к концу этого года. Ожидается, что в следующие шесть лет последуют еще дюжина фирм, которые груз, который варьируется от магнитометра и материалов для будущего лунного базового лагеря до небольшого количества кремированных человеческих останков.(...) Хотя у таких компаний, как SpaceX, есть планы по запуску кораблей с экипажем на Луну, ни одна из них не прошла стадию прототипа, так на данный момент гонку новолуния проводят небольшие компании, такие как Astrobotic. НАСА не вышло из бизнеса космических кораблей; его программа «Артемида», родственная миссиям «Аполлон», направлена на возвращение людей на лунную поверхность к 2025 году. (...) Но передача этих небольших, краткосрочных миссий на аутсорсинг промышленным предприятиям является частью современной стратегии НАСА, заключающейся в том, чтобы платить частным компаниям за их выполнение. на часть нагрузки. (...) Со своей стороны, компании надеются, что их грузовые перевозки, субсидируемые НАСА, станут толчком к новому экономическому буму (...) ажиотаж будет связан с лунными металлами, водой и гелием - материалами, которые могут стать ценными, если ракеты должны были начать запуск в Солнечную систему с лунной базовой станции. (...) Конечно, устойчивость любого частного предприятия зависит от зарабатывания денег, и перспективы золотой лихорадки на Луне все еще спекулятивны. Действительно ли существует устойчивый рынок для коммерческих лунных посадочных модулей? Это зависит от того, кого вы спросите, и от того, на что способен новый парк роботов. (...) В 2018 году НАСА создало программу коммерческого обслуживания лунной полезной нагрузки (CLPS) стоимостью 2,6 миллиарда долларов США, утверждая, что схема с высоким риском и высоким вознаграждением позволит увеличить объем научных исследований за доллар НАСА, одновременно стимулируя рост молодого лунного рынка. В соответствии с CLPS (...) НАСА платит частным компаниям за строительство посадочных модулей, вездеходов и других инструментов, а также за проведение на них научных экспериментов. (...) По состоянию на апрель 2022 года CLPS заключила контракты на семь поставок с четырьмя компаниями: Astrobotic, Intuitive Machines, Firefly Aerospace и Masten Space Systems. Peregrine компании Astrobotic и два посадочных модуля Intuitive Machines Nova-C будут запущены первыми, запуск которых запланирован на конец 2022 года. (...) Эксперименты не будут единственным грузом в первых частных лунных миссиях. (...) Но если миссии приземлятся благополучно, они также принесут много научных результатов, возможно, ответив на некоторые из самых неотложных вопросов, которые у нас все еще есть о Луне. (...) Первые несколько наград за эксперименты CLPS достались простым и дешевым научным приборам. (...) В ходе своей первой миссии, намеченной на четвертый квартал 2022 года, лунный посадочный модуль Peregrine от Astrobotic доставит два десятка полезных грузов (...) к Lacus Mortis, шестиугольной лавовой равнине на северо-восточном склоне ближней стороны Луны. Один из Nova-C компании Intuitive Machines доставит шесть полезных грузов к Oceanus Procellarum, обширной темной равнине на западном краю Луны. Другой должен принести масс-спектрометр и бур под названием PRIME-1, который будет извлекать и пробовать лунный лед в районе южного полюса. В более поздних миссиях будут предприняты попытки исследовать более смелые участки с более интересными геологическими особенностями и, среди прочего, будут доставлены инструменты для изучения магнитного поля и геологии Луны. Компания Astrobotic даже выиграла контракт на 199,5 млн долларов США на поставку большого марсохода VIPER, крупной научной миссии, которая займется разведкой воды на Южном полюсе в 2023 году. (...) Все эти миссии ответят на ключевые вопросы исследования, продемонстрируют новые технологии. Надо подготовить ученых и астронавтов к возможному прибытию людей и, если партнеры по отрасли исполнят их желание, стимулировать новый вид лунной экономики. (...) Возьмем лунную воду, которой может быть много внутри постоянно затененных кратеров. Со временем и усилиями вода теоретически может быть разделена на составные части, кислород и водород, для использования в качестве ракетного топлива. Тем не менее, добыча лунной воды будет прибыльной только в том случае, если на Луне в конечном итоге появится активная стартовая площадка, которая позволит создать экономику исследования Солнечной системы. Кроме того, создание инфраструктуры для преобразования воды в ракетное топливо на другом небесном теле будет затруднено, даже если рынок для этого существует. (...) Лунные ученые, как правило, двояко относятся к перспективам дешевых и частых частных полетов на Луну. (...) Некоторые ученые, с которыми я разговаривал (...) [отметили], что многочисленные небольшие миссии CLPS могут не позволить проводить такую науку, которую можно делать лучше всего с более крупной миссией. (...) CLPS может оказаться более устойчивым перед лицом сокращения бюджета или политики, чем более крупные и дорогие чисто государственные проекты. До сих пор администрация Байдена приняла программу Artemis, начатую при Трампе, и продолжала финансировать контракты CLPS, что удивило некоторых селенологов, привыкших к переменчивым политическим ветрам всякий раз, когда новый президент вступает в должность. (...) В то время как «Аполлон» был демонстрацией американского интеллекта и геополитической мощи, эти новые миссии полвека спустя продемонстрируют нынешнюю версию субсидируемого государством капитализма в стране, в конечном итоге разделив контроль - и кредит - с предпринимателями. Ученые, которые просто хотят больше узнать о мире-компаньоне Земли, должны получить ответы независимо от того, кто запускает корабли».
   
5. Сет Флетчер. Портрет черной дыры (Seth Fletcher, Portrait of a Black Hole) (на англ.) том 327, №3 (сентябрь), 2022 г., стр. 48-53 в pdf - 3,15 Мб
   «Ученые долгое время считали, что только сверхмассивная черная дыра может объяснить движение звезд [в центре Галактики], но до этого года они не решались прямо сказать об этом. Например, когда астрономы Рейнхард Гензель и Андреа Гез (поделили Нобелевскую премию по физике 2020 года), в их цитировании указано, что они награждены за «открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики», а не за открытие «черной дыры». Этот объект известен как Стрелец A*. Однако этой весной [2022 года] астрономы, работающие на Телескопе Горизонта Событий (EHT), уладили этот вопрос, обнародовав первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. (...) Черные дыры улавливают все, что падает внутрь, включая свет, поэтому они в самом прямом смысле невидимы. Но они так сильно искажают пространство-время вокруг себя, что, когда они освещаются светящимися потоками падающей материи, измельченной в их гравитационном поле захвата, они отбрасывают «тень». Тень примерно в два с половиной раза больше, чем горизонт событий черной дыры, граница в пространстве-времени, через которую ничего, что проходит, никогда не может вернуться. EHT зафиксировал изображения этой тени с помощью метода, называемого интерферометрией со сверхдлинной базой (VLBI), который объединяет радиообсерватории на нескольких континентах, чтобы сформировать виртуальный телескоп размером с Землю, инструмент с самым высоким разрешением во всей астрономии.(...) Ученые (...) потратили годы на анализ необработанных данных и преобразование их в изображение (...) Стрелец А* постоянно меняется. (...) материя вращается вокруг Стрельца А* так быстро, что изменяется "минута за минутой". (...) За десятилетия исследований с помощью всевозможных телескопов астрономы уже знали основные параметры Стрельца А* (его массу, диаметр и расстояние от Земли) с большой точностью. Теперь, наконец, они получили возможность наблюдать за его эволюцией - наблюдать, как он питается вспыхивающими, мерцающими потоками материи - в реальном времени. (...) Стрелец А* скрыт многослойной завесой. Первый слой - галактическая плоскость - 27 000 световых лет звёзд, газа и пыли, которые блокируют видимый свет. Радиоволны беспрепятственно проходят через галактическую плоскость, но их заслоняет второй слой завесы - рассеивающий экран, турбулентный участок пространства, где вариации плотности межзвёздной среды сбивают радио волны слегка отклоняют от курса. Последний слой, скрывающий Стрелец A*, - это падающая материя, окружающая саму черную дыру. (...) Внешние слои материи излучают более длинноволновый свет - те же длины волн, с которыми традиционно работает РСДБ. (... ) В конце 1990-х - начале 2000-х гг. появилось новое поколение коротковолновых радиотелескопов - телескопов, которые, если их дополнить большим количеством специального оборудования, могли бы участвовать в РСДБ-наблюдениях на микроволновых частотах, которые, как считается, исходят из края тени Стрельца А*. (...) Первое предсказание теней черных дыр было сделано в 1973 году, когда физик Джеймс Бардин показал, что черная дыра на ярком фоне создает силуэт. Он решил, что «кажется, нет никакой надежды наблюдать этот эффект». Однако в 2000 году астрофизики Хейно Фальке, Фульвио Мелиа и Эрик Агол продемонстрировали, что радиотелескоп размером с Землю, собирающий микроволны, должен быть в состоянии увидеть тень Стрельца A*. (...) Первая официальная встреча по запуску проекта [построения виртуального радиотелескопа планетарного масштаба] состоялась в январе 2012 года, и родился Телескоп Горизонта Событий. (...) В течение 10 дней в апреле 2017 года телескопы в Северной Америке, Южной Америке, на Гавайях, в Европе и Антарктиде коллективно изучали галактический центр и другие черные дыры, собрав 65 часов данных на 1024 восьмитерабайтных жестких дисках, которые были отправлены банкам суперкомпьютеров в Массачусетсе и Германии для корреляции. Спустя пять лет воодушевленные исследователи EHT продемонстрировали миру, что их эксперимент сработал. (...) Изображение EHT подтвердило основы. Мы давно знаем, что Стрелец A* находится на расстоянии около 27 000 световых лет. Годы, потраченные на отслеживание орбит звезд вокруг Стрельца A* с помощью инфракрасных телескопов, уже дали астрономам точное измерение массы черной дыры, эквивалентной примерно четырем миллионам солнц. (...) можно рассчитать ожидаемый размер тени черной дыры. Конечно же, изображение соответствует предсказанию. Тень имеет диаметр 52 угловых микросекунды, а это означает, что для нас здесь, на Земле, она, по формулировке астрономов, размером с «пончик на Луне». (...) Измеряя спектры света, исходящего от объекта (...), астрономы давно определили, что вещество, вращающееся вокруг черной дыры, представляет собой диффузный газ из электронов и протонов. (...) Наблюдения с рентгеновского телескопа «Чандра» показывают, что черная дыра притягивает эту материю из атмосфер звёзд, вращающихся вокруг него. (...) менее 1 процента вещества, захваченного гравитацией черной дыры, когда-либо достигает горизонта событий. Это объясняет, почему черная дыра такая тусклая. (...) 11 апреля 2017 года Стрелец А* произвел яркую рентгеновскую вспышку. Причиной, скорее всего, было скручивание и рекомбинация магнитных полей внутри материи, вращающейся вокруг черной дыры, - та же основная динамика, которая вызывает солнечные вспышки в нашей собственной звезде. Непосредственное наблюдение за этими вспышками является главной целью будущих кампаний. (...) Наблюдения EHT показывают, что, как и все остальное в космосе, черная дыра вращается, но мы не знаем, с какой скоростью. (...) Наличие отчетливой тени означает, что у Стрельца А* есть горизонт событий - определяющая черта черной дыры. Это означает, что мы, наконец, знаем, что это не очень, очень, очень плотная звезда, или червоточина, или голая сингулярность (точка бесконечной плотности, не скрытая горизонтом событий), или любая другая экзотическая странность, которую теоретики предлагали на протяжении многих лет. В этом нет ничего более странного, чем сверхмассивная черная дыра».
   
6. Клара Московиц. Перепись Млечного пути (Clara Moskowitz, Milky Way Census) (на англ.) том 327, №6 (декабрь), 2022 г., стр. 80 в pdf - 875 кб
   Инфографика: "После запуска в космос в 2013 году телескоп Gaia Европейского космического агентства, он каждые шесть часов совершает полный оборот, составляя карту всех звезд, которые он может видеть во всех направлениях. Недавно ученые опубликовали новый каталог последних данных миссии, который включает измерения химического состава, температуры, цвета, массы, возраста и скоростей почти двух миллиардов звезд в Млечном Пути. (...) Наблюдения Gaia помогают астрономам собрать воедино историю нашей галактики и понять, как она соотносится с другими галактиками во Вселенной". - Графика "Отслеживание звездных тенденций" составлена из "подвыборки примерно из 85 000 ближайших измеренных звезд Gaia": "Каждая линия представляет одну звезду, цвет кодируется по спектральному типу. (...) Путь, который проходит каждая линия, показывает, куда попадает звезда при измерениях различных звездных характеристик". Характеристики таковы: возраст, светимость, температура, масса и радиус.
   
7. Клара Московиц. Новая эра в астрономии - Джонатан О'Каллаган. "Прорыв в космологии" - Фабио Пачуччи. "Щедрость "пустого" космоса - Клара Московиц. «За картинками» - Клара Московиц. "Космические портреты" (Clara Moskowitz, A new era for astronomy - Jonathan O'Callaghan, Breaking cosmology -- Fabio Pacucci, The bounty of "empty" space -- Clara Moskowitz, Behind the pictures -- Clara Moskowitz, Cosmic portraits) (на англ.) том 327, №6 (декабрь), 2022 г., стр. 26-51 в pdf - 11,4 Мб
   [1] "Первые фотографии с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) появились в мире 12 июля 2022 года, и они потрясающи. Четкость и уровень детализации беспрецедентны. (...) Пока были выпущены только первые партии фотографий JWST, но каждое изображение вызывало ажиотаж, предполагаю, что в ближайшие годы снимки телескопа проникнут в общественное подсознание так же прочно, как снимки Хаббла. (...) На следующих страницах мы собрали некоторые космические портреты, которые JWST предоставил нам на данный момент". - [2] "Рассматривая галактики из cosmic dawn с помощью JWST, космологи могут проверить свои знания обо всех этих основополагающих явлениях - либо подтверждая обоснованность своих лучших консенсусных моделей, либо раскрывая пробелы в понимании, которые могли бы предвещать новые глубокие открытия. (...) как только ученые телескопа опубликовали самые первые изображения далекой Вселенной, астрономы (...) начали находить на них многочисленные галактики, которые по кажущемуся возрасту, размерам и яркости превзошли все прогнозы. Конкуренция за открытие была ожесточенной: с каждым новым днем, казалось, то от одной исследовательской группы, то от другой появлялись заявления об очередной рекордной "самой ранней известной галактике". (...) В течение недель и месяцев, последовавших за открытиями JWST удивительно зрелых "ранних" галактик, теоретики и наблюдатели изо всех сил пытался объяснить их. (...) Необходимость в телескопе была подчеркнута в декабре 1995 года, когда астрономы направляли "Хаббл" на, казалось бы, пустой участок неба в течение 10 дней подряд. Многие эксперты предсказывали, что расширенное наблюдение будет пустой тратой ресурсов, выявив в лучшем случае горстку тусклых галактик, но вместо этого усилия были щедро вознаграждены. Полученное изображение, Глубокое поле Хаббла, показало, что "пустое" пятно было заполнено тысячами галактик, простирающимися на 12 миллиардов лет назад в 13,8-миллиардную историю нашей Вселенной. (...) Тем не менее, каким бы впечатляющим ни было Глубокое поле Хаббла, астрономы хотели большего. После более чем двух десятилетий работы стоимостью около 10 миллиардов долларов США JWST наконец был запущен на Рождество 2021 года. (...) Часть раннего времени телескопа была посвящена программам с высокой отдачей по целому ряду дисциплин, данные из которых были немедленно обнародованы. (...) к удивлению астрономов, в поле зрения сразу же появились чрезвычайно далекие галактики. Рекордом Хаббла для самой отдаленной из известных галактик была GN-z11, обнаруженная в 2015 году с красным смещением 11 (...) Красное смещение 11 соответствует космическому возрасту около 400 миллионов лет (...) Но из самых первых (...) данных две команды (...) независимо обнаружили GLASS-z13 с красным смещением 13, примерно ещё на 70 миллионов лет назад. (...) Запись длилась недолго. В последующие дни в поле зрения появились десятки галактик-кандидатов (...) с оценочными красными смещениями до 20 - всего через 180 миллионов лет после большого взрыва - некоторые с дискообразными структурами, которые, как ожидалось, не проявятся так рано в космической истории. (...) Такие гиганты, появляющиеся так быстро, бросают вызов ожиданиям, установленным для стандартной модели эволюции Вселенной космологов. (...) Например, проблемы с ранней калибровкой JWST, возможно, повлияли на некоторые результаты. Натан Адамс из Манчестерского университета в Англии и его коллеги обнаружили, что могут произойти драматические изменения, когда одна галактика с красным смещением 20,4 была перекалибрована на красное смещение всего 0,7. (...) Однако такие проблемы вряд ли уничтожат все галактики с высоким красным смещением JWST, учитывая их огромное количество. (...) JWST открыл новую эру науки, и, несмотря на неопределенность, быстрое сообщение о новых открытиях воодушевило астрономов. (...) Теперь вопрос в том, можем ли мы действительно верить в то, что мы видим, не пришло ли время пересмотреть наше понимание начала времен?" - [3] "В июле этого года [2022] астрономы, работающие с космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), опубликовали самое глубокое астрономическое изображение за всю историю, приведя мир в благоговейный страх. На фоне скопления галактик под названием SMACS 0723, видимого таким, каким оно появилось 4,6 миллиарда лет назад, мириады галактик различных форм и размеров кажутся яркими драгоценными камнями во тьме космоса. (...) Происхождение первого глубокого поля Уэбба лучше всего проследить до начала 1990-х годов, с запуском предшественника JWST, космического телескопа Хаббл. (...) астрономы направляли телескоп на область неба, лишенную какого-либо видимого источника, и использовали очень длительное время экспозиции, чтобы наблюдать как можно больше слабых источников света, тем самым достигая "глубины" космоса. (...) Первая попытка была предпринята во время зимних каникул 1995 года, после очень необходимого ремонта оптики. Телескоп провел 10 дней, направленный на созвездие Большой Медведицы, наблюдая за крошечным участком неба, составляющим всего одну тринадцатую углового диаметра Луны. (...) Телескоп увидел почти 3000 слабых галактик различных форм и размеров - намного больше, чем ожидалось, некоторые из них на расстоянии 12 миллиардов световых лет. (...) Изображение быстро стало культовым. (...) Эти и другие исследования Хаббла в глубоком поле были техническим триумфом, запечатлевшим более 10 000 галактик (...) Прошло почти 200 лет с момента появления фотографии, когда человечеству впервые удалось напрямую захватывать и записывать фотоны для получения изображений. Сегодня сверхсложные камеры на борту космического телескопа, расположенного на расстоянии одного миллиона миль, потрясают наши знания о Вселенной, открывая новые окна в пространство и время". - [4] Инфографика объясняет, как создаются изображения JWST. -- [5] Фоторепортаж, показывающий: [a] Юпитер и его кольца; [b] галактика M74: данные о видимом свете, полученные Хабблом, и инфракрасном свете, полученные JWST, были объединены в одно изображение, которое "дает более полную картину, чем когда-либо прежде"; [c] первый в истории вид колец Нептуна в инфракрасном диапазоне; на фотографии также показаны семь спутников планеты., включая его крупнейший спутник Тритон.
   
   
8. Фил Плэйт. Вспышка в ночи (Phil Plait, A Flash in the Night) (на англ.) том 328, №1 (январь), 2023 г., стр. 56-57 в pdf - 898 кб
   "В начале октября 2022 года волна высокоэнергетического излучения прокатилась по Земле в результате гамма-всплеска, одного из самых катастрофических и жестоких событий, которые может предложить космос. Астрономы быстро определили его расстояние и обнаружили, что это был самый близкий подобный всплеск, когда-либо наблюдавшийся: всего в двух миллиардах световых лет от Земли. (...) Но даже с такого огромного расстояния, по человеческим меркам, это было самое яркое подобное событие, когда-либо наблюдавшееся в рентгеновских и гамма-лучах, достаточно яркое, чтобы люди могли обнаружил его излучение в видимом свете в небольшие любительские телескопы и даже смог физически воздействовать на наши верхние слои атмосферы. (...) Гамма-всплески, или GRB, представляют собой интенсивные вспышки гамма-лучей - самой высокоэнергетической формы света - которые обычно длятся от доли секунды до нескольких минут. (...) С тех пор [1960-е годы] наблюдалось более 1700. (...) У нас есть приличное представление об их основной природе. Кратковременные всплески - обычно продолжительностью не более нескольких секунд - происходят от столкновения двух сверхплотных нейтронных звезд, выделяющих огромную энергию, в то время как длительные - продолжительностью в несколько минут - происходят от взрыва массивных звезд в конце их жизни. Ядро звезды коллапсирует, образуя черную дыру. Вокруг неё быстро формируется вращающийся диск из материала, который не был немедленно поглощен черной дырой, направляя в космос два луча интенсивной энергии, один из которых направлен вверх, а другой вниз, прочь от диска. Они проедают свой путь сквозь умирающую звезду и извергаются наружу, в то время как остальная часть звезды взрывается как очень мощная сверхновая. Энергия гамма-всплесков почти непостижима: за несколько секунд они могут излучать столько же энергии, сколько солнце за весь свой 12-миллиардный период жизни. Их сила исходит от их жесткой фокусировки; эти тонкие лучи концентрируют взрывную энергию в очень узком направлении. Если луч случайно направлен в вашу сторону, вы увидите вспышку гамма-лучей, достаточно яркую, чтобы ее можно было обнаружить даже на расстоянии многих миллиардов световых лет. За пределами траектории вы видите более типичную сверхновую. (...) Получившую название GRB 221009A - за первый гамма-всплеск, наблюдавшийся 9 октября [2022] - ее первоначальная вспышка была впервые обнаружена датчиками на орбитальном космическом гамма-телескопе Ферми, разработанном специально для обнаружения и быстрого определения местоположения GRBs. Даже для продолжительного всплеска он был необычно продолжительным. Еще один всплеск гамма-лучей был замечен обсерваторией Нила Герлса Свифта, еще одним орбитальным набором телескопов, предназначенных для наблюдения за вспышками. Этот второй пик произошел почти час спустя, намного позже, чем обычно для таких событий, что указывает на то, какой мощностью располагал этот конкретный GRB. (...) Затухающее свечение видимого света, вызванное столкновением лучей с материей, окружающей умирающую звезду, показало ее расстояние через космическое красное смещение (...) и указало, что это был самый близкий GRB, когда-либо виденный. (...) способ распространения импульсов электромагнитного излучения от молнии внезапно изменился в то же самое время, когда энергия GRB поразила нашу планету. Эти импульсы указывают на то, что условия в верхних слоях атмосферы Земли изменились, и электроны внезапно отделились от атомов-хозяев. Гамма-лучи ионизируют атомы таким образом, поэтому представляется весьма вероятным, что этот взрыв физически повлиял на атмосферу нашей планеты, хотя и незначительно и ненадолго. Тем не менее, с расстояния в два миллиарда световых лет это экстраординарное явление. (...) Нам многое о них еще предстоит понять. GRB 221009A все еще наблюдается телескопами по всему миру, и это может оказаться Розеттским камнем для этих невероятно разнообразных, причудливых и мощных событий".
   
9. Эллисон Гаспарини. Падение Марса (Allison Gasparini, Mars's Downfall) (на англ.) том 328, №2 (февраль), 2023 г., стр. 12-15 в pdf - 1,34 Мб
   "Хотя мы знаем, что ранний Марс был более влажным, теплым и пригодным для жизни, чем сегодняшний сублимированный пустынный мир, исследователям еще предстоит найти прямые доказательства того, что жизнь когда-либо украшала его поверхность. Однако, если бы такая жизнь действительно существовала, как предполагает новое исследование [опубликовано в Nature Astronomy, 2022], это могло бы помочь привести планету в ее нынешнее негостеприимное состояние. (...) Воссоздав Марс таким, каким он был четыре миллиарда лет назад, используя модели климата и рельефа, исследователи пришли к выводу, что микробы, продуцирующие метан, могли когда-то процветать всего в нескольких сантиметрах под большей частью поверхности Красной планеты, потребляя атмосферный водород и углекислый газ, будучи защищенными вышележащими отложениями. Но эта погребенная биосфера в конечном счете отступила бы глубже вглубь планеты, движимая морозными температурами - возможно, к своей гибели. (...) "В основном мы говорим о том, что жизнь, когда она появляется на планете и в нужных условиях, может быть саморазрушительной", - говорит ведущий автор исследования Борис Сотерей, аспирант Университета Сорбонны. "Это та саморазрушительная тенденция, которая, возможно, ограничивает способность жизни широко распространяться во Вселенной". (...) сосуществование метана (из бактерий, производящих метан, называемых метаногенами) с кислородом (из фотосинтезирующих организмов) [на Земле] представляет собой мощную биосигнализацию: каждый газ уничтожает другой в условиях окружающей среды, поэтому сохранение обоих указывает на постоянное пополнение, которое легче всего объяснить биологическими источниками. (...) [Это] составляет основу сегодняшнего научного поиска инопланетной жизни. Это также подтверждает гипотезу Гайи [1970-х годов] (...) Эта гипотеза (...) предполагает, что жизнь саморегулируется : организмы Земли коллективно взаимодействуют со своим окружением таким образом, что поддерживают пригодность для обитания в окружающей среде. (...) В 2009 году палеонтолог из Вашингтонского университета Питер Уорд выдвинул менее оптимистичную точку зрения. В планетарных масштабах, утверждал Уорд, жизнь более саморазрушительна, чем саморегулирующаяся, и в конечном итоге уничтожает саму себя ["гипотеза Медеи"]. (...) Уорд привел несколько прошлых событий массового вымирания на Земле, которые предполагают, что жизнь по своей природе саморазрушительна. (...) Однако до тех пор, пока жизнь не будет найдена в других мирах, нам остается изучить этот вопрос с помощью теоретических исследований (...) в нем [новом исследовании] рассматриваются только изменяющие планету эффекты одного типа метаболизма. (...) они [исследователи] точно определили места, нетронутые льдом в течение больших участки истории планеты, где такие микробы могли когда-то процветать ближе к поверхности. Одним из таких мест является кратер Джезеро, который в настоящее время является целью марсохода Perseverance в поисках материалов, содержащих биосигналы. Но вполне возможно, что ископаемые свидетельства ранних метаногенов будут находиться под слишком большим количеством отложений, чтобы марсоход мог добраться до них. Исследование также выявило два еще более многообещающих участка: марсианские регионы Эллада Планития и Исидис Планития. (...) Сотерей осторожно указывает, что новая работа носит гипотетический характер - и что только потому, что части коры Марса когда-то были пригодны для жизни, не означает, что планета когда-либо была обитаемой. Однако независимо от того, жили ли когда-либо древние метаногены на Марсе или нет, результаты исследования иллюстрируют, как сама жизнь может создавать условия для своего собственного процветания - или угасания [уничтожения] - в любом мире космоса. Даже одноклеточные организмы обладают способностью превратить пригодную для жизни планету во враждебное место".
   
10. Дэниел Леонард. Космический резак для печенья (Daniel Leonard, Cosmic Cookie Cutter) (на англ.) том 328, №2 (февраль), 2023 г., стр. 16 в pdf - 466 кб
    "Всего 30 лет назад ученые не были уверены, существуют ли какие-либо планеты за пределами нашей солнечной системы. Сейчас они обнаружили более 5000 из них. Но когда астрономы подсчитали размеры этих экзопланет, возник странный пробел. Существует множество "суперземель" - скалистых шаров примерно в 1,4 раза шире Земли. И есть много "мини-нептунов", ширина которых примерно в 2,4 раза превышает ширину Земли. Но очень немногие планеты находятся между ними; это почти так же, как если бы большинство миров были измерены с помощью одной из двух формочек для печенья. Новая модель, опубликованная в Astrophysical Journal Letters [2022], предлагает свежий ответ на то, почему это так: все дело в столкновениях. Предыдущие гипотезы о планетарном "разрыве радиуса" предполагали, что высокие температуры сжимают определенные планеты, говорит астрофизик Университета Райса Андре Изидоро, ведущий автор нового исследования. (...) Работа Изидоро ставит под сомнение это объяснение, основанное на нагреве, предполагая, что разрыв возникает в результате столкновений планет. Его команда провела компьютерное моделирование, основанное на теориях наиболее вероятного развития планетных систем: (...) По мере старения планетных систем и дрейфа молодых планет к своим звездам орбиты планет становятся нестабильными, и они часто сталкиваются. Когда скалистые планеты сталкиваются друг с другом, они имеют большую совокупную массу, говорит Изидоро. Но они также теряют газовые слои, поэтому их суммарный радиус имеет тенденцию к уменьшению; они образуют единую, более плотную планету. Когда сталкиваются две богатые водой планеты, добавляет Изидоро, "их размер не так сильно меняется, потому что вода менее плотная, поэтому они все еще остаются выше длины радиуса" даже после того, как внешние газы исчезают. (...) Тем не менее, "нет способа ответить на наши вопросы полностью наблюдательными средствами", - говорит Изидоро. Соавтор исследования Хильке Шлихтинг, астрофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Формирование планет на протяжении миллионов лет невозможно наблюдать в реальном времени. "Я думаю, вам нужны исследования в области моделирования, чтобы понять, что на самом деле говорят нам данные, - говорит Шлихтинг, - и такие выводы "могут революционизировать наши представления о формировании нашей собственной солнечной системы"."
    
11. Сара Скоулз. Жизнь, какой мы ее не знаем (Sarah Scoles, Life as We Don't Know It) (на англ.) том 328, №2 (февраль), 2023 г., стр. 32-39 в pdf - 1,30 Мб
    "Будучи постдоком по астрономии в Гарвардском университете в конце 2000-х и начале 2010-х годов, она [Сара Стюарт Джонсон, ныне адъюнкт-профессор Джорджтаунского университета] исследовала, как астрономы могли бы использовать генетическое секвенирование - обнаружение и идентификацию ДНК и РНК - для поиска доказательств присутствия инопланетян. Джонсон нашла эту работу захватывающей (...), но она также заставила ее задуматься: что, если у внеземной жизни не было ДНК, РНК или других нуклеиновых кислот? Что, если их клетки получили инструкции каким-то другим биохимическим способом? (...) Если размышления Джонсона верны, нынешняя цель охоты на инопланетян - поиск жизни в том виде, в каком мы ее знаем, - может не сработать для поиска биологии в инопланетном мире. (...) Научные методы, по ее мнению, должны быть более открытыми для разновидностей жизни, основанных на разнообразной биохимии: жизни, какой мы ее не знаем. (...) Теперь Джонсон получает шанс выяснить, как именно бороться с этим неизвестным видом жизни, как главный исследователь новая инициатива, финансируемая НАСА, называется Лабораторией независимых биосигналов (LAB). Исследования ЛАБОРАТОРИИ вообще не рассчитывают на то, что инопланетяне обладают специфической биохимией, поэтому они не ищут конкретных биосигналов. Лаборатория стремится найти более фундаментальные маркеры биологии, такие как свидетельства сложности - запутанно расположенные молекулы, которые вряд ли соберутся сами без какого-либо биологического воздействия - и нарушения равновесия, такие как неожиданные концентрации молекул на других планетах или лунах. (...) Ученые предполагают, что всем формам жизни потребуется какой-то способ передачи биологических инструкций, изменения которых также могли бы помочь виду эволюционировать с течением времени. Но вполне возможно, что инопланетяне могут не делать эти инструкции из тех же химических веществ, что и наши, или в той же форме. (...) Было особенно важно сделать это [создание ЛАБОРАТОРИИ] сейчас, потому что исследователи планируют отправить приборы для обнаружения жизни в такие места назначения, как спутники солнечной системы Европа, Энцелад и Титан, более экзотические, чем большинство миров, посещенных до сих пор. (...) Исследователи стремятся узнать, как такие вещи, как сложность поверхности, аномальные концентрации элементов и передача энергии - такие как движение электронов между атомами - могут раскрыть жизнь такой, какой ее никто не знает. Исследования лаборатории представляют собой сочетание полевых работ, лабораторных проектов и вычислений. Одним из проектов является запланированное посещение канадской шахты Кидд-Крик, которая уходит под землю почти на 10 000 футов [3 км]. (...) В шахте ученые надеются исследовать различия между минералами, которые образовались в результате кристаллизации - когда атомы выпадают из раствора и образуют упорядоченную структуру решетки в том же месте, где они находятся сейчас, - и доказательствами биологии. (...) Ученые также тщательно изучат другое ключевое различие, которое они подозревают разделяет жизнь и не-жизнь: вещи, которые не являются живыми, как правило, находятся в некоем равновесии со своим окружением. Напротив, что-то живое будет использовать энергию для поддержания отличия от своего окружения, предполагает член лаборатории Питер Гиргис из Гарварда. (...) Неравновесие жизни должно проявляться как химическое различие между организмом и его окружением - независимо от того, из чего состоит окружение или жизнь. (...) Вычислительная команда ЛАБОРАТОРИИ, совместно возглавляемая Крисом Кемпсом из Института Санта-Фе, это все анализирует. Исследования Кемпеса сосредоточены на концепции, называемой масштабированием - в данном случае, на том, как химический состав внутри клетки предсказуемо меняется в зависимости от ее размера и как количество клеток разного размера следует определенному шаблону. (...) Химический состав маленьких клеток очень похож на химический состав окружающей среды. "Большие клетки будут все больше и больше отличаться от окружающей среды", - говорит Кемпес. (...) Если бы вы взяли внеземной образец и увидели, как разыгрываются эти математические соотношения - маленькие предметы, которые выглядели как их окружение, с постепенно увеличивающимися предметами, все меньше похожими на их окружение, с большим количеством первых и несколько последних - это может указывать на биологическую систему. (...) Чем сложнее молекула, тем больше вероятность того, что она возникла в результате живого процесса. (...) В теории сборки сложность молекул может быть количественно определена их "номером молекулярной сборки". Это просто целое число, указывающее, сколько строительных блоков требуется для соединения вместе и в каких количествах, чтобы образовать молекулу. (...) Группа постулировала, что большее число означает молекула имела бы более сложный "отпечаток пальца" на масс-спектрометре - инструменте, который разделяет компоненты образца по их массе и заряду, чтобы определить, из чего он сделан. (...) Если методика показала, что сложность молекулы превысила заданный порог, это, вероятно, произошло в результате биологического процесса. (...) Некоторые ученые ставят под сомнение необходимость поиска незнакомой жизни, когда мы все еще мало занимались поиском внеземной жизни в том виде, в каком мы ее знаем. (...) Если условия похожи и химические вещества похожи, разумно думать, что сама жизнь будет похожей. (...) К концу гранта ЛАБОРАТОРИИ команда планирует разработать приборы, которые помогут космическим аппаратам замечать странную и непохожую жизнь вблизи них. (...) Однако ни один фрагмент информации, собранный с помощью одного инструмента, не может надежно обозначить что-то как жизнь. Таким образом, группа работает над наборами устройств, используя все свои основные области, которые работают вместе в различных средах, таких как миры, покрытые жидкостью, или каменистые пустыни. (...) Они могли бы искать, скажем, молекулы с большим числом сборок, сконцентрированные в ограниченных областях, которые выглядят иначе, чем их окружение. Даже если эти подходы в совокупности что-то найдут, вряд ли это даст окончательный ответ на вопрос "Одиноки ли мы?" Вероятно, это даст "может быть", по крайней мере, на некоторое время. (...) в какой-то момент жизнь началась. Это могло происходить десятки, сотни, тысячи, миллионы или миллиарды раз на других планетах. Или, может быть, это произошло только здесь".
    
12. Ребекка Бойл. Угроза созвездий спутников (Rebecca Boyle, The Threat of Satellite Constellations) (на англ.) том 328, №2 (февраль), 2023 г., стр. 46-51 в pdf - 1,65 Мб
    "Новые скопления спутниковых группировок, таких как Starlink от SpaceX, угрожают затмить реальные небесные объекты, которые привлекают интерес астрономов (...) Поскольку низкая околоземная орбита заполняется созвездиями телекоммуникационных спутников, астрономы пытаются выяснить, как выполнять свою работу, когда многие космические объекты будут практически скрыты по мерцающим солнечным панелям спутников и радиосигналам. (...) Астрономы говорят, что, если их не остановить, созвездия спутников поставят под угрозу не только будущее обсерватории Рубина, но и практически любую кампанию по наблюдению Вселенной в видимом свете. (...) Руководители проекта телескопа переписывают программы планирования, чтобы избежать появления новых спутников, но эта и без того непрактичная задача станет невыполнимой, поскольку число космических аппаратов на низкой околоземной орбите продолжает расти. Астрономы пытаются написать программное обеспечение для устранения ярких спутниковых полос на своих снимках всего неба. Но это тоже будет бесполезно, если новейшие планируемые спутники выйдут на орбиту; они настолько яркие, что угрожают электронике камер телескопов. Люди, которые изучают такие разнообразные явления, как сталкивающиеся черные дыры и околоземные астероиды, беспокоятся, что их работа станет невозможной. (...) Начиная с мая 2019 года SpaceX начала заселять эти орбитальные плоскости сотнями своих спутников Starlink, предназначенных для трансляции Интернета и услуг сотовой связи по всему миру. По состоянию на декабрь 2022 года 3268 из всех спутников, вращающихся вокруг Земли - более половины - были Starlink (...) Как количество спутников, так и их яркость создают проблемы для астрономии. (...) Цифровым камерам телескопов они кажутся яркими полосами света, блокирующими звезды и астрономические объекты, одновременно переэкспонируя все поле зрения. (...) Обсерватория Рубина стоимостью 700 миллионов долларов США является уникальным объектом среди наземных астрономических проектов. Первый запуск телескопа запланирован на 2024 год, и к тому времени десятки тысяч спутников, включая созвездие Starlink и другие, могут находиться на орбите Земли. (...) Другой отчет, подготовленный GAO [США Government Accountability Office] и отправленный в Конгресс 29 сентября [2022], обнаружил, что созвездия спутников могут нанести вред астрономии и вызвать воздействие на окружающую среду, поскольку они падают обратно через атмосферу Земли. (...) Согласно разрешениям, поданным в два ведущих телекоммуникационных агентства мира - Федеральную комиссию связи США (FCC) и Международный союз электросвязи (МСЭ) - в ближайшие годы планируется запустить в общей сложности 431 713 спутников в 16 созвездиях. (...) Если 400 000 спутников выйдут на орбиту, каждое изображение [обсерватории Рубина], сделанное ранним вечером, будет иметь полосу. (...) Созвездие OneWeb будет вращаться на большей высоте, чем другие созвездия, поэтому оно будет видно всю ночь напролет в определенное время года. (...) И даже если программы смогут стереть спутники, чтобы спасти пиксели, окружающие яркие полосы, ошибки в данных на чипах обнаружения света все равно будут представлять проблему. (...) Сумерки - это время, когда можно легко обнаружить околоземные астероиды и когда обсерватория Рубина может обнаружить много новых. (...) Но наблюдения при частичном освещении солнцем будут более сложными, потому что в это время будут освещены солнечные панели спутниковых группировок. (...) Астрономы признают, что SpaceX пробовала различные методы затемнения своих спутников, но космические аппараты все еще видны, а другие поставщики не применяют никаких подобных стратегий смягчения последствий.. Более того, новые спутники Starlink и те, что производятся другими компаниями, намного больше и ярче. Компания под названием AST SpaceMobile запустила прототип в сентябре прошлого года [2022] - BlueWalker 3. Два месяца спустя, когда BlueWalker 3 развернул свою фазированную решетку антенн площадью 693 квадратных фута (64,4 квадратных метра), чтобы обеспечить связь с сотовыми телефонами на Земле, он стал одним из самых ярких объектов в ночном небе, затмив более 99 процентов звезд, видимых невооруженным глазом. AST SpaceMobile планирует запустить 168 еще более крупных спутников, называемых BlueBirds, в ближайшие несколько лет. (...) AST SpaceMobile рассматривает возможность использования просветляющих материалов и изменений в эксплуатации, чтобы сделать спутники более тусклыми. (...) Но темпы строительства и запусков спутников намного превышают темпы астрономических исследований, не говоря уже о регулировании. (...) Апарна Венкатесан, космолог из Университета Сан-Франциско: (...) "Мощность и импульс очень односторонни. Астрономы, как правило, делают все очень медленно и осторожно и созывают конференции и совещания - и к тому времени запустят еще несколько тысяч спутников". Несколько астрономов говорят, что новых правил от FCC будет недостаточно. Астрономы сотрудничают с Комитетом Организации Объединенных Наций по использованию космического пространства в мирных целях (COPUOS), который прошлой весной провел совещание по роям спутников, но процесс продвигается медленно. (...) Суровая правда заключается в том, что на данный момент мало кто может сделать, чтобы остановить устойчивый запуск спутниковых созвездий и их солнечных панелей, отражающих солнце. (...) Тревога направлена на ближайшее будущее, и хотя многие люди обеспокоены, никто не знает, насколько это будет плохо - или как долго продлится проблема. (...) [Энтони Тайсон, астроном из Калифорнийского университета:] "Очень скоро в небе будут визуально доминировать эти спутники, а не сами звезды, и это будет справедливо независимо от того, живете ли вы в городе или за городом. Будущее - это такое, в котором небо мерцает постоянно, повсюду, со всех этих спутников"."
    
13. Фил Плэйт. JWST - Проблески ослепительных звездных спиралей (Phil Plait, JWST Glimpses Dazzling Stellar Spirals) (на англ.) том 328, №2 (февраль), 2023 г., стр. 70-71 в pdf - 558 кб
    "WR 140 - это двойная звездная система, означающая две звезды, вращающиеся вокруг друг друга, примерно в 5400 световых годах от Земли. Обе звезды - настоящие чудовища, испускающие огромное количество света, но на таком астрономическом расстоянии их яркость уменьшается до невидимости невооруженным глазом. (...) Астрономы недавно направили JWST [космический телескоп Джеймса Уэбба] на звезды-близнецы в WR 140, и то, что они увидели, было абсолютно впечатляющим. Астрономы давно задавались вопросом, могут ли крупинки космической пыли образовываться в суровых внутренних областях агрессивных звездных систем и покидать их. Эти первые наблюдения за WR 140 показывают, что ответ "да". Вся эта структура имеет по меньшей мере два световых года (...) в диаметре - и, вероятно, даже больше, потому что, вероятно, есть более слабые рукава дальше, которые лежат вне досягаемости этих наблюдений JWST. Только с учетом видимых рукавов, эта структура, окружающая WR 140, является крупнейшей в своем роде, когда-либо виденной (...) Как описано в статье, опубликованной в ноябре 2022 года в журнале Nature Astronomy, эта привлекательная конструкция возникает в результате столкновения огромных сил, выбрасывающих огромное количество материи в космос с душераздирающими скоростями (...) Каждая звезда в двойной системе WR 140 намного массивнее Солнца. (...) При массе, в 30 раз превышающей массу Солнца, это чудовище, чудовищно светящееся, излучающее энергию со скоростью, в миллион раз превышающей скорость нашего солнца. (...) Другой компонент WR 140 дает двойной системе часть ее названия; он относится к особому классу звезд, называемых Вольфом-Райе (WR). Вероятно, она начала свою жизнь, имея 20 или более солнечных масс, но в конечном итоге в ее ядре закончился пригодный для использования водород, и теперь вместо этого она яростно превращает гелий в углерод. (...) Образовавшийся ветреный водоворот унес полностью половину первоначальной массы звезды (...), оставив звезде только в 10 раз больше массы Солнца. Она примерно вдвое ярче своего компаньона (...) На самом деле, другая звезда также испускает поток частиц, хотя и со значительно меньшей скоростью, чем ее компаньон Вольфа-Райе. Эти два ветра сталкиваются друг с другом, удаляясь от своих соответствующих звезд, и именно это космическое столкновение формирует спиральный узор на изображении JWST. (...) Когда звезды находятся на наибольшем расстоянии друг от друга, их ветры расширяются относительно свободно, но каждые 7,93 года они приходят так близко друг к другу на своей орбите, что ветры начинают сильно взаимодействовать. (...) Их столкновение на такой скорости порождает мощные ударные волны (...) Расширение ветров плюс орбитальное движение звезд делает их взаимодействие геометрически сложным. Используя компьютерные модели для имитации физики ситуации, астрономы в новой работе с поразительными подробностями воспроизвели структуры, видимые на изображении JWST. (...) Ширина повторяющихся спиральных узоров - начинающихся практически на вершине звезд и простирающихся так далеко от них - указывает на то, что эта пыль возникает вблизи звезд, а затем перемещается в глубины межзвездного пространства, что, как астрономы не были уверены, могло произойти в такой системе. (...) Большая часть этой пыли находится в огромных облаках газа, которые в конечном итоге могут схлопнуться, породив огромное количество звезд. (...) Фактически, некоторые предыдущие исследования предполагают, что ветры от близлежащей звезды Вольфа-Райе действительно могут вызвать коллапс такого облака и, возможно, сделали это в случае Солнца".
    
14. Фил Плэйт. Нейтрино раскрывают секреты черных дыр (Phil Plait, Neutrinos Reveal Black Hole Secrets) (на англ.) том 328, №3 (март), 2023 г., стр. 72-73 в pdf - 735 кб
    "В отличие от более знакомых частиц, таких как электроны и протоны, призрачные нейтрино вообще почти не взаимодействуют с другой материей: они могут пролететь прямо сквозь планету, как будто ее там даже не было. Это раздражающе затрудняет их обнаружение, а для нейтрино, исходящих от космических объектов в небе, еще труднее точно определить, откуда они берутся. Однако в недавнем исследовании, опубликованном в Science [2022], исследователи определили внегалактический источник этих субатомных частиц. Впервые астрономы уверенно обнаружили нейтрино из NGC 1068, галактики с огромной и активно питающейся черной дырой в ее центре. Нейтрино создаются за пределами "точки невозврата" черной дыры - ее горизонта событий, - хотя неясно, как именно; правдоподобно несколько механизмов. (...) Хотя это чрезвычайно редко, некоторым [нейтрино] удается взаимодействовать с материей - но для этого требуется совершенно особого своего рода обсерватория, чтобы увидеть это. Расположенная почти точно на Южном полюсе Земли, нейтринная обсерватория IceCube является именно таким местом (...) она оснащена серией относительно простых оптических датчиков, подвешенных вдоль десятков вертикальных нитей, создавая трехмерный массив из более чем 5000 датчиков, которые могут определять местоположение и время вспышек света. Во-вторых, это погребено под более чем километровым слоем антарктического льда. Когда нейтрино проходит сквозь лед, у него есть небольшой шанс врезаться в ядро одного из атомов кислорода или водорода в этом льду. Но реальные столкновения чрезвычайно редки: триллионы нейтрино проходят через каждый кубический сантиметр вещества на Земле каждую секунду, но измеримые физические взаимодействия с этим веществом могут происходить с интервалом всего в несколько дней. Когда они все-таки происходят, они создают высокоскоростную субатомную шрапнель - частицы, удаляющиеся от места ядерного столкновения со скоростью чуть меньше скорости света. Затем они также пробиваются сквозь лед. (...) Эти события со скоростью, превышающей скорость света, проявляются в виде ярких вспышек синего света, называемых излучением Черенкова. Они видны на некотором расстоянии сквозь прозрачный антарктический лед и могут быть зафиксированы детекторами IceCube. (...) Субатомные частицы из других источников во Вселенной, называемые космическими лучами, могут попадать в нашу атмосферу и создавать похожие вспышки света, сбивая измерения с толку. (...) Детекторы в IceCube могут измерять направление и отфильтровывать события, приходящие сверху, тем самым гарантируя, что ученые сохранят только попадания космических нейтрино. (...) Просматривая данные, полученные с 2011 по 2020 год, коллаборация IceCube - огромная группа ученых, инженеров, аналитиков данных и многих других - очень тщательно обработала каждое обнаруженное событие. Используя информацию о направлении вспышек для отслеживания траекторий входящих космических нейтрино, они обнаружили несколько пятен на небе, которые, по-видимому, были статистически значимыми источниками нейтрино. Обнаружение с наибольшим количеством нейтрино? В общей сложности 79 (плюс-минус 20 или около того) нейтрино за этот период поступили со стороны NGC 1068. (...) Нейтрино, которые видели астрономы, обладают феноменально высокой энергией: более тераэлектронвольта каждое. Это в триллионы раз больше энергии фотонов видимого света, которые мы видим исходящими из галактики. Огромная энергия частиц должна создаваться в чрезвычайно мощном космическом ускорителе частиц, а с активно питающейся большой черной дырой возможно несколько вариантов. (...) Обнаружение этих нейтрино из NGC 1068 даст астрономам представление о действующих там силах, а также о том, какие конкретные двигатели отвечают за них - настоящее благо, учитывая скрытую природу черных дыр. (...) Эти наблюдения также дают важный ключ к разгадке другой тайны. Нейтрино прилетают на Землю со всего неба, создавая фоновое свечение по всему небу. Источник этого свечения было трудно определить. (...) Новые данные указывают на то, что если они [другие галактики] испускают нейтрино так же сильно, как NGC 1068, эти более отдаленные галактики могут быть источником космического нейтринного фона, аналогично тому, как отдельные звезды на небе сливаются вместе, образуя непрерывное свечение Млечного Пути, которое вы можете видеть в темное место ночью. (...) С положительным обнаружением нейтрино, исходящих, по крайней мере, от одной, а возможно, и от нескольких из них, астрономы открыли новое окно в эти потрясающие монстры [сверхмассивные черные дыры]".
    
15. Фил Плэйт, Сюрпризы вулканической активности на Марсе (Phil Plait, Volcanic Activity Surprises on Mars) (на англ.) том 328, №4 (апрель), 2023 г., стр. 74-75 в pdf - 972 кб
    "В течение десятилетий планетологи предполагали, что Марс мертв. (...) Однако новые открытия опровергают это убеждение. Так уж получилось, что Марс только в основном мертв. Ученые обнаружили, что большая область на Марсе была подвержена землетрясениям и даже умеренной вулканической активности в последние геологические времена, что указывает на то, что что-то назревает под поверхностью. Но что? Изучив данные нескольких роботизированных миссий на Марс, команда планетологов пришла к удивительному выводу, что огромная башня горячего материала, движущаяся вверх в мантии планеты, давит на кору снизу, создавая давление, которое растрескивает поверхность и вызывает тектоническую активность. (...) Марс когда-то был сильно вулканической планетой. Поверхность все еще усеяна древними курганами, в том числе одним под названием Олимп Монс. Этот монстр имеет более 600 километров в диаметре (...) и возвышается на 21 километр над средней высотой поверхности своей планеты (...) Хотя другие вулканы на Марсе меньше, они все еще гигантские, и все они ужасно старые. Крупномасштабный вулканизм на Марсе начался еще до того, как планете исполнился миллиард лет, и был активен примерно миллиард лет после этого. (...) Примерно три миллиарда лет назад эра активного вулканического строительства на Марсе закончилась. (...) До недавнего времени ученые считали, что это конец истории вулканизма на Красной планете. (...) в 2018 году спускаемый аппарат НАСА InSight приземлился в обширном регионе Элизиум Планития, примерно в 1600 километрах от Цербера Фоссе. В рамках миссии, призванной помочь измерить то, что происходит под поверхностью Марса, InSight располагала сейсмометром, который за годы своей эксплуатации зафиксировал сотни небольших марсотрясений, а также несколько, которые были довольно средними по энергии. Подавляющее большинство из них, по-видимому, пришли со стороны Церберовских ям. Опять же, эта активность указывает на то, что марсианская мантия, возможно, еще не полностью мертва. (...) Все эти свидетельства согласуются с мантийным плюмом. (...) горячий материал поднимается по мере погружения холодного материала в процессе, называемом конвекцией. (...) более горячий материал вблизи ядра может подниматься медленно, по существу текуче. Это чрезвычайно медленный процесс; мантия Земли течет со средней скоростью порядка нескольких сантиметров в год (...) Ученые использовали компьютерные модели для моделирования геофизики Марса и обнаружили, что шлейф, который был на 95-285 градусов Цельсия горячее и немного менее плотный, чем окружающая мантия, мог бы проделайте этот трюк, если бы он был расположен почти прямо под ямками. (...) Это также было бы молодой особенностью: активность в окаменелостях Цербера и вокруг них, по-видимому, началась примерно 350 миллионов лет назад, задолго до того, как все остальные крупномасштабные двигатели внутри планеты были эффективно отключены. Хотя модель плюма отлично соответствует наблюдаемым данным, ученые признают, что могут быть и другие объяснения. (...) Если гипотеза [о мантийном плюме] окажется правильной, то это действительно важная новость. (...) хотя пока это немного с натяжкой, шлейф может иметь последствия для жизни. Ученые долгое время думали, что вода под поверхностью Марса принимает форму льда, но теплый мантийный шлейф может нагреть очаги воды настолько, чтобы сделать ее жидкой. (...) возможно, не так уж глупо рассматривать возможность существования биологии глубоко под поверхностью Марса".
    
16. Джонатан О'Каллаган. «Миссии к лунам» - Ребекка Бойл, "Чужие океаны" - Планетарное искусство (Jonathan O'Callaghan, Missions to the moons -- Rebecca Boyle, Alien Oceans -- Planetary Art) (на англ.) том 328, №5 (май), 2023 г., стр. 28-43 в pdf - 13,2 Мб
    [1] "Аппарат ЕКА JUICE - исследователь ледяных лун Юпитера - был отправлен во Французскую Гвиану в Южной Америке для запуска в апреле [2023 года] на европейской ракете Ariane 5. (...) По прибытии в июле 2031 года аппарат, работающий на солнечных батареях, сосредоточит свои 10 научных приборов на трех из следующих объектов: Считается, что четыре крупнейших спутника Юпитера - Европа, Ганимед и Каллисто - содержат подлёдные океаны. (...) После первоначальной разведки космический аппарат выйдет на орбиту там [вокруг Ганимеда] в 2034 году. (...) Усилия НАСА по исследованию Европы получили новую поддержку и финансирование от Конгресса. Первоначально названный миссией многократного облета Европы, американский проект в конечном итоге стал Europa Clipper (...) Космический аппарат расскажет нам, может ли существовать жизнь в некоторых из удивительных подповерхностных океанов этих миров, заложив основу для последующих миссий по непосредственному поиску доказательств такой жизни, возможно, даже путем погружения в сами океаны.. (...) Юпитерианскую арену часто рассматривают как солнечную систему в миниатюре из-за сложности и разнообразия спутников планеты - особенно ее четырех крупнейших, Галилеевых, названных в честь итальянского астронома Галилео Галилея, который открыл их в 1610 году. (...) В настоящее время известно, что у Юпитера 92 естественных спутника. (...) Clipper стартует осенью 2024 года на ракете SpaceX Falcon Heavy. Несмотря на более позднюю дату запуска, его более мощная ракета-носитель позволит космическому аппарату достичь Юпитера более чем за год до JUICE, в апреле 2030 года. (...) Clipper совершит около 50 полетов над Европой, совершая облет системы Юпитера, что позволит ему составить карту внутренних районов Луны и определить протяженность ее подповерхностного океана, а также изучить другие цели. (...) Во время своих пересекающихся миссий JUICE и Clipper будут исполнять замысловатое танго, прыгая между достопримечательностями Юпитера, предоставляя широкие возможности для сотрудничества. (...) JUICE, например, могла бы издалека следить за Европой, пока Clipper готовится пронестись мимо - ценное партнерство, особенно если из трещин в вышележащем льду действительно бьют струи жидкой воды. Изучение этих шлейфов может привести к изучению океанических выбросов, возраст которых составляет всего "несколько минут" (...) Clipper может даже случайно пройти через некоторые шлейфы, что позволит ему непосредственно брать их пробы и искать признаки сложных молекул, которые могли бы намекать на признаки жизни в Европейском океане. (...) Совместный акцент на Европе частично основан на подозрениях ученых о том, что жидководный океан Луны находится в непосредственном контакте со скалистым ядром. Там гидротермальные источники - отверстия в морском дне, куда может выходить тепло из глубин, - могли бы поставлять достаточное количество энергии и питательных веществ для поддержания жизни. (...) Однако гораздо больший объем Ганимеда означает, что лед более высокой плотности, возможно, опустился на дно океана, образовав барьер, блокирующий выходные отверстия. (...) Ничто из этого не исключает шансов Ганимеда на обитаемость и не уменьшает научного интереса к этой луне. После выхода на орбиту вокруг Ганимеда в декабре 2034 года JUICE обследует всю поверхность, изучит магнитное поле Луны и попытается нанести на карту ее водные внутренние слои. (...) Хотя он стартует на высокой орбите в 5000 километрах над Ганимедом, в течение девятимесячного периода JUICE снизит свою высоту всего до 200 километров над поверхностью Луны. (...) Clipper предоставит аналогичный уровень знаний о Европе и ее океане. Однако он не предназначен для поиска окончательных доказательств существования жизни; в лучшем случае, возможно, он увидит составляющие жизни в шлейфах луны. (...) Если ученые действительно захотят окунуться в этот чужой океан, прорыв сквозь километровую толщу льда сопряжен с собственными трудностями. Одна из возможностей заключается в том, что спускаемый аппарат мог бы включать в себя тепловой зонд, чтобы проложить себе путь сквозь замерзшую кору. (...) Спускаемый аппарат должен был бы нести с собой кабель длиной, возможно, в несколько километров, и кабель должен был бы быть достаточно эластичным, чтобы выдерживать повторное замораживание воды в виде льда вокруг него во время спуска. Однако научная ценность решения таких проблем огромна, и не в последнюю очередь перспектива размещения какой-либо машины непосредственно в инопланетном океане. До таких мечтаний еще много лет. Любая надежда воплотить их в реальность зависит от полета к Юпитеру и подтверждения того, что его ледяные луны являются привлекательными целями, как мы считаем". - [2] "По крайней мере, на шести из этих миров [ледяных лун] - двух, вращающихся вокруг Сатурна, трех, вращающихся вокруг Юпитера, и одной, вращающейся вокруг Нептуна, - могут находиться водные океаны, зажатый между теплым планетарным ядром внизу и ледяной коркой вверху. (...) астробиологи теперь считают ледяные спутники внешних планет одними из лучших мест для поиска жизни в нашей Солнечной системе. (...) Жизнь могла бы процветать в полузамерзшей жиже на Европе и Энцеладе, в подповерхностном океане с соленой водой на Ганимеде, под реками метана и этана Титана и, возможно, в рассоле в самых глубоких кратерах карликовых планет Цереры и Плутона. Ледяные оболочки океанических миров могут даже содержать поры, заполненные жидкой водой - и, возможно, микробами (...) NOW [Сеть океанических миров] возглавляют ученые из Вудс-Хоул, Юго-Западного исследовательского института, Института исследований пустынь и Стэнфордского университета. В августе [2023 года] здесь пройдет первое совместное мероприятие, цель которого - объединить астробиологов и океанографов в поисках биологических существ". - Далее следуют четыре страницы инфографики о характеристиках Европы, Ганимеда, Каллисто, Энцелада, Титана и Тритона. -- [3] Фоторепортаж: "Гражданские ученые сочетают творчество и исследования, используя данные специальной камеры зонда НАСА "Юнона"".
    
17. Ли Биллингс. Порядок из хаоса (Lee Billings, Order from Chaos) (на англ.) том 328, №6 (июнь), 2023 г., стр. 10-12 в pdf - 1,25 Мб
    "Планетарная система формируется на границе порядка и хаоса. Все начинается с молекулярного облака - большого холодного сгустка, состоящего в основном из газообразного водорода, который может коллапсировать, образуя звезды. По мере формирования центральных звезд остальная часть облака сплющивается, образуя вращающийся протопланетный диск, который сплетает воедино миры из турбулентных завихрений газа, льда и пыли. Отсюда может последовать крупномасштабный хаос, поскольку большие планеты будут теснить меньшие. (...) Ученые долгое время считали, что наша собственная Солнечная система - "упорядоченное" расположение крошечных шаров ближе к Солнцу и больших дальше от него - является типичным результатом этого сложного процесса. Но миссия НАСА "Кеплер" по поиску планет показала, что большинство систем совсем не похожи на нашу собственную, вместо этого они имеют "похожие" конфигурации плотно упакованных миров почти одинакового размера и массы, как горошины в стручке. Это несоответствие вдохновило астрофизиков Локеша Мишру, ныне работающего в IBM, Яна Алиберта из Бернского университета и их коллег исследовать, какие другие архитектуры могут существовать. (...) В ходе своих исследований они отметили третий тип систем в данных наблюдений - "смешанное" распределение перемешанных малых и больших планет - и их моделирование предсказало еще один: "антиупорядоченную" архитектуру миров, которые становятся меньше и менее массивными по мере удаления от своей звезды. Эти результаты, которые представлены в двух исследованиях в Astronomy & Astrophysics [2023], подтверждают вывод о том, что подобные архитектуры наиболее распространены, и предполагают, что упорядоченные системы, подобные нашей собственной, являются самыми редкими. (...) Важно отметить, что это исследование вводит новую математическую структуру для количественной оценки сходства между планетами системы в соответствии с любой наблюдаемой характеристикой, такой как масса или размер; одно число показывает общий диапазон значений этой характеристики среди планет, а другое отражает, насколько широко эти значения обычно варьируются от планеты к планете Это может помочь выявить закономерности, раскрывающие общие правила, управляющие рождением и ростом планетных систем, а также то, где эти упорядоченные правила нарушаются. (...) Мощный космический телескоп Джеймса Уэбба и другие объекты, возможно, вскоре смогут проверить некоторые из этих идей".
    
18. Эллисон Паршалл. Наука в образах (Allison Parshall. Science in Images) (на англ.) том 328, №6 (июнь), 2023 г., стр. 10-12 в pdf - 915 кб
    "Гигантские звезды живут быстро и умирают молодыми, сжигая все свое топливо всего за несколько миллионов лет, прежде чем сбросить свои внешние слои и взорваться впечатляющей сверхновой. Недавно космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) получил редкое изображение одного из этих линяющих гигантов, называемого звездой Вольфа-Райе (WR), на последних, мимолетных стадиях своей жизни. Звезда, называемая WR 124, в 30 раз массивнее Солнца, но быстро теряет материал, выбрасывая горячий газ в космос. (...) Как только массивные звезды сжигают весь свой водород, они начинают сплавлять гелий с более тяжелыми элементами. Эти энергетические реакции разгоняют звездные ветры до миллионов километров в час, выбрасывая внешние слои газа звезды в космос. Растущие кольца газа и пыли светятся инфракрасным излучением, которое может обнаружить JWST, позволяя телескопу запечатлеть WR 124 в новых потрясающих деталях. (...) Когда-нибудь WR 124 взорвется впечатляющей сверхновой. Взрыв либо оставит после себя черную дыру, либо погаснет в виде нейтронной звезды; у физиков нет отличного способа предсказать, что именно с уверенностью."
    
19. Клара Московиц. Тайна звездного вращения (Clara Moskowitz, Star Spin Mystery) (на англ.) том 328, №6 (июнь), 2023 г., стр. 88 в pdf - 654 кб
    Инфографика: "Астрономы могут измерить скорость вращения звезд, наблюдая за "звездотрясениями" - сейсмическими толчками, которые являются эквивалентом землетрясений на нашей планете. Тем не менее, эти наблюдения представляют собой загадку, потому что многие звезды, кажется, вращаются медленнее, чем следовало бы. (...) В новой численной модели [опубликованной в Science, 2023] исследователи обнаружили, что небольшое случайное магнитное поле внутри излучающего слоя звезды может быть усиленным потоком плазмы. Став достаточно сильным, это магнитное поле вызывает турбулентность в плазме звезды, которая, в свою очередь, усиливает магнитное поле, что усиливает турбулентность и так далее. (...) Этот механизм совместим с наблюдениями скоростей вращения нейтронных звезд и белых карликов. Возможно, это также может произойти в радиационной зоне Солнца. (...) Эта магнитная сила оказывает мощное вращающее действие на плазму звезды, замедляя ее вращение".
    
20. Клара Московиц, Доставка астероидов (Clara Moskowitz, Asteroid Delivery) (на англ.) том 329, №1 (июль-август), 2023 г., стр. 34-39 в pdf - 3,28 Мб
    "На что было бы похоже держать в руке кусочек космического пространства? Некоторые удачливые ученые скоро узнают об этом, когда космический аппарат НАСА OSIRIS-REx (сокращение от Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) вернется из своей семилетней миссии. Зонд сбросит контейнер, содержащий примерно чашку гальки и пыли с поверхности околоземного астероида Бенну. (...) [Эми] Хофманн [специалист по изотопной геохимии в Лаборатории реактивного движения НАСА] является одним из примерно 200 ученых, которые получат части груза OSIRIS-REx. 24 сентября [2023 года] зонд должен выпустить капсулу для возврата образцов, которая пройдет сквозь атмосферу Земли и совершит посадку на парашюте на испытательном полигоне Министерства обороны в штате Юта. Если все пройдет хорошо, спасательные команды доставят его вертолетом в переносную чистую комнату, чтобы снять теплозащитный экран и заднюю оболочку, а затем доставят самолетом в специально подготовленное помещение в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне. Ученые там осторожно откроют внутренний контейнер, поместив его в перчаточный ящик, чтобы уберечь от всех загрязнений, и извлекут некоторые из единственных нетронутых первичных фрагментов астероида, когда-либо достигавших поверхности Земли. (...) Образцы покажут состояние Солнечной системы на момент ее первого формирования, в том числе, какие именно присутствовали аминокислоты и другие химические соединения, важные для биологии. (...) OSIRIS-REx был запущен в 2016 году и прибыл в Бенну в 2018 году. Он провел два года рядом с космической скалой, проводя измерения с помощью своих бортовых камер, спектрометров и других приборов. Эти снимки многое рассказали о Бенну, в том числе о том, что он больше похож на груду неплотно связанного щебня, чем на твердый объект, и что в нем содержатся водосодержащие минералы. Но реальной отдачей будут образцы. (...) В октябре 2020 года космический аппарат приблизился к астероиду вплотную, ненадолго коснувшись поверхности своим механизмом сбора образцов "Касайся и уходи" (TAGSAM), роботизированной рукой, которая выпустила струю газообразного азота, чтобы поднять пыль и камни, который он затем направлял в свою коллекторную головку. (...) Фотографии, сделанные в процессе сбора, свидетельствуют о том, что миссия собрала много материала. (...) После того, как ученые откроют TAGSAM на Земле, четверть его добычи достанется команде OSIRIS-REx, которая разнесет его из Космического центра Джонсона по лабораториям по всему миру. (...) Но 70 процентов возвращенного материала останется нетронутым никем, по крайней мере, на некоторое время. (...) Даже первые научные открытия должны значительно расширить наши знания об астероидах, подобных Бенну. (...) Сравнение их результатов с оценками, сделанными исследователями, когда космический аппарат находился на орбите Бенну, поможет им лучше охарактеризовать другие астероиды с помощью дистанционных измерений - потенциально важная возможность, если в будущем нам понадобится отклонить камень, связанный с Землей". - Прилагается двухстраничная инфографика "Возвращение с Бенну".
    
21. Фил Плейт. Наше Солнце родилось далеко-далеко отсюда (Phil Plait, Our Sun Was Born Far, Far from Here) (на англ.) том 329, №1 (июль-август), 2023 г., стр. 90-91 в pdf - 808 кб
    "Мы наблюдали огромные скачки в нашем понимании того, как формируются звезды, но, по иронии судьбы, у нас все еще есть несколько довольно фундаментальных вопросов о нашем самом близком и дорогом - например, родилось ли солнце самостоятельно или вместе с огромным скоплением других звезд. (...) Самая большая проблема заключается в его возрасте. Родившись 4,6 миллиарда лет назад, наша звезда достигла среднего возраста и забрела далеко от своей прародины - некоего безымянного, ныне исчезнувшего "звездного питомника" газа, который давным-давно рассеялся или объединился в звезды. (...) У нас есть некоторые свидетельства этого в виде, возможно, удивительной формы метеоритов, некоторые из которых все еще содержат подсказки об условиях их вынашивания во время рождения Солнечной системы. Например, изотопы таких элементов, как калий, внутри метеоритов рассказали нам, где эти объекты сформировались в предсолнечных космических облаках, называемых туманностями, и различия между метеоритами могут быть использованы для определения состояния туманности задолго до появления каких-либо планет. Располагая данными о метеоритах и опираясь на самое современное компьютерное моделирование, международная команда астрономов исследовала вероятную среду рождения Солнца. Его результаты были опубликованы в марте [2023] в Monthly Notices Королевского астрономического общества . (...) Звезды рождаются в туманностях, когда внутренняя часть облака сжимается в центральную точку, похожую на кучу, которая становится зарождающейся звездой. Туманности бывают самых разных форм и размеров, от маленьких темных шариков до огромных молекулярных облаков. (...) изучение химического состава ранней Солнечной системы могло бы сказать нам, в каких яслях родилось солнце. (...) Астрономы обратили особое внимание на два элемента: алюминий 26 и железо 60. Алюминий 26 образуется внутри массивных звезд и выдувается их ветрами, в то время как железо 60 выковывается в термоядерном аду взрывающейся звезды. Оба элемента радиоактивны и распадаются на магний и кобальт соответственно. Тщательно измерив количество их дочерних элементов в первозданных образцах с самых ранних дней существования Солнечной системы - то есть в метеоритах - мы можем узнать об окружающей среде, в которой сформировалось солнце. (...) Их результаты указывают на то, что, когда оно формировалось на своем родном диске, раннее солнце, вероятно, подверглось ударам мощными ветрами и взрывами сверхновых - и то, и другое возникает из массивных звезд. (...) По совпадению, в конце 2022 года другая команда ученых опубликовала статью в журнале Astronomy & Astrophysics, исследующую аналогичный вопрос. Исследователи полагают, что по крайней мере одна сверхновая должна была взорваться вблизи все еще формирующейся Солнечной системы, чтобы создать радиоактивные элементы, наблюдаемые в древних метеоритах, поэтому - из-за относительной редкости таких событий - они заключают, что скопление рождения солнца должно было быть очень большим, чтобы статистически гарантировать, что это могло произойти.. (...) Конечно, теперь, когда его туманный питомник исчез, мы не можем легко подтвердить эту гипотезу. (...) Тем не менее, астрономы ищут звезды с таким же возрастом и составом, как у нас, чтобы мы могли узнать больше о нашем солнце".
    
22. Темная Вселенная попадает в фокус (The Dark Universe Comes into Focus) (на англ.) том 329, №1 (июль-август), 2023 г., между стр. 7 и 8 в pdf - 1,00 Мб
    Интервью с Райнером Вайсом, одним из ведущих архитекторов LIGO: "Около миллиарда лет назад пара черных дыр, масса которых в 30 раз превышает массу нашего Солнца, вращалась вокруг друг друга, сближаясь все больше и больше. Когда они в конечном счете столкнулись, сила их столкновения послала ударные волны, пронесшиеся по самой ткани космоса. 14 сентября 2015 года прибор под названием LIGO [Лазерный интерферометр гравитационно-волновой обсерватории] зафиксировал остатки этой ряби. Открытие этих гравитационных волн стало убедительным доказательством общей теории относительности Эйнштейна, которая предсказала их существование более ста лет назад. И это ознаменовало начало новой эры астрономии. Гравитационные волны, обнаруженные LIGO, исказили геометрию пространства-времени всего на 10^-18 метров - тысячную ширины ядра атома - и это было зарегистрировано здесь, на Земле, как краткое и нежное чириканье. (...) Обнаружение таких крошечных перемещений в пространстве-времени потребовало экспериментальных прорывов, неослабевающих усилий и четырех десятилетий высокотехнологичных поисков неисправностей, и это принесло Райнеру Вайсу, Кипу Торну и Рональду Древеру премию Кавли* в области астрофизики за 2016 год, а затем Нобелевскую премию Вайсу и Торну. (...) [Вопрос] Куда мы отправимся из LIGO? [Ответ Райнера Вайса] Чтобы повысить чувствительность наших приборов в 10 раз, мы хотим построить космический исследователь, у которого 40-километровые рукава - в 10 раз длиннее, чем у LIGO. (...) Эти более длинные антенны должны быть способны настраиваться на все двойные черные дыры во Вселенной, образовавшиеся в результате коллапса звезд, а также на все сталкивающиеся нейтронные звезды. Европейское космическое агентство также разрабатывает LISA - космический треугольник интерферометров с плечами длиной около 1,5 миллионов километров, который, как мы надеемся, будет запущен в 2030-х годах. Это позволит нам увидеть - или услышать - столкновение гигантских черных дыр, масса которых составляет миллион солнечных масс (...) [Вопрос] Чему нейтронные звезды могут научить нас физике и химии? [Ответ] Люди всегда задавались вопросом, где во Вселенной можно создать тяжелые элементы, такие как золото или платина. Оказывается, это происходит в результате столкновений нейтронных звезд. (...) После того, как LIGO обнаружил первое двойное слияние нейтронов в 2017 году, люди изучили его килоновую энергию. Они определили широкие [спектральные] сигнатуры для таких элементов, как золото и платина. (...) [Вопрос] Как возникла вселенная? [Ответ] Согласно [теории космической инфляции], Вселенная была создана в результате флуктуации в вакууме. Такого рода колебания будут иметь неустойчивость и асимметрично взрываться, что приведет к возникновению гравитационных волн. Те изначальные гравитационные волны, возникшие в момент творения, все еще с нами, их все еще можно измерить. Они слишком слабы, чтобы их можно было увидеть непосредственно с помощью любого инструмента, рассматриваемого в ближайшем будущем. Но мы могли бы измерить их косвенно, основываясь на том, как они поляризуют космическое микроволновое фоновое излучение. Эти эксперименты продолжаются. Обнаружение первичных гравитационных волн с момента сотворения - это рассказало бы нам о происхождении всего сущего. А что может быть важнее этого?" - Статья была опубликована при поддержке Фонда Кавли.
    * Премия Кавли была учреждена в 2005 году как совместное предприятие Норвежской академии наук и литературы, Министерства образования и научных исследований Норвегии и Фонда Кавли. Он чествует, поддерживает и признает ученых за выдающиеся работы в области астрофизики, нанонауки и нейробиологии.
    
23. Джоанна Томпсон. Вода Земли (Joanna Thompson, Aqua Earth) (на англ.) том 329, №1 (июль-август), 2023 г., стр. 8-11 в pdf - 1,47 Мб
    "В последние часы последнего дня февраля 2021 года 29-фунтовый [13,2 кг] кусок космического камня ворвался в верхние слои атмосферы Земли со скоростью примерно 8,5 миль [13,7 км] в секунду. Когда он пронесся через стратосферу, тепло и трение при входе в атмосферу обуглили его внешнюю поверхность до темно-черного цвета. В пламени отлетели куски мягкой породы, и огромный огненный шар на мгновение вспыхнул, как факел, в ночном небе. К тому времени, когда самый большой обломок внезапно приземлился на подъездную дорожку в Уинчкомбе, Англия, он весил всего 11,3 унции [320 г]. Ученые обнаружили скалистый порошкообразный материал в течение 12 часов, что делает его одним из самых свежих метеоритов, когда-либо изученных. (...) Метеорит Уинчкомб принадлежит к редкому классу космических пород, известных как углеродистые хондриты. Эти летучие тела помогают исследователям собрать воедино одну из самых больших загадок на Земле: откуда взялась вода на нашей планете. (...) Ранняя Земля не была сегодняшней "бледно-голубой точкой"; ее температура подскочила до 3600 градусов по Фаренгейту [2000 градусов по Цельсию], более чем достаточно, чтобы вскипятить любую поверхность, вода улетучивается в космос. (...) [Хотя] с момента образования планеты здесь могло находиться значительное количество воды, планетарные геологи по-прежнему уверены, что значительная часть все еще поступает из-за пределов нашей атмосферы. (...) В воде, обнаруженной в мантии, содержится примерно на 15 процентов меньше дейтерия, чем в морской воде; этот дополнительный дейтерий в морской воде, скорее всего, поступил откуда-то еще. Первоначально астрономы предположили, что богатая дейтерием вода попала на Землю с кометами. (...) Но в 2014 году данные миссии Европейского космического агентства "Розетта" показали, что изотопное соотношение многих комет значительно ниже - в них гораздо больше дейтерия, чем в земной воде. Ученые выдвинули другую гипотезу: вода попала в нашу атмосферу благодаря солнечному ветру, который выталкивает молекулы водорода и кислорода из космоса в направлении Земли. Однако многие ученые утверждают, что соотношение дейтерия в этих молекулах слишком низкое. (...) Исследователи наконец-то сорвали джекпот с астероидами - в частности, необработанными кусками астероидов, называемыми хондритами. Углеродистые хондриты, названные так из-за содержания в них углерода, содержат до 20 процентов воды. (...) Для статьи 2022 года в журнале Science Advances [Эшли] Кинг [ученый-планетолог из Музея естественной истории в Лондоне] и его коллеги проанализировали метеорит Уинчкомб, используя спектроскопия. Они обнаружили, что соотношение дейтерия и водорода в метеорите почти идеально соответствует земным океанам - особенно примечательный результат, учитывая, как быстро они его подобрали. (...) Минералы внутри космических пород впитывают водяной пар, как губка, как только попадают в воздух. Но поскольку образец из Уинчкомба был получен в течение 12 часов после столкновения, он был гораздо менее загрязнен земной водой, чем большинство образцов. (...) Но это открытие не означает, что углеродистые хондриты были единственными переносчиками воды на планете, отмечает Лоретта Пиани, космохимик из Университета Лотарингии во Франции. "На мой взгляд, на Земле, вероятно, есть несколько источников воды", - говорит она. Потребовалось бы очень много падений метеоритов, чтобы объяснить наличие океанов планеты только в хондритах, а углеродистые хондриты сегодня довольно редки. (...) Каким бы ни был точный рецепт получения земной воды, исследование ее происхождения позволит узнать больше о том, как сформировалась наша планета и стала динамичным голубым миром, в котором мы живем".
    
24. Адам Манн. Акт исчезновения (Adam Mann, Disappearing Act) (на англ.) том 329, №2 (сентябрь), 2023 г., стр. 8-10 в pdf - 2,93 Мб
    "Звезды, планеты, люди и петунии: все испускает особый вид излучения и, если оно продержится достаточно долго, испарится в ничто. Это утверждение содержится в новом исследовании физических эффектов, которые, как ранее считалось, возникают только вблизи черной дыры. (...) если новые расчеты верны, такое испарение может быть обычным явлением - даже когда черных дыр поблизости нет. В 1970-х годах покойный британский физик Стивен Хокинг начал размышлять о том, что происходит с частицами, которые испытывают беспрецедентные гравитационные силы на краю черной дыры, в месте, известном как горизонт событий. Все, что находится немного внутри горизонта событий, неизбежно упадет в черную дыру, в то время как все, что находится непосредственно за ее пределами, все еще имеет шанс спастись. (...) Как только частица встречается со своей античастицей, они уничтожают друг друга за долю секунды, и вселенная в целом не замечает их присутствия. Хокинг показал, что, однако, если бы один из партнеров появился в пределах горизонта событий, он упал бы в черную дыру, в то время как его партнер на другой стороне горизонта вылетел бы наружу с огромной скоростью. Чтобы сохранить общую энергию черной дыры и соблюсти принцип физики, падающая частица должна нести отрицательную энергию (и, следовательно, отрицательную массу), а запущенная частица должна обладать положительной энергией. Таким образом, черные дыры испускают тип энергии, который теперь называется излучением Хокинга, и со временем эта выходящая положительная энергия истощает их, заставляя испаряться. Около шести лет назад астрофизик Хейно Фальке из Университета Радбуда в Нидерландах начал более глубоко задумываться о физике, вовлеченной в эти процессы, и о том, является ли горизонт событий черной дыры необходимым компонентом. Другими словами, может ли такое же испарение происходить и с другими объектами? (...) Фальке заручился помощью квантового физика Майкла Вондрака и математика Уолтера ван Суйлекома, оба из Radboud, чтобы еще раз взглянуть на проблему. (...) Математический анализ исследователей показал, как любой объект с массой - и не только сверхтяжелый, такой как черная дыра - влияет на пары частиц и античастиц, которые возникают из космического вакуума. (...) В отсутствие каких-либо внешних сил, электромагнитных или гравитационных, облака [вероятности относительно того, где они могли бы находиться в пространстве] как частицы, так и античастицы будут накладываться друг на друга, и они аннигилируют друг с другом. Но если гравитация или какая-либо другая сила воздействует на одно облако сильнее, чем на другое, каждое из них будет слегка смещено. Они не будут накладываться друг на друга и, следовательно, не будут уничтожены. Вместо этого они будут производить излучение, очень похожее на частицу, выброшенную из горизонта событий черной дыры. Расчеты команды, опубликованные недавно в Physical Review Letters [2023], предполагают, что все, что обладает гравитацией (имеется в виду практически каждый объект во Вселенной), будет испускать излучение, подобное излучению Хокинга, и в конечном итоге испарится. Уравнения показывают, что этот процесс займет триллионы триллионов лет, так что вполне вероятно, что вас и ваших личных вещей уже не будет в живых, прежде чем этот эффект вступит в силу. Но долгоживущие остатки мертвых звезд, таких как белые карлики и нейтронные звезды, которые обладают огромной массой, могут сократить свою жизнь, если это явление реально. (...) Но другие исследователи с этим не согласны. "Лично я бы отнеслась скептически к тому, что все предыдущие расчеты неверны" относительно того, что происходит с частицами вблизи массивных объектов, - говорит физик-теоретик Сабина Хоссенфельдер из Мюнхенского центра математической философии. Она подозревает, что более тщательный анализ показал бы, что пары частица-античастица на самом деле не излучаются массивными объектами, отличными от черных дыр. Нынешняя технология недостаточно чувствительна, чтобы обнаружить этот эффект испарения и так или иначе доказать новое утверждение".
    
25. Фил Плейт. Подслушивает ли нас Инопланетянин? (Phil Plait, Is E.T. Eavesdropping on Us?) (на англ.) том 329, №2 (сентябрь), 2023 г., стр. 78-79том 329, №2 (сентябрь), 2023 г., стр. 78-79 в pdf - 2,14 Мб
    "Ученые, работающие над SETI - поиском внеземного разума, - долго размышляли о том, как обнаружить жизнь за пределами Земли. Предполагая, что где-то там есть технологически продвинутые инопланетяне, они могут пытаться связаться с нами, или они могут просто случайно передавать радиоизлучение в космос. В любом случае, можем ли мы уловить этот сигнал? Один из способов ответить на этот вопрос - перевернуть его с ног на голову: мы знаем, сколько энергии мы транслируем в космос. Учитывая наш собственный уровень технологий, могли бы мы обнаружить такой сигнал на расстоянии в несколько световых лет? Если это так, то, возможно, мы тоже можем слышать инопланетян. (...) В исследовании, опубликованном в журнале Science в 1978 году, рассматривались наши телевизионные сигналы и военные радары - самые мощные передачи, которые мы могли бы отправить в космос. В то время радиотелескопы могли обнаруживать эти излучения на расстоянии 25 и 250 световых лет соответственно. Это объем пространства, который охватывает несколько сотен тысяч звезд. За прошедшие десятилетия наш широковещательный телевизионный сигнал ослаб, поскольку мы обратились к кабельному телевидению и Интернету для показа наших шоу. (...) Но другие методы коммуникации находятся на подъеме, и они могли бы оказаться более плодотворными для любых инопланетян, ищущих другую одинокую цивилизацию, с которой можно было бы пообщаться. Исследование ученых SETI, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [2023], рассматривает, как использование нашего сотового телефона может быть обнаружено по другим звездам. (...) Мощность сигнала отдельного телефона составляет всего доли ватта, но башня излучает пару сотен ватт - примерно столько же, сколько яркая лампочка накаливания. Это немного, но их очень много. (...) Общая мощность, излучаемая передачами по сотовому телефону, может быть измерена в гигаваттах. (...) Ученые смоделировали то, что инопланетяне увидели бы с гипотетических планет, вращающихся вокруг трех близлежащих звезд: HD 95735, звезды Барнарда и Альфы Центавра A. Все это находится менее чем в девяти световых годах от нас, практически на заднем дворе нашей галактики, что максимально расширяет возможности слежки любого любопытного инопланетянина. (...) Вывод? Если инопланетная технология такая же, как у нас, - с радиотелескопом размером со 100-метровый телескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, - то общий сигнал нашего сотового телефона все еще слишком слаб, чтобы быть обнаруженным с любой из трех звезд. Антенная решетка следующего поколения площадью в квадратный километр, которая в настоящее время строится в Австралии и Южной Африке, будет более чувствительной, но по-прежнему будет иметь лишь около 1 процента чувствительности, необходимой для обнаружения передач Земли с расстояния в десятки триллионов километров. Если инопланетяне хоть в чем-то похожи на нас, то мы в безопасности от подслушивания. (...) Что, если наши галактические соседи более развиты технологически? (...) Таким образом, все еще есть шанс, что инопланетяне могли бы прослушивать наши разговоры по мобильному телефону, при условии, что они достаточно близко, находятся в нужной части неба и имеют под рукой немного лучшие технологии (...), чем у нас сейчас. Вы можете решить, какая часть этого последнего предложения наиболее притянута за уши, но в любом случае, это очень много "если". Наибольшие шансы на то, что они находятся достаточно близко к нам; если их родной мир находится на расстоянии 1000 световых лет, им понадобится телескоп размером с Луну, чтобы принимать наши передачи. Возможно, но требует больших усилий. (...) И, конечно, все зависит от ответа на самый главный вопрос из всех: существуют ли они вообще? Если да, Инопланетянин, пожалуйста, позвоните на Землю; мы с нетерпением ждем вашего звонка".
    
26. Джонатан О'Каллаган, «На ура» (Jonathan O'Callaghan, Out with a Bang) (на англ.) том 329, №3 (октябрь), 2023 г., стр. 8-11 в pdf - 1,56 Мб
    "Большинство таких событий [сверхновых] настолько далеки, что у ученых есть лишь горстка фотонов, которые они могут использовать в своих попытках узнать больше. Однако ранее в этом году [2023] астрономы заметили вспышку сверхновой всего в 21 миллионе световых лет от нас - в двух шагах по сравнению с необъятностью наблюдаемой Вселенной и одной из самых близких к Земле за десятилетие. (...) Японский астроном-любитель Коичи Итагаки был первым, кто заметил эту сверхновою, известную как SN 2023ixf, она появилась 19 мая [2023]. (...) Итагаки, по-видимому, видел вспышку сверхновой в галактике Вертушка, также называемой M101 - первоначальная оценка, подтвержденная последующими наблюдениями. (...) Звезда была красным сверхгигантом, примерно в 420 раз превышающим радиус и примерно в 10 раз массу нашего Солнца. Она подверглась так называемой сверхновой второго типа, при которой массивная звезда исчерпывает свое ядерное топливо, коллапсирует сама в себя и взрывным образом выбрасывает свои внешние слои после того, как они отскакивают от ее прочного ядра, оставляя после себя нейтронную звезду или черную дыру. (...) Дни умирания красных сверхгигантов имеют решающее значение для понимания того, как сверхновые обогащают галактики. То, как эти звезды теряют массу, "оказывает большое влияние на эволюцию галактик", - говорит Азали Бостром из Университета Аризоны, которая является соавтором многочисленных исследований 2023ixf. (...) Исследователи также хотят знать, откуда берется яркий всплеск энергии, наблюдаемый во время вспышки сверхновой - является ли он полностью от взрыва или частично от воздействия ударной волны сверхновой на окружающие обломки. (...) Сверхновая 2023ixf также дала астрофизикам самое раннее в истории детальное представление о сложных взаимодействиях между ударной волной сверхновой и материалом, который звезда ранее выбрасывала. В частности, ученые спорили о том, сформируют ли выброшенные газ и пыль сферу или какую-то более асимметричную форму - например, сплющенный диск - вокруг звезды. Результаты за 2023ixf предполагают последнее, говорит Сергей Васильев из Калифорнийского университета в Беркли. Выброс взрывающейся звезды затем расширяется в форме песочных часов, когда он ударяется об этот диск. (...) Близлежащая сверхновая также может помочь ученым предсказать, когда взорвутся другие красные сверхгиганты. До того, как 2023ixf превратилась в сверхновую, она пульсировала. Моника Сорайсам из Национальной исследовательской лаборатории оптической и инфракрасной астрономии Национального научного фонда и ее коллеги показали, что звезда существенно увеличивалась в размерах в течение примерно 1000 дней перед взрывом. (...) Астрофизики считают эти колебания мрачным предзнаменованием возможного взрыва, но теоретически пульсары не должны иметь ничего общего с гаснущей сверхновой. (...) такая нестабильность остается плохо изученной, оставляя возможность того, что действительно может существовать какая-то связь. (...) Если ученые смогут определить связь между изменениями размеров и взрывом, это может помочь им предсказать, когда взорвутся другие красные звезды-сверхгиганты".
    
27. Сара Скоулз. Почему мы никогда не будем жить в космосе (Sarah Scoles. Why We'll Never Live in Space) (на англ.) том 329, №3 (октябрь), 2023 г., стр. 22-29 в pdf - 2,48 Мб
    "насколько трудно было бы жить за пределами Земли - особенно учитывая, что космическое пространство, похоже, создано для того, чтобы убить нас? Люди эволюционировали для земных условий и адаптировались к ним. Уберите нас с нашей планеты, и мы начнем терпеть неудачу - физическую и психологическую. (...) В 1991 году восемь человек вошли в Биосферу 2 и прожили внутри два года. Это странное сооружение представляет собой оазис площадью 3,14 акра [12 700 квадратных метров], где ученые воссоздали различные земные условия - мало чем отличающийся от заросшего ботанического сада. (...) Одной из целей, наряду с изучением экологии и самой Земли, было узнать о том, как люди могли бы когда-нибудь жить в космосе, где им пришлось бы создать для себя автономное и самоподдерживающееся жильё. (...) Сегодня люди, которые участвуют в таких проектах, как "Биосфера 2", моделируют некоторый аспект долгосрочных космических путешествий, прочно оставаясь на Земле, - называются аналоговыми астронавтами. (...) Человеческие тела действительно не справляются с космосом. Космический полет повреждает ДНК, изменяет микробиом, нарушает циркадные ритмы, ухудшает зрение, увеличивает риск развития рака, вызывает потерю мышечной массы и костной массы, подавляет иммунную систему, ослабляет сердце и смещает жидкости к голове, что, помимо прочего, может быть патологическим для мозга в долгосрочной перспективе. (...) Когда астронавты проводят в космосе месяц или более, их глазные яблоки сплющиваются, что является одним из аспектов состояния, называемого нейроокулярным синдромом, связанным с космическим полетом, которое может привести к долговременному повреждению зрения. (...) В космосе, без силы, на которую можно было бы воздействовать, астронавты могут испытывать потерю костной массы, которая опережает рост костей, и их мышцы сокращаются. Вот почему они должны выполнять многочасовые упражнения каждый день, используя специализированное оборудование, которое помогает имитировать некоторые силы, которые их анатомия ощущала бы на земле, - и даже эта тренировка не полностью компенсирует потерю. Однако, возможно, наиболее серьезной проблемой, связанной с телами в космосе, является радиация, с которой можно справиться сегодняшним астронавтам, летающим на низкой околоземной орбите, но которая была бы более серьезной проблемой для людей, путешествующих дальше и дольше. (...) "[протоны от Солнца] могут сделать вас очень, очень больными и вызвать острый радиационный синдром", - говорит Дорит Доновиел, профессор медицинского колледжа Бейлора и директор Института трансляционных исследований космического здоровья (TRISH). Будущие астронавты могли бы использовать воду - возможно, закачанную в стены убежища - для защиты от этих протонов. (...) "Итак, если, например, астронавты исследуют поверхность Луны и произойдет столкновение с солнечными частицами, у нас, вероятно, есть возможность предсказать это максимум за 20-30 минут", - говорит Доновиел. (...) Существует другой тип излучения, галактические космические лучи, которые не блокирует даже большое количество воды. (...) Лучи возникают в результате небесных явлений, таких как сверхновые, и обладают намного большей энергией и массой, чем простой протон. (...) Поскольку экранирование астронавтов нереально, Триш из Donoviel исследует, как помочь организму восстановить радиационные повреждения, и разрабатывает химические соединения, которые астронавты могли бы принимать, чтобы помочь устранить повреждения ДНК при ранах по мере их возникновения. (...) Даже если большинство проблем с организмом можно устранить, мозг остается проблемой. Обзорная статья 2021 года в журнале Клиническая нейропсихиатрия изложила психологические риски, с которыми сталкиваются астронавты в своем путешествии, согласно существующим исследованиям космонавтов и аналоговых астронавтов: плохая эмоциональная регуляция, снижение жизнестойкости, повышенная тревожность и депрессия, проблемы с общением внутри команды, нарушения сна и снижение когнитивных способностей и двигательное функционирование, вызванное стрессом. (...) Более серьезной проблемой является стоимость. И кто будет за это платить? (...) "Каково экономическое обоснование?" - спрашивает Мэтью Вайнцирл, профессор Гарвардской школы бизнеса и руководитель отдела экономики космических исследований. (...) Космические компании исторически были замкнутыми: специалисты создавали вещи для специалистов, а не продавали товары или услуги широкому миру. Даже коммерческие предприятия, такие как SpaceX, поддерживаются в основном государственными контрактами. (...) Вайнцирль и Руссо находят идею постоянного присутствия человека в космосе вдохновляющей, но они не уверены, когда и как это сработает с финансовой точки зрения. В конце концов, вдохновение не оплачивает счета. (...) Как бы ни было трудно в это поверить поклонникам космоса, большинство людей не придают большого значения приключениям астронавтов. (...) Опрос Morning Consult, проведенный в 2020 году, показал, что только 7-8 процентов респондентов думали об отправке людей на Луну или Марс должно быть главным приоритетом. (...) Должны ли налоговые отчисления поддерживать космические путешествия - это этический вопрос, по крайней мере, по мнению Брайана Патрика Грина из Университета Санта-Клары. (...) В космических путешествиях "Почему?", пожалуй, самый важный этический вопрос. - С какой целью вы здесь? Чего мы добиваемся?' - спрашивает Грин. (...) И еще более простой этический вопрос заключается в следующем: "Должны ли мы на самом деле посылать людей на подобные мероприятия?" - говорит Грин. Помимо значительного риска заболеть раком и общего ухудшения состояния организма, астронавты, стремящиеся заселить другой мир, имеют значительный шанс расстаться с жизнью. Даже если они действительно живы, есть проблемы с тем, какого рода существование они могли бы вести. "Одно дело просто выжить", - говорит Грин. - Но совсем другое дело - по-настоящему наслаждаться своей жизнью. Станет ли Марс эквивалентом пытки?" (...) Тем не менее, участники конференции Analog Astronaut Conference сохраняли оптимизм. "Куда мы пойдем дальше?" - спросила в какой-то момент основатель конференции и настоящий астронавт Сайан Проктор. Как по команде, зрители указали вверх и сказали: "На Луну!""
    
28. Марио Ливио. Космическое смирение (Mario Livio, Cosmic Humility) (на англ.) том 329, №3 (октябрь), 2023 г., стр. 52 в pdf - 694
    "Когда Николай Коперник в 1543 году предположил, что солнце является центром нашей Солнечной системы, он сделал больше, чем просто возродил "гелиоцентрическую" модель, разработанную греческим астрономом Аристархом Самосским. (...) Вытекающий из этого "принцип Коперника" говорит нам, что в нас нет ничего особенного. Земля - всего лишь еще один обычный мир, вращающийся вокруг обычной звезды. (...) В начале 20-го века Харлоу Шепли показал, что вся Солнечная система живет в сонных окраинах Млечного Пути, а не в сравнительно шумном центре галактики. Несколько лет спустя Эдвин Хаббл продемонстрировал, что даже наша галактика ничем не примечательна - одно из многих скоплений звезд, планет, газа и пыли. (...) В пределах Млечного Пути примерно 20 процентов солнцеподобных звезд или звезд меньшего размера содержат планету размером с Землю, вращающуюся в области "Златовласки"*, которая не является ни слишком жарко или слишком холодно, чтобы жидкая вода могла сохраняться на каменистой поверхности планеты. По крайней мере, несколько сотен миллионов планет в нашей галактике могут быть пригодны для жизни. С каждым прогрессом в наших знаниях наше существование сводится к простому космическому мусору. Все большее число физиков начинает подозревать - часто вопреки своим самым пылким надеждам, - что вся наша вселенная может быть всего лишь одним членом умопомрачительно огромного ансамбля вселенных: мультивселенной. (...) Многие исследователи предполагают, что значения некоторых из трех десятков физических констант, формирующих нашу реальность, задаются случайным образом, а не фундаментальными законами. (...) Более того, так называемые законы природы могут быть не более чем локальными законам, управляющими нашим конкретным участком мультивселенной. Если мультивселенная существует, то, скорее всего, законы и константы, преобладающие в любой данной вселенной, препятствовали бы возникновению жизни. Если это так, то мы населяем редкий подкласс вселенных, в которых возможна жизнь. Другими словами, мы - люди, наша планета, наша Вселенная - в конце концов, можем быть особенными. (...) Экстраполируя то, что мы знаем о том, как рождаются, живут и умирают звезды - и как в подмножестве из них находятся потенциально пригодные для жизни планеты размером с Землю, - можно оценить относительную вероятность существования жизни и её появление во Вселенной как функция времени. (...) гораздо более вероятно, что жизнь в космосе возникнет на планете, вращающейся вокруг звезды с малой массой, такой как красный карлик, а не на планете, вращающейся вокруг более массивной звезды, подобной нашему солнцу. Другими словами, жизнь на Земле представляется очень преждевременной и довольно особенной. (...) Каждый удар по принципу Коперника и нашему собственному восприятию физической значимости был огромным расширением наших знаний. Да, принцип Коперника учит нас смирению, но также напоминает нам о необходимости поддерживать наше любопытство и страсть к исследованиям".
    * Область Златовласки = аллюзия на детскую сказку "Златовласка и три медведя", в которой маленькая девочка выбирает из наборов по три предмета, игнорируя те, которые слишком экстремальны (большие или маленькие, горячие или холодные и т.д.), и останавливаясь на том, что в центре, середине, "в самый раз".
    
29. Фил Плейт. Проблема "обитаемой зоны" (Phil Plait, The "Habitable Zone" Problem) (на англ.) том 329, №3 (октябрь), 2023 г., стр. 56-57 в pdf - 771 кб
    "К настоящему времени астрономы обнаружили почти 5500 экзопланет - инопланетных миров, вращающихся вокруг инопланетных звезд - (...) ученые - это люди, и мы хотим получить ответ на один из самых важных вопросов научной эры: одиноки ли мы? Возможно, мы скоро получим ответ. Наша технология находится как раз на пороге обнаружения экзопланетных биосигналов, явных признаков жизни, таких как молекулы в атмосферах планет, которые могли бы указывать на присутствие биоты. (...) Удобная концепция, которую придумали астрономы для этого, называется обитаемой зоной. Это область вокруг звезды, где температура позволяет планете потенциально содержать на своей поверхности океаны, моря или озера с жидкой водой. (...) Как идея, это довольно полезно. Вся жизнь на Земле нуждается в жидкой воде, и поскольку мы пока не знаем о каком-либо другом способе возникновения жизни, это хорошее место для начала. Однако измерение пригодных для жизни зон не является простым делом. Рассчитать излучение, которое планета получает от своей звезды, несложно; это зависит от хорошо понятной физики. Самое сложное - это сама планета. Темная планета поглощает больше света и нагревается, в то время как более светлая планета будет отражать больше света и будет холоднее. Атмосфера планеты играет еще большую роль: если она насыщена парниковыми газами, то планета должна находиться дальше от звезды, чтобы быть пригодной для жизни. (...) Таким образом, само по себе нахождение планеты в номинальной зоне обитаемости звезды не гарантирует, что она будет, ну, пригодна для жизни, даже если это такой же маленький (и предположительно) скалистый мир, как наш собственный. Необходимо знать гораздо больше, в том числе о том, есть ли у него вообще атмосфера, из чего эта атмосфера состоит и многое другое. (...) Более того, обитаемая зона может быть не единственным местом, где в Солнечной системе может существовать жидкая вода. (...) С тех пор [наблюдения "Вояджера-2" в 1970-х годах] мы собрали чрезвычайно убедительные доказательства того, что подземная жидкая вода в Европе сохраняет тепло благодаря взаимодействию луны с Юпитером, где огромная гравитация. (...) Теперь мы думаем, что внутри спутников внешних планет Солнечной системы и даже в некоторых более крупных объектах, вращающихся вокруг Солнца за Нептуном, может быть много таких подледных океанов. (...) Чтобы обрушить еще больше холодной воды на пригодные для жизни зоны, стоит задуматься и о других жидкостях. (...) Наблюдения "Кассини" в 2006 году показали там [на Титане] обширные озера жидкого метана. Метан - молекула на основе углерода, поэтому многие ингредиенты для жизни волей-неволей присутствуют там. (...) Очевидно, что концепция обитаемой зоны прискорбно неполна для определения того, где может существовать жизнь. (...) Планеты, находящейся в обитаемой зоне своей звезды, может быть недостаточно, или даже необходимо, чтобы сделать его пригодным для жизни, но все равно это довольно хорошее место для начала поисков жизни. Нам просто нужно убедиться, что мы на этом не остановимся".
    
30. Ребекка Бойл. Космический поселенец входит в купол... (Rebecca Boyle, A Space Settler Walks into a Dome ...) (на англ.) том 329, №4 (ноябрь), 2023 г., стр. 93 в pdf - 530 кб
    Рецензия на книгу Келли и Зака Вайнерсмитов "Город на Марсе: можем ли мы заселить Космос, должны ли мы заселять космос и действительно ли мы продумали это до конца?", 2023 год: "Строя будущее в космосе, человеческое общество получает шанс заново изобрести себя, создать что-то другое - и, возможно, лучшее. Верно? Для своей последней книги команда мужа и жены - Келли Вайнерсмит - биолог, а Зак Вайнерсмит - художник-мультипликатор (...) - потратила четыре года на исследование того, как люди становятся космическими поселенцами. За это время они начали называть себя "космическими ублюдками", потому что обнаружили, что они более пессимистичны, чем почти кто-либо другой в космической отрасли. (...) Многие научно-популярные книги о космосе, особенно об истории и будущем исследований, наполнены почти религиозным оптимизмом и рвением. Вайнерсмиты не настроены оптимистично, но их книга остается доступной, а не откровенно циничной. (...) Поскольку Вайнерсмиты борются с психологией; вращающимися космическими станциями; негостеприимными мирами; правдой о космических подгузниках; и о неизбежности космической политики и, возможно, войны можно сказать, что они делают это лишь наполовину нахально. "На Марсе нет политической коррупции, на Луне нет войны", - пишут они в первых строках. Подтекст заключается в том, что мы люди, так что, вероятно, доберемся туда. Или, может быть, говорят они, нам следует рассмотреть редко обсуждаемую альтернативу: потусоваться здесь, на траве, у нашего дома".
    
31. Фил Плейт. Тайны Млечного пути (Phil Plait, The Milky Way's Secrets) (на англ.) том 329, №4 (ноябрь), 2023 г., стр. 86-87 в pdf - 882 кб
    "Он [Млечный путь] охватывает небо на 360 градусов непрерывным кругом, окутывая Землю подобно бледному кольцу. Его можно увидеть зимой, когда он проходит через знакомые созвездия, такие как Орион и Близнецы. Но для наблюдателей из Северного полушария ярче всего и легче всего его заметить летом, когда оно выглядит как широкий световой след, рассекающий небо. (...) как только вы увидите это сами, вы поймете, почему древние люди мифологизировали небесную сцену. Пожалуй, самым известным примером является греческий миф, в котором Гера отталкивает младенца Геракла от своей груди, и ее грудное молоко разливается от горизонта до горизонта. Римляне называли эту особенность неба via lactea ("млечная дорога" или "млечный путь"), что является источником современного названия. Греки называли ее галактическим киклосом ("млечный круг"), что является источником термина "галактика". Есть забавная избыточность в том, чтобы называть ее галактикой Млечный Путь, как это делают многие. (Mea culpa [латынь: "моя вина" или "моя ошибка"]: я тоже виноват.) Но что вызывает это свечение? (...) На протяжении веков многие наблюдатели выдвигали гипотезу, что мягкое свечение Млечного Пути было коллективным свечением мириадов звезд, которые были слишком слабыми и расположенными близко друг к другу на небе, чтобы их можно было различить по отдельности. (...) Галилей подтвердил основную идею [в 1610 году], направив свой маленький телескоп на Млечный Путь и обнаружив, что он действительно состоял из бесчисленных (на тот момент) звезд. (Теперь мы знаем, что у него по меньшей мере 100 миллиардов.) Истинная форма Млечного Пути, подразумеваемая его похожим на реку путем по небу, также дает важный ключ к разгадке. (...) тот факт, что он казался относительно плоским, навел астрономов 18-го века на мысль, что Млечный Путь представлял собой дискообразное скопление звезд, больше похожее на блин, чем на сферу. (...) Где мы находимся в Млечном Пути? Какое положение занимает наше солнце? Чтобы выяснить это, в 1785 году астрономы Уильям и Кэролайн Гершель использовали хитроумный метод: они подсчитали звезды в различных частях неба. Они предположили, что если бы Млечный Путь был вытянутым, звезд было бы больше вдоль его длинной оси, чем вдоль более короткой. Карта, которую они составили на основе этих наблюдений, показывает Млечный Путь в виде расплющенного чернильного пятна с солнцем в центре. В 1920-х годах астроном Якобус Каптейн продвинул это исследование еще на шаг вперед. Он измерил скорость и яркость звезды, чтобы попытаться составить более точную карту. В конце концов, его работа в основном совпала с результатами Гершелей. Однако оба метода страдали от присущей им ошибки: они предполагали, что пространство между звездами пусто. Но межзвездное пространство усеяно непрозрачными облаками космической пыли, крошечными крупинками каменистого или закопченного материала, которые закрывают нам обзор того, что находится за его пределами. (...) Именно из-за таких облаков методы подсчета звезд потерпели неудачу: практически с любой точки зрения в галактике они закрывали бы вам обзор и создавали иллюзию того, что вы смотрите вдаль почти из центра. На самом деле солнце находится не особенно близко к центру Млечного Пути. Вместо этого он находится почти на полпути к краю диска галактики. (...) прошло много десятилетий, прежде чем истинная природа формы Млечного Пути стала ясна, когда радиоастрономы начали измерять общее движение и расстояния газовых облаков в нашей галактике. Поскольку радиоволны могут проходить сквозь пыль невредимыми, эти исследования (...) показали, что наша галактика представляет собой огромный диск с центральной выпуклостью - такой же бугристый шар, который виден в направлении Стрельца, - вокруг которого обвиваются усеянные звездами спиральные рукава. (...) Современные измерения показывают, что диск имеет 120 000 световых лет в поперечнике, огромного размера. (...) Итак, когда вы стоите снаружи и любуетесь Млечным Путем у себя над головой, помните, что вы живете в звездных пригородах огромной спиральной галактики, покрытого пылью диска, который имеет более квинтиллиона [10¹⁸] километров в поперечнике и напичкан сотней миллиардов [10¹¹] звезд и, возможно, триллионами [10¹²] планет. И наш космический дом - всего лишь одна из бесчисленных галактик, разбросанных по Вселенной."
    
32. Дебби К. Сенески. The Right Stuff (Debbie K. Senesky, The Right Stuff) (на англ.) том 329, №4 (ноябрь), 2023 г., стр. 40-47 в pdf - 1,81 Мб
    "карбид кремния (...) - один из самых твердых синтетических материалов, почти такой же твердый, как алмаз, и трудно поддающийся коррозии. Его внутренняя структура может принимать форму более чем 200 различных типов кристаллов. И вот что действительно интересно: при атмосферном давлении он никогда не плавится - когда температура достигает 2700 градусов по Цельсию, он переходит из жидкой формы в газообразную. (...) Я узнал, что карбид кремния был не просто прочным на Земле - он также мог выдерживать многие из необычных условий, встречающиеся в космосе: радиация, космическая пыль, дикие температуры и отсутствие гравитации. (...) карбид кремния на 60 процентов менее чувствителен к космическим лучам, чем кремний. (...) Я бы хотел при жизни увидеть спускаемый аппарат на Венеру, который мог бы собирать динамические данные о температуре поверхности и погодных условиях. НАСА предложило провести 60-дневную миссию для проведения ряда измерений с поверхности Венеры, но агентство пока не знает, как создать необходимые приборы. (...) Высокие температуры Венеры - одно из самых больших препятствий. При таком нагреве многие материалы просто расплавятся. (...) Вот тут-то и пригодится карбид кремния. Он и другой материал, который я изучаю, называемый нитрид галлия, являются хорошей альтернативой обычному кремнию. (...) Оба материала обладают полупроводниковыми свойствами, подобными кремнию, но, в отличие от кремния, они также могут выдерживать высокие температуры и радиацию из-за их широкой электронной запрещенной зоны и высокой энергии связи атомов. (...) В чистых помещениях в Стэнфордском центре нанопроизводства, мои студенты и я создаем крошечные транзисторы из нитрида галлия. Затем мы доставляем их в лабораторию XLab, где выдерживаем при температуре 470 градусов по Цельсию в течение шести дней с помощью нашего специализированного испытательного оборудования. (...) Иногда мы дополнительно подвергаем наши электронные компоненты полному моделированию химических процессов на Венере на установке НАСА Glenn Extreme Environments в Кливленде. В некоторых моих экспериментах использовалась эта установка, испытывающая температуру 475 градусов по Цельсию наряду с диоксидом серы и давлением в 90 бар, присутствующими на Венере. (...) Несмотря на то, что карбид кремния и нитрид галлия являются многообещающими для создания чрезвычайно устойчивой электроники, их трудно изготовить на Земле без большого количества дефектов - здесь мы можем приготовить из них только маленькие вафли. Однако ситуация может быть иной в космосе, где отсутствие нескольких явлений, основанных на гравитации, должно позволить нам быстрее выращивать более крупные и однородные кристаллы и другие материалы. (...) Другой ограничивающий фактор на Земле, текучесть, отсутствует в условиях микрогравитации. (...) Тепловая конвекция - движение частиц частицы в жидкости или газе, вызванные перепадами температуры, которые могут нарушить синтез материала и ухудшить качество конечного продукта, - это еще один процесс, который не происходит в условиях микрогравитации. В результате материалы, изготовленные в условиях микрогравитации без конвекции, имеют меньше дефектов. (...) Изготовление полупроводниковых кристаллов или материалов часто требует высоких температур, что может быть опасно [на МКС]. (...) на борту есть небольшая машина под названием SUBSA (затвердевание с использованием перегородки в герметичных ампулах), похожая на печь, которую вы могли бы увидеть в чистой комнате для производства полупроводников. Температура может достигать 850 градусов по Цельсию - достаточно высокая для наших целей. (...) Мы отправили небольшой автоклав - машину, создающую повышенные температуру и давление, - наполненный водой и хлопьями оксида графена, которые мы используем в качестве исходного ингредиента. После того, как он прибыл, астронавты загрузили автоклав в печь SUBSA и увеличили температуру до 180 градусов C. В ходе этого процесса содержимое было преобразовано в графеновый гидрогель - по сути, смесь графена и воды. Эти образцы теперь снова на земле (...) Теперь мы планируем высушить образцы, чтобы превратить гидрогель в аэрогель, в котором вода заменена воздухом. (...) Мы прогнозируем, что в конечном итоге получим более однородную структуру и однородные свойства, когда силы осаждения и текучести будут уменьшены. Конечный продукт мог бы, например, более равномерно распределять тепло по площади. (...) Теперь, когда мы вернули наш полезный груз из космоса, мы рассмотрим структуру аэрогеля, который мы произвели. Мы измерим его механические, тепловые и электрические свойства и сравним их со свойствами аэрогелей, изготовленных на земле. (...) Если эти аэрогели космического производства действительно будут расти более равномерно и работать лучше, чем их земные аналоги, они могут стать строительными блоками датчиков, батарей и теплоизоляции будущего космического корабля. (...) Далее мы будем выращивать больше типов материалов, синтез которых здесь окажется сложным или невозможным. (...) В дополнение к открытию новых материалов, нам также нужно будет увеличить масштаб наших экспериментов и интегрировать материалы, которые мы производим, в реальные продукты, которые будут использоваться на Земле. (...) Я удивлен, что много людей не в восторге от этого потенциала. Людям, работающим в полупроводниковой промышленности, следует серьезно задуматься о массовом производстве своей продукции в космосе. В настоящее время они должны выбрасывать большое количество материала, содержащего дефекты. Без этих отходов они, возможно, смогли бы покрыть расходы на строительство заводов на орбите. (...) Заводы в космосе могут звучать как научная фантастика, но я считаю, что они должны быть частью нашей повседневной жизни. Я очень рад, что работа, проделанная в моей лаборатории, поможет нам приблизиться к этой мечте".
    
    2024 - 2025 гг.
    
    1909 - 2021 гг.