середа, 31 липня 2013 р.

Ученые нашли родственника челябинского метеорита

Испанские астрономы подобрали среди известных ученым астероидов потенциального кандидата на роль челябинского болида — по их мнению, на Урале мог упасть фрагмент астероида 2011 EO40.

Об этом говорится в статье ученых, принятой к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, сообщает РИА Новости.

В середине февраля жители ряда регионов Урала наблюдали болид — огненный шар с хвостом, чей полет завершился яркой вспышкой и взрывом. Масса космического тела до взрыва, по оценкам ученых, составляла около 10 тысяч тонн, размер — около 17 метров. По результатам анализа фрагментов было установлено, что челябинский метеорит относится к классу обыкновенных хондритов.

Расчеты орбиты челябинского болида до падения, проведенные чешскими, колумбийскими и многими другими астрономами, показали, что он относился к астероидам главного пояса (чьи орбиты в основном находятся между орбитами Марса и Юпитера) и семейству Аполлона, члены которого периодически пересекают орбиту Земли.

Сотрудники Мадридского университета Комплутенсе Карлос и Рауль де ла Флуэнте Маркос (Carlos de la Fuente Marcos, Raul de la Fuente Marcos) проанализировали все варианты просчитанных орбит для челябинского космического тела, а также сделали собственные расчеты. Ученые полагают, что виновник катастрофы в Челябинске возник относительно недавно — 20-40 тысяч лет назад в результате распада крупного астероида.

«Наиболее вероятное родительское тело для челябинского суперболида — 2011 EO40. Орбиты этих объектов (возникших при его распаде) достаточно сильно меняются под действием не только Земли и Луны, но и Венеры, Марса и Цереры. При таких условиях это семейство не может быть старше 20-40 тысяч лет», — говорится в статье.

Ранее по результатам исследования фрагментов Челябинского метеорита ученые Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН заявляли, что космический объект, упавший в районе Челябинска, некогда откололся от относительно крупного астероида.

Космос получил свой Чебаркуль

Астероид 1994 СМ 13, открытый 8 февраля 1994 года бельгийским астрономом Эриком Эльстом, получил от своего первооткрывателя русское имя. Теперь одна из малых планет Солнечной системы официально называется «Чебаркуль» – в честь города в Челябинской области и одноимённого озера, расположенного на его территории. 

Новое имя астероиду 1994 СМ 13 присвоили в Комитете МАС по номенклатуре малых тел (CSBN) в городе Массачусетс. Оно уже занесено в специальный циркуляр, который ежемесячно выпускает международный Центр малых планет.

Побывав в конце июня в Челябинской области на конференции, посвящённой падению на Урале метеорита, Эрик Эльст решил увековечить Чебаркуль в имени одного из 3600 открытых им небесных тел, сообщает служба новостей «URA.Ru».

– В Чебаркуле я был впервые, и мне очень у вас понравилось. Отличная конференция. Жаль, что их проводят редко. Что-то подобное проводили, по-моему, лет 15 назад. А здесь, в маленьком городке собралось, много учёных со своими докладами, и мы провели серьёзную работу. И просто пообщались. Впечатления только положительные. Поэтому я и решил назвать один из открытых мной астероидов в честь вашего города. Я надеюсь, вы счастливы, что ваш город в настоящее время находится между звёздами, – заявил профессор-астроном главе в телефонном разговоре с главой администрации Чебаркуля.

Астрономы обнаружили у голубых карликов свинцовые облака

Астрономы обнаружили в созвездиях Скульптора и Гидры две звезды голубые субкарлики, атмосфера которых необычно богата свинцом.

Открытие европейских астрофизиков подтверждает теорию, что такие светила образовываются в результате сброса оболочек красными супергигантами.

Голубые карлики содержат в себе необычно много гелия и тяжелых элементов, распределенных внутри недр светила в виде "слоев".

Группа британских астрономов под руководством Ниламкодана Наслима обнаружила два необычных голубых карлика при помощи телескопа VLT. Светила размещены относительно недалеко от Земли - 800 световых лет для субкарлика HE 2359-2844 в созвездии Скульптора и тысяча световых лет - для звезды HE 1256-2738 в созвездии Гидры.

В ходе наблюдений ученые заметили необычные линии в спектре звезд, которые отсутствовали в излучении всех других известных звезд этого типа. Подобные эффекты наблюдаются, если в атмосфере присутствует необычно большое количество тяжелых элементов - углерода, циркония и свинца.

Первые два элемента уже находили на субкарликах, однако свинец стал неожиданным открытием. При этом его концентрация в их атмосфере примерно в 10 тысяч раз больше, чем на Солнце. Ученые отмечают, что на таких звездах могут "плавать" свинцовые "облака".

Эти данные позволяют говорить о том, что часть субкарликов возникает не при слиянии двух небольших белых карликов, а в результате сброса внешних оболочек красными супергигантами, заключают исследователи.

Ранее астрономы из США зафиксировали пульсации массивного белого карлика - мертвой звезды, сжегшей все запасы термоядерного горючего и теперь остывающей. Ученые отмечают, что изучение "пульса" карлика позволит получить данные о структуре звезды.

вівторок, 30 липня 2013 р.

Новый метод позволил измерить скорость вращения далекой черной дыры

Хотя пока он использован всего на одной сверхмассивной чёрной дыре, нет никаких серьёзных препятствий к применению этого же способа для выяснения параметров любой другой известной ЧД.

В Даремском университете (Великобритания) разработан довольно интересный метод определения скорости вращения чёрных дыр (ЧД).

В его основе сравнение излучения от аккреционного диска ЧД в разных диапазонах, включая оптический, ультрафиолетовый и рентгеновский. По последнему астрономы получили информацию с помощью космического телескопа XMM Newton.

Чем быстрее вращается чёрная дыра, тем больше искривление ею пространства-времени в окрестностях ведёт к приближению аккреционного диска, состоящего из притянутого ею вещества, к горизонту событий ЧД — той точке, откуда ничто не может вернуться. Выясняя дистанцию между аккреционным диском и расчётным горизонтом событий ЧД (который определяется на основе её массы), исследователи могут сравнительно точно определить скорость вращения этого загадочного объекта.

Частота вращения сверхмассивной чёрной дыры (СМЧД) весом в 10 млн Солнц, лежащей на удалении в 500 млн световых лет от нас в центре другой спиральной галактики, интересовала астрономов не сама по себе, а в первую очередь потому, что такие данные могут улучшить наше понимание взаимодействия СМЧД в центрах галактик с наполняющим их веществом.

«Мы знаем, что чёрная дыра в центре каждой галактики связана с ней как нечто целое, — замечает Крис Дан (Chris Done), возглавлявшая исследование. — Это довольно странно, поскольку ЧД обычно слишком малы относительно самих галактик. Это примерно то же самое, как если бы камень диаметром 10 м влиял на что-то размером с Землю. Знание связей между звёздами в галактике и ростом чёрной дыры — ключ к пониманию эволюции галактик на протяжении их жизни».

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

В Зимбабве могли упасть фрагменты ракеты, запущенной в космос почти 40 лет назад

Жители африканского государства Зимбабве стали свидетелями падения нескольких металлический объектов, которые, по некоторым данным, являются остатками второй ступени американской ракеты, запущенной в 1975 году, сообщает РИА "Новости".

Представители полиции заявляют, что сейчас идет расследование происшествия. Среди местного населения ходят слухи, что упавшие предметы являются фрагментами шпионского спутника.

По данным местного издания Bulawayo24, упавших объектов было два. Их обнаружили жители нескольких деревень в середине июля. Один из металлических объектов - это цилиндр длиной три метра и диаметром 1,8 метра. Он упал в районе Мондоро. Второй выглядит как шар и весит около 10 килограммов. Он упал в районе Чикомба.

Никто из жителей Зимбабве не пострадал при падении космических объектов. По данным сотрудника Смитсонианской астрофизической обсерватории, в Зимбабве упали фрагменты второй ступени американской ракеты Delta, которая была запущена 27 августа 1975 года. Она вывела на геостационарную орбиту франко-германский спутник связи Symphonie 2. Также сотрудник обсерватории отметил, что американские военные рассчитали время входа этих объектов в земную атмосферу и их прогнозы вполне оправдались.

Неизвестно, предупредили ли американские службы власти Зимбабве. На сегодняшний день проблема космического мусора стоит достаточно остро. С каждым годом количество объектов, находящихся на околоземной орбите, постоянно увеличивается. Эти объекты, по признанию специалистов, могут представлять опасность как для функционирующих космических аппаратов, так и для планеты, хотя вероятность падения фрагмента космического мусора на человека крайне мала.

Кстати, возможность отслеживать все околоземное космическое пространство на предмет техногенного засорения имеют только две страны - Россия и США.

Астрономы впервые увидели экзопланету в рентгеновском диапазоне

Ученым из США впервые удалось рассмотреть расположенную за пределами Солнечной системы планету в рентгеновском диапазоне.

До сих пор подобные наблюдения велись исключительно в оптическом диапазоне, однако телескоп Чандра и европейский телескоп XMM Newton позволил астрономам сделать следующий шаг в исследовании экзопланет.

"Тысячи планет-кандидатов были обнаружены благодаря транзитам в видимом свете. То, что мы, наконец, смогли увидеть одну в рентгене, важно, поскольку дает новую информацию о свойствах экзопланеты", - отметила Катя Поппенхегер из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики.

Ученые следили за "горячим юпитером" HD 189733b - открытым в 2005 году газовым гигантом, который в 1,14 раза больше Юпитера и почти во столько же раз тяжелее его. Он обращается вокруг звезды HD 189733 А, чьи размер и масса составляют примерно 80% от солнечных.

При этом падение яркости звезды в рентгене оказалось сильнее, чем в видимом диапазоне. Если в оптике яркость падала на 2,4%, то Чандра и XMM Newton зафиксировали снижение рентгеновской яркости на 6%-8%.

"Мы интерпретируем это как результат воздействия внешней атмосферы планеты, которая прозрачна для видимого излучения, но достаточно плотна, чтобы задерживать рентгеновские лучи", - заключают ученые.

Ученые объяснили сильнейшие магнитные поля Вселенной

Сверхплотные ("гипермассивные") нейтронной звёзды образуются в ходе слияния двух нейтронных звёзд двойной системы светил. Их короткая жизнь заканчивается катастрофическим коллапсом в чёрную дыру.

Дыра иногда производит короткие гамма-всплески. В результате образуется ярчайший взрыв во Вселенной.

Наблюдения при помощи спутников XMM Newton, Fermi и Swift показали, что короткие гамма-всплески за секунду высвобождают такое же количество энергии, как наша галактика за целый год. Долгое время предполагалось, что сила магнитного поля таких звёзд гораздо выше, нежели сила полей, наблюдаемых в каких бы то ни было известных астросистемах. Учёным из Института гравитационной физики Макса Планка (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik) удалось смоделировать механизм, который может производить такие сильные магнитные поля, предшествующие распаду в чёрную дыру.

Появление сверхсильных магнитных полей можно объяснить феноменом, возникающим из-за различного вращения плазмы в магнитном поле. Соседние слои плазмы, которые вращаются с разной скоростью, "трутся" друг о друга и, в конечном счёте, образуют вихревые потоки.

В ходе этого процесса, называемого магниторотационной неустойчивостью, магнитное поле значительно усиливается. Фактическая демонстрация этого процесса стала возможна только сейчас благодаря проведённому немецкими учёными численному моделированию.

Физики создали модель гипермассивной нейтронной звезды с первоначально упорядоченным магнитным полем. Его структура усложнялась в процессе вращения.

Поскольку звезда динамически неустойчива, в конце концов, она коллапсирует в чёрную дыру, окружённую облаком материи, которую позднее образовавшаяся дыра стянет на себя.

Моделирование однозначно показало наличие экспоненциально роста усиления в недрах звезды − магниторотационной нестабильности. Этот механизм до сих пор оставался практически неисследованным из-за экстремальных условий в гипермассивных нейтронных звёздах (прежде всего гравитационных). Очень сложно оценить, что происходит в недрах этих звёзд, практически невозможно.

Это исследование интересно, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, оно впервые показывает развитие магниторотационной неустойчивости в рамках общей теории относительности Эйнштейна, в которой не существует аналитического критерия для прогнозирования нестабильностей. Во-вторых, это открытие может иметь огромное влияние на астрофизику, так как оно подтверждает гипотезу о том, что сверхсильные магнитные поля нейтронных звёзд − ключевой элемент в объяснении огромного количества энергии, выделяющейся при коротких гамма-всплесках.

Подробнее об исследовании рассказывает статья, опубликованная в журнале Physical Review D.

По звезде и планета

Астрофизики, ведомые Джастином Креппом (Justin Crepp) из Университета Нотр-Дама (США), поставили себе довольно амбициозную задачу: узнать, сколько планет-гигантов может быть у звёзд-карликов.

Сначала о том, зачем это нужно. Откровенно говоря, открытия тысяч кандидатов в планеты у других звёзд застали астрономию немного врасплох. Если нам сейчас что-то и понятно наверняка — так это то, что наша система сильно отличается от большинства иных, где планеты, включая газовые гиганты, часто очень близки к своим светилам и весь «планетный набор» помещается в пределах орбиты Меркурия. При этом очевидно, что как минимум часть газовых гигантов вроде «горячих Юпитеров» мигрировала к своей звезде сравнительно поздно, попутно «выбив» из системы планеты поменьше и отправив их по «спирали в космические дали».

Очевидно, в ряде таких случаев гиганты просто обрекают свои системы на безжизненность, а потому количество огромных планет вокруг того или иного класса звёзд прямо соотносится с вероятностью обнаружения жизни в таких системах, ибо если в Солнечной системе (по счастливой случайности) четыре газовых гиганта не вышвырнули вовне все планеты земной группы, то в окружающем космосе такое случалось сплошь и рядом.

Итак, зачем — понятно. Ситуация с вопросом «как» сложнее. Авторы уверены: скомбинировав данные метода лучевых скоростей и итоги прямых наблюдений экзопланет, они получили достоверную статистику по количеству гигантских планет вокруг среднего красного карлика. «Мы изобрели новую технику, позволяющую нам всматриваться далеко за пределы орбит, доступных для предшествовавших наблюдений, — заявляет Джастин Крепп. — Наши результаты доказывают, что маломассивные звёзды формируют не так много планет, сходных с Юпитером, и происходит это, вероятно, потому, что в сравнении с солнцеподобными светилами карлики изначально имеют меньше материала в протопланетном диске».

Утверждение обязывающее, да и его авторы претендуют на выявление гигантских планет на удалении до 20 астрономических единиц от каждого из 111 исследованных красных карликов. Предшествующие работы, основанные на методе лучевых скоростей, позволяли найти планеты такого типа не дальше четырёх а. е. от звезды.

Метод на словах кажется простым. Высококонтрастное прямое фотографирование планеты эффективно лишь в случае молодых небесных тел, но в сочетании сметодом лучевых скоростей его возможности могут серьёзно вырасти. Астрономы измеряли ускорение в радиальных скоростях планеты, а затем сверяли его с последующими прямыми наблюдениями, чтобы исключить возможность появления ускорения в результате воздействия второй звезды той же системы. Все оставшиеся после отсева значения использовались для идентификации крупных планет, находящихся слишком далеко от своей звезды, чтобы их можно было обнаружить напрямую методом Доплера.

В итоге, согласно авторам работы, 6,5 ± 3,0% всех красных карликов имеют газовые гиганты на удалении не более 20 а. е. Разумеется, это далеко не все такие тела: в нашей системе гигантские планеты в принципе могут находиться дальше 20 а. е. Но даже если юпитероподобные тела и могут располагаться в 20 с лишним а. е. от красных карликов, то на таком удалении они не способны выбросить свей гравитацией планеты земной группы из системы — а значит, данные такого рода в принципе можно использовать для оценки шансов малых планет на устойчивое существование в системах красных карликов.

Как видим, такая вероятность весьма высока: даже в худшем случае лишь каждый десятый красный карлик несёт в себе нечто юпитероподобное. В то же время предшествующие работы по частоте наличия планет-гигантов у звёзд вроде Солнца показывают, что эта вероятность намного выше. А значит, системы жёлтых карликов намного опаснее для малых планет, нежели окрестности красных карликов.

Отчёт об исследовании принят к публикации в издании Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

неділя, 28 липня 2013 р.

Польские марсоходы отличились на международном конкурсе

Польский марсоход выиграл конкурс Университетов Ровер Челенж. Это конкурс, организованный Марсианским обществом. В нем учавствуют исследовательские роботы. Соревнования проходят в штате Юта на исследовательской станции Mars Desert Research Station, которая позволяет работать в условиях, максимально близких к условиям планеты Марс.

Конкурс организован в 2007 году. Каждый год в нем принимала участие польская команда. Но в этом году представителей Польши было намного больше, чем раньше: на пятнадцать команд со всего мира — пять команд Польши (Команда Гиперион — Политехнический университет Белостока, Команда SKNL Rover – из Политехнического университета Жешува, Скорпио-3 — из Политехнического университета Вроцлава, Каманда Коперникус — из Университета Коперника и Команда Геро(Hexapod Extraterrestrial Rover) — из Горной Академии).

Конкурсные задания для марсоходов были следующими: забор пробы грунта, поиск следов жизни, розыск пропавших астронавтов и доставка раненым медицинских пакетов.

В этом году поляки не имели себе равных. Победителем стал белостокский Гиперион, второе место занял Скорпио-3 из Варшавы. Стоит напомнить, что это не первая победа студентов из Белостока: в 2011 году конкурс выиграл марсоход Магна-2, представленный ими.

Значительным невезением отличилась команда Жешува: пакет с марсоходом был доставлен команде уже после начала конкурса. Это случилось по вине граничной службы и, конечно, вызвало трудности для жешувской команды.

В победивших моделях марсоходов использовано немало интереснейших новаторских решений. Гиперион, благодаря независимому приводу каждого колеса, хорошо проходит труднодоступные места с уклоном даже 50 градусов. Скорпио-3 может похвалиться нетипичными колесами: одна пара колес наполнена мелкими гранулами, благодаря чему встряска во время езды не переносится на остальные конструкции марсохода.

Успех Гипериона усиливается еще и тем, что команда набрала количество очков, наибольшее в истории конкурса (493 из 500 возможных). Об успехе польской команды рассказывает официальная страница организаторов конкурса.

"Прогресс" долетел до МКС за считанные часы

Космический грузовой корабль "Прогресс М-20М" успешно пристыковался к Международной космической станции (МКС) после всего шести часов полета. Об этом сообщили в Роскосмосе.

Ракета-носитель "Союз-У" с "Прогрессом" стартовала с космодрома "Байконур в 00:45 мск. Через 529 секунд полета грузовик штатно отделился от третьей ступени ракеты-носителя. К МКС он пристыковался в автоматическом режиме.

"Прогресс" привез на станцию компоненты топлива, кислород, оборудование для научных экспериментов, лекарства, продукты питания и воду, книги, подарки и другие посылки для экипажа. Общая масса груза составила 2,4 тонны.

"Прогресс М-20М" летел к МКС по "короткой" шестичасовой схеме. Для сравнения, предыдущий корабль "Прогресс М-19М" добирался до станции двое суток. Вместе с тем это уже четвертый "Прогресс", долетевший до станции по "короткой" схеме. Первым был "Прогресс М-16М", запущенный в августе прошлого года. Сейчас по такой же схеме летают и пилотируемые "Союзы".

Грузовые корабли "Прогресс" летают с 1972 года. Только один запуск закончился неудачей: в августе 2011 г. ракета-носитель "Союз-У" не смогла вывести на орбиту космический грузовик "Прогресс М-12М". На 325-й секунде полета нарушение работы двигательной установки "Союза" привело к ее аварийному отключению. Обломки корабля упали в Чойском районе республики Алтай.

Напомним также, сейчас на МКС работает экипаж 36-й экспедиции. В него входят космонавты Роскосмоса Федор Юрчихин, Павел Виноградов и Александр Мисуркин , астронавты NASA Карен Найберг и Кристофер Кэссиди, а также астронавт Европейского космического агентства (ЕКА) Лука Пармитано.

субота, 27 липня 2013 р.

В реанимации «КЕПЛЕРА» есть некоторые успехи

Хотя безоблачной ситуацию не назовёшь, и пока не очень ясно, удастся ли вернуть «главного по экзопланетам» к полноценной работе, важнейший для стабилизации положения телескопа элемент снова кажется действующим.

16 июля 2012 года один из четырёх двигателей-маховиков «Кеплера» вышел из строя. С этим можно было мириться, ведь для работы требовались три из них, по числу измерений, но в нынешнем мае перестал вращаться и второй. Чем это чревато? Списанием инструмента.

Отныне телескоп видел не неподвижную картинку, на фоне которой он и замечает движущиеся экзопланеты, а, напротив, несущийся с приличной скоростью калейдоскоп.

18 июля 2013 года наземный центр управления телескопом попробовал «пощупать» возможности восстановления работоспособности «Кеплера». По сути, это были обычные тесты производительности вышедших из строя двигателей-маховиков (ДМ) №№ 4 и 2. Инженерам хотелось выяснить, можно ли их возвратить к активной жизни.

Четвёртый ДМ в ответ на тесты не смог обеспечить вращение по часовой стрелке, однако продемонстрировал неугасшую способность вращаться против часовой стрелки. Заметим, что именно ДМ-4 считается наиболее тяжело повреждённым из двух неисправных подсистем.

В понедельник, 22 июля, с Земли продолжили тестирование ДМ-2. И внезапно этот двигатель-маховик заработал в обоих направлениях в соответствии с наземными командами!

Нет, кричать «ура!» и агитировать наиболее прогрессивную часть женского населения планеты бросать в воздух чепчики рано. Тесты продлятся ещё две недели, и только после этого будет приниматься решение о том, что, собственно говоря, делать дальше. Хотя оба считавшихся неисправными маховика выказывают признаки жизни (а для точной ориентации и нормальной работы космическому телескопу, повторим, нужно три таких устройства из четырёх), пока трудно оценить уровень трения — а он критически важен для того, чтобы исключить колебания космического аппарата...

...Ведь только предельно точное удержание «Кеплера» развёрнутым к определённому сектору неба позволяет отслеживать транзиты экзопланет, факт их прохождения между своими светилами и телескопом. Если трение при вращении будет слишком большим, то ни о каком возрождении телескопа говорить не придётся. И хотя даже без точной ориентации какое-то количество планет он всё равно сумеет отыскать, вряд ли это будут планеты в зоне обитаемости. Испытания же, при помощи которых инженеры точно узнают уровень трения и, следовательно, прояснят перспективы дальнейшей работы самого эффективного телескопа в истории человечества, пока лишь предстоят. И их итоги вряд ли будут известны ранее начала августа.

Новый космический скафандр будет с климат-контролем

Более долговечные скафандры для выхода в открытый космос «Олран-МКС» разрабатывают сейчас специалисты НПП «Звезда» им. Академика Г.И. Северина. Кроме повышенной надежности, они будут оснащены автоматической системой терморегулирования и цветным дисплеем.

Как сообщил «МК» генеральный директор и главный конструктор предприятия Сергей Поздняков, в настоящее время в имеющихся в распоряжении космонавтов скафандрах «Орлан-МК» нет автоматической системы терморегуляции. Чтобы задать режимы «тепло» или «холод», членам экипажа, работающим в октрытом космосе, надо время от времени переводить в определенное положение специальную рукоятку.

Напомним, что система терморегуляции в современных скафандрах представляет собой тонкий комбинезон с системой пронизанных сквозь ткань трубочек, по которым течет вода. Эта система нужна для охлаждения тела космонавтов, которые без нее чувствуют себя, как в термосе. Вода из трубочек проходит через теплообменник, где охлаждается. Бывает, что, при работе на теневой стороне станции космонавтам становится прохладно, и тогда они отключают кондиционирование. Если сейчас это делается вручную, то в модернизированном «Орлане» управлять функциями- «тепло»/«холод» будет автоматика.

- Система напоминает климат-контроль, - говорит Сергей Поздняков. - Правда, гораздо сложнее, чем в салоне автомобиля. Наши специалисты сделали ее таким образом, что она способна учитывать уровень нагрузки космонавтов, их собственную температуру, количество потребляемого кислорода и выделяемого углекислого газа.

Вторым новшеством, которое предстоит внести в конструкцию скафандра, будет новый материал для герметизации: вместо резиновых, оболочки скафандра сделают из полиуретана. Это, по мнению создателей, повысит срок эксплуатации скафандров (сейчас он составляет 5 лет) и увеличит количество возможных выходов в открытый космос с 15 до 20. Кроме того, сама работа в открытом космосе в новом обмундировании будет более комфорта - нынешний монохромный дисплей, на который выводятся параметры скафандра поменяют на цветной.

Кстати, в будущем, по словам Позднякова, в НПП и вовсе отойдут от создания дисплеев для скафандров в виде планшета, - всю информацию для космонавтов будут выводить прямо на шлем. Не исключено, что помимо параметров скафандра космонавты увидят там перечень этапов работы и собственное место расположения на внешней поверхности станции. Напомним, что российские конструкторы совершенствуют скафандры для российских членов экипажа МКС каждые 4-5 лет, чем не могут похвастаться их американские коллеги, которые не модернизировали свои скафандры со времен полетов первых шаттлов.

пʼятниця, 26 липня 2013 р.

Впервые удалось достоверно обнаружить важный параметр реликтового излучения

B-мода не только подтверждает сам факт раздувания Вселенной после Большого взрыва, но и, после составления полной карты таких флуктуаций, может прояснить ситуацию с массой нейтрино.

Известно, что реликтовое излучение слегка неоднородно. И главная причина его первичной анизотропии (неодинаковости по свойствам во всех направлениях) — поляризация.

Реликтовое излучение (РИ) поляризовано, причём выделяются E-мода (градиентная составляющая) и B-мода (роторная составляющая), по аналогии с поляризацией электромагнитного излучения. E-мода своим появлением обязанатомсоновскому рассеиванию, случившемуся с реликтовым излучением уже после начала его путешествия к земному наблюдателю. Сущность такого рассеивания сравнительно проста: электрическое и магнитное поля падающей РИ-волны ускоряли заряженные частицы плазмы, заполнявшей космос. Ускоренно движущаяся заряженная частица и сама излучала электромагнитные волны. Таким образом, энергия падающей волны частично переходит в энергию рассеянной волны, что и обусловило рассеяние.

Однако B-мода — несколько более сложное дело, ведь её амплитуда равна ничтожным 0,1 мкК, и она не могла возникнуть от взаимодействия с плазмой. В основном она зависела от гравитационного линзирования, вызванного неоднородностями распределения вещества ещё в ранней Вселенной.

Кроме того, E-мода (градиентный компонент) поведенчески относительно проста и может быть направлена либо от источника, либо к нему. B-мода же, увы, как магнитное поле, образует полукружия около определённых точек. Но отследить исходное направление для таких изогнутых линий значительно сложнее.

Группа астрономов во главе с Дунканом Хэнсоном (Duncan Hanson) изУниверситета Макгилла (Канада) при помощи микроволновых приёмниковтелескопа Южного полюса смогла впервые измерить эту самую B-моду поляризации РИ.

«Причина, по которой ранее никто её не наблюдал, в том, что этот сигнал очень слаб», — поясняет г-н Хэнсон. Лишь установка в 2012 году высокочувствительных микроволновых приёмников позволила учёным выявить B-моду со статистической значимостью порядка 7,7σ, что практически исключает вероятность ошибки. Увы, пока определена она «всего» на ста квадратных градусах неба — таково поле зрения приёмников.

Это означает, что полностью восстановить картину распределения материи в ранней Вселенной ещё нельзя. Да и надежды на определение с помощью B-моды точных границ массы трёх известных типов нейтрино пока преждевременны. Впрочем, с привлечением к аналогичным поискам будущих космических телескопов можно будет добиться куда более полной картины, хотя, повторимся, для наземного телескопа это замечательные результаты.

Наконец, сам факт обнаружения B-моды с достоверностью 7,7σ следует расценивать как существенное подспорье для сторонников теории инфляции (сильнейшего раздувания Вселенной на раннем этапе её истории), ранее опиравшейся в основном на теоретические построения и лишь теперь впервые надёжно подтверждённой наблюдениями.

Препринт рассмотренной работы можно полистать здесь.

Технология 3D-печати в строительстве ракет

Основные части ракеты, построенные с использованием технологии 3D-печати, прошли еще один этап огневых испытаний НАСА, укрепляя доверие к новой технологии производства. 

Две ракетные форсунки, сделанные при помощи 3D-принтера, во время испытаний вели себя аналогично деталям, произведенным традиционным способом. Детали подвергались температурам до 3316 градусов Цельсия под экстремальным давлением.

Данные исследования помогают НАСА оценить потенциал технологии 3D-печати, которая может сделать исследования космоса дешевле и эффективнее.

Ракетные двигатели чрезвычайно сложны. Сотни отдельных компонентов изготавливаются и собираются различными поставщиками, потому технология 3D-печати могла бы значительно облегчить процесс и снизить конечную стоимость.

Форсунки, напечатанные на 3D-принтере, подверглись серии из 11 испытаний с общим временем горения в 46 секунд. Детали успешно прошли испытания и остались в отличном состоянии. Производительность форсунок оказалась идентичной традиционным деталям. Однако, на производство традиционных форсунок требуется 10 000 долларов и 6 месяцев работы, в то время как напечатанная версия обходится в 5 000 долларов и несколько недель работы. Сам процесс печати занял около 40 часов, еще пару недель понадобилось на полировку и осмотр детали.

По всей видимости, НАСА видит большие перспективы в технологии 3D-печати. Уже сейчас, агентство сотрудничает с калифорнийской фирмой "Made in Space" и планирует в следующем году отправить 3D-принтер на Международную космическую станцию.

Загадка радиационного пояса Земли решена

Два концентрических круга высокоскоростных частиц, что окружают Землю, наконец-то выдали нам секреты своего происхождения — всего через 55 лет после их открытия.

Два зонда НАСА обнаружили свидетельства того, что так называемые пояса Ван Аллена не просто собирают частицы, принесённые откуда-то извне, а разгоняют их, придавая им в конечном счёте значительно бόльшую энергию, чем эти частицы имели изначально.

Напомним: после открытия поясов в 1950-х, когда рукотворные аппараты землян впервые смогли надолго выйти в космос, считалось, что электроны поясов происходят из дальних уголков магнитосферы Земли. Предполагалось, что, попадая в неё, частицы дрейфуют ближе и захватываются сильным магнитным полем, где ускоряются и образуют широко известные кольцеподобные структуры самих поясов.

Однако такой механизм дозволяет поясам лишь сравнительно медленно изменяться на протяжении дней и недель, и к 1990-м стало ясно, что на практике пояса Ван Аллена по энергии и плотности частиц трансформируются куда быстрее. Тогда начала поднимать голову альтернативная теория происхождения электронов в поясах: электрические поля внутри поясов отрывают электроны от блуждающих в космическом пространстве атомов и ускоряют их до околосветовых скоростей. В принципе, такие процессы могут изменить параметры поясов за время от нескольких секунд до нескольких часов (спутниковые наблюдения 90-х показывали именно такую скорость). Поэтому теория казалась логичной, хотя тогда исчерпывающих наблюдений поясов ещё не было, и раздавались голоса, что, возможно, спутники зафиксировали лишь какие-то местные аномалии.

В 2012 году НАСА запустило пару зондов, специально предназначенных для изучения поясов, и их работа дала ожидаемые плоды: в прошлом октябре менее чем за 12 часов плотность электронов в одном из слоёв пояса выросла в тысячу раз.

Итак, вторая теория подтверждена командой во главе с Джеффри Ривсом (Geoffrey Reeves) из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) — в том смысле, что теперь совершенно точно ясно: электроны получают свои огромные скорости «на месте», прямо в поясах Ван Аллена, а не приходят в них со столь высокими энергиями из межпланетного пространства. А отсюда не вполне верно представление о том, что радиационные пояса только «защищают» землю от потока космических частиц; фактически значительная доля частиц с высокими энергиями становится такой как раз в «защитном поясе». Как отмечают исследователи, если это происходит в сердце земных поясов такого типа, то с высокой вероятностью нечто подобное случается и в радиационных поясах вокруг Юпитера, Сатурна и даже планет других звёздных систем. А может, и звёзд с сильным магнитным полем и высоким уровнем рентгеновского излучения...

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.

Большая часть кентавров может иметь кометные хвосты


Новые снимки, сделанные в ИК-диапазоне, указывают на кометную природу как минимум двух третей «кентавров» — тел, ранее одновременно классифицировавшихся и как кометы, и как астероиды.

Астрономов давно терзает истинная природа так называемых кентавров — тел, вращающихся вокруг Солнца между орбитами Юпитера и Нептуна и не попадающих поэтому ни в главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером, ни в занептуновый пояс Койпера. Ещё в 1970-х, когда открыли первый из кентавров, было замечено, что у него, в той точке орбиты, что ближе к Солнцу, есть кома — хвост, типичный для комет. Так бедный Хирон и классифицировали: и 95P/Chiron (комета), и 2060 Chiron (астероид).

Правда, комета получилась диаметром в 135 км, а другие кентавры и вовсе выползали за четверть тысячи километров в диаметре. Так что сомнения оставались: от других таких мегакомет в небе отчего-то не темнеет. Отсюда и название класса: признаки, типичные сразу для двух классов небесных тел, долго не позволяли однозначно заявить, что же они такое — эти кентавры.

Группа астрономов под руководством Джеймса Бауэра (James Bauer) изЛаборатории реактивного движения НАСА, кажется, наконец-то прояснила ситуацию.

Использовав инфракрасный широкоугольный космический телескоп WISE, учёные пришли к выводу, что основная часть кентавров по происхождению всё же кометы, а пришли они из отдалённых районов Солнечной системы, лежащих за орбитой Нептуна, то есть из пояса Койпера, а то и из облака Оорта.

Наблюдения принесли рекордно подробные инфракрасные изображения 52 кентавров, 15 из которых впервые открыты именно в этом исследовании. Все они по своим орбитам оказались неустойчивыми: гравитация газовых гигантов либо прогонит их дальше от Солнца, либо, напротив, подтянет к нему в следующие миллионы лет.

Согласно предшествующим данным оптических телескопов, поверхность у кентавров в основном либо сине-зелёная, либо красноватая. При помощи ИК-снимков удалось выяснить, что поверхность сине-зелёных тел имеет очень низкое альбедо, а это верный признак кометы. Именно они имеют тёмное сажеподобное покрытие, делающее их льдистый покров более тёмным, чем у большинства астероидов.

Итак, примерно две трети обнаруженных кентавров оказались кометами, а вот к оставшейся трети есть вопросы. Учёным хочется причислить их к астероидам, но чёткие свидетельства такого рода пока отсутствуют: в теории красноватую поверхность могут иметь не только они.

Отчёт об исследовании опубликован в издании Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.


Наука: США-НАСА-Космос-Испытание

Специалисты Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства /НАСА/ в среду на полигоне Юма /штат Аризона/ провели испытания парашютов посадочной капсулы будущего пилотируемого космического корабля многоразового использования “Орион” /Orion/. 

По данным НАСА, учебная капсула была успешно спущена с высоты 10,7 км.

“Мы создали ситуацию, когда один из трех главных парашютов раскрылся раньше положенного, чтобы посмотреть, как поведет себя вся система”, – рассказал инженер Стюарт Маккланг. “Испытание показало, что мы получили средство для успешного спуска капсулы, все работает превосходно”, – добавил он.

По данным НАСА, стоимость каждой подобной проверки оборудования составляет около 1 млн долларов.

Корабль “Орион” разрабатывает корпорация “Локхид- Мартин” /Lockheed Martin/, а тяжелую ракету-носитель для него – компания “Боинг” /Boeing/. Первый испытательный полет “Ориона” в автоматическом режиме намечен на 2014 год. В перспективе корабль будет задействован для самых сложных пилотируемых полетов, в том числе на астероиды и на Марс.

"Прогресс М-18М" затопили в океане

Транспортный грузовой корабль "Прогресс М-18М", который был отстыкован от российского сегмента Международной космической станции (МКС) в 00:44 в пятницу, затоплен в Тихом океане. Включение двигателей на торможение произошло в 3:53.

Как сообщили "Интерфаксу" в пресс-службе Роскосмоса, обломки корабля достигли поверхности океана Представитель космического агентства рассказал, что воды достигли только тугоплавкие элементы корабля, не сгоревшие при прохождении плотных слоев атмосферы. Обломки упали примерно в 4140 км от столицы Новой Зеландии г. Веллингтона.

На смену "Прогрессу М-18М" в воскресенье с Байконура стартует новый грузовой корабль - "Прогресс М-20М". Грузовой корабль должен будет доставить на МКС более 2,5 тонны грузов: компоненты топлива для поддержания орбиты МКС, укладки с научными грузами и оборудованием для ремонта и эксплуатации станции, продукты питания, воду и воздух для космонавтов, посылки от родных. "В набор свежих плодов и овощей мы положили яблоки, грейпфруты, лимоны, томаты, лук репчатый, майонез, а также колбаски с чесноком и беконом", - сообщил "Интерфаксу" начальник отдела питания Института медико-биологических проблем РАН Александр Агуреев.

Пуск ракеты-носителя "Союз-У" с кораблем "Прогресс М-20М" запланирован на 00:45 28 июля. Как сообщили "Интерфаксу" в Центре управления полетами (ЦУП, Королев, Московская область), причаливание будет произведено к стыковочному узлу "Пирс" в тот же день в 6:26.

В минувший четверг "Прогресс М-20М" был вывезен с космодрома на стартовый комплекс Байконура. "Транспортирование ракеты из монтажно-испытательного корпуса площадки 31 космодрома на стартовый комплекс началось в 5:30 МСК. Через полчаса ракета была доставлена на стартовый комплекс и началась ее установка в вертикальное положение. К 7:00 ракета была установлена на пусковой установке, вокруг нее свели фермы обслуживания", - рассказал собеседник агентства.

В настоящее время расчеты специалистов космической отрасли РФ проводят работы по графику первого стартового дня.

На МКС в настоящее время несут вахту российские космонавты Павел Виноградов, Александр Мисуркин, Федор Юрчихин, американские астронавты Кристофер Кэссиди и Карен Найберг, итальянский астронавт Лука Пармитано.

НАСА готовится к строительству сверхсветового двигателя

Специалисты НАСА решили попробовать создать двигатель, который позволит быстро долететь до других звезд, правда разработчики отмечают, что на разработку, испытания и постройку такого двигателя понадобится много времени.

Ученые из Центра космических исследований им. Джонсона, НАСА, попытаются доказать, что можно путешествовать быстрее скорости света. Более того, они надеются построить сверхсветовой двигатель, который откроет человечеству дорогу к звездам.

Физик и инженер НАСА доктор Гарольд Уайт (Harold G. White) считает, что создание такого двигателя возможно и можно нарушить правила времени и пространства, которые сформулировал Альберт Эйнштейн, и которые «запрещают» материальным объектам превышать скорость света.

Исследование Уайта основано на известной теории мексиканского физика Мигеля Алькубьерре, который в 1994 году предположил, что есть способ превысить скорость света. Этот способ основан на гипотетической технологии сжатия и расширения пространства, именно способ овладения этой технологией и будут искать ученые под руководством Гарольда Уайта. Что даст это исследование в случае успеха и говорить не нужно – судьба нашей цивилизации изменится кардинально, откроется совершенно новый, необъятный горизонт.

Суть теории Алькубьерре в том, что если создать вокруг космического корабля пузырь, расширяющий пространство с одной стороны и сжимающий с другой, то корабль придет в движение – его начнет тянуть вперед само пространство. Скорость полета при этом может превышать скорость света в несколько раз, а может и еще больше: полеты в соседние звездные системы будут занимать всего месяцы или недели. Даже при современных технологиях автономный полет такой продолжительности не является серьезной технической проблемой.

В настоящее время Гарольд Уайт пытается искривить траекторию фотона, чтобы доказать возможность движения со сверхсветовой скоростью. Это весьма сложная и тонкая работа, требующая соответствующего оборудования. Так, лаборатория Уайта даже не касается земли – она расположена на специальных пневматических опорах, которые устраняют любые колебания почвы, влияющие на показания приборов. Более того, на результаты эксперимента может повлиять даже человек, прошедший мимо, так что быстро эту научную работу не сделать.

Ученый подчеркивает, что до сих пор наука занималась работой, которая требует сравнительно немного времени и усилий. Создание сверхсветового двигателя, возможно, - это ключевое достижение нашей цивилизации. По мнению Уайта, на проект исследования двигателя, искривляющего пространство, понадобится около 100 лет, что по историческим меркам совсем немного. Кроме того, к этому времени все другие технологии, необходимые для дальнего полета (медицина, жизнеобеспечение, энергетика и т.д.), скорее всего будут готовы и испытаны в Солнечной системе.

Сам доктор Мигель Алькубьерре, который кстати никогда не встречал Уайта, считает, что главным препятствием на пути создания корабля с искривляющим пространство двигателем является невозможность доставить какой-либо сигнал с корабля к пузырю искривления. Таким образом, получается, что сверхсветовой двигатель невозможно включить или выключить изнутри корабля, и это, мягко говоря, затрудняет управление полетом. Впрочем, это ограничение не отменяет важности разработки сверхсветовой тяги. Даже если ограничение и существует, то его можно обойти с помощью различных технических решений.

Ученые предупреждают украинцев о сильных магнитных бурях в августе

Украинские ученые прогнозируют в августе мощнейшие вспышки на Солнце и, как результат, сильные магнитные бури.

"В августе, на пике 11-летнего цикла солнечной активности, сможем наблюдать на Солнце настоящие "штормы". Может быть до 200 вспышек в сутки, длящихся по 2-3 часа", - цитирует газета Вести сотрудницу Астрономической обсерватории ЛНУ имени Франко Марию Ковальчу.

По словам сотрудника Одесской обсерватории Михаила Рябова, пик солнечной активности начался в 2009 году, и сейчас приближается к максимальной отметке.

"Это означает, что на Солнце практически ежедневно есть несколько групп пятен - до десяти и даже больше, причем каждая группа может быть по размеру больше Земли. Это области, в которых накапливается магнитная энергия, и со временем она материализуется в виде солнечных вспышек. Спустя сутки-трое, если Земля окажется на пути следования потока высвободившихся частиц - происходит магнитная буря", - рассказал Рябов.

Ученый отметил, что повышенная солнечная активность ожидается 27-28 июля, 1-2 августа, а более серьезный "возмущенный" период - с 4 по 6 число.

В периоды повышенной солнечной активности медики советуют не только ограничить свою активность, следить за давлением и носить с собой таблетки. Также стоит отказаться от кофе и острой пищи.

Напомним, что последняя сильная магнитная буря на Земле прошла 29 июня. Она была спровоцированная потоком высокоскоростного солнечного ветра - заряженных частиц, источником которых является корональная дыра на Солнце.

четвер, 25 липня 2013 р.

Темная материя распределяет космические лучи неравномерно, - астрофизики

Физик Патрик Хардинг из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе предложил объяснение анизотропии космического излучения в тераэлектронвольтовом диапазоне. По его мнению, правдоподобным с точки зрения физики объяснением этой анизотропии можно считать аннигиляцию темной материи. Препринт статьи Хардинга доступен на сайте arXiv.org.

Анизотропия в данном случае означает неравномерность распределение космического излучения по небесной сфере. В диапазоне энергий порядка тераэлектронвольта эта неравномерность была обнаружена множеством экспериментов - например, детектором IceCube. Анизотропия была обнаружена на масштабах порядка 10 градусов.

В настоящее время объяснений этой анизотропии у физиков нет. Они полагают, что существенную роль в этом процессе играет магнитное поле галактики, а также поле, создаваемое Солнцем. Заряженные частицы, двигаясь по "магнитным потокам", создаваемым этими полями, сбиваются в пучки, что и приводит к неравномерностям.

Вместе с тем, слабым местом всех подобных теорий является то, что по близости от Солнечной системы нет источников (пульсары, звезды и прочие) нужных заряженных частиц. При этом характер и спектральные особенности космического излучения в этом диапазоне говорят, что источники должны располагаться довольно близко - на расстоянии около 100 парсек, желательно ближе.

Хардинг предложил в качестве такого источника скопление темной материи. Такого рода скопление может располагаться достаточно близко от Земли. Более того, спектральные особенности наблюдаемого излучения (в частности, резкий "обрыв" для энергий выше 10 тераэлектронвольт) также хорошо укладываются в предложенную им схему. Отсюда физик заключает, что "темная материя должна рассматриваться как один из самых правдоподобных кандидатов на роль источника высокоэнергетического излучения".

Темной материей (или скрытой массой) в физике называют материю, которая участвует в гравитационном, но не участвует в электромагнитном взаимодействии. Термин был введен в обиход астрофизиками для объяснения аномальностей распределения угловых скоростей звезд в галактиках - звезды в некоторых скоплениях двигались много быстрее, чем показывали расчеты, основанные на оценках количества видимой (барионной) материи.

Уганда станет космической державой благодаря любителю

Уганда планирует запустить первый в истории страны космический спутник, сообщает издание "Наука 21 век". Однако произойдет это не в результате деятельности правительственной программы. 

Инициатором выхода Уганды в космос является инженер-любитель Крис Нсамба, который в одиночку пытается сделать свою родину полноправной участницей космической гонки.

Спутник Нсамбы будет размером с большой надувной мяч, на нем планируется установить GPS-навигатор, солнечную батарею и камеру. Населять первый угандийский космический аппарат будет крыса. Чтобы вывести спутник на орбиту, сначала будет задействован метеозонд. Благодаря ему аппарат достигнет высоты 36 тысяч метров - а там уже заработают реактивные микродвигатели. По плану Нсамбы спутник должен сфотографировать Уганду из космоса и передать картинку на "центр управления" инженера-любителя.

Финансируется угандийская космическая программа в основном частными пожертвованиями. Тем не менее, власти страны также оказывают посильную помощь: президент Йовери Мусевени выделил команде Нсамбы небольшой грант. К тому же глава будущей космической державы дал разрешение на запуск космического объекта и пообещал, что лично осмотрит спутник перед запуском.

Марсианский метеорит доказал неподвижность недр планеты

В недрах Марса не происходили тектонические процессы, характерные для литосферы Земли, пишет журнал Nature.

Это доказал канадскими учеными анализ минерального и изотопного состава метеорита с Марса NWA 5298, упавший на территории марокканской провинции Бир Гандуз в марте 2008 года.

Выяснилось, что мантия Марса практически не менялась на протяжении последних четырех миллиардов лет.

Как выяснила группа ученых во главе с Дезмондом Мохером из университета Западного Онтарио, внутри NWA 5298 встречаются гранулы микроминерала бадделеита, которые образуются в ходе извержений вулканов или расплавления пород. Это указало на то, что этот фрагмент Марса пережил одну или несколько перестроек еще до "полета" на Землю.

Геологи использовали эти крупицы для вычисления настоящего возраста пород, из которых сложен метеорит.

По их расчетам, породы NWA 5298 образовались около 187 миллионов лет назад из древней марсианской мантии, сформировавшейся 4 миллиарда лет назад. Это позволяет говорить о том, что "круговорот" пород в ней мог никогда и не существовать, заключают авторы статьи.

Отметим, ранее данные с марсохода Кьюриосити указали на то, что большая часть воздуха Марса улетучилась в космос примерно четыре миллиарда лет назад. В ходе исследования по уточнению и внесению корректив в массивы старых данных о составе атмосферы Красной планеты, ученые выяснили, что доля "тяжелых" изотопов углерода, кислорода и водорода в атмосфере значительно выше, чем на Земле, что подтверждает гипотезу о том, что атмосфера Марса и вода "испарились" в космос.

Как отправить людей на Марс

Исследователи из Имперского колледжа Лондона вместе с медиакорпорацией «Би-би-си» предложили проект миссии по высадке астронавтов на Красной планете.

Марс — наилучший претендент на колонизацию человечеством, однако приступить к этому процессу невероятно сложно. Ожидается, что пилотируемый полёт к Красной планете станет возможен в 2030-х, а пока различные группы исследователей лишь строят планы по отправке туда людей. Очередной проект такой миссии представили Имперский колледж Лондона (Великобритания) и медиакорпорация «Би-би-си». О нём мы и поговорим.

Исследователи предлагают отправить на Марс команду из трёх астронавтов в специальном корабле, состоящем из двух модулей. Один из них будет использоваться для посадки на Красной планете. Второй модуль, представляющий собой цилиндрическую трёхъярусную конструкцию длинной около 10 м и диаметром 4 м, предназначен для проживания астронавтов во время перелёта, который продлится не менее 9 месяцев в одну сторону.

После вывода корабля при помощи ракеты-носителя на заданную траекторию посадочный и основной модули разделятся и на прочном стальном кабеле будут отведены друг от друга приблизительно на 60 метров. Далее двигатели малой тяги придадут аппарату вращение вокруг центра тяжести, что позволит имитировать земное притяжение. Это необходимо для создания нагрузки на скелет астронавтов и сохранения прочности костей. По мере приближения к Марсу частота вращения может быть снижена для создания условий гравитации, максимально приближенных к имеющимся Красной планете.

В путешествии физическое и эмоциональное состояние каждого участника команды будет мониториться при помощи беспроводных датчиков. Существует опасность возникновения конфликтов между астронавтами из-за длительного пребывания в условиях ограниченного пространства.

Другая проблема — необходимость защиты от космической радиации и солнечных вспышек. Для этого предлагается использовать специальные тепловые экраны и сверхпроводящие магниты, которые позволят получить некое подобие магнитосферы.

Выйдя на марсианскую орбиту, корабль снова претерпит трансформацию: его модули соединятся друг с другом, и астронавты получат возможность перебраться в посадочный блок для спуска на планету. Во время снижения аппарат будет использовать тепловой экран для защиты, а также многочисленные парашюты и двигатели малой тяги для уменьшения скорости спуска.

Высаживаться лучше всего в районе марсианского экватора, полагают авторы проекта. Туда предварительно будут доставлены жилой модуль, ровер с возможностью удалённого управления, бурильная установка и, возможно, другое оборудование. Астронавты смогут провести на планете от двух месяцев до двух лет, в течение которых будут вестись разнообразные эксперименты и исследования.

Для поддержания жизнедеятельности предлагается использовать преимущественно солнечную энергию, а также местные ресурсы, в частности воду, полученную перетапливанием льда, и кислород, выделенный в результате электролиза.

Для возвращения на Землю будет использоваться специальный модуль, также предварительно отправленный на Марс. После старта с поверхности Красной планеты он осуществит стыковку с находящимся на орбите жилым модулем корабля, который затем направится в сторону Международной космической станции. На финальном этапе аппарат состыкуется с МКС, и астронавты смогут спуститься на Землю в посадочной капсуле «Союза».

Более подробную информацию о проекте можно найти здесь.

NASA отправит на Марс аппарат InSight

NASA намерено в 2016 году отправить на Марс аппарат InSight - статическую спускаемую капсулу, оснащенную необходимыми для изучения марсианских недр инструментами.

По словам ученых, исследования недр Марса позволят лучше понять, как формируются планеты с твердой поверхностью, в том числе и Земля.

В космическом агентстве отмечают, что стоимость InSight составила 425 миллионов долларов. Кроме того, к этой сумме еще добавятся расходы на вывод в космос, а также ракету-носитель.

InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) будет управляться исследовательскими группами из Лаборатории реактивного движения NASA.

Главной задачей InSight должно стать изучение внутренних тектонических процессов на Марсе. За счет исследования "марсотрясений" специалисты надеются лучше понять внутренние процессы на Красной планете.

Одним из основных научных аппаратов в составе InSight должен стать немецкий прибор для составления температурного профиля Марса, который позволит лучше понять, как Марс разогревается и остывает. Также на аппарате будут две камеры и роботизированная рука. Будет здесь и сверхточный сенсор для определения угла наклона орбиты Марса.

Ранее канадские ученые, исследовав метеорит с Марса, выявили, что мантия Марса практически не менялась на протяжении последних четырех миллиардов лет.

Реки на Марсе появлялись из-за таяния горного снега – ученые

Ученые Брауновского университета в Провиденсе (США) установили, что часть "речных" долин и русел ручьев на Марсе могла возникнуть в результате таяния снега, выпадавшего миллиарды лет назад на склонах марсианских гор, а не за счет подземных источников влаги, пишет РИА Новости.

Исследователи изучали поведение воздушных масс на Земле, в районе острова Гавайи. Там влажные тропические ветра с востока встречают на своем пути горы острова. Воздушные массы поднимаются вверх, но преодолеть препятствие не могут, поэтому большая часть дождей выпадает на восточной стороне острова.

Ученые предположили, что так могли вести себя воздушные массы и на древнем Марсе 4-3 миллиарда лет назад. Правда, по данным ученых, климат на Красной планете был холоднее и там должен был идти снег. Однако он мог таять, питая ручьи и реки, считают ученые. Кроме того, исследователи не исключают, что иногда на Марсе все же могли идти дожди.

Авторы исследования изучили четыре района в южном полушарии Марса, где на склонах горных хребтов или краев кратеров остались русла древних ручьев и рек. Они рассчитали направление ветров в каждом регионе, основываясь на модели общей циркуляции атмосферы на Марсе. Затем они определили, где именно вероятнее всего выпадал снег. Результаты показали, что, действительно, именно там склоны были больше всего изрезаны руслами ручьев и рек.

Заменить "слабаков" на MACHO в очередной раз не удалось

Кандидатов на роль тёмной материи много, и они не ограничиваются мейнстримными вимпами (WIMP, Weakly Interacting Massive Particle) — гипотетически слабо взаимодействующими с обычной материей массивными частицами. Есть и претендент менее элементарной природы — MACHO, или массивный астрофизический компактный объект в галактическом гало.

Гало галактик — области, в которых, как предполагается, прячется основная часть тёмной материи, — не показывают следов её высокой концентрации. Поэтому сторонники концепции MACHO считают, что материя может скрываться там в виде так называемых первичных чёрных дыр — объектов, оставшихся с момента образования современной расширяющейся Вселенной. Эти ЧД так компактны, что в условиях дефицита обычной материи в галактических гало обнаружить их по аккреционному диску, часто выдающему обычные ЧД, будет очень трудно.

Но найти их всё же можно. Астрономы, ведомые Кимом Гристом (Kim Griest) изКалифорнийского университета в Сан-Диего (США), попытались поискать в данных первых двух лет наблюдений космического телескопа «Кеплер» следы гравитационного микролинзирования. Идея была простой: если первичные чёрные дыры в гало галактики есть, то они своей массой должны искажать находящиеся за ними звёзды.

Но, как отмечал известный анонимный автор времён Крымской войны, гладко было лишь на бумаге. Тут же выяснилось, что данные «Кеплера» наполнены фоновым шумом, в качестве которого выступили не только переменные звёзды и их вспышки, что ещё было понятно, но даже кометы и астероиды нашей Солнечной системы, случайно пресекавшие поле зрение телескопа.

Более того, отсеивая эти шумы, авторы пришли к мысли, что на основе информации «Кеплера» можно искать астероиды и кометы, не замеченные другими средствами, и даже представили расчёты по наблюдениям телескопом пары известных комет и одного неведомого небесного тела — то ли кометы, то ли астероида.

Но самыми интересными оказались всё же итоги поиска первичных чёрных дыр. Никаких значимых событий микролинзирования таким методом обнаружить не удалось. На основе метода Монте-Карло астрономы оценили массы первичных ЧД, для которых остаётся место после их исследования, в диапазоне 2×10–9 M — 2×10–7 M.

Это не просто очень мало: этого совершенно недостаточно, чтобы на первичные чёрные дыры можно было списать хотя бы основную часть тёмной материи. Следовательно, заменить вимпы на MACHO в очередной раз не удалось.

Но отрицательный результат — тоже результат, ведь заодно с первичными ЧД исследование вовсе исключило в галактических гало наличие компактных микролинзирующих объектов, а не только очень малых чёрных дыр. Похоже, если мы всё правильно считаем, за тёмную материю отвечают всё-таки неизвестные частицы, а вовсе не крупные массивные объекты, по тем или иным причинам с трудом различимые нашими наблюдательными приборами...

В будущем корабли будут запускаться в космос по рельсам

Концепция рогатки, способной выбрасывать космические корабли на орбиту, идея которой ранее появилась в интернете, звучит немного сомнительной. Однако запуск кораблей по железной дороги кажется еще более глупым. 


Но комбинация из этих двух систем может превратиться в новую систему под названием Slingatron, и на самом деле как раз и может стать будущей технологией отправки космических кораблей на орбиту.

Этот проект по созданию прототипа Slingatron только что был размещен на сайте Kickstarter. В случае успеха малогабаритный прототип Slingatron сможет запускать полкилограмма полезной нагрузки со скоростью 3601 км/ч. Это будет самая быстрая железная дорога в мире, которая будет производить запуск прямо из воды.

Система Slingatron для космических запусков будет иметь диаметр около 200-300 м и состоять из спиральной дорожки, установленной на пилоны, которые содержат приводные двигатели и маховики противовеса. Конечно, полкилограмма полезной нагрузки – ни что по сравнению с грузовой капсулой. Для создания полномасштабной системы Slingatron понадобится намного больше, чем текущая цель финансирования проекта в размере $250.000. Полномасштабная система Slingatron, способная выводить корабли на низкую околоземную орбиту должна иметь ускорение полезной нагрузки до 7,6 км/с или почти до 27.300 км/ч.

При такой скорости объекты, запущенные при помощи Slingatron, могли бы добиться намного большего, чем просто достичь орбиты. Ее создатели рекламируют свою систему как ту, которая сможет помочь не только в запусках космических кораблей, но также и в плане планетарной защиты и очистки орбиты от мусора.

Запуск объекта с такой сумасшедшей скоростью может показаться невозможным, но создатели Slingatron уверены, что их технология будет работоспособной. Если они добьются успеха, то их концепция рогатки и железной дороги будет в состоянии выводить последовательно незакрепленные предметы на орбиту с себестоимостью примерно 1/100 от стоимости традиционных современных ракет.


В космос отправят крошечные спутники

Два профессора-инженера из Мичиганского университета обратились в интернет-сообщество Kickstarter с просьбой помочь профинансировать новую космическую спутниковую программу. 

Учёные объединили свои усилия с целью разработать в течение нескольких месяцев новую технологию, результатом которой должно стать создание плазменного реактивного двигателя, способного отправить в глубокий космос CubeSat (миниатюрный исследовательский спутник) – нечто, чего не удавалось прежде сделать никому.

«Мы обратились к Kickstarter с просьбой оказать нам помощь в разработке технологии создания миниатюрных реактивных двигателей, которые можно будет устанавливать на CubeSat – космический аппарат размером не больше буханки хлеба. Мы собираемся использовать этот реактивный двигатель чтобы вывести CubeSat за пределы земной орбиты, в межпланетное пространство», - рассказывает Бенджамин Лонгмье, доцент кафедры аэрокосмических технологий и двигателей Лаборатории плазмодинамики и электрических двигателей (PEPL) в Инженерном колледже.

В двигателе предполагается использовать разогретую до высоких температур плазму, которая, проходя через магнитное поле, будет создавать движущую силу для аппарата CubeSat. Этот двигатель, по словам Беджамина Лонгмье, станет первым в своём роде. Данная технология сможет сделать проще и дешевле процесс исследования открытого космоса и даже других планет.

Партнёром Лонгмье по проекту выступает Джеймс Катлер, доцент кафедры аэрокосмических технологий и директор Мичиганской исследовательской лаборатории (MXL), которая разработала, построила и запустила в 2008 году первый спутник типа CubeSat. С тех пор команда Катлера запустила на орбиту уже три таких мини-спутника, пишет корреспондент Mediasat.

«Проблема космических аппаратов, которые мы сейчас строим, заключается в том, что они неподвижны на орбите», - говорит Катлер. – «А в космосе есть много интересных мест, которые мы бы хотели исследовать. Поэтому я решил пригласить Бена, и вместе, надеюсь, мы сможем создать технологию, которая поможет нашим спутникам посещать эти интересные уголки космоса».

Помимо всего прочего, спутник CubeSat ещё необходимо адаптировать к суровым условиям межпланетного пространства за пределами защитного магнитного поля Земли.

Команда Катлера была выбрана Лабораторией реактивных двигателей (JPL) для участия в Проекте поиска решений путешествий в межпланетном пространстве космических нано-аппаратов в условиях соответствующей среды (INSPIRE). Целью данного проекта является продемонстрировать возможность выживания, движения, взаимодействия с Землёй и полезной деятельности двух мини-спутников CubeSat, выведенных с помощью большой ракеты в глубокий космос. Данный проект должен помочь развитию технологии CubeSat для проведения исследований межпланетного пространства. Однако в настоящее время эти мини-спутники не имеют средств автономного движения в космосе и изменения направления такого движения.

«Эти трудности с двигательной системой во многом являются сдерживающим фактором для наших космических аппаратов», - говорит Катлер.

Вот тут-то и пригодятся технологии, которые разрабатывает Лонгмье. Устройство двигателя Лонгмье отличается от существующих двигателей по двум основным параметрам. Во-первых, двигатель Лонгмье миниатюрен. Вся система занимает пространство объёмом в 1 кубический сантиметр (или литр), или же одну треть всего размера мини-спутника. Разумеется, столь миниатюрные реактивные двигатели существуют. Есть и ещё меньшие устройства, но ни один из существовавших ранее образцов не обладал должным количеством мощности, чтобы продвинуть космический аппарат на большое расстояние. 

«Если бы мы попытались осуществить запланированную космическую миссию, используя существующие технологии, мы не смогли бы даже вывести спутник за пределы земной орбиты», - говорит Лонгмье. – «У нас есть небольшие двигатели, называемые газовыми реактивными двигателями, они могли бы толкнуть аппарат на небольшое расстояние. Но мы ведь хотим иметь возможность отправить наш спутник на расстояние миллионов миль от Земли, в настоящее межпланетное пространство».

Во-вторых, двигатель Лонгмье использует совершенно другой тип топлива – жидкий йод или дистиллированную воду. Обычно плазменные двигатели используют в качестве топлива газ – к примеру, ксенон или криптон. Использование жидкого ракетного топлива позволит делать большие запасы топлива при использовании ограниченных объёмов хранилища.

Принцип работы двигателя будет заключаться в испарении жидкого йода или воды, превращения их в газ, который затем будет нагреваться до огромных температур, переходя в состояние плазмы. Как известно, плазма – это газ, разогретый и разогнанный до такой степени, что некоторые электроны атомов отрываются от своих ядер, в результате чего в одном и том же пространстве сосуществуют ионы и электроны. Поэтому плазму иногда называют четвёртым состоянием материи. Полученная в двигателе плазма будет направляться потоком через «виртуальное сопло», созданное с помощью магнитных полей, толкая космический аппарат в противоположном относительно движения потока направлении.

Лонгмье и Катлер решили попросить помощи в финансировании через онлайн-платформу Kickstarter, чтобы ускорить выход мини-спутников CubeSat в межпланетное пространство.

«Стандартный поиск финансирования обычно начинается с разработки основ, большого правительственного гранта, а также большого количества этапов и кабинетов, через которые надо пройти. Мы же хотим получить финансирование с помощью Kickstarter, чтобы сократить сроки ожидания и пройти весь путь от начальных исследований до полёта за 18 месяцев. То есть, гораздо быстрее, чем в случае традиционного получения гранта», - говорит Лонгмье.

Учёные также надеются на энтузиазм «граждан-исследователей», который должен стать основной движущей силой для желающих помочь через Kickstarter развитию проекта. Многим людям должна понравиться идея участия в разработке нового космического проекта, и они с удовольствием помогут, считают Катлер и Лонгмье.

«Мы действительно хотим, чтобы наши потенциальные партнёры поняли, что судьба проекта находится отчасти и в их руках», - говорит Лонгмье. – «Мы открыты для сотрудничества и надеемся, что многие люди захотят стать частью нашего проекта».

Кто знает, возможно технологии, разрабатываемые Катлером и Лонгмье, в недалеком будущем будут применять и для запуска телекоммуникационных спутников нового поколения.

Земные бактерии могли бы фотосинтезировать под светом иных звезд

Пурпурные бактерии — группа протеобактерий, умеющих фотосинтезировать на бактериохлорофилле без вовлечения в процесс воды и, следовательно, выделения кислорода. По всей видимости, появилась эта группа в жуткой древности, настолько седой, что прекрасно живёт в бескислородной среде.

Физик Нил Джонсон (Neil Johnson) из Университета Майами (США) взялся выяснить, могут ли эти организмы, чьи предки жили некогда под лучами молодого Солнца с его изменчивой светимостью, здравствовать под лучами других звёзд, так называемых вспыхивающих.

Вопрос далеко не праздный: красные карлики, составляющие подавляющее большинство звёзд во Вселенной, в молодости часто резко меняют свою светимость. А поскольку их жизненный цикл может быть в сто раз длиннее, чем у Солнца, «молодость» растягивается, и даже звезда постарше Земли способна безобразничать подобно тому, как это делало наше светило, будучи 100 млн лет отроду. Так, Глизе 412 B не так давно умудрилась увеличить поток исходящего от неё излучения в 15 раз за 160 секунд. Что будет с жизнью, если она всё же образуется в таких условиях? А ну как фотосинтезирующие организмы на вечно освещённых из-за приливного захвата обитаемых мирах вокруг красных карликов внезапно врежут дуба?

«Люди долго игнорировали тот факт, что фотосинтез — и жизнь вроде земной — это не просто следствие правильной атмосферы и нужной интенсивности освещения, — поясняет свой интерес к теме г-н Джонсон. — Как мы показываем, критическим недостающим ингредиентом является то, как именно свет от звезды прибывает к живому организму». Чтобы построить модель, учитывающую максимально широкий спектр условий по освещению, учёные использовали последние эмпирические данные по фотосинтезу пурпурных бактерий, полученные при помощи атомно-силовой микроскопии.

При этом выяснились довольно странные вещи. В ряде ситуаций, когда звёзды, близкие по спектральным параметрам к Солнцу, умеренно меняли светимость на короткий срок, пурпурные бактерии, согласно расчётам, должны были погибнуть, хотя в среднем количество получаемого ими излучения не отличалось от того, что сегодня такие микроорганизмы имеют от нашего Солнца. «Это как если бы мы попытались сжать ваш недельный рацион в один день, а всё, что вы не успели съесть, забрали бы обратно. Вы можете не суметь сохранить всю эту пищу, ведь часть её испортится - или у вас просто не получится съесть столько за сутки, — поясняет Нил Джонсон. — Свет для этой бактерии — та же еда, и проблемой здесь является количество еды, сопряжённое со временем её поглощения».

Свет приходит к нам от Солнца в виде пакетов фотонов. Пурпурная бактерия использует фотоны в так называемых реакционных центрах, где они подстёгивают химические реакции, снабжающие микроорганизм едой. «Реакционный центр, как и любая кухня, не может делать тысячу вещей одновременно, — продолжает учёный. — Новые вещества, образованные в ходе процесса, должны потратить некоторое время на то, чтобы распространиться по всему организму. Если этого не случится, избыток продуктов реакции может убить бактерию. Хотя наши результаты исходят из расчётов, можем сказать следующее: не очень-то похоже, что бактерия выживет в таких условиях».

Одновременно выяснилось, что под лучами некоторых звёзд, сильно отличающихся от нашего Солнца и склонных к вспышкам, бактерия, согласно модели, напротив, может пережить настоящий потоп фотонов. Как отмечают исследователи, оказалось, что пурпурная бактерия имеет значительно больше реакционных центров, чем это кажется необходимым под сегодняшним Солнцем. Грубо говоря, «кухонь» в их организме так много, что даже внезапное прибытие огромного количества фотонных пакетов не перегрузит способность таких организмов к фотосинтезу и усвоению получаемых в его ходе веществ.

Исследователи подозревают, что такая избыточность систем фотосинтеза не является уникальной чертой пурпурных бактерий. В ближайшее время они намерены расширить модель так, чтобы учесть в ней реакции других фотосинтезирующих форм жизни.

В целом выводы авторов скорее склоняются к тому, что даже в условиях экстремальной фотонной статистики выживание пурпурных бактерий следует оценить как очень вероятное. В то же время модель было бы неплохо подтвердить опытами в лаборатории с искусственно изменёнными условиями освещения, соответствующими переменным звёздам. Впрочем, теоретическая способность бактерий продолжать жизнь в таких условиях вряд ли может вызывать слишком уж большие сомнения: в конце концов, молодое Солнце миллиарды лет назад также поставляло на Землю излучение с экстремальной фотонной статистикой. И первые фотосинтезирующие организмы Земли сумели как-то выжить!

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Scientific Reports (доступен полный текст).