Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Учёные смоделировали столкновения спутников Сатурна — так рождались его кольца
28.09.2023 [15:50],
Геннадий Детинич
Автоматическая станция «Кассини» собрала много доказательств относительной молодости колец Сатурна — редкого и величественного явления в космосе. Судя по наблюдениям, кольца образовались лишь несколько сотен миллионов лет назад, когда по Земле уже ходили динозавры. Подобная история заставляет учёных искать ответ на вопрос, как такое могло произойти. Моделирование показало, что вероятнее всего кольца возникли из обломков столкнувшихся спутников Сатурна. 
Кадр из симуляции. Источник изображения: NASA/Durham University/Glasgow University/Jacob Kegerreis/Luís Teodoro Исследовательская группа воспользовалась суперкомпьютером Distributed Research using Advanced Computing (DiRAC) в Даремском университете (Великобритания). Учёные смоделировали почти две сотни столкновений между бывшими гипотетическими спутниками Сатурна. Ранее подобные вычисления уже проводились, но в новой работе шаг симуляции уменьшили в 100 раз, чтобы на два порядка улучшить разрешение. Моделирование показало, что при самых разных сценариях столкновения необходимое для образования колец количество льда распространяется в границах так называемого предела Роша, где вещество захватывается гравитацией Сатурна и перемалывается в более мелкие обломки. За границами предела Роша остатки от лун после столкновений способны собраться в отдельные новые луны. Похоже, именно так был образован спутник Сатурна Рея. Эта луна находится почти на круговой орбите. Если бы она была древней, Солнце изменило бы её орбиту до эллиптической и более наклонной. Сценарий со столкновением лун также объясняет, почему материал колец представлен преимущественно льдом. Во время столкновения лун скальная порода как более тяжёлая не смогла бы в значительном объёме мигрировать в зону гравитационного влияния Сатурна, тогда как более лёгкие ледяные обломки на это способны. Тем самым, также, скальные останки бывших лун могли бы стать основой для образования новых спутников Сатурна на других орбитах. Знание истоков зарождения колец Сатурна и возможной эволюции его спутников имеет важнейшее значение для земной науки. Спутники Сатурна, как и спутники Юпитера, рассматриваются как миниатюрные звёздные системы, на лунах которых могла зародиться своя жизнь. Например, в подлёдном океане Энцелада, шестого по размерам спутника Сатурна. Но если эти луны молоды, то шансы найти там даже микробную биологическую жизнь сильно ниже. NASA и ВВС США получили первое аэротакси Joby Aviation — они оценят его на пригодность к спецоперациям и не только
28.09.2023 [14:23],
Геннадий Детинич
Близится время начала первых сертификаций новых средств воздушной мобильности — полностью электрических аэротакси с вертикальными взлётом и посадкой. Они готовы для получения всесторонней оценки со стороны экспертов и потенциальных эксплуатантов, в частности, в качестве средств для военного применения. Первый электролёт для этих целей был передан ВВС США на этой неделе, и за ним последуют другие. 
Источник изображения: Joby Aviation Первую машину американским военным передала компания Joby Aviation. Она поступила на авиабазу ВВС США «Эдвардс» в Калифорнии. Эта база известна тем, что там также расположен лётно-исследовательский центр NASA имени Армстронга. Собственно, передача электролёта военным состоялась в рамках специального соглашения между NASA и ВВС США по программе AFWERX Agility Prime. Специалисты NASA и военные лётчики и техники будут вместе проводить испытания электролётов. NASA будет готовить рекомендации для регулятора и вырабатывать и оценивать сценарии использования аэротакси, а военные изучат новинку с точки зрения пользы для проведения военных операций. Непосредственно лётные испытания модели стартуют в 2024 году. А пока электролёт будет проводить время в специально отведённом для него ангаре, и изучаться техниками и будущими пилотами. 
Источник изображения: Air Force \ Richard Gonzales Компания Joby Aviation обязалась поставить военным ещё несколько машин на другие базы ВВС. Кроме неё контракт на поставку шести аэротакси с вертикальными взлётом и посадкой с военными заключила компания Archer Aviation. Подобные воздушные транспортные средства обещают оказаться в 100 раз тише обычных вертолётов, что делает их привлекательными для проведения специальных операций, когда скрытность важнее всего. Для NASA же тихая работа электродвигателей означает разрешение для полётов аэротакси над заселёнными районами. Производимый ими шум не будет досаждать жителям и создавать дискомфорт. В NASA вскрыли контейнер с грунтом астероида Бенну и обнаружили там повсюду чёрную пыль
27.09.2023 [12:07],
Геннадий Детинич
В стерильном перчаточном боксе в центре NASA учёные вскрыли капсулу с образцами грунта с астероида Бенну, полученными аппаратом OSIRIS-REx почти три года назад. Капсула приземлилась в минувшее воскресенье и спецрейсом была доставлена в центр NASA им. Джонсона в Хьюстоне. «Там виден какой-то чёрный материал, похожий на пыль. Мы надеемся, что это материал с Бенну», — сообщили исследователи, как только подняли крышку капсулы. 
Забор образцов с астероида Бенну в представлении художника. Источник изображения: NASA Сегодня образцы «пыли» с внутренней поверхности капсулы будут отправлены на анализ в одну из лабораторий NASA. Ожидается, что уже в эту пятницу можно будет точно узнать о том, собрана эта «пыль» с астероида или это что-то другое. Но настоящее сокровище находится в пробоотборнике TAGSAM, который ещё предстоит извлечь из капсулы. Специалисты рассчитывают, что на это уйдёт около двух недель. 
Вскрытая капсула с образцами. На внутренней поверхности виден чёрный порошок, который может быть пылью с Бенну Станция OSIRIS-REx собрала образцы с Бенну в момент касания пробоотборником поверхности астероида. Удар от касания должен был взметнуть вверх образцы поверхности в виде пыли и осколков, которые затянуло бы в пробоотборник. Так и произошло, но пробоотборник пришлось втянуть в аппарат раньше времени, поскольку один из осколков заклинил дверцу камеры, и это грозило потерей уже собранных образцов. Но в этом есть и положительный момент. Полученный таким образом объём захваченного грунта может в четыре раза превысить заложенные в программу по возвращению 250 граммов породы. Ниже показана съёмка со станции момента забора грунта. Около 70 % образцов с астероида Бенну будут отложены для будущих исследований на оборудовании, которое ещё предстоит разработать и создать. Остальные 30 % распределят между рядом мировых лабораторий, что позволит достаточно быстро составить впечатление о материале с астероида и его химическом составе. Данное исследование станет своего рода независимым подтверждением анализа материала с другого астероида — Рюгу, образцы которого на Землю доставил японский аппарат. В материалах с Рюгу обнаружены органика и витамины. Если то же самое учёные найдут в веществе с Бенну, то это значительно укрепит теорию о космических истоках зарождения жизни на Земле. NASA отказалось от «Прогресса» — представлен новый план по сведению МКС с орбиты
25.09.2023 [17:01],
Владимир Мироненко
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США объявило о новом плане по выводу Международной космической станции (МКС) из эксплуатации и сведению её с орбиты. Если ранее предполагалось использовать на завершающем этапе российские корабли «Прогресс», то теперь NASA намерено задействовать новый корабль, создать который было предложено американским частным компаниям. 
Источник изображения: NASA Ранее было объявлено, что «Роскосмос» планирует завершить работу на МКС в 2028 году. В свою очередь, NASA и партнёры планируют завершение работ на станции в 2030 году. В связи с ухудшением отношений между США и Россией, в NASA решили воспользоваться для деактивации МКС собственным кораблём. В американском космическом агентстве отметили, что «новое решение для космического корабля обеспечит более надёжные возможности для ответственного схода с орбиты». NASA объявило тендер, в рамках которого американским компаниям предлагается контракт на разработку американского аппарата для вывода с орбиты (U.S. Deorbit Vehicle, USDV), который будет использоваться на заключительном этапе процесса после того, как станция естественным образом снизится до необходимой высоты орбиты. Новый корабль будет либо модификацией существующего, либо с совершенно новой конструкцией. Победитель тендера получит контракт на фиксированную сумму, охватывающий проектирование, разработку, тестирование и оценку с последующим фактическим строительством и развёртыванием (Fixed Price or Cost Plus Incentive Fee for the Design, Development, Test and Evaluation phase). Поскольку у разрабатываемого космического корабля будет только одна возможность выполнить задачу, NASA предполагает, что его системы будут иметь высокую надёжность и защиту от сбоев. Приём заявок на тендер завершается 17 ноября 2023 года. «Джеймс Уэбб» обнаружил залежи углерода на поверхности Европы — это повысило шансы найти жизнь в подлёдном океане этого спутника Юпитера
22.09.2023 [10:43],
Геннадий Детинич
Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» заглядывает не только во времена юности Вселенной. Она поможет также узнать секреты многих уголков нашей родной Солнечной системы. Свежим примером стало наблюдение за спутником Юпитера — Европой, под ледяным щитом которой плещется солёный океан. «Уэбб» ответил на один из ключевых вопросов для оценки вероятности появления жизни на Европе: есть ли на ней углерод и откуда он там взялся? 
Источник изображений: NASA Наблюдение за Европой с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam и спектрометра NIRSpec позволили идентифицировать места скопления замороженного углекислого газа (CO2). Разрешение спектрометра составляет 320 × 320 км на пиксель. Этого оказалось достаточно, чтобы анализ показал сосредоточение кристаллического вещества CO2 преимущественно в двух областях на Европе: в регионах Тара и Повис (Tara и Powys). И это решает всё: отвечает на вопрос, откуда там появился углекислый газ и может ли быть биологическая жизнь в подлёдном океане малой планеты. Регионы Тара, Повис и другие на Европе относятся к так называемым видам рельефов, как хаос. Это регионы без чётко определённой структуры поверхности — буквально хаотическое нагромождение всего на всём. На Европе такие регионы возникают в местах предполагаемых мегаполыней, где подлёдный океан тем или иным образом контактирует с внешней средой. Тем самым учёные делают заключение, что углерод попал на поверхность скорее из океана, а не из космоса на кометах или астероидах. В океане углекислый газ мог возникнуть в процессе разложения органики или в ходе иных химических процессов. В любом случае — это повышает шансы когда-нибудь обнаружить в водах океана Европы биологическую жизнь. 
Первое слева изображение сделано инфракрасной камерой, все последующие — спектрометром (CO2 показан белым) К сожалению, в ходе этих кратковременных наблюдений за Европой учёным не удалось обнаружить бьющих из недр спутника газовых шлейфов или гейзеров. Признаки активного газового обмена — плюмы — ранее были замечены в наблюдениях «Хаббла» за Европой. «Уэббу» с этим не повезло, что наводит на мысль, что плюмы на Европе возникают лишь в определённых ситуациях. До конца прояснить вопрос с существованием биологической жизни на Европе поможет только бурение и прямой доступ к его океану. Но до этого ещё очень и очень далеко. Больше ясности появится после 2030 года, когда над Европой начнёт кружить автоматическая станция NASA Europa Clipper. Запуск аппарата ожидается в октябре 2024 года. Научная миссия станции начнётся в 2030 году в ходе множества близких пролётов над поверхностью этого спутника Юпитера. Программа NASA по возвращению образцов с Марса в нынешнем виде нереализуема, как сообщили эксперты
22.09.2023 [08:16],
Геннадий Детинич
Независимая группа экспертов пришла к выводу, что программа NASA Mars Sample Return по возвращению образцов с Марса в нынешнем виде не может быть реализована. Для её исполнения необходим в два или в три раза больший бюджет и системное планирование работ. Ни одного, ни другого у NASA нет, что требует немедленного исправления. 
Источник изображения: NASA Независимую экспертизу программы Mars Sample Return провели специалисты под руководством Орландо Фигероа (Orlando Figueroa), ушедшего в отставку заместителя директора по науке и технологиям Центра космических полетов NASA им. Годдарда. Ранее одобренный бюджет программы MSR был установлен на отметке $4,4 млрд. Экспертиза показала, что для её реализации потребуется от $8 до $11 млрд. Графики работ по программе также признаны нереалистичными. Запуск миссии для возвращения образцов запланирован на 2028 год. Эксперты указали, что при текущем положении работ миссия едва ли стартует раньше 2030 года. У смещения сроков есть также политическая составляющая. В космическую гонку с США вступил Китай. Космические успехи той или иной страны — это ценнейший общественный ресурс и «мягкая сила». Китай уже объявил о планах начать собственную миссию по возвращению образцов марсианского грунта на Землю в 2028 году и задержки с реализацией программы NASA MSR неприемлемы. Согласно принятому NASA плану по программе Mars Sample Return, марсоход Perseverance собирает сейчас в кратере Езеро образцы камней, породы и почвы в специальные титановые пробирки. Часть пробирок будет храниться на борту марсохода, а часть просто лежать на поверхности на случай, если марсоход за эти годы потеряется на просторах Марса. Для возвращения проб на Марс отправят посадочный модуль с ракетой, двигатели для которой уже тестируют. Марсоход доставит образцы на ракету или это сделает пара вертолётов, если пробирки придётся собирать с грунта. После загрузки пробирок в ракету контейнер с ними будет выведен на орбиту Марса. Там контейнер подхватит возвращаемый аппарат, который доставит его на орбиту Земли, после чего будет произведён сброс образцов на Землю. Ракету для старта с Марса разрабатывает компания Lockheed Martin. Орбитальный модуль для возврата образцов на Землю спроектирует и построит Европейское космическое агентство. Во всех этих пунктах независимая экспертиза выявила слабые места и отсутствие чёткого графика по выполнению работ. «MSR является приоритетным направлением в исследовании глубокого космоса для NASA, — говорится в отчёте. — Однако при создании MSR с самого начала были заложены нереалистичные ожидания по бюджету и срокам. Кроме того, MSR была организована в рамках громоздкой структуры. В результате в настоящее время не существует ни достоверного, согласованного технического плана, ни правильно составленного графика, ни стоимости, ни технической базы, которую можно было бы реализовать при имеющемся финансировании». При всём этом эксперты подчеркнули, что программу никоим образом нельзя отменять. Мало того, что высвобожденные средства не помогут продвинуть другие программы (и NASA должно ясно об этом говорить всем критикам проекта), так это ещё и резко затормозит общее развитие космонавтики. Земля подошла к этапу поиска следов биологической жизни на Марсе и изучению других планет по новым программам, и проект Mars Sample Return служит основой и ориентиром для всех последующих проектов. Всего в отчёте содержится более 20 выводов и рекомендаций, которые ясно дают понять NASA и ведущему научному центру миссии — Лаборатории реактивного движения, что текущие планы по возвращению образцов с Марса нарушены. В результате агентство должно существенно пересмотреть программу с целью снижения затрат, установления разумных сроков и максимального использования научного потенциала. В ответ на публикацию отчёта NASA объявило о проведении собственного обзора миссии, заявив, что к марту 2024 года группа специалистов агентства представит рекомендации относительно дальнейшего развития проекта Mars Sample Return в рамках сбалансированной общей научной программы. NASA показало, как будет выглядеть Млечный Путь для гравитационных детекторов следующего десятилетия
21.09.2023 [14:36],
Геннадий Детинич
Создание детекторов гравитационных волн и открытие этих волн даёт в руки земной науке новый инструмент для наблюдения за Вселенной. С его помощью учёные смогут определять далёкие и обычно неразличимые во всех других диапазонах события, к которым, например, относятся слияния нейтронных звёзд, чёрных дыр, белых карликов и других компактных объектов. Наземные детекторы показали в этом свои возможности, но будущие космические проекты их просто затмят. 
Источник изображения: Pixabay В середине 30-х годов Европейское космическое агентство вместе с NASA планирует развернуть в космосе лазерный интерферометр LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Плечо между детекторами будет достигать 2,5 млн км. Наземный детектор гравитационных волн LIGO, к примеру, имеет плечо длиной 3 км. Чем дальше разнесены детекторы, тем более длинную гравитационную волну можно будет определить. Это тем более важно, что низкочастотные гравитационные волны, как выяснилось, создают особую сетку гравитационных пульсаций Вселенной. Более того, появилось предложение развить проект LISA до проекта LISAmax, чтобы детекторы гравитационных волн разнести на удаление до 295 млн км, что на два порядка улучшило бы их чувствительность. Технически это осуществимо и даже без особенного повышения затрат. Как будет выглядеть Вселенная и наша галактика Млечный Путь для подобных детекторов, показали специалисты NASA. Они провели моделирование излучения гравитационных волн от компактных двойных систем в нашей галактике: тесных орбитальных пар из таких объектов, как белые карлики, нейтронные звёзды и чёрные дыры. Такие объекты в своём орбитальном кружении за счёт колоссальных ускорений формируют значительную рябь пространства-времени, которая и есть суть гравитационной волны. На видео более светлые объекты обозначают события с большей частотой (меньшей длиной гравитационной волны) и чем ярче пятно, тем сильнее сигнал (его амплитуда). Отдельно во врезке показано соотношение амплитуды к частоте гравитационных волн, а также ожидаемая граница чувствительности будущего интерферометра LISA. На этой страничке можно найти графики и анимацию моделирования в высоком разрешении. Все данные, повторим, синтетические, но они наложены на настоящую карту Млечного Пути и, в целом, со временем мы увидим нечто подобное в настоящих наблюдениях. NASA показало вечную темноту южного полюса Луны — прежде люди не видели этого места
20.09.2023 [19:57],
Геннадий Детинич
NASA представило потрясающий снимок кратера Шеклтона (Shackleton), расположенного на южном полюсе Луны. Это место никогда не было доступно взору человека. Там царит вечный холод и вечная тьма. Лучи солнца никогда не освещают его стены и дно. Чтобы увидеть кратер во всей красе NASA объединило снимки с двух камер: LROC аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter и ShadowCam аппарата Danuri. По отдельности ни одна из них не могла показать этого великолепия. 
Нажмите для увеличения. Источник изображения: NASA Стены и дно кратера снимала камера ShadowCam профинансированная NASA и установленная на южнокорейском спутнике Danuri. Аппарат был запущен в августе 2022 года и к концу года стал передавать изображения южного полюса Луны. Чувствительность ShadowCam примерно в 200 раз выше, чем у любых других камер, которыми вооружены искусственные спутники Луны. Он может снимать рельефы поверхности нашей спутницы в местах, куда никогда не проникали лучи солнца. Камера хорошо улавливает освещение от рассеянного окружающими пиками и краями кратеров света, на которые падает свет солнца. Также в освещении помогает свет, отражённый от Земли. Но такая высокая чувствительность не позволяет делать снимки на границе света и тени. В этих местах возникает сильнейшая засветка. Поэтому в NASA объединили снимки кратера со спутника Lunar Reconnaissance Orbiter, который получал изображения хорошо освещённых солнцем поверхностей Луны, и снимки камеры ShadowCam, которая получала изображения в затенённых местах. В результате получился снимок рельефа Луны, который люди ещё не видели. И это не просто красиво. Эта местность будет активно разведываться в ближайшие годы, поскольку там обещает оказаться водяной лёд. В конечном итоге на южном полюсе Луны должны высадиться люди и начать обустраивать там свои базы. А без планирования и разведки никаких баз просто не будет. Рискованный манёвр позволил разгадать 65-летний секрет невероятно высокой температуры короны Солнца
17.09.2023 [21:35],
Дмитрий Федоров
Учёные приблизились к тому, чтобы понять причины невероятно высокой температуры атмосферы Солнца, достигающей миллиона градусов, что в 150 раз превышает температуру поверхности звезды. Благодаря уникальному сотрудничеству космических аппаратов Solar Orbiter и Parker Solar Probe, а также необычному манёвру последнего, учёные получили данные, способные пролить свет на эту загадку космических масштабов возрастом 65 лет. 
Источник изображения: ESA / NASA Солнечная корона — внешний, самый разреженный и горячий слой атмосферы Солнца, состоящий из плазмы, давно интригует учёных своей аномальной температурой, достигающей миллиона градусов по Цельсию. Это в 150 раз больше, чем температура поверхности самой звезды. Такое явление казалось нелогичным, ведь чем дальше от источника тепла, тем холоднее должно быть. Для разгадки этой тайны учёные обратили внимание на процесс турбулентности, который, как предполагается, играет ключевую роль в нагреве короны Солнца. Этот процесс можно сравнить с перемешиванием кофе в чашке: в результате турбулентных движений энергия переходит от больших масштабов к меньшим, вплоть до взаимодействия с отдельными частицами, в основном протонами, нагревая их. Это взаимодействие усиливается благодаря магнитным полям, присутствующим в короне, которые могут служить дополнительным источником энергии для нагрева плазмы. Для детального изучения этого явления были задействованы космические аппараты Solar Orbiter и Parker Solar Probe. Первый из них, работая в тандеме с Parker Solar Probe, осуществлял как дистанционное зондирование, так и непосредственные измерения вблизи Солнца, позволяя учёным получить более полную картину происходящих процессов. Ключевым моментом исследования стал манёвр Solar Orbiter, который включал в себя поворот на 45 градусов и отклонение от первоначального курса. Это позволило аппарату сфокусироваться на определённой области и синхронизировать работу с Parker Solar Probe для совместного сбора данных. Даниэле Теллони (Daniele Telloni) из Итальянского национального института астрофизики (INAF) отметил, что такой манёвр представлял некоторый риск, но благодаря ему учёные смогли получить уникальные данные. Сравнив новые измерения с теоретическими предсказаниями, сделанными физиками, изучающими Солнце в течение многих лет, Теллони сообщил, что физики почти наверняка были правы в определении турбулентности как способа передачи энергии. Результаты исследования позволили сделать значительный шаг вперёд в понимании процессов, происходящих в солнечной короне. «Эта работа открывает совершенно новое измерение в данном исследовании», — подчёркивает Гари Занк (Gary Zank) из Университета Алабамы в Хантсвилле, США. Теперь учёные имеют возможность не только подтвердить давнюю теорию о роли турбулентности в нагреве короны, но и детально изучить механизмы этого процесса. Это открытие, безусловно, станет вехой в истории астрофизики, открывая новые горизонты для будущих исследований. «Данная работа представляет собой значительный шаг вперёд в решении проблемы нагрева короны», — отметил Даниэль Мюллер (Daniel Müller), учёный проекта. |
© 1997—2025 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews. kz
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
