Жизнь в тени красного карлика: чего ждать от ближайшей экзопланеты. Новая экзопланета 2018
Научные прорывы: прогноз на 2018 год
Предсказывать на год вперёд гораздо легче, чем на десятилетия. Научные открытия не делаются за неделю, поэтому иногда их можно предвидеть заранее. В первые дни января новостная редакция журнала Science и другие международные издания обнародовали свои предсказания. Мы выбрали наиболее яркие и значительные научные события нашего возможного будущего и объясняем, почему каждое из них заслуживает внимания уже сегодня.
(источник: commons.wikimedia.org)В апреле 2017 года международная команда астрономов попыталась сделать снимок сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*, которая находится в центре Млечного Пути. Расстояние от неё до нас — примерно 26 тысяч световых лет. Учёные снимали также и другую, более крупную чёрную дыру, которая находится в соседней галактике Messier 87. Пока неизвестно, какую из них удалось увидеть лучше.
Несмотря на огромную массу, чёрные дыры невелики по размеру. Чтобы получить качественные снимки, в наблюдениях принимали участие 8 обсерваторий на 4 континентах. При помощи радиотелескопов учёные надеются получить изображение горизонта событий, а также подтвердить или опровергнуть несколько астрофизических теорий — в том числе «информационный парадокс» Хокинга. Чтобы превратить данные, которые они получили, в наглядную картинку, нужна большая подготовительная работа. Но вполне вероятно, что мы узнаем много нового о чёрных дырах уже в ближайшие месяцы.
Многие гипотезы о происхождении человека строятся на основе анализа ДНК, извлечённого из костей наших предков. Но подходящие образцы тканей встречаются редко и только в определённых условиях. Прошлой весной учёные изобрели способ, который поможет извлекать ДНК из пещерных отложений и остатков орудий труда — то есть даже в том случае, если на месте не было найдено никаких фрагментов скелета. Это изобретение может предоставить массу новых данных о том, как предшественники Homo Sapiens расселялись по земному шару и взаимодействовали с родственными видами.
С помощью нового метода учёные уже извлекли из пещерных отложений ДНК денисовского человека и неандертальца. Возможно, в новом году нас ждёт бум подобных исследований.
(источник: pixabay.com)Компьютеры, работающие на основе квантовых процессов, в перспективе окажутся наиболее мощными вычислительными устройствами. Пока существуют только экспериментальные разработки такого плана, хотя уже несколько лет Google, IBM и другие крупные компании вкладывают в это немалые ресурсы.
В 2018 году разработчики из Google планируют достичь «квантового превосходства»: построить квантовый компьютер, который сможет решить задачу, решение которой для обычного компьютера растянулось бы на миллиарды лет. Предполагалось, что квантовый чип от Google будет обладать мощностью 21 кубит (квантовый разряд), хотя уже сегодня существуют и более мощные устройства. «Квантовое превосходство» будет означать начало новой эры в компьютерной электронике. Однако до полноценного практического применения квантовых технологий должно пройти ещё немало времени.
Этой весной Национальный институт здоровья США планирует запустить одно из самых масштабных исследований в истории медицины — проект под названием «All of Us» («каждый из нас»). Цель исследования — определить, как в долгосрочном плане здоровье человека связано с генетикой, окружающей средой и образом жизни. В нём примут участие как минимум 1 миллион человек. Проект рассчитан на 10 лет, так что его результаты мы увидим ещё нескоро. Вероятно, он станет значительным шагом к медицине будущего, в которой лечение будет направлено на конкретного человека с учётом всех его особенностей.
Крупные амбиции есть и у исследователей из других стран. В Великобритании к концу 2018 года планируют завершить проект «100 000 геномов». В течение трёх лет учёные собирали и анализировали генетическую информацию от 75 тысяч добровольцев, а затем сопоставляли её с их личными медицинскими записями. Учёные рассчитывают, что в результате удастся выявить общие генетические черты, характерные для многих форм рака, а также разработать более эффективные методы лечения онкологических и наследственных заболеваний.
(источник: flickr.com)В 2012 году все говорили о пойманном бозоне Хиггса. Это достижение стало последним штрихом картины, которую физики называют стандартной моделью — общей модели взаимодействия всех элементарных частиц, которые известны науке сегодня. Но учёные, конечно, на этом не останавливаются: они надеются отыскать новые частицы, которые бы выходили за пределы принятой парадигмы. Многие эксперименты, которые проводятся на Большом адронном коллайдере, направлены именно на это.
Команда учёных из LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) надеется отыскать новые частицы, наблюдая за распадом B-мезонов. Некоторые сделанные измерения уже не вполне вписываются в стандартную модель и тем самым косвенно указывают на существование новых частиц. Обнаружить их пока не удалось, но вполне возможно, что этот год окажется годом очередной революции в физике.
В конце 2017 года в медицинской практике появились новые поводы для воодушевления. РНК-интерференция, при которой малые молекулы РНК изменяют или подавляют экспрессию определённых генов, оказалась эффективной при лечении амилоидоза и болезни Хантингтона — тяжёлых наследственных заболеваний. Ранее этот метод терапии вызывал много трудностей и вопросов. Теперь же многие учёные почти уверены, что он окажется эффективным при лечении и других нейродегенеративных заболеваний. Уже запущен ряд клинических исследований, которые смогут подтвердить или опровергнуть это мнение.
Несмотря на десятилетия рассуждений на эту тему, генная терапия в целом по-прежнему находится на оценочном этапе. Открытие таких механизмов редактирования генома, как CRISPR, стало огромным достижением, но всё ещё непонятно, насколько эти методики безопасны и применимы для лечения человека. Ряд клинических испытаний, запущенных в Китае и США в прошлом году, должен предоставить хотя бы часть ответа.
(источник: commons.wikimedia.org)31 июля NASA планирует запустить космический зонд, который пролетит недалеко от Солнца — на расстоянии 6 млн км, то есть гораздо ближе, чем все предыдущие аппараты, которые когда-либо к нему подлетали. Этот проект, который носит название Parker Solar Probe, был заявлен ещё в 2009 году, но только теперь дозрел до реализации. Учёные надеются, что данные зонда помогут больше узнать о солнечном ветре — в частности, о том, как ему удаётся влиять на электрические сети и разрушать искусственные спутники.
В марте 2018 года NASA также планирует запустить новую обсерваторию для поиска экзопланет — Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). В течение двух лет космический телескоп будет следить за ближайшими к Земле галактиками. Учёные собираются изучить примерно 500 тысяч звёзд, вокруг которых можно найти каменистые планеты, похожие на Землю. При помощи полученных данных учёные смогут построить компьютерные модели, предсказывающие вероятность того, что на определённой планете можно обнаружить жизнь. Ну и само число известных науке экзопланет после запуска TESS возрастёт на порядок.
Скопировать ссылку
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
newtonew.com
Получены прямые изображения формирующейся экзопланеты
Первое чёткое изображение экзопланеты, находящейся в процессе формирования. Планета видна, как яркая точка справа от центра изображения, который закрыт козырьком коронографа, для блокирования света звезды. Авторы и права: ESO / A. Müller et al.
Астрономы, использующие инструмент SPHERE, установленный на Очень Большом Телескопе (ESO), не только обнаружили, но и получили прямое изображение гигантской газовой экзопланеты, вращающейся вокруг молодой карликовой звезды PDS 70.
PDS 70, также известная как V* V1032 Cen, представляет собой звезду типа K7, находящуюся на расстоянии примерно 370 световых лет от Земли.
Звезде всего около 5,4 миллионов лет и она окружена протопланетным диском в котором, всё ещё формируется планета PDS 70b.
“Протопланетные диски вокруг молодых звёзд – это места рождения планет, но пока лишь несколько наблюдений позволили обнаружить в них намёки на формирующуюся планету”, – сказала исследователь Института астрономии Общества Макса Планка доктор Мириам Кепплер (Miriam Keppler), которая возглавляла команду, обнаружившую PDS 70b.
Последующий анализ показал, что PDS 70b является газовым гигантом с массой от 1,4 до 3,7 масс Юпитера.
Планета находится примерно в 22 а.е. (астрономические единицы) от родительской звезды, что примерно равно расстоянию между Ураном и Солнцем.
Поверхность PDS 70b имеет температуру около 1000 градусов по Цельсию или 1800 градусов по Фаренгейту, что делает её намного более горячей, чем любая планета в нашей собственной Солнечной системе.
В отдельном исследовании доктор Андре Мюллер (André Müller) также из Института астрономии Общества Макса Планка и соавторы провели более подробные исследования PDS 70b. Благодаря чему, астрономы не только сделали прямой снимок планеты, но и смогли получить её спектр.
Анализ спектра показал, что в атмосфере экзопланеты присутствуют облака.
“Новые результаты позволят нам лучше понять сложные и слабо изученные ранние стадии эволюции планет”, – сказал доктор Мюллер.
Результаты исследования будут опубликованы в двух статьях, которые появятся в журнале Astronomy & Astrophysics.
Больше информации: https://arxiv.org/ https://arxiv.org/
universetoday.ru
Экзопланеты земного типа действительно похожи на Землю
Удаленная примерно на 500 световых лет от Земли экзопланета Kepler-186f стала первой из уже десятков обнаруженных планет у далеких звезд, которые не только имеют приблизительно схожие размеры с нашей родной планетой, но и обращаются вокруг своих центральных светил в так называемой зоне жизни – то есть считающемся потенциально пригодным для жизни пространстве. Таким образом, их можно называть не только планетами земного типа, но и планетами, действительно похожими на Землю. Новое же исследование принесло подтверждение, что Kepler-186f и на самом деле еще более похож на Землю, чем это предполагалось до сих пор. Причем результат можно спокойно переносить и на другие потенциально похожие на Землю планеты.
Художественное представление экзопланеты Kepler-186f. Иллюстрация NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle
Открыта была планета Kepler-186f весной 2014 года, после чего ее начали изучать исследователи под руководством профессора Гонгжи Ли из Технологического института Джорджии (Georgia Tech) на предмет поведения ее планетарной оси вращения. «Такое поведение определяет наклон оси планеты, которая в течение времени может изменяться», - объясняют ученые. - «Наклон оси планеты определяет тамошние времена года и климат, так как именно от нее зависит, сколько солнечного света, где и когда получает поверхность планеты».
Как пишется в опубликованной в свежем номере журнала The Astronomical Journal статье, наклон оси Kepler-186f очень стабильна, по причине чего ее спокойно можно сравнивать с нашей Землей. Таким образом, на Kepler-186f существуют регулярные равномерные времена года, и на ней господствует стабильный климат.
К похожим результатам пришли ученые Georgia Tech и на основании анализа так называемой суперземли Kepler-62f, каменной планеты, в несколько раз превышающей по размерам Землю, обращающейся вокруг звезды примерно в 1 200 световых годах от нас.
Что касается Kepler-186f, то эта планета на 10 процентов меньше нашей Земли. Правда, как ее масса, так и ее состав и плотность до сих пор ученым неизвестны. Для полного оборота вокруг своей звезды ей необходимо 130 дней. Обращается же она вокруг своей звезды в созвездии Лебедя вместе с еще четырьмя уже открытыми планетами.
До открытия Kepler-186f самой похожей на Землю экзопланетой считалась Kepler-62f . Правда, она на 40 процентов больше нашей планеты и, как предполагается, покрыта глобальным океаном. Обращается эта планета по орбите вокруг своего светила в созвездии Лиры, причем тоже с четырьмя уже обнаруженными планетами.
На вопрос, насколько важен наклон оси планеты для ее климата, ученые отвечают, приводя пример соседнего с нами Марса. «Сильная вариабельность наклона оси Марса, которая может колебаться между 0 и 60 градусами, могла стать причиной того, что некогда влажный Марс, каким он был миллиарды лет тому назад, все более и более терял свою атмосферу, вследствие чего испарялись его поверхностные воды, и планета превратилась в сегодняшний пустынный мир. И это при том, что Марс обращается вокруг Солнца все еще в пределах зоны жизни», - говорит Ли. Для сравнения: наклон земной оси колеблется лишь в диапазоне от 22,1 до 24,5 градусов, причем на протяжении примерно 10 тысяч лет.
Подоплека
Так называемая зона жизни – это пространство вокруг звезды, в пределах которого на поверхности вращающихся вокруг нее планет может существовать жидкая вода, создающая основы как минимум для жизни земного типа.
Угловая ориентация орбиты обращения планеты вокруг ее центрального светила может колебаться из-за гравитационного взаимодействия с другими планетами в той же системе, если планеты обращаются примерно с одинаковой скоростью вокруг своей звезды, а также равномерно вращаются вокруг собственной ости. Таким образом взаимодействуют друг с другом также Марс и Земля, а также, вероятно, Меркурий и Венера. Наиболее худший вариант при этом – сильные колебания ориентации планетарной оси. И в то время как земная Луна обеспечивает стабилизацию оси вращения Земли, у лун Красной планеты не хватает для этого ни необходимых размеров, ни массы.
«Как нам кажется, обе исследованные нами экзопланеты значительно отличаются от планетной пары Марс и Земля, так как у них происходит значительно более слабое взаимодействие с их соседними планетами», - объясняет Ли. - «Также нам до сих пор неизвестно, обладают ли эти планеты лунами. Но даже без стабилизирующих лун наши расчеты говорят о том, что наклон оси как у Kepler-186f, так и у Kepler62f стабильны на протяжении уже миллионов лет».
Существует ли на одной из них или на обеих планетах вода, тоже до сих пор неизвестно – не говоря уже о вероятном существовании жизни на них. Тем не менее, обе планеты считаются перспективными кандидатами на наличие внеземной жизни.
«Наше исследование – это первое исследование на предмет климатической стабильности экзопланет вообще, и оно призвано внести вклад в понимания потенциально пригодных для жизни далеких миров», - завершает свой рассказ Ли. - «Правда, я считаю, что пока что мы знаем крайне мало о происхождении жизни вообще, чтобы однозначно исключать возможность жизни и на планетах с нерегулярными временами года. Ведь даже на Земле жизнь удивительно разнолика и уже доказала невероятную стойкость против условий и обстоятельств, враждебных для ее существования. Хотя, конечно, начало жизни на климатически стабильной планете действительно было бы значительно проще».
kosmos-x.net.ru
Самые необычные экзопланеты
За все время поисков планет вне Солнечной системы их было обнаружено больше 3.5 тысяч — достаточно внушительная цифра. И для некоторых из них астрономы могут сказать не только то, что эти объекты — экзопланеты, но и приблизительно рассчитать массу и размеры (если известны соответствующие параметры у родительской звезды), провести спектральный анализ атмосферы и узнать о ее составе, а также рассчитать температуру поверхности. Большинство планет не преподнесли ученым сюрпризов: это или газовые гиганты, схожие с Юпитером или Сатурном, или каменистые планеты, схожие с Землей или Марсом. Но, разумеется, при таком количестве планет гарантированно будут исключения — и о таких необычных объектах мы и поговорим.
Эта планета вращается вокруг желтого карлика, похожего на наше Солнце, на расстоянии порядка 750 световых лет от нас. Открыта она была в 2006 году транзитным методом (то есть когда планета проходит по диску своей звезды). Планета является газовым гигантом — она в полтора раза больше Юпитера. Но самое интересное в ней то, что она — самая черная из всех известных экзопланет: ее альбедо (то есть отношение падающего света к отраженному) составляет всего 1% — это в 4 раза меньше, чем у угля. Из-за этого она очень сильно нагревается лучами свой звезды — температура ее атмосферы составляет 980 градусов.
55 Cancri e (Янссен) Планета принадлежит классу суперземель — она в 8 раз массивнее Земли и вдвое больше. Открыта она была в 2004 году методом Доплера (прочитать об этом можно здесь), а в 2011 году телескоп MOST уточнил ее характеристики при помощи транзитного метода.Главная особенность этой планеты в том, что из-за высокого содержания углерода в составе родительской звезды в недрах этой планеты также содержится множество его разновидностей — в том числе и огромные залежи алмазов, из-за чего ее быстро прозвали «алмазной планетой». Также она интересна тем, что она находится настолько близко к своей звезде, что совершает оборот всего за 17 часов (за это время Земля совершит лишь 1/500 своего пути вокруг Солнца), к тому же приливно с ней связана: к звезде всегда повернута только одна часть планеты, что приводит к совершенно фантастическому явлению: яркая половина планеты всегда расплавлена, а находящаяся в тени — твердая.
Глизе 436 b Планета находится всего в 33 световых годах от нас, и вращается она вокруг красного карлика, причем достаточно быстро — один оборот совершается за 2.5 дня. По своим размерам планета сопоставима с Нептуном — ее радиус в 4 раза больше земного, а масса — в 22 раза. Открыта она была в 2004 году методом Доплера, а в 2005 ее параметры были уточнены с помощью транзитного метода.
Мы все привыкли, что вода при 100 градусах испаряется, а при 0 — замерзает. Однако в недрах этой планеты находится лед... при температуре в 300 градусов! Это происходит из-за сильной гравитации — она не позволяет молекулам воды разрушить структуру и превратиться изо льда в воду. Однако процесс сублимации (превращения льда сразу в пар) медленно, но идет, из-за чего за планетой тянется огромный хвост длиной в 50 диаметров родительской звезды. Так что планета медленно теряет массу, и в какой-то момент ее гравитации перестанет хватать для удержания воды в твердом состоянии: лед начнет таять и практически моментально закипать — будет завораживающее зрелище, однако, увы, мы вряд ли его увидим — планета может умирать еще долгие миллионы лет.
HD 189733 A b Планета — голубой газовый гигант, расположенный на расстоянии 63 световых лет от нас. С виду ничего странного: по размерам и массе она сравнима с Юпитером, правда расположена куда ближе — она вращается всего на расстоянии в 5 млн км от своей звезды (напомню, что расстояние от Земли до Солнца — 150 млн км).
Про эту планету все бы забыли, если бы астрономы не решили изучить ее атмосферу и понять, почему же планета имеет голубой цвет. Все оказалось достаточно интересно: на планете и в ее атмосфере очень много кремния, а с учетом температуры на солнечной стороне в почти тысячу градусов можно наблюдать на ней... дожди из стекла, причем из-за большого ускорения свободного падения осколки набирают скорость до 6500 км/ч — в общем, по такой планете человек вряд ли сможет походить.
WASP-12 bЭто крупная экзопланета (радиус в 1.74 раза больше, чем у Юпитера) находится на расстоянии в 870 световых лет от нас и была открыта транзитным методом в 2008 году. Ее главная особенность — она находится настолько близко к своей звезде, что совершает оборот всего за 1 день, что делает возможным обмен материала между ними: раньше такое находили только в тесных двойных звездах, для планеты это было обнаружено впервые. В итоге она медленно поглощается своей звездой, и, скорее всего, полностью разрушится за 10 млн лет. Планета кстати является одной из самых темных — ее альбедо не больше 6.4%.
HD 188753 A b Планета является неподтвержденной — ее открыли в 2005 году методом допплеровской спектроскопии, однако из-за необычных условий в этой звездной системе нельзя говорить точно, есть ли она там.
А необычные условию заключатся в том, что в этой звездной системе, расположенной на расстоянии в 149 световых лет от Солнца, находится аж три звезды, причем они располагаются достаточно близко друг от друга — на расстоянии, примерно равном таковому между Сатурном и Солнцем. Сама планета вращается вокруг желтого карлика HD 188753 A, причем очень близко к нему — один оборот планета совершает всего за 80 часов. С учетом того, что по весу она схожа с Юпитером, вряд ли там есть похожая на нас жизнь, зато красивых эффектов вроде трех солнц на горизонте (Татуин нервно курит в стороне) и тройных теней хватает.
GJ 1214 b
Планета принадлежит классу суперземель, и находится в 40 световых лет от нас. Примечательно, что это первая экзопланета такого класса, родительская звезда которой — красный карлик. Она в 6.5 раз тяжелее Земли, и в 2.5 раза больше, при этом она находится очень близко к своей звезде — на расстоянии всего 2.1 млн км.
Главная особенность этой планеты — она на 50-75% состоит из воды (и на 25-50% из каменистых материалов и железа). Предполагается, что океаны на ней имеют глубину до 1600 км — это при том, что на Земле их максимальная глубина не превышает 11 км.
Как видите, другие миры таят в себе много странностей — а ведь выше я описал лишь малую долю открытых экзопланет. Кто знает, возможно мы найдем мир, в котором будет разумная жизнь.
www.iguides.ru
От экзопланет до космотуризма. 10 главных космических событий 2018 года. Новости технологий
Новый год обещает много удивительных достижений в самых разных направлениях освоения космоса. И почти на каждом направлении движущей силой оказывается конкуренция - как между странами, так и между компаниями
TESS и CHEOPS начнут поиск экзопланет
Экзопланетами называются планеты, вращающиеся не вокруг Солнца, а вокруг других звезд. На данный момент за пределами Солнечной системы обнаружено 3726 планет в 2791 системе (623 системы имеют более одной планеты). Более половины из них открыты космическим телескопом Kepler, который запустила NASA (Национальная аэрокосмическая администрация США) в марте 2009 г. Также Kepler обнаружил еще 4496 кандидатов на звание экзопланет.
Однако этот телескоп нацелен на участок, составляющий только 1/400 часть неба, а значит, следит лишь за очень малой частью нашей галактики Млечный Путь. И большинство его целей находятся на расстоянии 500-1000 световых лет от нас. Хотя нам, конечно, важнее знать в первую очередь о близлежащих планетных системах.
Удовлетворить этот интерес призвана космическая обсерватория TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite), которую NASA собирается запустить в марте-июне 2018 г. Она сможет просканировать абсолютно весь небосвод и проследить более чем за 200 тыс. ярких звезд в окрестности Солнца. Ожидается, что TESS найдет около 2000 экзопланет, из которых 300 будут размером в один-два размера Земли.
ESA (Европейское космическое агентство) также для поиска экзопланет до конца 2018 г. запустит космический телескоп CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite). Он будет вести тщательные высокоточные наблюдения за яркими звездами из целевого списка.
Можно надеяться, что в результате мы получим более-менее полный каталог планет, похожих на Землю, в окрестности Солнечной системы, и сможем вычислить, какие из них расположены в зоне жизни, т.е. не слишком далеко от своего солнца, но и не слишком близко. Впрочем, это еще не даст оснований утверждать, что там может существовать жизнь, - для этого нужно знать, какая там атмосфера.
Эту задачу NASA и ESA собираются возложить на космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) стоимостью $8,8 млрд (это больше, чем было потрачено на строительство Большого адронного коллайдера), обладающий составным зеркалом диаметром 6,5 м. Телескоп будет запущен в марте-июне 2019 г. европейской ракетой Ariane-5 с космодрома во Французской Гвиане. Благодаря своим беспрецедентным способностям обнаружения JWST станет передовой космической обсерваторией на ближайшее десятилетие. Солнцезащитный экран позволит охладить инструменты телескопа до сверхнизких температур. Благодаря этому сверхчувствительные приборы смогут обнаруживать едва заметные изменения в яркости и спектре света звезды, когда она затеняется планетой. По этим изменениям можно будет не только обнаружить саму планету, но и определить плотность и состав ее атмосферы.
Американский зонд отправится к Солнцу
В июле-августе 2018 г. должен быть запущен созданный NASA зонд Parker Solar Probe, который приблизится к Солнцу до расстояния в 5,3 млн км. Это равно 7,5 радиуса Солнца и в 9 раз меньше расстояния, на котором отстоит от Солнца Меркурий в самой близкой к нему точке своей орбиты (45,3 млн км). Столь близко к нашему светилу не приближался еще ни один космический аппарат.
Имея размеры с небольшой автомобиль, зонд напичкан научной аппаратурой. Его стоимость вместе с выводом в космос составит $750 млн. Прежде чем приблизиться к Солнцу, зонд семь раз пролетит мимо Венеры и только в конце 2024 г. выйдет на стабильную орбиту вокруг Солнца с периодом 88 дней. Задача зонда - измерить магнитное поле и энергию частиц солнечного ветра. Собранные данные помогут специалистам NASA предсказывать вспышки солнечной активности, влияющие на земные приборы и спутники.
В точке максимального приближения аппаратуре зонда придется работать при температуре 1400 °C. Чтобы защитить приборы от этого жара, инженеры NASA разработали композитный термощит. Материал толщиной всего в 11,5 см сохранит для датчиков комнатную температуру.
В свою очередь, ESA готовится запустить в феврале 2019 г. спутник Solar Orbiter. Он должен выйти на околосолнечную орбиту с периодом 150 дней и минимальным расстоянием от Солнца 41,3 млн км. Спутник будет выполнять детальные измерения солнечного ветра и вести наблюдения полярных областей Солнца. Все эти исследования помогут ответить на вопрос о том, как изменения на Солнце влияют на жизнь на Земле.
BepiColombo полетит к Меркурию
В октябре 2018 г. с помощью европейской ракеты Ariane-5 с космодрома во Французской Гвиане должна стартовать BepiColombo - совместная миссия ESA и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия. Общий вес комплекса составит 4,1 т, из которых примерно половина - горючее. Для экономии топлива в течение полета BepiColombo совершит аж девять гравитационных маневров: один возле Земли, два возле Венеры и затем в 2021-25 гг. шесть возле Меркурия. Именно потому миссия названа в честь итальянского математика и инженера Джузеппе (Бепи) Коломбо (1920-1984) - автора теории гравитационного маневра, которая используется для проектирования полетов космических аппаратов к другим планетам.
В декабре 2025 г., по прибытии к цели после всех маневров, на орбиты вокруг планеты будут выведены два аппарата: Mercury Planetary Orbiter и Mercury Magnetospheric Orbiter. Первый из них, разработанный ESA, будет изучать поверхность и внутреннее строение Меркурия. Второй спутник, созданный JAXA, будет исследовать магнитное поле планеты.
InSight пробурит Марс на 5 метров
Инсайтом обычно называют проникновение в суть. Журналисты обозначают этим словом эксклюзивную информацию из первоисточника, недоступного для других. Оба эти смысла слились в названии космической миссии InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), которая станет 12-й в рамках Discovery - программы NASA по изучению планет Солнечной системы.
В мае 2018 г. с космодрома Ванденберг стартует ракета Atlas V. Она прибудет к Марсу в ноябре того же года и доставит исследовательский посадочный аппарат, призванный определить размер, состав и агрегатное состояние ядра планеты, состав и структуру мантии, толщину и структуру коры, температуру внутренностей Марса, а также силу, частоту и географическое распределение тектонической активности и частоту падения метеоритов.
Стоимость миссии составляет около $480 млн без учета стоимости ракеты и затрат партнеров из Франции и Германии. В частности, французы предоставили сейсмометр для точных измерений тектонической активности Марса, а немцы - зонд, предназначенный для измерения теплового потока из-под поверхности Марса. Планируется, что инструмент пробурит 5-метровую скважину и благодаря этому сможет определить, сколько тепла исходит из внутренних слоев планеты.
Разведчики поковыряются в астероидах
В июле 2018 г. автоматическая межпланетная станция "Хаябуса-2", запущенная JAXA в декабре 2014 г., прибудет на околоземный астероид Рюгу (его диаметр около 920 м) и отберет там грунт. Проблему, как отобрать грунт, японцы решили просто: на станции установлен ударный цельнометаллический заряд, состоящий из медного снаряда и взрывчатки. При подлете к астероиду станция выстрелит этим зарядом по поверхности. На дне образовавшегося кратера должно набраться достаточно породы.
Но отбор грунта - не единственная цель миссии. На спускаемый аппарат установлены спектрометр, магнитометр, радиометр и камера, а также двигательная установка, благодаря которой аппарат сможет менять свое местоположение для дальнейших исследований. Возле астероида станция пробудет до декабря 2019 г. и затем отправится назад, чтобы вернуться на Землю в декабре 2020-го.
Вслед за японцами аналогичную экспедицию снарядили американцы. В августе 2018 г. автоматическая межпланетная станция OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer), запущенная NASA в сентябре 2016 г., высадится на околоземный астероид Бенну (его диаметр около 560 м) и отберет там грунт. Проблему, как отобрать грунт, американцы решили по-другому: после достижения цели станция выйдет на орбиту высотой 4,8 км над поверхностью астероида и 505 дней (по земному счету) будет осуществлять картографирование его поверхности. Результаты картографирования будут использованы командой миссии для выбора места отбора проб. Затем со станции на астероид будет отправлен пробоотборник. Ожидается, что он наскребет от 60 г (в худшем случае) до 2 кг (если повезет) грунта. Отобранный материал будет перемещен в возвращаемый аппарат и отправлен к Земле. Прибытие на Землю запланировано на сентябрь 2023 г.
И Рюгу, и Бенну были открыты в 1999 г. Они относятся к околоземным астероидам - так называют астероиды, орбиты которых подходят близко к орбите Земли или пересекаются с ней. Вращаются эти астероиды, как и Земля, вокруг Солнца. Уже обнаружено свыше 17 тыс. таких объектов.
Китайская станция подберется к Луне сзади
До конца 2018 г. Китай собирается отправить к Луне автоматическую станцию "Чанъэ-4". Ее спускаемый аппарат должен прилуниться на обратной стороне Луны, поэтому сначала в июне 2018 г. будет запущен спутник связи для ретрансляции сигналов между прилунившимся аппаратом и Землей. земной станцией. Это будет первая посадка на обратную сторону Луны. Цель миссии - изучение геологических условий в месте посадки.
В 2019 г. Китай планирует запустить следующую лунную миссию "Чанъэ-5". Ее задачей будет забор лунного грунта и последующая доставка его на Землю. А в дальнейшем на Луне должна возникнуть постоянная китайская станция. Она будет полностью автоматизирована, что позволит проводить исследования Луны без риска для чьей-либо жизни.
В феврале 2017 г. основатель частной аэрокосмической компании SpaceX Илон Маск объявил о планах совершить первый в истории коммерческий рейс к Луне на корабле Dragon-2 для двух космических туристов. Маск заявил, что старт корабля состоится в четвертом квартале 2018 г. И это при полном отсутствии у компании более ранних и более безопасных пилотируемых полетов.
Маск не сказал, кто эти два гражданских лица, которым, вероятнее всего, придется выложить за недельный космический полет к Луне несколько сотен миллионов долларов. Известно лишь, со слов самого Маска, что эти люди уже внесли "серьезную предоплату". Но еще более важным вопросом является то, каким образом эти люди смогут подготовиться к космической миссии, когда даже у профессиональных астронавтов уходят годы на подобную подготовку. Поэтому анонсированный полет вряд ли состоится, по крайней мере в 2018 г.
Стать первой частной компанией, которая посадит спускаемый аппарат на поверхность Луны, обещает компания Moon Express. Ее глава Навин Джайн рассказал в интервью CNBC, что Moon Express уже получила разрешение на лунную посадку и что полет состоится в 2018 г. Но эти планы тоже выглядят нереалистичными.
Dragon и Sparliner начнут пилотируемые полеты
А вот что реалистично - это планы SpaceX и Boeing уже в 2018 г. осуществить пилотируемые полеты в околоземном пространстве. Первый беспилотный полет космического корабля Dragon от SpaceX намечен на весну 2018 г., а на август запланирован первый испытательный полет с экипажем. Boeing планирует осуществить первый автономный запуск корабля Sparliner в марте, а в ноябре 2018 г. на нем уже полетят астронавты.
11 декабря на конференции, посвященной будущему запуску к МКС корабля Dragon компании SpaceX, представитель NASA Кирк Ширман сообщил, что NASA больше не планирует покупать у "Роскосмоса" места на кораблях "Союз" для будущих космических полетов. "Покупки новых мест мы с Россией не обсуждаем, так как уверены в сроках запусков коммерческих космических кораблей SpaceX и Boeing", - отметил Ширман.
15 декабря SpaceX запустила с мыса Канаверал ракету Falcon-9 с космическим грузовым кораблем Dragon, чтобы тот доставил груз для экипажа МКС. Для этой миссии SpaceX использовала ракету, практически полностью состоявшую из компонентов, использованных для полета ранее. Грузовой космический корабль Dragon, принявший участие в миссии, тоже уже побывал в космосе.
Примечательно, что старт прошел без предварительного тестового запуска. Первая ступень ракеты успешно справилась с задачей и совершила управляемую посадку на водную платформу в Атлантическом океане.
NASA делает большие ставки на использование летавших ранее ракет, поэтому для SpaceX этот старт имеет большое значение. Компания продемонстрировала, что ее ракеты действительно многоразовые, а технология, по которой они производятся и ремонтируются, вполне надежна.
Первые космические туристы опробуют New Shepard
Частная космическая компания Blue Origin нацелена на проведение первого коммерческого туристического запуска к началу 2019 г., однако перед этим собирается провести несколько пробных пилотируемых полетов. Со слов владельца Blue Origin миллиардера Джеффа Безоса, эти полеты состоятся в 2018 г. Однако пока не ясно, как компания собирается эти запуски проводить - открыто или закрыто. Blue Origin не очень активно освещала все предыдущие старты своих ракет. О последнем из них, состоявшемся 12 декабря, Джефф Безос просто сообщил в Твиттере: "Ракета NewShepard с новой капсулой Crew Capsule 2.0 успешно осуществила первый полет. Новая капсула оснащена окнами. На борту находилась тестовая кукла. Отличная была поездочка", - и приложил видео.
Ракета была запущена с принадлежащей компании пусковой площадки в Западном Техасе. Посадка капсулы для экипажа тоже была успешной.
Blue Origin планирует использовать ракету New Shepard в туристических запусках к условной границе между земной атмосферой и космическим пространством. Весь полет будет длиться 11 минут, в течение которых заплатившие за билет смогут наслаждаться видами Земли, а также около 3 минут испытывать на себе все прелести невесомости. После этого капсула будет спускаться обратно на парашютах, а первая ступень ракеты - мягко сажаться на специальную площадку и затем готовиться к новому запуску.
Blue Origin подключится к созданию мегаракеты SLS
Еще одним успехом Blue Origin может стать участие в программе NASA по созданию новой огромной ракеты-носителя сверхтяжелого класса SLS (Space Launch System). Сейчас NASA ищет идеи, которые позволили бы сократить стоимость как производства ракеты, так и ее эксплуатации. Как сообщает портал Ars Technica, NASA рассматривает возможность использования потенциально более дешевых ракетных двигателей BE-3U, которые предлагает Blue Origin.
В первой ступени SLS используются два вспомогательных ускорителя, которые будут обеспечивать вывод ракеты на низкую околоземную орбиту. Дальше в дело будет вступать ускоритель разгонного блока второй ступени, который будет использоваться для того, чтобы вытаскивать полезную нагрузку с низкой орбиты и отправлять в сторону конечной точки назначения: к Луне, Марсу или одному из спутников Юпитера, Европе.
Первый запуск ракеты должен состояться в 2023-24 гг. Согласно принятым техническим документам, во второй ступени планируется использование четырех жидкостных ракетных двигателей RL-10, разработанных и собираемых компанией Aerojet Rocketdyne. Но они являются очень дорогими. Журналистам Ars Technica удалось выяснить, что в среднем за каждый двигатель RL-10, который будет использоваться в первом испытательном запуске, NASA пришлось заплатить по $17 млн. Такой расклад, видимо, не устроил NASA, и в октябре она выступила с открытым предложением к частным космическим компаниям: найти более дешевую альтернативу.
Пока неясно, сколько компаний откликнулось на призыв NASA, однако сбор предложений завершился 15 декабря. Ars Technica предполагает, что NASA, скорее всего, выберет двигатели BE-3U. Компания Blue Origin планирует использовать их во второй ступени своей тяжелой ракеты-носителя New Glenn. Они представляют собой модифицированную версию двигателей BE-3, использующихся в качестве основных двигателей ускорителя той самой ракеты New Shepard, которую компания планирует использовать в качестве туристической и которая уже успешно летала (пока, правда, в рамках испытаний) семь раз. Выбор в пользу BE-3U обусловлен помимо цены еще и тем, что он способен создавать тягу на 20% большую, чем RL-10.
Оправдались ли эти предположения, может стать известно уже в начале 2018 г.
NASA наладит выпуск ракетных двигателей на 3D-принтере
NASA собирается экономить также и на менее крупных ракетах. Но тут она может обойтись без помощи частных космических компаний, а просто воспользоваться технологией 3D-печати. 13 декабря NASA уже провела первую серию испытаний двигателя RS-25, напечатанного на 3D-принтере.
Чтобы дать представление о масштабе этого достижения, стоит сказать, что RS-25 представляет собою жидкостный ракетный двигатель высотой примерно 16 м (это как пятиэтажный дом). Он легко поднимает в воздух космические аппараты класса Space Shuttle. В 2018 г. тестирование этой технологии будет продолжено. Как утверждают инженеры NASA, первый запуск ракеты с двигателем, напечатанным на принтере, запланирован на 2019 г.
Впрочем, NASA не первая такая умная. Раньше всех начал печатать ракеты-носители стартап Relativity Space. Его специалистам удалось создать практически монолитную конструкцию с минимумом отдельных деталей, большинство из которых встраиваются в цельный корпус ракеты. Глава Relativity Space Тим Эллис поясняет, что их ракеты обладают хорошими аэродинамическими свойствами и выглядят очень футуристично, так как форму деталей высчитывает программное обеспечение, специально созданное для печати ракет.
Сейчас компания разрабатывает собственный двигатель Aeon-1. Первые тестирования его уже завершились на испытательном полигоне NASA в Миссисипи. Итогом работы должна стать двухступенчатая ракета-носитель Terran-1, которую оснастят девятью двигателями Aeon-1.
Первый запуск ракеты намечен на 2021 г. Последующие разработки околоземной орбитой не ограничатся - Relativity Space собирается когда-нибудь напечатать ракету и отправить ее на Марс. Амбициозные планы стартапа неслучайны, ведь в его команду входят бывшие сотрудники SpaceX и Blue Origin, ранее принимавшие участие в разработке космических ракет и других аппаратов.
www.dsnews.ua
Список экзопланет, открытых в 2018 году — WiKi
В 2018 году по состоянию на 3 июля было открыто 168 экзопланет[1][2][3].
2018 год в планетологии примечателен следующими важными событиями:
- 20 января — астрономы-любители в рамках проекта Zooniverse Exoplanet Explorers впервые открыли пятипланетную систему у звезды K2-138[4].
- 31 января — новые исследования показали, что в системе TRAPPIST-1 все семь планет имеют каменистую природу и большие запасы воды[5].
- 2 февраля — астрономы объявили об открытии от двухсот до двух тысяч планет, обнаруженных в другой галактике[6].
- 8 февраля — объявлено, что планета GJ 9827 b в системе GJ 9827 является самой массивной и плотной суперземлёй, известной науке на текущий момент[7].
- 15 февраля — данные, полученные космическим телескопом «Кеплер», позволили открыть ещё 95 планет[2].
- 20 февраля — подтверждена суперземля TCP J050742+244755 b, открытая японским астрономом-любителем Т. Кодзимой (T. Kojima)[8].
- 20 марта — открыта первая планета K2-231 b в рассеянном скоплении NGC 6774 (Ruprecht 147)[9].
- 31 марта — астрономы научили систему машинного обучения искать протопланетные диски вокруг звезд[10].
- 15 апреля — учёные выяснили, что планета WASP-104 b поглощает от 97% до 99% света, который доходит до неё от родительской звезды[11].
- 16 апреля — впервые открыта экзопланета (KPS-1 b) астрономом-любителем с помощью программного обеспечения, разработанного в Уральском федеральном университете[12].
- 24 апреля — новый инструмент SPIRou, предназначенный для поиска экзопланет на телескопе CFHT провёл первые наблюдения[13].
- 2 мая — впервые у экзопланеты обнаружен в атмосфере гелий. Планета расположена в системе WASP-107[14].
- 7 мая — по спектру горячего сатурна WASP-96 b удалось определить, что планета не имеет облаков в атмосфере[15].
- 8 мая — получено прямое изображение планеты (или, возможно, коричневого карлика) в двойной системе CS Хамелеона[16].
- 21 июня — в рамках миссии K2 телескопа «Кеплер» были открыты 78 новых кандидатов в экзопланеты[17].
- 2 июля — получен первый прямой снимок зарождающейся планеты, движущейся в протопланетном диске молодой звезды PDS 70[18].
ru-wiki.org
Жизнь в тени красного карлика: чего ждать от ближайшей экзопланеты
08:0028.01.2018
(обновлено: 19:45 28.01.2018)
222991069
МОСКВА, 28 янв — РИА Новости, Ольга Коленцова. В 2008 году астрономы доказали, что у ближайшей к нам звезды Проксима (Proxima) в созвездии Центавра есть планета. Когда же убедились, что она расположена в "зоне обитаемости", вдохновленные ученые начали строить гипотезы о наличии на ней жизни.
Мечты о Земле-2
С конца XX века астрономы активно ищут и пытаются изучать потенциально обитаемые планеты в дальнем космосе. На сегодняшний день открыто почти четыре тысячи экзопланет (то есть планет вне Солнечной системы). Ближайшая к нам, Proxima b, находится на расстоянии около 4,22 световых года от Земли. И она вызывает особый интерес.
О том, что на орбите Проксима Центавры, возможно, есть планета, сообщили в 2013 году астрономы Европейской южной обсерватории (Чили). Ученые занялись этим вопросом всерьез, и в августе 2016-го коллектив под руководством Гиллема Англада-Эскуде, сотрудника Лондонского университета королевы Марии, доказал ее существование.
Ученый отметил важность открытия пригодных для жизни экзопланет Экзопланету увидеть трудно: она сильно меркнет на фоне звезды — в самом прямом смысле этого слова. Во-первых, экзопланета гораздо меньше звезды, во-вторых, не испускает собственного света. Поэтому астрономы смотрят не столько на саму планету, сколько на то, как она влияет на звезду. Такой метод называют транзитным. Второй способ наблюдений основан на том, что планета, движущаяся вокруг звезды, слегка раскачивает ее. Применяя оба метода, можно определить размеры и массу объекта.
Астрономы открыли первую экзопланету с "вертикальной" орбитой Параметры Proxima b оказались очень близки к земным. Масса — в 1,3 раза больше, чем у нашей планеты, радиус — примерно в 1,1 раза. Особый энтузиазм вызвал тот факт, что планета находится в зоне обитаемости, то есть условия на ней близки к земным и допускают существование воды в жидком виде. Ученые немедленно предположили, что на планете есть целые океаны и озера. Некоторые энтузиасты даже прозвали экзопланету Землей-2.0. Но их пыл вскоре охладили.
Так художник представил поверхность планеты у Проксимы Центавра
Скорее Марс, чем Земля
Для жизни нужна вода, а значит, температура на поверхности планеты должна быть больше нуля. Proxima b расположена довольно близко к своей звезде (даже ближе, чем Меркурий к Солнцу). Но звезда — красный карлик. Ее температура и светимость меньше, чем у Солнца.
Проксима Центавра, кадр телескопа "Хаббл"
Из-за близости к звезде Proxima b вращается вместе с ней, то есть постоянно повернута к светилу одной стороной, как Луна к Земле. В результате одна половина планеты прогревается слишком сильно, а вторая совершенно лишена прямых лучей звезды. Правда, на границе жары и холода есть зона, условия в которой с натяжкой можно считать приемлемыми для жизни.
"Важно понять, что речь идет о формах жизни, подобных нашей, то есть углеродных. Разумеется, возможны и совершенно иные формы жизни. Проблема в том, что пока люди не поймут, какие именно, обнаружить их довольно затруднительно. Поэтому ученым приходится ориентироваться на то, что внеземная жизнь так или иначе похожа на нашу", — говорит Валерий Шематович, заведующий отделом исследований Солнечной системы Института астрономии РАН.
Но основную проблему для жизни создает высокая активность Проксимы Центавра — экзопланета получает примерно в 240 раз больше рентгеновских лучей, чем Земля, и примерно в 30 раз больше высокоэнергетического излучения. К сожалению, современные астрономические приборы не позволяют достоверно установить, есть ли у Proxima b атмосфера. Если да, вероятность обнаружить там жизнь значительно повышается. Однако без защитного одеяла красный карлик должен был выжечь на своей пленнице все живое.
"Проксима Центавра относится к классу красных карликов. Когда такие звезды рождаются, они невероятно активны, сильно светят в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне. Я склоняюсь к тому, что звездный ветер буквально снес атмосферу планеты, даже если она и была. Но это тоже теория. Следует дождаться мощных инструментов, чтобы хорошо затемнить звезду и рассмотреть Proxima b получше", — заключает эксперт.
ria.ru
