Содержание
Информация о новых научных исследованиях планет солнечной системы
14 июля 2015 г. Новые снимки Плутона Зонд Новые Горизонты пролетел около Плутона, карликовой планеты Солнечной системы. Расстояние между аппаратом и Плутоном составило примерно 12500 км. Цель миссии, длящейся 9,5 лет, достигнута! В 20:55 EDT 14 июля 2015 г. (03:55 по Москве, 15 июля 2015 г.) аппарат Новые Горизонты уже с дальних рубежей Солнечной системы «позвонил домой». Звонок свидетельствует об успешном пролете мимо Плутона и его спутников, а также завершении основной части исследовательской миссии. Во время максимального сближения с Плутоном в течение 30 минут Новые Горизонты провел около 150 научных измерений, и в течение последующих 9 часов не отправлял информацию на Землю. Приняв сигнал с зонда, ученые убедились в успешном выполнении им своей основной миссии. Запрограммированный звонок — это 15 минутная серия сообщений о состоянии аппарата. С передачей этого звонка закончился очень тревожный 21 часовой период ожидания.
Новые Горизонты в автоматическом режиме все это время собирал как можно больше информации о системе Плутона, общение с Землей отложили. Плутон это первый объект пояса Койпера, который посетил земной аппарат. Новые Горизонты продолжит полет к новой цели в Поясе, где находятся тысячи подобных ледяных объектов с подсказками о том, как формировалась наша Солнечная система. Миссия New Horizons является проектом НАСА. Затраты на ее реализацию превышают 600 миллионов долларов. Сам аппарат был запущен в космос 19 января 2006 года с космодрома на мысе Канаверал на ракете-носителе Atlas V. На протяжении этих лет аппарат шел к своей цели, перемежая циклы активности, когда «Земля» проверяла системы и приборы КА, и периоды спячки, когда аппарат летел в автономном режиме с выключенными системами. Всего с середины 2007 г. по декабрь 2014 г. было 18 таких периодов суммарной продолжительностью 1873 суток. 26 августа 2014 г. зонд пересек орбиту планеты Нептун в 4.0 млрд км от самой планеты. Орбита восьмой планеты Солнечной системы была пройдена ровно через 25 лет после встречи с Нептуном легендарного аппарата Вояджер 2.
8 декабря 2013 г. Прометей, спутник шестой планеты Солнечной системы Прометей спутник шестой планеты Солнечной системы Сатурн. На новом снимке от аппарата Кассини видно, как гравитационное поле спутника возмущает кольцо F Сатурна. Чтобы спутник было лучше видно, яркость фотографии увеличена. Благодаря этому на снимке можно разглядеть примерно 20 звезд. Прометей — совсем небольшой спутник этой планеты, линейные размеры которого составляют 120 на 74 километров. Он был открыт в 1980 году по фотографиям, сделанным аппаратом «Вояджер-1». У Прометея очень низкая плотность, поэтому, по мнению ученых, он является пористым ледяным телом. Происхождение колец Сатурна до сих пор до конца не ясно. Между кольцами имеются промежутки почти пустого пространства. Кольца обозначаются буквами латинского алфавита. Называли их в порядке открытия. По удалению от центра Сатурна кольца расположены так D, C, B, A, F, G и E. Диаметр основных колец, А, В и С, приблизительно равен расстоянию от Земли до Луны.
Толщина же колец не превосходит 1 километра. Аппарат «Кассини» является совместным проектом NASA и Итальянского космического агентства. Миссия «Huygens» совместный проект NASA и ESA (Европейского Космического Агенства). Предусмотрено изучение колец Сатурна, водяных вулканов на его спутниках. Запущен 15 октября 1997 года. Стартовая масса аппарата 6250 кг. На орбите Сатурна космический зонд Кассини функционирует с 2004 года. В ходе работы миссия аппарата неоднократно продлевалась. Текущая миссия называется Solstice и она завершится в 2017 году.
«Есть риск навсегда остаться в собственной колыбели, уничтожив в ней самих себя» – Картина дня – Коммерсантъ
Олег Атьков, летчик-космонавт СССР, герой Советского Союза:
Фото: Василий Дерюгин, Коммерсантъ
— Сейчас мы технически не готовы лететь дальше чем на Луну. Космос таит массу рисков, это агрессивная среда, поэтому время от времени возникают дискуссии: нужно ли нам вообще совершать пилотируемые полеты, или пусть космос покоряют роботы?
Появятся новые научные разработки, принципиально новые типы ракетных двигателей, и человечество обязательно сделает шаг в дальний космос.
Правда, это будет уже другое человечество — не такое, как сегодня. И дело не только в том, что мы выйдем на другой научно-технический и интеллектуальный уровень. Для этого мы должны стать другими ментально. Это должно быть мудрое, неагрессивное, созидательное человечество. А пока что энергия разрушения у нас превалирует, поэтому есть риск навсегда остаться в собственной колыбели, уничтожив в ней самих себя.
Лев Зеленый, научный руководитель Института космических исследований (ИКИ), академик РАН:
Фото: Евгений Гурко, Коммерсантъ
— Человечество долетит, и через 200–300 лет сфера в радиусе нескольких десятков световых лет будет более-менее исследована, и даже может быть обнаружена биологическая жизнь. Однако человек как биологический объект, по моему мнению, никуда и никогда дальше орбиты Луны не улетит и даже до Марса не доберется. Космическая радиация — это удивительная вещь, спасаться от нее мы сейчас не умеем и, думаю, никогда не научимся.
Долговременное отсутствие гравитации тоже убийственно.
Но ничего страшного, мы уже привыкли к виртуальной реальности, и роботы с определенным уровнем интеллекта уже сейчас обследовали планеты Солнечной системы, собрали много информации. Конечно, полеты в дальний космос будут более долговременными, но зато это надежнее. Человек с его слабостью, мягкостью не очень подходит для космоса. И в любом космическом аппарате 9/10 усилий приходится на поддержание космонавтов, а не на научные исследования.
Салижан Шарипов, летчик-космонавт:
Фото: Сергей Бровко, Коммерсантъ
— Пока рано и сложно. И что нас там (в дальнем космосе.— “Ъ”) может заинтересовать, чтобы отправлять именно человека? Сегодня надо заниматься освоением околоземной орбиты, в первую очередь на МКС, реализуя российские космические программы.
Сергей Попов, астрофизик, профессор РАН:
Фото: Александр Миридонов, Коммерсантъ
— Для осуществления столь длительных полетов у человечества даже нет идей, необходимых для реализации задуманного.
Во-первых, это задачи для фундаментальных наук. Разумеется, как только у человечества появится ресурс полететь, оно им воспользуется. Но это произойдет очень нескоро. А пока даже близко нет таких технических возможностей — подготовить и отправить человека в дальний космос.
Во-вторых, у нас нет рациональной мотивации активно в это вкладываться. Широко освещаемая подготовка полета на Марс тем не менее выглядит как смесь соревнований стран в спорте высоких достижений и романтических покорений Эвереста, а практическая надобность не очень видна. Но сталкиваясь с экологическими проблемами на Земле, мы наберем еще опыта, чтобы не навредить в космосе.
Сергей Лукьяненко, писатель-фантаст:
Фото: Антон Белицкий, Коммерсантъ
— Пока техника не позволяет нам так далеко загадывать. Но я надеюсь, что когда такие возможности появятся, то люди будут соответствовать этим технологиям, не утратят главное — морально-этические качества, умение думать, любить знания и учиться.
Николай Горькавый, астрофизик, писатель, доктор физико-математических наук:
Фото: Wikipedia
— Считаю космические исследования ключевым фактором научно-технического прогресса на Земле. Соревновательная разработка и запуски космических ракет заставили человечество так поднять технологическую планку, что наша остальная, «некосмическая» жизнь изменилась. Полупроводники и компьютеры, образование и интернет — все тектонические сдвиги последних десятилетий идут корнями в ракетно-космическую гонку.
Нам нужны Луна, Марс и спутники Юпитера; мы вполне можем освоить Солнечную систему на уровне космических поселений. Это даст нам новый уровень технологического развития, а также дополнительный шанс выживания на Земле. Это уже будет огромным достижением. А через 100–200 лет мы, поумнев и набравшись космического опыта, решим, как и зачем лететь к другим звездам. Уверен, что ядерные двигатели помогут межзвездным путешествиям долгоживущих роботов, а потом и людей.
Клим Шипенко, кинорежиссер, полетевший на МКС для съемок фильма «Вызов»:
Фото: Александр Казаков, Коммерсантъ
— Я не знаю, насколько человек на сегодняшний день готов к полетам в дальний космос. Но я знаю, что все для этого делается, идет процесс и технической подготовки кораблей, и человека. Лететь до дальнего космоса и возвращаться достаточно долго, еще и связь доходит с огромной задержкой. Но мне кажется, что в любом случае человек должен к этому готовиться и стремиться.
Иван Косенков, старший проектный менеджер кластера космических технологий и телекоммуникаций фонда «Сколково»:
Фото: СКОЛКОВО
— Созерцание Земли из космоса способствует другому мировосприятию — планетарному сознанию, которое появляется у космонавтов, когда они понимают особую хрупкость этой планеты и необходимость ее беречь. Хотелось бы, чтобы каждый сегодня прочел эссе Карла Сагана «Бледно-голубая точка».
Этот текст посвящен фотографии, сделанной зондом «Вояджер-1», на которой планета предстает голубым пикселем в безграничной черноте космоса.
Думаю, мы сможем долететь до дальнего космоса, технический прогресс не стоит на месте. Вопрос в том, как долговременное пребывание в космосе может изменить людей, которые будут рождаться и жить в условиях других планет, и сколько времени это займет. Даже заселение Солнечной системы затянется на сотни лет из-за ее гигантских масштабов. Например, сейчас автоматические миссии к дальним границам Солнечной системы длятся по несколько десятков лет из-за огромных расстояний. Что говорить о требуемых количествах перелетов для гипотетической колонизации — сколько понадобится времени для этого!
Марк Белаковский, кандидат медицинских наук, заведующий отделом внедрения, реализации и пропаганды научных достижений института медико-биологических проблем РАН:
Фото: ИМБП РАН
— Вне всякого сомнения, человечество будет покорять дальний космос.
Но, безусловно, надо будет подготовиться к этому, так как космос — неблагоприятная среда для человека. Поэтому наша задача, в первую очередь — медиков, заранее предусмотреть риски и постараться избавить будущих космонавтов, а позже и переселенцев от негативного влияния этой среды.
Группа «Прямая речь»
Студенты Университета Чикаго используют данные НАСА, чтобы раскрыть новые подробности о планетах в других солнечных системах
За последние десятилетия количество известных экзопланет — планет в других солнечных системах — резко возросло. Но мы все еще в неведении о ряде деталей, в том числе о том, насколько они массивны и из чего состоят.
Студент Чикагского университета, однако, смог найти некоторые подсказки из данных, которые большинство ученых упустили из виду.
Джаред Сигел, бакалавр наук 22 года, провел шесть месяцев, анализируя данные, полученные космическим кораблем НАСА. Некоторые из этих данных были полны статистического шума, из-за чего было трудно отличить планеты от других явлений; но Сигел и его советник, астрофизик Лесли Роджерс, смогли извлечь полезную информацию об этих планетах, установив верхнюю границу их массы.
«По мере того, как результаты приобретали форму, они становились все более захватывающими», — сказал Сигел, окончивший школу этой весной.
Результаты исследования для дипломной работы Сигела были приняты в Астрофизический журнал и будут опубликованы в ближайшие месяцы.
Возмущения планеты
Сигел и Роджерс просматривали данные космического телескопа НАСА под названием «Кеплер», который провел девять лет, отслеживая крошечные точки в свете далеких звезд. Эти вспышки могут возникать, когда планета проходит перед звездой, временно приглушая ее свет.
Многие ученые уже проанализировали эти данные, найдя доказательства более чем 2600 экзопланет. Но Сигел и Роджерс задались вопросом, есть ли способ использовать статистические методы, чтобы получить еще больше информации.
Их подход основывался на том факте, что телескоп «Кеплер» обнаружил множество звезд, которые, кажется, имеют несколько планет вокруг себя — точно так же, как Земля и ее родственные планеты вокруг Солнца.
Притяжение этих планет немного изменит орбиты друг друга по сравнению с тем, как они двигались бы, если бы вокруг звезды была только одна планета. Чем массивнее планеты, тем сильнее эти возмущения.
Сигел и Роджерс решили, что они могут использовать этот факт, чтобы сказать что-то о том, насколько массивными могут быть некоторые из планет.
«Если мы знаем, что в системе есть несколько планет, но не видим больших возмущений во времени прохождения, мы знаем, что планеты не могут быть особенно массивными», — объяснил Сигел. «Например, мы могли бы сказать, что они, вероятно, не обладают массой Юпитера, потому что тогда они заметно притягивали бы друг друга».
Они применили эту логику к выборке из 170 планет в 80 различных звездных системах. Примерно для 50 из этих планет им удалось установить верхнюю границу массы планеты.
Это полезно, объяснили ученые, потому что они могут начать исключать варианты того, из чего состоит планета. «Например, о более чем двадцати планетах мы можем сказать: «Эта планета слишком легкая, чтобы состоять из земного материала», — помогает Сигел.
Информация также помогает ученым лучше понять всю популяцию экзопланет. «Мы действительно хотим знать, сколько планет в данном диапазоне масс, вероятно, будут скалистыми, водными или газовыми планетами», — сказал Роджерс.
Нелинейные пути
По словам ученых, самой большой проблемой исследования был учет шума в данных.
«Многие из этих звезд очень тусклые и далекие, — объяснил Сигел. «Может быть трудно распутать сам сигнал планеты — есть тонна шума от звезд, у которых есть извержения или солнечные пятна, или проблемы с приборами. Может быть, вся система находится под наклоном по отношению к нам. Вы должны учитывать все эти возможности, поэтому мы потратили много времени на размышления о том, как данные могут быть беспорядочными».
Это был поучительный опыт для Сигела, который начал проводить исследования с учеными факультета зимой своего первого года в университете, но еще не был у руля.
«Я думаю, особенно будучи студентом, всегда есть желание найти ответ в конце учебника.
Но с такими исследованиями вы не можете», — сказал Сигел. «Но в конечном итоге, по мере того, как становилось все более очевидным, что эта группа звезд может помочь нам понять все остальное население, это становилось все более и более захватывающим».
«Как консультанту очень приятно видеть, как студент работает по нелинейному пути к поиску интересной проблемы для работы и, в конечном итоге, к внесению нового вклада в характеристику планет», — сказал Роджерс.
В настоящее время Сигел изучает астрономию на первом курсе магистратуры Принстона, где он является научным сотрудником Национального научного фонда.
Цитата: «Верхние границы массы для более чем 50 планет Кеплера с использованием вариаций времени прохождения с низким отношением сигнал/шум». Сигел и Роджерс, Астрофизический журнал, 15 сентября 2022 г.
Финансирование: НАСА, Национальный научный фонд, Исследовательская корпорация по развитию науки. Премия стипендиата Коттрелла.
Недавние открытия НАСА меняют наши представления о нашей Солнечной системе
Космический корабль «Юнона», прибывший к Юпитеру 4 июля, является лишь одной из многих новаторских миссий НАСА для изучения дальних уголков нашей Солнечной системы.
Другие космические аппараты были отправлены для изучения Плутона, Сатурна и даже Цереры — карликовой планеты во внутренней части Солнечной системы. Информация, собираемая этими миссиями, полностью меняет наши представления о составе нашей Солнечной системы.
Во-первых, ученые почти уверены, что на Плутоне есть океан.
«Это действительно необычно», — говорит Ной Хаммонд, аспирант кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах Университета Брауна.
«В прошлом году New Horizons пролетел мимо Плутона и увидел изображения на поверхности этих трещин — длинных тектонических трещин, которые были интерпретированы как протяженные тектонические образования, когда океан медленно замерзает… Итак, что мы сделали, так это провели некоторые расчеты, называемые моделями тепловой эволюции. . По сути, мы начали с Плутона вскоре после того, как он сформировался, и мы определили, как быстро он будет терять свое тепло в течение геологического времени, и мы определили, что Плутон, вероятно, все еще имеет океан сегодня, если эти элементы расширения на поверхности присутствуют».
Открытие возможного океана на Плутоне сильно повлияло на то, как мы думаем об астробиологии и нашей Солнечной системе.
«Одна вещь, которая действительно удивительна в этом результате, это то, что он похож на Плутон, как и на множество других ледяных тел в нашей Солнечной системе, где есть океан. И уж точно этого не ожидали», — говорит Эми Барр Млинар, старший научный сотрудник Института планетологии в Тусоне.
«Мы не ожидали найти океаны ни в одном из этих ледяных тел, и теперь похоже, что это действительно обычная черта ледяных тел… Что меня действительно интересует, так это возможность того, что, возможно, другие объекты пояса Койпера могут иметь океаны. Вы знаете, океаны кажутся обычным явлением во внешней части Солнечной системы, и это действительно удивительно. Это определенно не то, чего мы ожидали».
Ученые также надеются узнать больше о Юпитере, самой большой газовой планете в нашей Солнечной системе. НАСА использует орбитальный аппарат «Юнона» для изучения чрезвычайно мощной магнитосферы и полярных сияний Юпитера, увеличения картины ветра газового гиганта и сбора данных, которые, наконец, могут помочь нам определить, может ли глубоко под бурными газами быть твердое ядро.
Все это время космический корабль будет противостоять одному из самых сильных излучений в Солнечной системе.
«Есть фундаментальные вопросы, например, что такое ядро, каково магнитное поле, из чего состоят облака», — говорит астрофизик НАСА Мишель Таллер. «На самом деле мы не знаем размер ядра Юпитера… есть ли под всем этим какое-то большое каменистое тело, вы знаете тысячи и тысячи миль газа, а также жидкого водорода? И в этом случае мы подойдем к Юпитеру так близко, что гравитация, то, как космический корабль реагирует на гравитацию Юпитера, сама по себе должна сказать нам, на что похоже ядро. Такого еще никогда не было».
Другие ученые НАСА направляют свои взгляды на Цереру, карликовую планету в нашей внутренней Солнечной системе. В прошлом году космический аппарат Dawn прибыл к Церере и отправлял данные.
«Церера на самом деле больше, чем астероид, — говорит заместитель главного исследователя миссии НАСА «Рассвет» Кэрол Рэймонд. «На самом деле это карликовая планета, но это протопланетный остаток, оставшийся с самой первой эпохи формирования Солнечной системы.