Космос опасный: Книга: «Катастрофически «опасный» космос. 20 экспериментов для самых отважных молодых ученых» — Александр Дантонов. Купить книгу, читать рецензии | ISBN 978-5-00101-324-2

Астрономы обнаружили необычное ускорение у потенциально опасного астероида

Космос
17 октября 2022

Далее

Александр
Шереметьев

новостной редактор

Александр
Шереметьев

новостной редактор

Исследователи показали, что скорость вращения потенциально опасного астероида Фаэтона изменяется со временем.

Читайте «Хайтек» в

Группа исследователей под руководством Шон Маршалл, планетолога из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, изучала потенциально опасный астероид Фаэтон в преддверии миссии, запланированной Японским агентством аэрокосмических исследований. Результаты наблюдений показали, что вращение небесного объекта постоянно ускоряется.

Используя данные наблюдений за космическим «камнем» с 1989 по 2021 год ученые построили модель для определения формы Фаэтона при подготовке к миссии. К удивлению исследователей, результаты моделирования не совпадали с последними наблюдениями: времена, когда объект в модели светился ярче, не совпадали с фактическим изменением светимости астероида.

Астероид Фаэтон в 2017 году. Изображение: Kobalts, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Исследователи предположили, что это можно объяснить тем, что период вращения Фаэтона немного изменился за некоторое время до наблюдений 2021 года. Наиболее вероятная причина: кометоподобная активность при прохождении перигелия (ближайшей к Солнцу точки орбиты). Дело в том, что астероид приближается к нашей звезды на расстояние до 21 млн км — в два раза ближе, чем Меркурий.

Исследователи установили, что лучше всего реальные наблюдения описывает модель, в которой период вращения уменьшается на 4 мс в год. Исследователи отмечают, что хотя к настоящему времени открыто более миллиона астероидов, в том числе свыше 30 тыс. околоземных объектов, Фаэтон — только одиннадцатый пример изменения скорости вращения среди астероидов. Кроме того, он — самый крупный из них.

Доплеровские изображения Фаэтона с задержкой, полученные с помощью планетарной радиолокационной системы обсерватории Аресибо в декабре 2017 года. Изображение: Taylor et al. 2019, Planetary and Space Science

Фаэтон — околоземный астероид со средним диаметром около 5,4 км. Хотя текущие моделирования показывают, что риск столкновения этого объекта с Землей минимален, небольшое изменение орбиты такого большого объекта потенциально может привести к опасному столкновению в будущем.

Японское агентство аэрокосмических исследований планирует в 2024 году направить миссию DESTINY+ к сближающемуся с Землей астероиду Фаэтон. Космический аппарат должен будет подлететь и, возможно, приземлиться на объект спустя четыре года — в 2028 году. Уточненная модель вращения объекта поможет исследователям понять, какие регионы будут освещены Солнцем во время пролета корабля и лучше спланировать миссию.


Читать далее:

Живые организмы сделали Марс непригодным для обитания

Самое мощное столкновение черных дыр во Вселенной доказало теорию Эйнштейна

Кости в пещере «Полуночного ужаса» тщательно изучили и нашли там необъяснимые следы

На обложке: художественная иллюстрация астероида, приближающегося к Земле

Читать ещё

Насколько опасен космический мусор? |

Архивное аудио

Загрузить

Ученые бьют тревогу – околоземное пространство превращается в бескрайнюю мусорную свалку. По данным специалистов НАСА, на орбите Земли находится более 23 тысяч фрагментов космических аппаратов размером более 10 сантиметров. Какую опасность и для кого представляют эти обломки?

На этот вопрос мы попросили ответить Председателя Постоянного комитета по статусу соглашений по космосу Международного института космического права, кандидата юридических наук Андрея Терехова.

*****

АТ: Космический мусор – это все то, что было запущено в космос человеком, но перестало приносить какую-либо пользу. По мнению некоторых экспертов, сейчас в космосе, в общем, находятся 300 тысяч или даже более объектов искусственного происхождения общей массой, примерно, пять тысяч тонн. Что интересно, только примерно 5 процентов от этих объектов, от этой массы не являются мусором, т.е. 95 процентов – это космический мусор.

НТ: В последнее время много говорят о том, что космический мусор представляет реальную угрозу для человечества на Земле и в космосе. Вы согласны?

АТ: Короткий ответ – да, согласен. Хотя следует понимать, что ту опасность, которую представляет космический мусор, следует различать. Для поверхности Земли, для людей, проживающих на Земле, для наземных объектов такая опасность не очень велика, поскольку, к счастью, Земля окружена атмосферой, и воздух, воздушные пространства представляют собой прекрасную защиту от космического мусора. Подавляющее большинство космических объектов, отслуживших свой срок и сошедших с орбиты, а также их фрагментов, обломков сгорает при входе в плотные слои атмосферы и поэтому не достигают поверхности Земли. Как многие слушатели знают, крупные объекты, например, вышедшие из употребления космические станции, нередко достигают Земли при возвращении. Они возвращаются чаще всего не в сохраненном состоянии, а в качестве обломков, больших или поменьше. Чаще всего падают в океан, поскольку большая часть земного шара представляет собой водную поверхность. Что же касается космоса, то здесь гораздо более серьезная и все более усугубляющая проблема. Необходимо помнить, что объекты, находящиеся в космосе, двигаются с огромной скоростью. Первая космическая скорость – это почти 8 км в секунду. Достижение этой скорости позволяет объекту находиться на орбите Земли и не падать стремительно на землю под силой притяжения. Ну и следует понимать, что объект, перемещающийся с такой огромной скоростью, может нанести серьезный ущерб в том случае, если он столкнется с действующим объектом или, не дай бог, с космическим аппаратом с космонавтами на борту.

Надо отметить, что такие случаи бывали. В 1983 году маленькая песчинка примерно всего в 0,2 мм в диаметре оставила серьезную трещину на иллюминаторе американского шаттла. Всего, по подсчетам специалистов, за время полетов космических кораблей многоразового использования, т.е. шаттлов, было обнаружено более 170 следов от столкновения на иллюминаторах. И потребовалось более 70 замен таких иллюминаторов. В 1996 году на высоте около 660 км французский спутник столкнулся с обломком третьей ступени французской же ракеты «Ариан». В 2006 году в марте произошла авария спутника «Экспресс-АМ11». И, как считается, эта авария, когда он потерял ориентацию и начал неконтролируемое вращение, произошла в результате столкновения с кусочком космического мусора. 10 февраля 2009 года коммерческий спутник американской компании «Иридиум» столкнулся с военным российским спутником «Космос-2251». Есть немало других случаев, в которых точно не установлено, что причиной аварии космического аппарата стало столкновение с космическим мусором, но я припоминаю случай с советским спутником «Космос-954», который в 1978 году неожиданно вышел из строя и его обломки упали в Канаде.

Photo Credit

Космос. Фото ЮНЕСКО

itunes

Интервью

Окружающая среда

Репортажи

review-audio-programme

ученых НАСА рассматривают риски для здоровья от космических путешествий

Астронавты НАСА Том Маршберн (слева) и Кайла Бэррон за пределами шлюза Quest на Международной космической станции во время выхода в открытый космос в четверг, 2 декабря 2021 года. Эксперты продолжают изучать влияние космоса на организм человека.
(Изображение предоставлено НАСА ТВ)

Люди не созданы для жизни в космосе, и пребывание там может представлять серьезный риск для здоровья. Для космических администраций, таких как НАСА, основная цель состоит в том, чтобы выявить эти риски, чтобы, как мы надеемся, помочь их уменьшить.

Это было основной темой виртуального симпозиума NASA «Космические полеты для всех» в ноябре, виртуального симпозиума, посвященного обсуждению современных знаний и научных исследований о влиянии космических полетов на здоровье человека. Во время панельной дискуссии под названием «Риски для здоровья человека при разработке будущих программ» 9 ноября ученые НАСА обсудили эти риски и то, как они используют существующие знания для планирования будущих миссий.

Каждый участник дискуссии подчеркнул, что риски для здоровья, связанные с космическими путешествиями, сложны и многогранны, и что при планировании будущих миссий необходимо тщательно учитывать все виды рисков.

Связанные:  Космические путешествия могут серьезно изменить ваш мозг  

При обсуждении рисков, связанных с пребыванием в космосе и космическими путешествиями, ученые выделили пять основных типов рисков в презентации.

Два типа риска, радиация и измененная гравитация, происходят просто от пребывания в космосе, сказали они. Исследования показали, что оба могут иметь серьезные негативные последствия для тела и даже для мозга . Другие, такие как изоляция и заключение, а также пребывание во враждебной закрытой среде, охватывают риски, связанные с жизненными ситуациями, которые необходимы в космосе, включая риски как для психического, так и для физического здоровья.

Кроме того, существуют риски, связанные с тем, что вы находитесь далеко от Земли. Чем дальше люди удаляются от Земли, тем более рискованной становится жизнь в космосе практически во всех отношениях.

Все, от свежих продуктов до лекарств с истекшим сроком годности, будет чрезвычайно трудно сделать доступным из-за более дальних поездок. На Международной космической станции астронавты находятся недалеко от нас, и мы можем регулярно отправлять припасы экипажам на орбите. Но миссия на Луну или Марс создаст больше проблем.

Задержки связи будут увеличиваться, и, вероятно, будут отключения связи, сказала Шарми Уоткинс, помощник директора по исследованиям в Управлении здоровья человека и производительности НАСА, которая участвовала в дискуссии на этом обсуждении. Она сказала, что возвращение на Землю также займет больше времени, если возникнет неотложная медицинская помощь.

«Мы не собираемся измерять это в часах, а скорее в днях, в случае Луны, и, возможно, в неделях или месяцах, когда мы начнем думать о Марсе», — сказал Уоткинс.

Стив Платтс, главный научный сотрудник программы НАСА по исследованию человека, разложил различные уровни риска в космосе и обсудил, как НАСА использует «поэтапный подход», когда речь идет об исследованиях здоровья человека. В этом подходе начальные «этапы» включают исследования воздействия на здоровье пребывания в космосе, которые также проводились в смоделированных условиях на Земле, от экспериментов по изоляции в Антарктиде до радиационного облучения в Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде, Нью-Йорк. Точно так же эксперименты на космической станции помогут нам подготовиться к риску на Луне и Марсе — эти более поздние этапы основаны на знаниях, полученных в результате моделирования.

«Мы работаем на Земле, мы работаем на низкой околоземной орбите, а затем мы будем выполнять миссии на Луну, и все это для того, чтобы помочь нам добраться до Марса», — сказал Платтс.

Истории по теме:

Тем не менее, как бы мы ни готовились на Земле, каждая космическая миссия сопряжена с риском, поэтому НАСА установило медицинские стандарты, чтобы минимизировать этот риск для астронавтов.

НАСА разработало более 800 стандартов здоровья на основе текущих исследований. Эти стандарты описывают все, от того, сколько космических астронавтов должно быть в космическом корабле, до того, сколько мышц и костей космонавт может потерять без серьезного вреда. Эти стандарты также включают уровни физической подготовки и здоровья, которым должны соответствовать космонавты перед полетом в космос. Все стандарты здоровья НАСА для астронавтов — 9.0019 доступен онлайн .

Миссия может повлиять на здоровье астронавтов, но это также работает и наоборот — проблемы со здоровьем у астронавтов могут повлиять на миссию, если они не смогут адекватно выполнять задачи миссии, сказала Мэри Ван Баален, исполняющая обязанности директора по управлению рисками человеческой системы. в НАСА и модератор панели. Она подчеркнула сложное взаимодействие между этими двумя типами столкновений, оба из которых должны учитываться учеными НАСА при планировании миссий.

«Космические путешествия — рискованное предприятие, — сказала она. «И природа человеческого риска сложна».

Полную запись панельной дискуссии и других докладов с симпозиума можно посмотреть здесь .

Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom или Facebook.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам  , чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Ребекка Сон — независимый научный писатель. Она пишет на различные темы, связанные с наукой, здоровьем и окружающей средой, и особенно интересуется тем, как наука влияет на жизнь людей. Она была стажером в CalMatters и STAT, а также научным сотрудником в Mashable. Ребекка, уроженка Бостона, изучала английскую литературу и музыку в колледже Скидмор в северной части штата Нью-Йорк, а затем изучала научную журналистику в Нью-Йоркском университете.

Опасности космических путешествий

Скорочтение

  • Космонавты и космические туристы сталкиваются с риском радиации, которая может вызвать заболевание и повредить органы.
  • Исследователи использовали суперкомпьютеры для исследования радиационного облучения исторической космической миссии.
  • Ускорение вычислений позволит в один прекрасный день смоделировать радиационное облучение астронавтов в реальном времени.

Наряду с известными опасностями космоса — низкими температурами, сокрушительным давлением, изоляцией — космонавты также сталкиваются с рисками радиации, которая может вызвать заболевание или повредить органы.

Рискованный бизнес . Излучение солнечного ветра и галактических космических лучей представляет большую опасность для человека на низкой околоземной орбите. Последствия для здоровья могут включать рвоту, усталость и ожоги кожи. Предоставлено НАСА.

Хотя это и не считается непосредственной угрозой для текущих миссий, астронавты однажды могут столкнуться с излучением солнечного ветра и галактических космических лучей. Сколько радиации, какого рода и каковы ожидаемые последствия этого облучения для здоровья астронавтов, остаются открытыми вопросами для космических агентств.

Джеффри Ченселлор, научный сотрудник Техасского университета A&M, провел более десяти лет, изучая эти вопросы в рамках четырех миссий НАСА.

Недавно, сотрудничая с врачом и ученым НАСА Джоном Чарльзом и астронавтом Сереной Аунон-Ченселлор, Чанселлор изучил последствия для здоровья воздействия космического излучения на низковысотных полярных орбитах.

Исследователи использовали в качестве тестового примера Пилотируемую орбитальную лабораторию (MOL), которая была задумана в 1963, но никогда не летал.

«Это был такой уникальный орбитальный профиль, — говорит Ченселлор. «Полярная, малая высота… Я не мог предположить, какие будут последствия. Поэтому я решил сделать шаг назад и применить передовые вычислительные и численные методы к этому профилю миссии».

Они обнаружили, что относительно минимальное экранирование космического корабля программы MOL и его полярная орбита с большим наклоном сделали бы экипаж уязвимым для сильного воздействия космического излучения и событий с солнечными частицами.

Глаза в небе

MOL был задуман как экспериментальная лаборатория для пилотируемых космических полетов, но в 1965 году, в разгар холодной войны, был преобразован в секретную разведывательную платформу.

Корабль должен был двигаться по низкой околоземной орбите и неоднократно пролетать над северным и южным полярными регионами. Орбиты этого типа подвергаются большему радиационному облучению, чем орбиты ближе к экватору, потому что они менее защищены гравитационным полем Земли.

В августе 1972 года — через три года после того, как планирование миссии MOL было прекращено — на Земле произошло исторически крупное событие с солнечными частицами. Канцлер задавался вопросом, как это излучение повлияло бы на пилотов MOL, которые находились на орбите в течение 30 дней на корабле с тонким экраном.

Исследователи сосредоточились на излучении от двух источников: солнечного ветра и галактических космических лучей. Считается, что часть космического излучения проходит сквозь стенки шаттлов. Часть проходит через тело; остальные откладывают свою энергию на коже или даже внутри тела, воздействуя на органы.

Определение уровней радиации, с которыми пилоты MOL могли бы столкнуться за легкой защитой транспортного средства, потребовало сбора данных, экстраполяции и моделирования. Ченселлор и его сотрудники смоделировали профиль орбиты MOL, космическую погоду и геомагнитные силы тех лет, а также перенос частиц и тяжелых ионов, с которыми могла столкнуться такая траектория.

Объединив эти факторы, отобрав их и смоделировав тысячи раз на суперкомпьютере TACC Lonestar5, Чанселлор и его сотрудники обнаружили, что в нормальных условиях экипаж MOL выдержал бы 113,6 миллизиверта (мЗв; мера дозы радиации) до их на кожу и 41,6 мЗв на органы кроветворения (например, костный мозг или лимфатические узлы) во время 30-дневного полета — вполне в пределах пределов воздействия для астронавтов НАСА.

Однако во время «наихудшего сценария» солнечной бури 1972 года их кожа подверглась бы облучению 1770 мЗв, а их органы получили бы 451 мЗв, оба из которых превышают пределы облучения НАСА.

Такое воздействие могло вызвать у экипажа тошноту, рвоту, усталость и, возможно, ожоги кожи.

Хотя в исследовании изучались исторические миссии MOL, исследователи имеют в виду будущие коммерческие космические полеты, подобные тем, которые предлагались SpaceX или Virgin Galactic, которые, вероятно, будут перемещаться по аналогичной орбите, чтобы продемонстрировать красоту Земли из космоса.

Преодоление ограничений

Усилия по моделированию риска космического излучения не новы. Но десятилетия исследований привели к нескольким практическим мерам по снижению радиации.

«Несмотря на годы исследований, понимание космической радиационной обстановки и риска, который она представляет для космонавтов, остается ограниченным», — говорит Чанселлор.

Но до недавнего времени у ученых не было возможностей для точного моделирования излучения.

«Это та область, в которой более совершенные алгоритмы и более мощные компьютеры существенно меняют возможности, — говорит Ченселлор. «Я не думаю, что мы добились бы такого прогресса без возможности использовать высокопроизводительные многоядерные компьютеры. Это меняет правила игры».

Каждый из трех тестовых случаев из MOL, которые команда запускала на Lonestar5, требовал 150 000 вычислительных часов и генерировал 2,5 терабайта данных.

«Тот факт, что я могу распараллелить задачу и иметь 1000 процессоров, выполняющих каждое вычисление, и делать это за три-четыре часа вместо трех-четырех месяцев, является огромным преимуществом», — говорит он. «Чем больше образцов вы возьмете, тем точнее будут результаты и тем больше у вас будет уверенности».

Когда Чанселлор повторил некоторые из своих вычислений на Stampede2, новейшем суперкомпьютере TACC и одном из самых быстрых в мире, он смог получить результат за пять минут, а не за пять часов.

«Он быстро дымится», — говорит Ченселлор. «Когда я впервые начал получать результаты от Stampede, я позвонил своему другу, который работает в управлении полетами по радиации в НАСА, и сказал: «Вы, ребята, должны заняться этим».