Новости космоса

Ученые исходили из предположения, что бомбардировка тел Солнечной системы мелким космическим мусором происходит равномерно во времени. Столкновение с крупным телом сопровождается взрывом, пыль от которого покрывает окрестность кратера, стирая следы падения мелких астероидов. Зная частоту выпадения метеоритных осадков, можно оценить возраст крупного кратера по количеству мелких кратеров в его окрестности.

Используя подробные фотографии южного полюса Луны, полученные исследовательским аппаратом “Смарт-1”(SMART-1), ученые подсчитали, что кратеру Шеклтона 3,6 миллиарда лет. Предыдущие оценки составляли в среднем 1,7 миллиарда лет.

Кратер Шеклтона расположен таким образом, что его дно всегда покрывает тень. Именно в таких местах мог скопиться водный лед, оставшийся от столкновений с кометами, или от извержения лунных вулканов, ведь температура освещенной солнцем поверхности Луны составляет более ста градусов по Цельсию. Считается, что чем больше возраст кратера, тем больше воды в нем могло отложиться. Таким образом, новые результаты делают кратер Шеклтона замечательным кандидатом на роль строительной площадки для будущей лунной базы.

Наличие воды на Луне не является доказанным фактом. В ностоящее время существует лишь несколько косвенных доказательств ее существования. Так, исследовательский зонд NASA "Лунар Проспектор" (Lunar Prospector) обнаружил в 1999 году следы водорода в кратерах, расположенных в полярных районах Луны. Более подробно этот вопрос будет изучать другая экспедиция NASA - Lunar Reconnaissance Orbiter, которая отправится к земному спутнику в 2009 году.

Чем дальше излучающий объект, тем дольше до Земли идет его свет. Это означает, что галактика на расстоянии, скажем, в миллиард световых лет видится астроному на Земле так, как она выглядела миллиард лет назад. В рамках исследования наблюдалось более двух тысяч спиральных галактик на различном удалении от Земли. В результате ученым удалось установить, что среди молодых звездных систем только 20 процентов имеют перемычки, в то время как среди более старых это значение составляет 70 процентов. Наличие перемычки также зависит от массы галактик: у крупных звездных систем процент с перемычками почти не меняется с возрастом, в то время как среди более легких галактик наблюдается более чем троекратный рост.

В настоящее время нет общепринятой теории возникновения перемычек. Согласно наиболее распространенной гипотезе, перемычки возникают в результате гравитационных возмущений, исходящих из центра галактики. Из-за них звезды сходят со своих орбит и сбиваются в скопления. В этих формациях звезды движутся примерно с одной угловой скоростью. На следующем этапе нарушается движение по орбитам уже скоплений и так далее. В конце концов, процесс приводит к возникновению вытянутой звездной формации, проходящей через центр, в которой все звезды движутся примерно с одной угловой скоростью. При этом звездные рукава примыкают к концам перемычки.

Программа "Космос" является одной из самых масштабных программ по изучению космической эволюции. Ее цель заключается в обнаружении взаимосвязи между сверхбольшими космическими структурами, темной материей, эволюцией галактик и активности их ядра. Для этого ведутся подробнейшие наблюдения за участком неба в районе экватора, размер которого в девять раз превышает размер полного диска Луны. В настоящее время помимо телескопа "Хаббл" в програмее принимает участие европейский спутник XMM-Newton, американская радиообсерватория VLA (Very Large Array) и японская телескоп "Субару" (Subaru). В настоящее время в программе "Космос" участвует международный коллектив астрономов, состоящий из более чем 150 человек.

По словам Майка Меллона (Mike Mellon) из Колорадского университета в Боулдере, одного из исследователей, принимающих участие в анализе данных, полученных от "Феникса", в течение первых 20 марсианских дней миссии (зонд сел на Марс 25 июня), ученые не наблюдали никаких изменений "Снежной королевы". В ближайшее время специалисты ожидают появления новых особенностей поверхности.

Пока у ученых нет единого объяснения наблюдаемых явлений. В качестве рабочих версий рассматриваются несколько основных гипотез, у каждой из которых есть свои недостатки. Одна из гипотез предполагает, что появление трещин связано с колебаниями температуры на поверхности Марса за время миссии. Однако для того чтобы вызвать столь заметные повреждения, температурные скачки должны были быть весьма резкими.

Согласно другой версии, изменение текстуры поверхности "Снежной королевы" объясняется фазовыми переходами составляющих ее веществ. Например, гидратированные соли, подвергаясь воздействию солнечного излучения, могли потерять часть воды. При этом соляная корка начала бы сжиматься и ломаться. Слабая сторона этой гипотезы - появление больших повреждений. Деформация соляной корки сначала привела бы к образованию сети мелких трещин.

Еще одно возможное объяснение предполагает, что трещины исходно присутствовали на поверхности "Снежной королевы", однако камера зафиксировала их только после возгонки (перехода из твердого состояния в газообразное) закрывавшего трещины льда.

Маленький комок может быть частью окружающей поверхности, отколовшийся в силу каких-либо причин.

Камера, расположенная на манипуляторе "Феникса", позволяет делать снимки отдельных деталей поверхности с близкого расстояния. Местоположение камеры кроме очевидных преимуществ (возможность использовать ракурсы, недоступные основной камере зонда) имеет один недостаток. Механический манипулятор является одним из самых востребованных приборов "Феникса", и поэтому зонд не может использовать камеру в удобное для ученых время.

Обе камеры "Феникса" ведут постоянную съемку окружающего пейзажа. Анализ снимков позволит ученым проанализировать изменение ледяного покрова Марса во времени.

Научное сообщество полагает, что возможность образования органических молекул, предшественников жизни, выше на планетах или спутниках, которые имеют атмосферу с электрическими штормами.

Исследователь Хуан Антонио Моренте из Отделения прикладной физики в Университете Гранады сообщил о том, что Титан можно считать уникальным миром в солнечной системе с 1908 года, когда испанский астроном Хосе Комас-Сола обнаружил, что на нём есть атмосфера, несуществующая на других спутниках. На этом спутнике формируются конвекционные движения облаков, из чего следует, что на ней могут существовать электрические поля и штормовые условия. Это также значительно увеличивает возможность формирования органических и предбиологических молекул согласно теории русского учёного биохимика Александра Опарина и эксперименту Стэнли Миллера, которому удалось синтезировать органические составляющие через электрические разряды. Вот почему Титан был одной из основных целей совместной миссии НАСА и Европейского космического агентства Кассини-Гюйгенс (Cassini-Huygens).



Электрическое поле было измерено с помощью зонда взаимного полного сопротивления (MIP). Одного из инструментов на борту автоматической научно-исследовательской станции Гюйгенс. MIP состоял из четырёх электродов, двух передатчиков и двух приёмных устройств, с передающе-принимающей парой на каждой из складывающихся рук зонда. Первоначально MIP использовался для измерения электропроводимости в атмосфере, но между каждым измерением этой физической величины он также действовал в роли биполярной антенны, измеряя естественное электрическое поле в атмосфере.

Электрические спектры, полученные непосредственно с Гюйгенса не совпали с ожиданиями учёных, т.к. они были относительно плоскими, и в них не наблюдался шумановский резонанс. Однако команде испанских исследователей удалось изобрести процедуру, открывающую скрытые шаумановские резонансы. Она основана на разделении временных сигналов – ‘ранних’ и ‘поздних’ – которые позволили получить неопровержимое доказательство того, что естественная электрическая активность всё-таки существует в атмосфере Титана.



В работе, субсидированной бывшим Министерством образования и науки правительства Андалусии и Европейского Союза, также объяснялось, что атмосфера данного спутника Сатурна представляет собой электромагнитную среду с большими потерями и что её объёмный резонатор менее совершенный, чем на Земле.

В Европейском космическом агентстве отметили, что на сегодня еще не завершена обработка и анализ данных, переданных Mars Exprtess, однако уже сейчас можно утверждать, что масштаб переданных снимков составляет 3,7 метра поверхности на 1 пиксель площади фотографии.

На данный момент европейский аппарат находится на высоко эллиптической орбите Фобоса с точкой максимального сближения в 270 км и с точкой максимального удаления с 10 000 км.

В агентстве также отметили, что Mars Express снял тот регион, где в 2009 году должна будет высадиться для получения проб грунта российская миссия Фобос-Грунт. До сих пор самыми свежими снимками этого региона считались фотоданные, переданные аппаратом Viking, выполнявшим свою работу в 70-х годах.

Обнаруженное на спутнике озеро является довольно крупным - его ширина составляет почти 235 км, а площадь - более 20 000 кв километров. Для сравнения площадь Байкала составляет 31 500 кв километров. Конечно, в отличие от земных озер, озеро на Титане, получившее название Ontario Lacus, заполнено не водой, а жидким метаном, этаном и углеводородами. Большая часть этих элементов на Земле существует в виде газов, но на Титане ввиду низкой температуры они находятся в форме жидкости.

Ученые говорят, что Титан не следует ставить в один ряд с остальными спутниками планет в Солнечной системе. В отличие от других спутников на Титане есть своя атмосфера, уникальная и совершенно автономная окружающая среда и, возможно, тепло, которое приютит какую-либо форму внеземной жизни. По своим размерам Титан больше Меркурия и почти в 1,5 раза превышает по размерам Луну. По мнению ученых, Титан является единственным спутником в нашей системе, который потенциально способен поддерживать жизнь.

Впервые идея о возможности жизни на Титане возникла почти 10 лет назад, однако тогда астрономы полагали, что весь Титан покрыт жидкостью. Позже было доказано, что то, что ранее считали жидкостью, оказалось лишь атмосферными парами.

Обнаружить Ontario Lacus стало возможно благодаря наблюдению за Титаном при помощи инфракрасных камер Кассини, а также спектрометра VIMS. При помощи данных инструментов удалось "заглянуть" вглубь атмосферы Титана, простирающейся почти на 1000 км от поверхности спутника.

"Замеры показали наличие трех характерных для озера структур: береговой линии или кромки озера, кольцо вокруг озера, так называемый пляж, и темный внутренний интерьер озера, преимущественно состоящий из метана. Характерное кольцо вокруг озера образовалось из-за изменения береговой линии озера в результате испарений", - говорит Браун.

По его словам озеро в значительной степени испарилось и эта гипотеза имеет смысл, так как на южном полюсе Титана периодически поднимается достаточно высокая для этого температура. "Максимум испарений либо уже прошел, либо озеро сейчас находится на этом максимуме. Я не думаю, что береговая линия изменится еще сильнее", - говорит он.

Ученые говорят, что наполняется озеро исключительно за счет метановых дождей, которые периодически происходят на спутнике. "Жидкая метановая смесь на Титане, скорее всего, менее вязкая, чем вода на Земле, поэтому если бы вы могли опустить пальцы в эту жидкость и провести вперед или назад, то не ощутили бы сильного сопротивления", - говорят в Университете Аризоны.

Большинство специалистов считает, что за ускоряющееся расширение космоса отвечает особое физическое поле, которое не связано ни с материальными телами, ни с какими-либо уже известными элементарными частицами. Тем не менее, оно обладает энергией и потому участвует в искривлении пространства-времени. Однако это поле деформирует пространственно-временной континуум, если так можно выразиться, в противоположном направлении по сравнению как со светящейся, так и с темной материей. Именно по этой причине оно и служит источником тяготения с обратным знаком, антигравитации. По аналогии с темной материей его называют темной энергией.

Еще десять лет назад ученые знали о темной энергии только то, что она существует. Сейчас ситуация несколько прояснилась. Темная энергия влияет на структуру спектра микроволнового реликтового излучения, которым заполнено всё космическое пространство. Уже в нашем десятилетии были выполнены очень точные промеры этих спектров, в которых использовались приборы, поднятые на стратостатах и запущенные в космос.

Благодаря этим данным удалось вычислить как плотность темной энергии, так и ее вклад в общий энергетический баланс Вселенной (он оказался очень большим, свыше 70%). Тем не менее, о природе темной энергии пока ровно ничего не известно, Точно так же сейчас никто не может сказать, постоянна ли плотность темной энергии или же она меняется во времени и пространстве. Так что не удивительно, что астрономы и астрофизики всячески стараются получить побольше новой информации об этом таинственном поле.

Эти поиски сейчас ведутся очень активно и множеством способов. К их числу относятся и наблюдения за тем, как микроволновое излучение проходит через самые гигантские скопления галактик (их называют галактическими суперкластерами) и столь же гигантские зоны космической пустоты. Максимальные размеры тех и других доходят до полумиллиарда световых лет, это самые крупные элементы глобальной структуры космоса, доступные земным приборам. Оказывается, что эти объекты могут служить естественными полигонами для исследования темной энергии.

Предположим, что космический фотон входит в зону повышенной плотности материи, скажем, в тот же галактический суперкластер. Поскольку вещества там больше, чем в окружающем пространстве, то выше и сила тяготения. Фотоны втягиваются в эту гравитационную яму и увеличивают свою энергию. Когда фотон пройдет через суперкластер и вновь окажется в пустом космосе, ему придется преодолевать притяжение оставшихся позади галактик и теперь уже терять энергию. Точно то же самое происходит с катящимся шариком, на пути которого попадается лунка – он разгоняется, падая на ее дно, а затем замедляется, выходя на поверхность, говорят ученые.

Специалисты отмечают, что если бы не темная энергия, то фотоны теряли бы на выходе из суперкластеров столько же энергии, сколько набирали на входе. Однако она существует и растягивает пространство. Вычисления показывают, что благодаря этому фотон на выходе теряет меньше энергии, нежели приобретает на входе. То же самое случается и с шариком, если глубина, на которую он опускается при падении в лунку, больше глубины, преодолеваемой на выходе. Когда же излучение проходит через космические суперпустоты, происходит обратное – оно не набирает, а теряет энергию.

"У нас есть вода", - говорит Уильям Бойтон, ведущий научный специалист американского Университета штата Аризона. "Мы получили косвенные свидетельства водяного льда и раньше, например с орбитальных снимков аппарата Mars Odyssey, а также по показаниям камер наблюдения Phoenix. Однако сейчас нам удалось эту воду получить и изучить на реальных образцах", - говорит он.

В пресс-службе НАСА также сообщили, что основной срок работы Phoenix заканчивается 30 сентября, но в свете последних новостей, а также ввиду рабочего состояния аппарата, он будет продлен еще на 5 недель. "Все системы Phoenix работают нормально, солнечные батареи тоже неплохо выглядят, потому мы хотим по полной использовать имеющиеся ресурсы", - говорит Майкл Меер,научный руководитель программ исследования Марса в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.

Наличие воды было зафиксировано в грунте, залегающем на глубине порядка 5 см. Когда автоматическая рука-манипулятор впервые достигла этой глубины, тут же наткнулась на слой льда, перемешанного с песком. Две предыдущих попытки доставки образцов льда завершились неудачно. В Университете Аризоны отмечают, что грунт, который был отправлен на анализ в третий раз, до нагрева около двух суток находится на открытом пространстве около двух суток, что позволило части паров воды испариться.

"Марс преподносит нам сюрпризы. Один из сюрпризов заключается в том, как грунт ведет себя на открытом пространстве. Грунт, находившийся на платформе двое суток, оказался очень богат льдом. Ранее мы полагали, что лед на Марсе находится значительно глубже", - говорит Питер Смит, научный координатор миссии из Университета Аризоны.

Теперь ученые пытаются понять, было ли достаточно на Марсе запасов воды, чтобы в ней могла зародиться жизнь, особенно с учетом того, что углеродосодержащие соединения ранее также были найдены на Красной планете.

В рамках модели из газового облака диаметром в тысячу световых лет возникала так называемая протозвезда. Это объект, в котором еще не начались термоядерные реакции, типичные для современных звезд. Масса получившейся протозвезды составляла один процент от массы Солнца, а радиус – 25 солнечных.

Дальнейшее исследование показало, что протозвезда с течением времени достаточно быстро "набирает вес". За тысячу лет ее масса составила десять солнечных, за десять тысяч лет – уже сто. Это хорошо согласуется с современными представлениями об эволюции Вселенной. Считается, что достаточно быстро (по звездным меркам) вселенная оказалась заполнена короткоживущими звездами-супергигантами. Их масса составляла сотни солнечных, а время жизни – несколько сотен миллионов лет (для сравнения, среднее время жизни звезды солнечной массы составляет 12 миллиардов лет)

По словам ученых, создание реалистичной модели стало возможным благодаря особым условиям, сложившимся в первый миллиард лет жизни Вселенной. В это время пространство было заполнено водородом в газообразной форме с небольшими примесями гелия и темной материей. При компьютерном моделировании современных звезд приходится учитывать неравномерности гравитационного поля, а также электромагнитное взаимодействие.

Единственным на сегодняшний момент методом изучения первых звезд является компьютерное моделирование. Это связано с тем, что до настоящего времени они не дожили, и почти не оставили никаких следов для астрономических наблюдений.

"Если он окажется успешным, то будет революционным", — говорит изобретатель этой необычной системы Субрата Рой (Subrata Roy) из университета Флориды (University of Florida), подавший заявку на патент.

Рой продвигает свою новинку в первую очередь в стан миниатюрных беспилотных летающих машин, предназначенных для разведки, наблюдения, сбора различных данных, в общем — тех сфер деятельности, для которых диковинке понадобится нести на себе лишь немного электроники.


Субрата Рой — доцент аэрокосмического факультета университета Флориды (Department of Mechanical and Aerospace Engineering) и директор лаборатории динамики плазмы (CPDLT) того же университета (фото с сайта cpdlt.mae.ufl.edu).

Как полагается уважающей себя "тарелке", WEAV должен взлетать и садиться вертикально, уметь зависать в воздухе и выполнять самые замысловатые манёвры. При этом тут нет ни реактивных двигателей, ни всякого рода винтов и роторов. Бесшумный агрегат должен передвигаться примерно так, как перемещаются (если верить очевидцам) "настоящие НЛО".

И никакой антигравитации. Всё вполне научно, довольно незатейливо и уже просчитано. Как сказано в пресс-релизе университета, для привода этой "тарелки" будут использованы магнитогидродинамические эффекты.

Деталей приводится не так уж много, но известно, что целая армия электродов, которые расположатся на наружней поверхности аппарата, должны ионизировать окружающий воздух в относительно небольшом слое, прилегающем к корпусу.

Далее через этот ионизированный газ аппарат будет пропускать мощный ток. Сила, возникающая при взаимодействии тока и плазмы, должна закручивать воздух вокруг аппарата, выполненного в виде тора сложного сечения.

Форма его подобрана так, чтобы максимизировать площадь контакта корпуса машины с воздухом и чтобы создавать потоки, которые и будут поддерживать машину "на плаву". Также изобретатель просчитал динамику всей этой системы на предмет стабильности аппарата, в расчёте на порывы ветра.

Включая и выключая электроды на разных сторонах корпуса, можно добиться любых эволюций "тарелки". И в отличие от прежних типов привода этот может быть выключен и задействован мгновенно.


На схеме WEAV хорошо видна полость, предназначенная для полезной нагрузки (иллюстрация Ryan Durscher/University of Florida).

Рой разработал прототип WEAV диаметром меньше 15 сантиметров. Он должен быть достаточно лёгким, чтобы его "потянула" небольшая встроенная батарейка.

Чудо-машину должны построить в университете Флориды. И первый полёт рабочей модели "плазменной тарелки" может состояться в следующие четыре месяца, сообщает Gizmag.

Тут, правда, есть сомнения: для создания токов и напряжений достаточной силы летающему "бублику" потребуется очень мощный источник питания совсем небольшого веса. Какие решения тут на примете у Субраты — неизвестно. Что уж говорить о возможном масштабировании изобретения в большую сторону, быть может, даже к пилотируемому варианту.

К тому же остаётся открытым вопрос о связи такого аппарата с наземной станцией для передачи данных или получения команд. Ведь плазма, окружающая "тарелку", будет мешать прохождению волн.

Несмотря на всё это, Рой полагает, что теоретически данный принцип привода должен работать и в крупных летательных аппаратах. И вообще — "все материалы, необходимые для постройки такой машины существуют", — утверждает новатор.


Экспериментальная установка в CPDLT, создающая плазменные потоки (фото University of Florida).

Основным же преимуществом WEAV перед машинами вертикального взлёта других типов американец считает полное отсутствие в своём детище подвижных деталей. Это должно сделать WEAV куда более надёжным средством транспортировки (по меньшей мере) камер или датчиков, нежели любые машины с винтами или вентиляторами в корпусах (вроде этой персональной "летающей тарелки").

Возникает логичный вопрос — сможет ли данный движитель работать в космосе? Воздуха там нет (вернее, если говорить о ближайших окрестностях Земли, — практически нет). Но там можно встретить плазму, разнообразные частицы солнечного ветера... Неужели нельзя адаптировать данный принцип для разгона корабля в безвоздушном пространстве?

Другое дело, какая в таком случае потребуется мощность системы, и какова окажется эффективность привода, которому практически не на что будет "опираться". Но тут многое зависит от размера и веса наших "посланников". Вот недавно один американский инженер разработал межпланетную станцию размером с монетку.

Ещё вспомним, что некую опорную среду можно создать и искусственно. Как в проекте с космическим магнитным парусом, "подсвечиваемым" мощным плазменным пучком.

Привод такого рода может быть первым шагом на пути в сторону от "проторенной дороги" — ракетных движков. А там, глядишь, и до гипердвигателя недалеко.

Исследователь из Флориды и сам рассуждает о космическом применении WEAV, только немного в ином ключе. Он уверен, что данный тип "тарелок" может пригодиться при изучении иных планет, имеющих атмосферу. "Скажем, данный "ковёр-самолет" будет идеальным инструментом для исследования Титана, спутника Сатурна, который обладает низкой гравитацией и атмосферой с весьма высокой плотностью", — уверен Рой.

Интересно, что эта система выросла из серии обширных исследований Роя в области "плазменного привода", финансируемых ВВС США (USAF), результаты которых публиковались в 15 научных журналах. И поскольку ВВС, а также NASA уже проявили интерес к WEAV, есть шанс, что из этой немного безумной затеи что-нибудь да выйдёт. Пусть даже конкретных планов по финансированию дальнейшей проработки данной "тарелки" у этих уважаемых ведомств — нет.

"Конечно, риск очень велик, но выигрыш того стоит, — оптимистично рассуждает автор проекта, — в случае успеха мы будем иметь самолёт, "летающее блюдце" и вертолёт в одном лице".