Новости науки

Схематическое изображение эксперимента, в рамках которого были предложены способы управления поляризацией мощного лазерного излучения. (кликните картинку для увеличения)

Манипулирование поляризацией света является ключевым навыком для многих оптических экспериментов. Но часто используемые лазеры настолько мощны, что они могут просто уничтожить обычные поляризационные устройства. В своей последней работе группа ученых из США показала, что теоретически поляризацию пучка можно изменить, соединив его с другим лучом внутри плазмы. Мощный лазер может повредить обычную оптическую аппаратуру, «вырывая» электроны из атомов, но плазма уже «разрушена», таким образом, ей не могут повредить интенсивные пучки, использующиеся даже в экспериментах по получению термоядерной энергии.

Исследователи из National Ignition Facility в Lawrence Livermore National Laboratory (США) в течение нескольких лет работали над воплощением в реальность реакции термоядерного синтеза, сжимая вещество при помощи импульсов мощных лазеров. До недавнего времени они контролировали лучи при помощи частично лазерно-индуцированных структур в плазме, которые действуют, как мощные зеркала. Но для нужд эксперимента необходимо было найти способ управлять также поляризацией этих интенсивных пучков. Стоит отметить, что работа ученых – не единственная сфера, где такой навык был бы полезен. Также контроль поляризации может использоваться для нового поколения компактных ускорителей электронов, которые сейчас находятся на стадии разработки.

Для решения своей задачи ученые изучали поведение некоторого «пробного» луча в плазме, когда он совпадает с более интенсивным лучом «накачки», распространяющимся в том же направлении в горизонтальной плоскости. Поле каждого из лучей непрерывно раскачивает электроны и ионы в плазме, но поскольку оно постоянно изменяет направление, усредненная по времени сила, действующая на заряженные частицы, равна нулю. Однако, когда два луча (т.е. два поля) действуют одновременно, в результате их интерференции образуются области максимума и минимума электрического поля. Такое пространственное периодическое изменение электрического поля ведет к изменению плотности плазмы. При этом свойства «пробного» луча подвержены влиянию изменений в плазме, несмотря на то, что он позволяет формировать эти вариации плотности.

В своей последней работе команда описала два способа использования волн плотности в плазме для управления поляризацией «пробного» луча. Первая схема подразумевает выбор частоты луча «накачки» таким образом, чтобы результирующий сигнал возбуждал стоячую волну в плазме (наподобие звуковой стоячей волны). Анализ показывает, что при прохождении «пробного» луча через волну плотности плазмы в присутствии луча «накачки», его параметры будут преобразовываться в соответствии с характеристиками луча «накачки», что ослабляет луч. При этом преобразование будет работать, только если поляризации двух лучей параллельны. Любой вариант «пробного» луча с перпендикулярной поляризацией пройдет через плазму без изменений (т.е. плазма действует, как традиционный поляризационный фильтр).

Вторая схема подразумевает подбор «пробного» луча и луча «накачки» с одинаковой частотой. В результате вариации плотности в статической плазме ослабляют вертикально поляризованный «пробный» свет по сравнению с горизонтально поляризованным. Эта особенность может использоваться для поворота угла поляризации или замены света с линейной поляризацией (т.е. с фиксированным направлением поляризации) на луч с круговой поляризацией.

Предложенные теоретические идеи планируется проверить на эксперименте в начале следующего года. Подробные результаты работы опубликованы в журнале Physical Letters Review. 

Источник

Китайские ученые назвали примерную дату отправки марсохода. Возможно, миссия начнется в 2020 году, сообщили государственные СМИ во вторник, так как страна инвестирует миллиарды в свою космическую программу и работает над тем, чтобы догнать США и Европу.

И хотя правительство официально не анонсировало свои планы по марсианской миссии, чиновники из Китайского национального космического управления в настоящее время пытаются поставить вопрос на повестку и начать предварительные исследования, сообщает новостное агентство China Daily.

«Мы планируем начать марсианскую миссию в 2020 году. Она будет включать пребывание на орбите, приземление и передвижение. Другим странам понадобятся несколько миссий, чтобы достигнуть этих трех шагов», – сообщил Пен Тао (Peng Tao), эксперт в космической области.

Заявления появились менее недели спустя дебютной демонстрации прототипов марсохода на Китайской международной авиационной и аэрокосмической выставке.

Последние усилия Китая были направлены на изучение Луны. Первый национальный луноход Юйту был запущен в конце прошлого года, но был окружен проблемами с механикой.

Размер будущего марсохода будет больше размера Юйту, чтобы справляться со сложной местностью, как сообщили официальные источники.

В настоящее время ученые сосредоточены на отправке пилотируемой миссии к Луне и безопасном возврате образцов на Землю.

Первая попытка Китая отправить спутник на орбиту Марса провалилась в 2011 году, когда российская ракета-носитель не смогла вывести полезную нагрузку с орбиты Земли.

Источник

Группа из 14 ученых под руководством Дэвида Вильямса (David Williams) из Университета штата Аризона составила первую глобальную геологическую и тектоническую карту астероида Веста. В работе показано, что в истории Весты доминирующую роль играло влияние больших метеоритов.

Составление карты осуществлялось при помощи изображений, полученных от космического судна Dawn, который находился на орбите Весты в период с июня 2011 года по сентябрь 2012 года. Полученные изображения позволили ученым создать детализированную геологическую карту высокого разрешения, показывающую большое разнообразие поверхностных особенностей Весты.

«Работа над картой Весты заняла, примерно, два с половиной года», – отметил Вильямс. «Получившаяся карта дала нам возможность построить геохронологическую шкалу Весты для сравнения с другими планетами и лунами».

Геологическая карта и временная шкала будут опубликованы в декабрьском выпуске журнала Icarus.

Картографы обнаружили, что геохронологическая шкала Весты была сформирована последовательностью больших импактных событий. Наиболее крупные из них привели к появлению кратеров Вененейя и Реясильвия в ранней истории Весты и кратеру Марсия в её поздней истории.

При составлении карты внеземного объекта ученые изучают особенности поверхности, чтобы разработать относительную хронологию событий. Затем кратер за кратером, излом за изломом они выстраивают хронологию событий.

«Выяснение фактических дат в годах также является пошаговым процессом», – объясняет Вильямс. «Мы работаем с образцами с Луны, в основном полученных по результатам серии миссий Аполлон десятилетия назад. Они указывают на фактические даты для больших импактных лунных событий». Он отмечает, что самая сложная часть, заключается в создании модели, которая бы соединила лунную шкалу импактных событий с такими событиями в остальной части Солнечной системы.

В случае с Вестой, ученые разработали две различные модели для оценки возраста поверхности. Одна из них основана на лунном коэффициенте воздействия, другая – на частоте воздействий астероидов. Применив эти модели к Весте, было получено, что возраст кратера Вененейя лежит в пределах от 2,1 до 3,7 млрд лет, возраст кратера Реясильвия от 1 до 3,5 млрд лет, а возраст кратера Марсия от 120 до 390 млн лет в зависимости от использованной модели.

Источник

Эти удивительные изображения показывают захватывающее путешествие модуля Филы по мере того, как он приближался к поверхности, а затем отскочил после первого касания кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.

Мозаика включает в себя серию изображений, которые были получены камерой OSIRIS, установленной на борту Розетты, в течение 30 минут, включая первое касание. Время получения каждого снимка указано для пояса GMT. Также присутствует сравнение места падения незадолго до и после первого контакта с поверхностью.

Снимки были сделаны узкоугольной камерой OSIRIS, когда космический аппарат Розетта находился на расстоянии в 17,5 км от центра кометы или, приблизительно, 15,5 км от поверхности. Разрешение составляет 28 см/пиксель, а увеличенные вставки соответствуют размеру 17 х 17 м.

Слева направо изображения показывают тенденцию снижения аппарата Филы и пролет над кометой до касания поверхности. Изображение, полученное после касания в 15:43 GMT, подтверждает, что спускаемый модуль двигался на восток и со скоростью 0,5 м/с, как было предложено сначала, руководствуясь данными, полученными от оборудования CONSERT.

Окончательное расположение Филы до сих пор неизвестно, но после приземления и отскока от поверхности ещё раз в 17:25 GMT он достиг своей позиции в 17:32 GMT. Исследователи, которые работают с изображениями, уверены, что объединив данные от CONSERT с данными от изображений с камер OSIRIS и navcam, установленных на орбитальном аппарате, а также от изображений вблизи поверхности и на ней с камер ROLIS и CIVA аппарата Филы, вскоре получится определить местонахождение посадочного модуля.

Источник

Астрономы из Университета Торонто и Университета Аризоны представили первые доказательства того, что межгалактический ветер отрывает звездообразующий газ у галактик, когда они попадают в скопления галактик. Наблюдения помогают объяснить, почему галактики, обнаруженные в скоплениях, обладают относительно малым количеством газа в сравнении с галактиками, не принадлежащими скоплениям.

Астрономы предположили, что когда свободная галактика попадает в скопление, она встречается с облаком горячего газа в центре скопления. Пока галактика перемещается через эту межзвездную среду на скорости тысяч километров в секунду, облако действует словно ветер, выдувая газ из галактики, не дестабилизируя звезды. Этот процесс известен как лобовое давление.

Ранее астрономы наблюдали сильно разреженный атомарный водородный газ, окружающий галактику, которая теряла газ. Считалось, что облака более плотного молекулярного водорода, где формируются звезды, должны быть более стойкими к ветру. «Однако мы обнаружили, что молекулярный газ водорода также выдувается из попадающих внутрь галактик. Это похоже на дым от свечи, которую вносят в комнату», – сказал Суреш Сиванандам (Suresh Sivanandam), соавтор работы.

Предыдущие наблюдения выявили непрямые подтверждения наличия лобового давления. Астрономы наблюдали молодые звезды, оторвавшиеся от галактик; эти звезды сформировались из газа, оторванного от галактик. Несколько галактик также обладают хвостами очень разреженного газа. Последние же наблюдения показывают сам молекулярный водород, который был оторван, который виден как след, тянущийся от галактики в противоположном движению направлении.

Результаты, опубликованные в журнале Astrophysical Journal, получены из наблюдений за четырьмя галактиками. Для одной из них уже показан этот эффект, что газ был оторван именно ветром. Наблюдая за четырьмя галактиками, они показали, что этот эффект является общим.

Исследователи выполнили анализ при помощи оптических, инфракрасных данных и данных по эмиссии водорода от космических телескопов Хаббл и Спитцер.

«Видеть отделяющийся молекулярный газ – это словно наблюдать теорию на небесном экране. Астрономы предполагали, что нечто тормозит формирование звезд в этих галактиках, но очень радует видеть настоящую причину», – сказала Марсиа Рике (Marcia Rieke), соавтор исследования.

На изображении галактика NGC 4522 в скоплении Девы. Изображение получено от телескопа Хаббл.

Источник

Европейское космическое агентство опубликовало два снимка, которые доказывают, что модуль Филы коснулся поверхности в первый раз практически там, где и было запланировано. Снимок слева был сделан за 3 минуты 34 секунды до касания поверхности, а снимок справа – спустя 1 минуту и 26 секунд. Снимки получены при помощи навигационной камеры NAVCAM, находящейся на борту Розетты, в тот момент, когда орбитальный аппарат пролетал над местом посадки Филы 12 ноября. Место касания поверхности видимо как темная область немного ниже от центра правого изображения. Возможно, это пыль, которая поднялась в результате воздействия. Изображения получены с расстояния в 15 километров от поверхности.

Помимо этого в Германском центре авиации и космонавтики сообщают, что первичная оценка данных, которые спускаемый модуль Филы отправил в Европейский космический центр до того, как его опустошенные батареи заставили его замолчать, будет произведена в понедельник.

Ученые намерены собраться вместе, чтобы обсудить имеющиеся данные утром в понедельник, и после этого собрания центр опубликует информацию об открытиях ученых, рассказал официальный представитель Андреас Шульц (Andreas Schuetz).

Источник

Источник

В рамках программы NASA под названием Near Earth Object (Околоземный объект) была составлена и опубликована карта, которая показывает, что небольшие астероиды часто входят в земную атмосферу и разрушаются там со случайным распределением по всему миру. Карта визуализирует данные, собранные государственными датчиками США в период с 1994 по 2013 год. Данные показывают, что атмосфера Земли подвергалась воздействию небольших астероидов, что приводило к появлению болидов (или огненных шаров), 556 раз в двадцатилетний период. Почти все астероиды такого размера разрушаются в атмосфере и в общем случае не являются опасными. Заметным исключением стал метеорит Челябинск, который был самым большим астероидом, поразившим Землю в этот период. Новые данные могут помочь ученым в уточнении оценки распределения размеров околоземных объектов, включая объекты большого размера, которые могут представлять угрозу для Земли.

Обнаружение и описание опасных астероидов в целях защиты нашей планеты являются приоритетными задачами для NASA. Это одна из причин, по которой агентство NASA увеличило в 10 раз инвестиции на обнаружение, описание астероидов в течение последних пяти лет. Помимо этого NASA активно разрабатывает стратегии и планы со своими партнерами по всему миру по обнаружению, отслеживанию и описанию околоземных объектов.

Источник

Спускаемый аппарат Розетты выполнил основные научные задачи, приблизительно, после 57 часов пребывания на комете 67P/Чурюмова-Герасименко.

После нахождения вне зоны связи с 09:58 GMT в пятницу, Розетта снова смогла установить контакт с Филы в 22:19 GMT прошлой ночью. Изначально сигнал был прерывистым, но быстро стабилизировался и оставался очень хорошим до 00:36 GMT.

В течение этого периода спускаемый модуль отправил все свои данные, а также научные данные от инструментов ROLIS, COSAC, Ptolemy, SD2 и CONSERT. Этим были завершены запланированные эксперименты заключительного этапа.

Помимо этого аппарат был приподнят на 4 см и повернут на 35 градусов в попытке заполучить больше солнечной энергии. Однако после того, как последние научные данные были отправлены на Землю, энергия Филы быстро истощилась.

«Это большой успех, вся группа в восторге», – сказал Стефан Уламек (Stephan Ulamec), менеджер проекта. «Несмотря на ряд незапланированных приземлений, все наши инструменты были способны функционировать, и теперь пришло время посмотреть, что у нас имеется».

Поиск окончательного места приземления продолжается при помощи изображений высокого разрешения от орбитального аппарата.

«Мы все ещё надеемся, что на более позднем этапе миссии, возможно, когда мы окажемся ближе к Солнцу, мы сможем получить достаточно солнечного света, чтобы разбудить спускаемый модуль и заново установить связь», – добавил Стефан.

Начиная с этого момента, контакт невозможен, пока достаточное количество солнечного света не будет получено солнечными панелями. Вероятность такого исхода была повышена, когда диспетчеры миссии отправили соответствующие команды, чтобы повернуть основное тело модуля с закрепленными солнечными панелями.

Маловероятно, что удастся установить контакт с модулем в ближайшее время с учетом тока, приходящего от солнечных панелей сейчас.

Между тем орбитальный аппарат Розетта переместился назад на расстояние в 30 км от кометы. Он вернется на расстояние в 20 км 6 декабря и продолжит свою миссию по изучению, когда комета станет более активна.

Источник

Самые точные на текущий момент лабораторные измерения магнитного поля, сохранившегося внутри зерен примитивных метеоритов, дают важную информацию о том, как развивалась ранняя Солнечная система. Измерения указывают на то, что ударные волны, распростраявшиеся через облака запыленного газа вокруг новорожденного Солнца, играли основную роль в формировании Солнечной системы.

О результатах исследования рассказывается в работе, опубликованной 13 ноября в журнале Science. 

«Измерения выполненные Роджером Фу (Roger Fu) и Бенджамином Вайсом (Benjamin Weiss) из Массачусетского технологического института поразительны и беспрецедентны», – прокомментировал Стив Деш (Steve Desch) из Университета штата Аризона, соавтор работы. «Они не только измерили едва уловимые магнитные поля, которые слабее в тысячи раз того, что может почувствовать компас, они также составили картину изменения магнитных полей, записанную метеоритом, миллиметр за миллиметром».

Хондры являются составными частями хондритов, которые представляют собой части астероидов, образовавшиеся в столкновениях. Они сохранились относительно неизмененными с момента рождения Солнечной системы. Пока хондры охлаждались, содержащие в них железо минералы становились намагниченными, словно биты на жестком диске, из-за локального магнитного поля в газе. Эти магнитные поля сохраняются в хондрах до сегодняшнего дня.

Хондры, чье распределение магнитного поля изучалось в новой работе, были взяты из метеорита Semarkona, названного по имени места в Индии, где он упал в 1940 году. Его масса составляла 691 грамм.

Ученые уделили особое внимание встроенным магнитным полям, которые захватывались «пыльными» гранулами оливина, которые включают минералы, содержащие железо. Магнитная индукция в них составляла около 54 мкТл, что близко к значением индукции магнитного поля на поверхности Земли (от 25 до 65 мкТл). Измерения указывают на то, что значение фонового магнитного поля в туманности лежало в диапазоне от 5 до 50 мкТл.

«В новых экспериментах были измерены магнитные минералы в хондрах, что не делалось раньше. Они также показывают, что каждая хондра намагничивается словно небольшой стержневой магнит, но с «северным полюсом», имеющим случайное направление», – отметил Деш. «Это говорит о том, что каждая хондра стала намагниченной до того, как они оказались встроенными в метеорит и не во время нахождения на поверхности Земли».

«Путем моделирования процессов нагрева было выяснено, что ударные волны, проходящие через солнечную туманность, являются тем, что привело к плавлению большей части хондр», – отметил Деш. «В зависимости от мощности и размера ударной волны, фоновое магнитное поле могло усиливаться до 30 раз.

Это подтверждает идею о том, что ударные волны способствовали плавлению хондр в солнечной туманности на месте сегодняшнего пояса астероидов, который лежит на расстоянии от двух до четырех раз дальше от Солнца, чем Земля.

«Это одно из первых действительно точных и надежных измерений магнитного поля в газе, из которого сформировалась наша планета».

На изображении линии магнитного поля (зеленые) проходят через облако запыленного газа, окружающего новорожденное Солнце. На переднем плане находятся астероиды и хондры. Пока солнечные магнитные поля преобладают в близкой к Солнцу области, вне области, где вращаются астероиды, хондры сохраняют изменения локальных магнитных полей.

Источник

Роботизированная лаборатория Филы пробурила комету в пятницу с зарядом батареи, оставшимся лишь на несколько часов, но может потерять энергию до того, как сможет передать результаты долгожданной попытки прозондировать область под поверхностью, как сказали ученые.

Заряженный энергией, которой достаточно на 60 часов работы, спускаемый аппарат отлетел дважды от поверхности после первичного касания поверхности в среду, находясь под углом в неизвестном месте, в которое солнечные лучи проникнуть не могут, что потенциально могло увеличить срок жизни батареи.

Бурение было начато в пятницу, используя запасы энергии спускаемого модуля, но контакт между Филы и орбитальным аппаратом-носителем Розетта был потерян вскоре после этого.

Производятся два сеанса связи в день, следующий назначен на 21:00 GMT. К тому моменту аппарат Филы может войти в режим гибернации.

«Возможно, батарея окажется пустой до того, как мы установим связь с ним вновь», чтобы загрузить данные, которые Филы передает на Землю посредством Розетты.

Но уверенности в том, что в результате бурения поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко действительно была пронизана, нет. Образцы, полученные в результате этого бурения, одного из десяти бортовых экспериментов, были одними из самых ожидаемых результатов от миссии Филы, из которых ученые надеялись получить подсказки, указывающие на формирование Солнечной системы и даже появления жизни на Земле.

Несмотря на это, диспетчеры миссии подчеркивают, что исследование уже является большим успехом, говоря о том, что трудности не смогли заставить Филы остановить выполнение экспериментов и отправку ценных данных назад на Землю.

Источник

Гигантская черная дыра в центре Млечного Пути может являться источником таинственных частиц, именуемых нейтрино. В случае подтверждения, это будет говорить о том, что ученым впервые удалось отследить путь нейтрино до черной дыры.

Указывающие на это свидетельства были получены от трех спутников NASA, которые проводят наблюдения в рентген-диапазоне: рентгеновская орбитальная обсерватория Чандра, орбитальная обсерватория Swift и космическая обсерватория NuSTAR.

Нейтрино от Солнца постоянно бомбардируют Землю. Однако нейтрино, приходящие из-за пределов Солнечной системы могут быть в миллионы и миллиарды раз энергичнее. В течение долгого времени ученые ищут источник сверхвысокой энергии и нейтрино очень высоких энергий.

«Выяснение того, откуда приходят нейтрино высоких энергий, является одной их важнейших проблем астрофизики на сегодняшний день», – отметил Янг Бай (Yang Bai), соавтор исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Physical Review D. «Теперь у нас есть первые доказательства, что сверхмассивная черная дыра в Млечном Пути может быть источником этих очень энергичных нейтрино».

Так как нейтрино очень легко проходят через вещество, то крайне сложно построить детекторы, которые могли бы показать, откуда эти нейтрино пришли. Нейтринная обсерватория IceCube, находящаяся на южном полюсе, зафиксировала 36 высокоэнергичных нейтрино, начиная с 2010 года, когда комплекс был запущен.

Совмещая возможности IceCube с данными, полученными от рентген-телескопов, ученые смогли наблюдать за интенсивными событиями в космосе, которые соответствуют прибытию высокоэнергичных нейтрино на Землю.

«Мы проверили, что произошло после того, как Чандра стала свидетелем наиболее мощного выброса когда-либо наблюдаемого на Стрельце А*, сверхмассивной черной дыре Млечного Пути», – рассказала соавтор Андреа Петерсон (Andrea Peterson). «И менее чем через три часа IceCube зафиксировал нейтрино».

Помимо этого, несколько обнаружений нейтрино произошло в течение нескольких дней вспышек от сверхмассивной черной дыры, которые наблюдались обсерваториями Swift и NuSTAR.

«Это бы значило многое, если мы обнаружим, что Стрелец А* генерирует нейтрино», – сказала Эми Барджер (Amy Barger), соавтор работы.

Ученые полагают, что самые высокоэнергичные нейтрино образуются в самых массивных событиях во Вселенной, таких как слияние галактик, падение материи на сверхмассивные черные дыры и ветра вокруг пульсаров.

Одна из идей заключается в том, что это могло случиться, когда частицы вокруг черной дыры ускоряются взрывной волной, словно звуковым ударом, что приводит к появлению заряженных частиц, которые распадаются до нейтрино.

Источник

О погодных условиях, которые изменяются изо дня в день из-за постоянных колебаний в атмосфере, и климате, который меняется на протяжении десятилетий, хорошо известно. Совсем недавно для описания относительного стабильного режима между погодой и климатом был использован термин «макропогода».

В новой работе исследователей из Университета Макгилла (McGill University) и Университетского колледжа Лондона (UCL) рассказывается о том, что та же самая система из трех частей относится и к атмосферным условиям на Марсе. Результаты, опубликованные в журнале Geophysical Research Letters, также указывают на то, что Солнце играет основную роль в определении макропогоды.

Исследование обещает улучшить понимание динамики атмосферы Земли и может дать представление о погоде на Венере, луне Сатурна Титане и, возможно, на газовых гигантах Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. Ученые выбрали в качестве объекта изучения Марс из-за обилия данных, чтобы проверить их теорию, что переходный макропогодный режим существует и на других планетах. Они использовали информацию, собранную аппаратом Viking в 1970-х и 1980-х годах, и более свежую информацию от спутника на орбите Марса.

Принимая во внимание то, как Солнце нагревает Марс, и толщину атмосферы планеты, ученые предсказывали, что температура и ветер на Марсе будут колебаться таким же образом, как и на Земле, но переход от погоды к макропогоде занимал бы 1,8 Марсианских дня (примерно, два дня на Земле) в сравнении со сроком от недели до 10 дней на Земле.

«Наш анализ данных с Марса подтвердил это предсказание довольно точно», – сказал Шон Ловджой (Shaun Lovejoy), ведущий автор работы. «Это дополняет доказательства, полученные при исследованиях атмосферы Земли и океанов, что Солнце играет центральную роль в формировании перехода от краткосрочных погодных колебаний к макропогоде».

Полученные данные также указывают на то, что погода на Марсе может быть предсказана при обладании специальных навыков заранее, за два дня, в сравнении с 10 днями на Земле.

Источник

Европейское космическое агентство опубликовало первый снимок с поверхности кометы и рассказало о том, что спускаемый аппарат все ещё «стабилен», несмотря на неудачу в закреплении на каменистой поверхности.

Спускаемый аппарат осуществил историческую посадку в среду после десятилетнего путешествия к комете 67P/Чурюмова-Герасименко на борту космического корабля Розетта.

Не все прошло гладко – не сработали гарпуны, которые должны были закрепить посадочный модуль на поверхности. Это привело к тому, что аппарат дважды отскочил от поверхности, прежде чем пришел в состояние покоя.

«Филы стабилен, находится на ядре и получает данные. Он пребывает в очень хорошем состоянии», – рассказал Герхард Швем (Gerhard Schwehm), ученый из проекта Розетта.

На снимке, отправленном на Землю, изображена каменистая поверхность. В кадр также попала одна из трех опор.

Ученые все ещё анализируют, как двойной отскок повлиял на космический аппарат, и планируют рассказать об этом позднее. Сообщение с аппаратом происходит медленно. Сигналу требуется 28 минут, чтобы пройти расстояние в 500 млн км между Землей и Розеттой.

Швем рассказал, что ещё возможно выстрелить гарпунами, и это будет сделано только в случае, если не повредит модулю. Ещё один важный вопрос заключается в том, сможет ли спускаемый аппарат провести бурение, чтобы достать образцы, не вытолкнув себя в космос. Гравитация на комете в 100 000 раз слабее, чем на Земле. Это означает, что посадочный модуль размером со стиральную машину весит там лишь 1 грамм.

Источник

После напряженного ожидания в течение семи часов, пока производился спуск на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, подтверждение об успешном приземлении прибыло на Землю в 16:03 GMT.

Подтверждение было передано на Землю при помощи орбитального аппарата Розетта и принято наземными станциями Европейского космического агентства (Маларгуэ, Аргентина) и NASA (Мадрид, Испания). Сигнал был мгновенно подтвержден в Европейском центре управления космическими полетами (ЕSOC) в Дармштадте (Германия) и Центре управления DLR в Кёльне (Германия).

Первые данные от инструментов, установленных на спускаемом аппарате, были переданы в центр по управлению миссии Philae Science, Operations and Navigation Centre во Франции.

«Наша амбициозная миссия обеспечила себе место в учебниках истории не только по причине первого сближения с кометой и выхода на её орбиту, но также из-за первого спуска аппарата на поверхность кометы», – отметил Жан-Жак Дорден (Jean-Jacques Dordain), генеральный директор ЕКА.

Розетта была запущена 2 марта 2004 года и прошла путь в 6,4 млрд км через Солнечную систему до момента прибытия к комете 6 августа 2014 года.

«Одна из самых больших неопределенностей при отправке спускаемого модуля была связана с местоположением Розетты в момент развертывания. Аппарат был подвержен воздействию активности кометы в тот конкретный момент, что могло в свою очередь также повлиять на траекторию посадки спускаемого модуля. Более того эту операцию мы проводили в среде на расстоянии в 510 млн км от Земли, которую только начали изучать».

Во время заключительной проверки состояния аппарата до разделения, была обнаружена небольшая проблема с двигателем малой тяги, который был предназначен для противодействия отдаче от использования гарпунов. Также сообщается, что не сработали гарпуны. В настоящее время производится анализ приземления и определения точной позиции модуля на поверхности.

На изображении с камеры OSIRIS, установленной на Розетте, показан спускаемый модуль Филы после начала спуска.
Источник

Красноватый оттенок Большого Красного Пятна (БКП),вероятнее всего, является продуктом распада простых химических веществ под воздействием солнечного света в верхних слоях атмосферы планеты, согласно новому анализу данных, полученных во время миссии Кассини. Результаты противоречат другой теории происхождения яркого цвета пятна, в которой появление красноватых химических элементов происходит из-под облаков Юпитера. Результаты представлены на этой неделе Кевином Байнсом (Kevin Baines), исследователем из проекта Кассини.

Байнер и его коллеги пришли к своим выводам, используя данные, полученные во время пролета Кассини рядом с Юпитером в декабре 2000 года и данные из лабораторных экспериментов.

В лаборатории исследователи воздействовали ультрафиолетовым излучением на аммиак и газы ацетилена, химические элементы, присутствующие на Юпитере, тем самым имитируя эффекты от Солнца на эти материалы на экстремальных высотах облаков БКП. Это приводило к появлению красноватого вещества, свойства которого группа исследователей сравнила с данными о БКП, которые были получены спектрометром Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS), установленном на Кассини. Они обнаружили, что рассеивающие свойства хорошо согласуются с моделью БКП, в которой материал красного цвета удерживается в самой верхней части гигантской циклоноподобной особенности.

«Наша модель показывает, что большая часть БКП на самом деле характеризуется довольно мягким цветом ниже верхнего слоя облаков красноватого материала», – сказал Байнс. «Под красноватым «солнечным ожогом» облака, вероятно, обладают беловатым или сероватым оттенком». Наличие окрашивающих веществ, заключенных в верхней части облаков, несовместимо с конкурирующей теорией, которая гласит, что красный цвет пятна возникает из-за восходящих химических веществ, формирующихся далеко внизу под видимыми слоями облаков. Если красное вещество пришло снизу, то оно должно быть представлено и на других высотах, что бы заставило выглядеть пятно ещё более красным, отмечают исследователи.

По ряду причин ученые заинтересованы в выяснении того, какая комбинация элементов отвечает за оттенок, видимый в облаках Юпитера. Были испробованы другие более сложные соединения, но они давали отрицательный результат, после чего ученые перешли к более простым комбинациям. В результате аммиак и ацетилен наилучшим образом соответствовали данным, которые были собраны Кассини.

Источник

Завтра рано утром космический аппарат Европейского космического агентства (ЕКА) произведет спуск аппарата Филы. Запланировано, что немногим более чем через 7 часов нагруженный экспериментальным оборудованием и снабженный гарпунами аппарат Филы коснется поверхности кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Это будет первая в истории попытка мягкой посадки космического корабля на комету. Розетта является международной миссией, которая находится под руководством ЕКА. Участие в проекте принимают и другие страны, чьи инструменты установлены на аппарате. Дополнительная поддержка и оборудование предоставляется NASA.

«Я знаю, что это звучит как что-то из произведения Моби Дик, но когда вы рассматриваете гравитационное поле кометы, то фраза «загарпунить комету» будет иметь смысл», – сказал Арт Хмелевский, руководитель проекта со стороны США. «Гравитация кометы, приблизительно, в 100 000 раз меньше гравитации Земли. Поэтому если вы не хотите уплыть, то необходимы чрезвычайные меры, чтобы прикрепиться к пыльной поверхности. У спускаемого аппарата Филы есть два гарпуна, амортизирующее посадочное устройство и три буравы, размещенные на каждой из трех посадочных опор. Он даже оборудован маленьким ракетным двигателем, который способен прижать аппарат к поверхности. Все это будет помогать удержать его на поверхности».

Спуск Филы начнется в 09:03 GMT, когда Розетта освободит аппарат Филы массой 100 килограмм. Спуск начнется на высоте 23 километра от центра ядра кометы. Филы будет медленно снижаться без дополнительной движущей силы и навигации, постепенно набирая скорость в слабом гравитационном поле кометы. В ходе семичасовой посадки спускаемый модуль будет делать снимки и проводить научные эксперименты, изучая среду в непосредственной близости от кометы. Также планируется сделать «прощальный» снимок орбитального аппарата Розетта вскоре после разделения.

Планируемое место посадки называется Агилкиа (Agilkia). После приземления и закрепления аппарат начнет свою основную научную миссию, которая растянется, приблизительно, на два с половиной дня. Будет получена панорама окружающей местности и выполнен анализ состава поверхности кометы. Аппарат способен бурить на глубину в 23 сантиметра и выполнять анализ образцов. Также планируется измерить электрические и механические характеристики поверхности ядра.

После завершения приземления Филы Розетта начнет следующую основную часть своей миссии – этап сопровождения. Орбитальный аппарат продолжит маневрировать вокруг кометы, собирая образцы пыли и газа и исследуя эволюцию ядра с ростом температуры.

Источник

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Astrophysical Journal, сообщается о том, как австралийской группе астрономов удалось взглянуть внутрь остатков от сверхновой при помощи радиотелескопов в Австралии и Чили.

Сверхновая, известная как SN1987A, была впервые обнаружена наблюдателями в Южном полушарии в 1987 году, когда гигантская звезда неожиданного взорвалась на окраинах соседней карликовой галактики Большое Магелланово Облако.

В последние два десятилетия с того момента сверхновая 1987A продолжала оставаться в центре внимания исследователей по всему миру и приносила большое количество информации об одном из самых экстремальных явлений во Вселенной.

Для исследования использовались Атакамская Большая Миллиметровая/субмиллиметровая Решетка (ALMA) в Чили и комплекс Australia Telescope Compact Array (ATCA) в Австралии, чтобы наблюдать за остатками сверхновой на длинах волн от радиодиапазона до дальнего инфракрасного. 

«Путем объединения данных с двух телескопов нам удалось разграничить излучение от расширяющейся ударной волны от излучения, возникшего из-за пыли, формирующейся во внутренних областях остатков», – сказала Джиованна Занардо (Giovanna Zanardo), участник исследования.

«Это важно, потому что означает, что мы способны различать разные типы наблюдаемой эмиссии и искать указания на наличие нового объекта, который мог сформироваться, когда ядро звезды сколлапсировало. Это напоминает судебно-медицинское исследование смерти звезды».

«Наши наблюдения при помощи телескопов ALMA и ATCA позволили обнаружить признаки наличия того, чего мы раньше не наблюдали, расположившегося в центре остатков. Это может быть плерион, управляемый вращающейся нейтронной звездой или пульсар, который астрономы искали с 1987 года. Это удивительно, что лишь сейчас мы смогли заглянуть через мусор, оставшийся после взрыва и увидеть то, что скрыто».

Помимо всего прочего, ученые из другой группы разработали детализированную трехмерную симуляцию расширяющейся ударной волны от сверхновой, которая хорошо сочетается с наблюдениями.

«Тот факт, что модель так хорошо соответствует наблюдениям, означает, что мы хорошо понимаем физику распространения остатков и начинаем понимать состав среды, окружающей сверхновую, что является важной частью понимания процесса формирования остатков SN1987».

На изображении слева вид сверхновой 1987A с телескопа Хаббл, полученный в 2010 году. На центральном изображении вид с телескопов ALMA и ATCA. На изображении справа сгенерированная на компьютере визуализация, показывающая возможное расположение пульсара.

Источник

"Крылья" формируемые при ударении струи вязкоупругой жидкости о поверхность. (кликните картинку для увеличения)

Струя обычной жидкости, ударяясь в плоскую пластину, формирует круговые формы. Но как выяснилось, так называемые вязкоупругие жидкости, помимо других форм, могут образовывать квадратные или треугольные структуры. Это странное поведение определяется особенностям взаимодействия такой жидкости с поверхностью в точке удара. За счет формирования своеобразных «крыльев» в жидкости снижается внутреннее напряжение. Естественно, подобные структуры влияют на транспорт жидкости и потенциально могут использоваться для фокусировки потока или оптимизации формирования капель в промышленных условиях.

Вязкоупругие жидкости, таких как гели или пасты, реагируют на деформацию двумя способами: в них одновременно появляется как трение (за счет вязкости), так и упругий отклик (за счет упругости). Подобными свойствами вязкоупругие жидкости обязаны молекулам с длинной цепочкой атомов (полимерам), которые могут растягиваться, как крошечные пружины.

К вязкоупругим жидкостям относятся: слюна, сок деревьев, клеи, краски и даже ракетное топливо. Одним из уникальных свойств этих жидкостей является то, что они сопротивляются формированию капли (или распылению), что делает их трудно обрабатываемыми в системах впрыска топлива или в процессах формирования порошков.

Группа ученых из Paris Diderot University (Франция) изучала распыление вязкоупругих жидкостей в рамках классического эксперимента, в котором струя жидкости с большой скоростью выталкивается через сопло на плоскую поверхность. Отраженная от поверхности жидкость формирует на некотором расстоянии от точки столкновения своеобразной тонкий лист, распадается на капли или формирует так называемый «гидравлический прыжок» – вид стационарной волнообразной структуры, который появляются рядом с камнями в быстро движущихся потоках.

Для начала в своих экспериментах ученые использовали обычные жидкости. После чего перешли к раствору полиэтиленгликоля (хорошо изученная вязкоупругая жидкость). Они обнаружили, что для реактивных скоростей, превышающих скорость потока порядка 1 метра в секунду, при размещении сопла на расстоянии меньше сантиметра от поверхности, структура, возникающая в результате столкновения струи с этой поверхностью, преобразуется из круглой в треугольную, квадратную или иную многоугольную (при этом в углах фигуры появлялись отдельные капли жидкости).

Когда команда обратила внимание на место соударения струи с поверхностью, они увидели так называемые «крылья» – структуры, напоминающие оперение стрелы; при этом их количество совпадало с числом углов многоугольника, образованного жидкостью на поверхности. Более подробное изучение феномена показало, что крылья способны формировать только вязкоупругие жидкости; чем быстрее поток жидкости и ближе сопло к поверхности, тем больше крылья. Экспериментируя с различными параметрами, команде удалось добиться формирования 34 крыльев, когда сопло располагалось всего в миллиметре от поверхности.

Столь необычное поведение ученые объясняют одновременным действием упругих напряжений и поверхностного натяжения. Когда жидкость выходит из сопла, внешняя поверхность струи движется медленнее, чем ее центр. Это несоответствие приводит к деформации сдвига, которая растягивает молекулы полимера, расположенные вблизи от поверхности. В результате энергетически более выгодным оказывается распространение молекул вдоль своеобразного «крыла». Но поверхностное натяжение действует против появления дополнительной площади поверхности (за счет формирования каждого нового крыла). В результате формируется ровно такая форма потока, чтобы сбалансировать силы. В рамках работы исследователи предложили математическую модель, точно предсказывающую форму и количество «крыльев», формирующихся для потока с заданной скоростью и расстоянием от сопла до поверхности. Но причины, по которым крылья имеют столь узкую форму, пока до конца не понятны.

Источник

"Крылья" формируемые при ударении струи вязкоупругой жидкости о поверхность. (кликните картинку для увеличения)

Струя обычной жидкости, ударяясь в плоскую пластину, формирует круговые формы. Но как выяснилось, так называемые вязкоупругие жидкости, помимо других форм, могут образовывать квадратные или треугольные структуры. Это странное поведение определяется особенностям взаимодействия такой жидкости с поверхностью в точке удара. За счет формирования своеобразных «крыльев» в жидкости снижается внутреннее напряжение. Естественно, подобные структуры влияют на транспорт жидкости и потенциально могут использоваться для фокусировки потока или оптимизации формирования капель в промышленных условиях.

Вязкоупругие жидкости, таких как гели или пасты, реагируют на деформацию двумя способами: в них одновременно появляется как трение (за счет вязкости), так и упругий отклик (за счет упругости). Подобными свойствами вязкоупругие жидкости обязаны молекулам с длинной цепочкой атомов (полимерам), которые могут растягиваться, как крошечные пружины.

К вязкоупругим жидкостям относятся: слюна, сок деревьев, клеи, краски и даже ракетное топливо. Одним из уникальных свойств этих жидкостей является то, что они сопротивляются формированию капли (или распылению), что делает их трудно обрабатываемыми в системах впрыска топлива или в процессах формирования порошков.

Группа ученых из Paris Diderot University (Франция) изучала распыление вязкоупругих жидкостей в рамках классического эксперимента, в котором струя жидкости с большой скоростью выталкивается через сопло на плоскую поверхность. Отраженная от поверхности жидкость формирует на некотором расстоянии от точки столкновения своеобразной тонкий лист, распадается на капли или формирует так называемый «гидравлический прыжок» – вид стационарной волнообразной структуры, который появляются рядом с камнями в быстро движущихся потоках.

Для начала в своих экспериментах ученые использовали обычные жидкости. После чего перешли к раствору полиэтиленгликоля (хорошо изученная вязкоупругая жидкость). Они обнаружили, что для реактивных скоростей, превышающих скорость потока порядка 1 метра в секунду, при размещении сопла на расстоянии меньше сантиметра от поверхности, структура, возникающая в результате столкновения струи с этой поверхностью, преобразуется из круглой в треугольную, квадратную или иную многоугольную (при этом в углах фигуры появлялись отдельные капли жидкости).

Когда команда обратила внимание на место соударения струи с поверхностью, они увидели так называемые «крылья» – структуры, напоминающие оперение стрелы; при этом их количество совпадало с числом углов многоугольника, образованного жидкостью на поверхности. Более подробное изучение феномена показало, что крылья способны формировать только вязкоупругие жидкости; чем быстрее поток жидкости и ближе сопло к поверхности, тем больше крылья. Экспериментируя с различными параметрами, команде удалось добиться формирования 34 крыльев, когда сопло располагалось всего в миллиметре от поверхности.

Столь необычное поведение ученые объясняют одновременным действием упругих напряжений и поверхностного натяжения. Когда жидкость выходит из сопла, внешняя поверхность струи движется медленнее, чем ее центр. Это несоответствие приводит к деформации сдвига, которая растягивает молекулы полимера, расположенные вблизи от поверхности. В результате энергетически более выгодным оказывается распространение молекул вдоль своеобразного «крыла». Но поверхностное натяжение действует против появления дополнительной площади поверхности (за счет формирования каждого нового крыла). В результате формируется ровно такая форма потока, чтобы сбалансировать силы. В рамках работы исследователи предложили математическую модель, точно предсказывающую форму и количество «крыльев», формирующихся для потока с заданной скоростью и расстоянием от сопла до поверхности. Но причины, по которым крылья имеют столь узкую форму, пока до конца не понятны.

Источник