Новости науки

«Экзомарс-2020»: фото ровера и научной платформы

После принятия решения об основном месте посадки и запасном эта информация будет опубликована на сайте ЕКА.

Источник

Росатом отработает метод обезвреживания радиоактивного графита из реакторов

МОСКВА, 28 мар — РИА Новости. Специалистам госкорпорации "Росатом" предстоит к 2020 году отработать технологии, необходимые для решения одной из важных экологических задач в российской атомной отрасли — обезвреживания использовавшегося в ядерных реакторах и потому ставшего радиоактивным графита.

Графит в качестве замедлителя и отражателя нейтронов использовался как в реакторах-наработчиках оружейного плутония и трития, так и в реакторах атомных энергоблоков первых поколений в разных странах мира. Создание эффективных технологий обращения с облученным в реакторах радиоактивным графитом — одна из ключевых задач, которую надо решить, чтобы выводить из эксплуатации такие реакторы, в том числе на АЭС.

Графитовая проблема

На территории России было в разное время построено 13 промышленных уран-графитовых реакторов (ПУГР) для наработки оружейного плутония и трития, уран-графитовый реактор (УГР) АМ первой в мире Обнинской АЭС, два УГР АМБ-100 и АМБ-200 первой очереди Белоярской АЭС, четыре УГР ЭГП-6 Билибинской АЭС, одиннадцать реакторов РБМК Ленинградской, Курской и Смоленской АЭС.

К настоящему моменту остановлены и ведутся работы по выводу из эксплуатации всех 13 ПУГР, реактора Обнинской АЭС и реакторов первой очереди Белоярской АЭС. Завершается срок эксплуатации энергетических реакторов РБМК и ЭГП-6. В ближайшем будущем перед "Росатомом" будут стоять масштабные задачи по выводу из эксплуатации всех этих реакторов.

Решение вопроса по окончательному обращению с реакторным графитом, то есть по его захоронению, осложняется как наличием в составе графитовых изделий долгоживущих радионуклидов (это, прежде всего, углерод-14 и хлор-36), так и значительными количествами реакторного графита. Суммарное количество облученного реакторного графита в России составляет около 55 тысяч тонн.

Предлагаемая технология

При захоронении облученного графита необходимо обеспечить изоляцию радионуклидов на время сохранения их потенциальной опасности.

Наиболее перспективным способом изоляции графита, по мнению специалистов, станет получение высокоустойчивой полимерной смолы — так называемого компаунда, по существу изолирующей матрицы, в которую графит помещался бы при высоких давлении и температуре в инертной атмосфере.

Среди преимуществ такого подхода называются совместимость компаунда с горными породами в условиях его долговременной изоляции в геологических формациях, исключение выхода летучих радионуклидов, предотвращение выщелачивания радионуклидов из компаунда подземными водами.

В качестве исходного материала (шихты) для компаунда могут быть использованы недорогие природные материалы: глины, цеолиты, перлиты и так далее, которые в процессе изготовления компаунда будут превращаться в алюмосиликатную керамику, совместимую с горными породами возможного пункта глубинного захоронения.

В 2016 году в ходе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) прошло экспериментальное изучение природных материалов для использования в качестве шихты, получены лабораторные образцы компаунда, содержащие необлученный реакторный графит, изучены физико-химические свойства компаундов, выданы предварительные рекомендации по составу и режимам получения компаунда для включения в него облученного графита.

Предстоящие работы

Согласно материалам на сайте госзакупок, предприятие "Росатома" "Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых реакторов" (Северск, Томская область) победило в конкурсе атомной госкорпорации на право выполнения НИОКР "Способ получения высокоустойчивого компаунда, содержащего облученный графит".

Цель этой комплексной работы — создать технологию получения компаунда, содержащего облученный графит, методом так называемого изостатического горячего прессования в атмосфере инертного газа — аргона, а также оценить соответствие физико-химических характеристик компаунда критериям приемлемости.

Для этого предстоит сконструировать и изготовить опытную установку для проведения испытаний с облученным реакторным графитом, выдать предварительные рекомендации по составу и режимам получения компаунда. Далее на опытной установке надо будет получить небольшие образцы компаунда с облученным графитом (диаметр образцов — не менее двух сантиметров) и изучить их физико-химические свойства.

В частности, образцы компаундов надо будет испытать на устойчивость к выщелачиванию в воде и растворах, имитирующих подземные воды в условиях пункта глубинного захоронения радиоактивных отходов.

После этого предстоит разработать технологические решения и исходные данные для создания пилотной установки горячего изостатического прессования по получению высокоустойчивого компаунда, содержащего облученный графит (диаметр образцов — не менее полуметра) и разработать техническое задание на ее конструирование.

Все работы предстоит выполнить до декабря 2019 года.

Источник

Ученые нашли следы цунами в гипотетическом древнем океане на поверхности Марса

Международная команда исследователей во главе с обнаружила то, что, как они считают, является свидетельством существования гигантского цунами, сформировавшегося на поверхности Марса примерно 3 миллиарда лет назад в результате падения в океан астероида. В своей работе исследователи описывают полученные ими подтверждения существования этого цунами.

Ученые уже давно исследуют возможность существования океанов на поверхности Марса в древности, однако до сих пор их существование не удавалось подтвердить однозначно. Кроме того, некоторые исследователи выдвигали предположения о формировании цунами на Марсе – однако им не удавалось обнаружить соответствующие этим цунами ударные кратеры. В новом исследовании ученые обнаружили оба этих элемента.

В предыдущих исследованиях на поверхности Марса была обнаружена местность, напоминающая на снимках с орбиты «отпечаток пальца». Некоторые исследователи отнесли формирование этой местности на счет грязи, движущейся вниз по склонам вулканов или под действием толкающих её ледников.

Однако эти «отпечатки пальцев» могли быть сформированы в результате мощного цунами, считают авторы новой работы, и они обнаружили кратер, давший начало этому цунами. Кратер Ломоносова, считают они, расположенный на равнинах северного полушария планеты, может представлять собой «шрам», оставленный на поверхности планеты астероидом, упавшим в океан северного полушария. В результате этого падения в океане могли подняться волны высотой в несколько десятков метров, которые в конечном счете обрушились на землю, формируя крупные гребни, наблюдаемые как «отпечатки пальцев». Свои результаты авторы подкрепляют математической моделью предполагаемого процесса.

Исследование вышло в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

Источник

Обнаружены звезды, рождающиеся внутри ветров, дующих со стороны черных дыр

Наблюдения, проведенные при помощи Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory, ESO), продемонстрировали, что внутри мощных потоков материи, выбрасываемых наружу со стороны сверхмассивных черных дыр, расположенных в центрах галактик, могут формироваться новые звезды. Эти наблюдения позволили впервые подтвердить гипотезу о том, что звезды могут формироваться в настолько экстремальных условиях.

Группа европейских астрономов во главе с Роберто Майолино (Roberto Maiolino) из Кембриджского университета, Великобритания, при помощи инструментов MUSE и X-shooter Очень большого телескопа, расположенного в Паранальской обсерватории ESO, изучала столкновение между двумя галактиками, известными вместе как объект IRAS F23128-5919, лежащий на расстоянии примерно 600 миллионов световых лет от Земли. Группа наблюдала мощнейшие ветра из материи – или потоки – происходящие из окрестностей сверхмассивной черной дыры, лежащей в сердце южной галактики из этой пары, и обнаружила, что внутри этих потоков формируются звезды.

Группа Майолино произвела безошибочное прямое обнаружение новорожденной популяции звезд, относящейся к такому потоку. Возраст этих звезд составляет, предположительно, менее нескольких десятков миллионов лет, и предварительный анализ указывает на то, что они горячее и ярче, по сравнению со звездами, формирующимися в менее экстремальных условиях, таких как галактический диск.

Дальнейшее подтверждение эти наблюдения получили в измерении движения и скоростей звезд, которые показали, что звезды удаляются от центра галактики с высокими скоростями – что согласуется с версией о принадлежности звезд к материалу ветров, дующих со стороны сверхмассивной черной дыры этой галактики.

Исследование вышло в журнале Nature.

Источник

Обнаружен самый «чистый» и массивный коричневый карлик

Международная команда астрономов идентифицировала коричневый карлик (звезду, размер которой слишком мал для запуска ядерных реакций) с «самым чистым» веществом и самой большой массой из известных ученым на сегодня объектов этого класса. Этот объект, известный как SDSS J0104+1535, входит в состав так называемого «гало» - внешней оболочки нашей Галактики, состоящей из наиболее древних звезд.

Коричневые карлики являются промежуточной формой между планетами и полноценными звездами. Их массы слишком малы для запуска реакций термоядерного синтеза гелия из водорода (с выделением гигантских количеств энергии), однако они, как правило, существенно превосходят по массе самые крупные планеты.

Расположенный на расстоянии 750 световых лет от нас в созвездии Рыб, объект SDSS J0104+1535 состоит из газа, который примерно в 250 раз «чище» по составу, чем газ, из которого состоит наше Солнце – в этом газе содержится 99,99 процента водорода и гелия. Согласно оценкам исследователей этот коричневый карлик сформировался примерно 10 миллиардов лет назад, а его масса составляет порядка 90 масс Юпитера – что делает его наиболее массивным из известных науке коричневых карликов.

Ранее ученые не предполагали, что коричневые карлики могли формироваться из настолько чистого, первозданного газа, и теперь эти результаты могут свидетельствовать о существовании на просторах Вселенной скрытой популяции коричневых карликов, состоящих из настолько «чистого» газа, наполнявшего Вселенную в её ранние годы.

Исследование вышло в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; главный автор доктор ЗенХуа Чжан (ZengHua Zhang) из Астрофизического института, Канарские острова.

Источник

Загадка яркого рентгеновского источника в галактике Андромеда разрешена

В галактике Андромеда, являющейся ближайшим галактическим соседом Млечного пути, ученым известен очень яркий источник рентгеновского излучения высокой энергии, однако проихождение этого источника до сих пор оставалось для астрономов загадкой. Теперь в новом исследовании ученые смогли определить природу таинственного рентгеновского источника при помощи космической обсерватории НАСА NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array).

Этот объект под названием Swift J0042.6+4112, скорее всего, является пульсаром, плотными остатками мертвой звезды, обладающей высокой намагниченностью и стремительно вращающейся вокруг своей оси, говорят исследователи. Эта интерпретация базируется на излучении в жестком рентгене, регистрация которого является «специализацией» космической обсерватории NuSTAR. Спектр этого объекта близок к спектру аналогичных объектов, находящихся внутри нашей галактики Млечный путь.

Очевидно, этот пульсар входит в двойную систему, в которой газ перетекает на пульсар со звезды-компаньона и разогревается, теряя энергию в форме излучения.

«Мы не знали природу этого источника, пока не посмотрели на снимки, сделанные при помощи обсерватории NuSTAR, - сказал главный автор нового исследования Михоко Юкита (Mihoko Yukita), главный автор нового исследования и сотрудник Университета Джона Хопкинса, США.

Этот пульсар-кандидат представлен в виде голубой точки на снимке галактики Андромеда, сделанном при помощи обсерватории NuSTAR (врезка на титульном фото). Этот источник в высокоэнергетическом рентгене настолько является настолько ярким, что превосходит по яркости все другие источники, включая центральную сверхмассивную черную дыру галактики.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Тусклые звезды способны «испарять» протопланетные диски соседних звезд

Вновь формирующиеся звезды окружены дисками из плотного газа и пыли. Эти диски носят название протопланетных дисков, поскольку из них формируются в дальнейшем планеты.

Все звезды самых разных форм и размеров формируются в гигантских звездообразовательных областях. Ученым известно, что в тех случаях, когда протопланетный диск относительно небольшой звезды оказывается в непосредственной близости от массивной звезды, свет более крупной звезды может «испарить» протопланетный диск своего звездного соседа.

Однако до сих пор считалось, что «испарять» протопланетные диски соседних звезд способны лишь крупные и яркие звезды. В новом исследовании ученые из Имперского колледжа Лондона, СК, во главе с доктором Томасом Хоэртом (Thomas Haworth) с факультета физики этого учебного заведения открыли, что протопланетный диск, на который действует излучение лишь со стороны относительно тусклой соседней звезды, также теряет значительные количества массы. Протопланетный диск, изученный в этом исследовании, под названием IM Lup, принадлежит звезде, похожей на наше Солнце.

Согласно оценкам команды Хоэрта этот диск потеряет примерно 3300 земных масс материала в течение ближайших 10 миллионов лет, несмотря на то, что свет, идущий от «испаряющей» диск звезды, примерно в 10000 раз слабее, по сравнению со светом звезд, которые считаются «классическими» примерами звезд, испаряющих протопланетные диски соседних небольших звезд.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Источник

Открыты самые обширные магнитные поля во Вселенной

Немецкие астрономы при помощи 100-метрового Эффельсбергского радиотелескопанаблюдали несколько скоплений галактик. У границ этих гигантских скоплений темной материи, звездных систем (включая галактики), горячего газа и заряженных частиц исследователи обнаружили магнитные поля, демонстрирующие исключительную упорядоченность на расстояниях порядка многих миллионов световых лет. Это делает обнаруженные магнитные поля самыми обширными из структур такого рода во Вселенной, известных ученым.

Скопления галактик являются крупнейшими гравитационно связанными структурами во Вселенной. Столкновения между скоплениями галактик приводят к ударному сжатию горячего газа, наполняющего скопления галактик, а также их магнитных полей. Результирующие дугообразные структуры, называются реликтами (relics) и выделяются своим радио- и рентгеновским излучением. С момента их первого открытия, пришедшегося на 1970 г., и до настоящего времени эти структуры были обнаружены примерно в 70 скоплениях галактик, однако на самом деле их может быть намного больше, считают ученые. Реликты указывают на гигантские газовые потоки, которые непрерывно формируют структуру Вселенной.

Радиоволны являются характерными признаками реликтов. Сжатие магнитных полей приводит к упорядочению силовых линий, что также оказывает влияние на излучаемые радиоволны. Если говорить точнее, излучение становится линейно поляризованным.

Линейно поляризованное излучение, идущее со стороны реликтов, было обнаружено в новом исследовании в четырех из наблюдаемых скоплений галактик; в одном из этих скоплений реликты были обнаружены впервые. «Мы открыли самые обширные из известных на сегодняшний день упорядоченных магнитных полей Вселенной, простирающиеся на расстояние порядка 5-6 миллионов световых лет», - сказала Майя Кьердорф (Maja Kierdorf) из Радиоастрономического института Макса Планка, Германия, главный автор нового исследования, главный автор нового исследования.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник

Ультрафиолетовый фон Вселенной объясняет проблему нехватки небольших галактик

Астрономы разработали способ обнаружения ультрафиолетового фона Вселенной, который может помочь объяснить, почему в нашей Вселенной настолько мало небольших галактик.

УФ-излучение невидимо для глаза, однако трансформируется в красный свет при взаимодействии с газом.

Международная команда астрономов под руководством ученых из Даремского университета, Соединенное Королевство, теперь нашла способ измерять уровень этого излучения при помощи инструментов, находящихся на Земле.

Исследователи говорят, что их метод может быть использован для измерения эволюции УФ-фона Вселенной, что поможет оценить его подавляющее воздействие на процессы формирования галактик небольшого размера.

УФ-излучение – один из типов излучения, испускаемого многими звездами, в том числе нашим Солнцем – наполняет собой, как было обнаружено, почти всю Вселенную и оказывает воздействие на небольшие галактики, лишая их газа, из которого могут формироваться звезды, и тем самым ограничивая их рост.

Считается, что именно эти процессы объясняют, почему некоторые более крупные галактики, такие как наш Млечный путь, имеют меньше небольших галактик, чем могли бы иметь.

Сами эти крупные галактики защищены от воздействия УФ-лучей толстыми облаками пыли, окружающими, как правило, такие галактики.

В новом исследовании группа ученых во главе с доктором Мишелем Фумагалли (Michele Fumagalli) из Института вычислительной космологии Даремского университета направила инструмент Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), установленный на Очень большом телескопе, расположенном в Чили, на галактику UGC 7321, лежащую на расстоянии 30 миллионов световых лет от Земли, и по спектру света, исходящего из этой галактики, составить карту распределения красного света, производимого УФ-излучением, проходящим сквозь газовые облака в этой галактике.

Исследование вышло в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

Американский геофизик Стивен Майерс выдвинул теорию о столкновении Земли и Марса

В научном популярном журнале «Scientific American», в исследованиях американского ученого геофизика Стивена Майерса (Stephen Meyers) говорится, что через несколько миллиардов лет может произойти столкновение Земли и Марса.

В ходе своих научно-исследовательских работ, Стивен вместе со своей командой пришли к единогласному выводу, что нашей Солнечной системе свойственна хаотичность. Почему? Они обнаружили первое реальное и твердое, без сомнений геологическое доказательство, подтверждающее эту теорию. Под хаотичностью Солнечной системы, в их исследованиях подразумевается математическое значение этого слова. Согласно этому значению, на будущее Солнечной системы напрямую влияют первоначальные условия. То есть, даже незначительные изменения, на первый взгляд случайно произошедшие на планетарных орбитах, могут быть следствием едва уловимых гравитационных взаимодействий среди объектов в Солнечной системе.

Как Вы уже наверное догадались на что это похоже, известный всем "эффект бабочки". Аналогичный тому феномен. Вся суть его состоит в том, что бабочка, пролетая, допустим, над водами Индийского океана, взмахом своих крыльев, может кардинально повлиять на метеоусловия в Северной Америке. К примеру, через несколько дней материк может настигнуть цунами.

Здесь, Майерс с коллегами из Висконсинского университета Мадисона в США, обнародовали доказательство в виде пород горной местности штата Колорадо. В эту породу входят осадочные слои, которые свидетельствуют об изменениях климата, вызванных колеблющимся количеством солнечного света, поступающего на поверхность планеты Земля.

По отраженным в журнале «Scientific American» результатам исследований, приблизительно на протяжении последних пятидесяти миллионов лет, Земная орбита видоизменяла свои формы с периодом около 2,4 миллиона лет. А это, в свою очередь, оказывало влияние на климатические изменения с аналогичной периодичностью.

Но несмотря на это, ученым составом команды Стивена Майерса, были изучены образцы горных пород в Колорадо. В результате они заключили, что около восьмидесяти пяти миллионов лет назад периодичность климатических изменений составляла точно в два раза меньше - 1,2 миллиона лет. Они так же считают, что на этом сказалось некоторое взаимодействие Марса и Земли, что вполне предполагаемо для хаотичной Солнечной системы.

Именно поэтому есть вероятность, хоть и ничтожно маленькая, что в очень далеком будущем произойдет столкновение Земли и Марса.

Источник

Глава РАН: достижения современной физики помогут развивать здравоохранение

МОСКВА, 21 мар — РИА Новости. Применение достижений современной физики поможет решать серьезные задачи в здравоохранении, а разработанная с участием Российской академии наук программа "Физика — медицине" позволит объединить усилия академических ученых разных специальностей, заявил глава РАН Владимир Фортов.

Выступая во вторник на заседании Совета при президенте РФ по стратегическому развитию и приоритетным проектам, Фортов привел примеры технологий, применение которых в здравоохранении "откроет очень большие возможности". Это плазменные технологии для уничтожения бактерий, устойчивых к антибиотикам, а также фемтосекундные лазеры, обладающие очень короткой длительностью импульса, и которые эффективны, в частности, для лечения глазных болезней.

 По словам Фортова, физики с удовольствием поработали над программой "Физика — медицине". "Она очень обширная. Это реальный шаг к объединению нас (в Академии наук — ред.) в трех направлениях — сельскохозяйственном, медицине и естественном", — добавил глава РАН.

"По нашему мнению, эту программу хорошо бы как-то поддержать, если это возможно", — сказал Фортов.

Источник

Стволовые клетки быстрее размножаются в космосе

Выращивание значительных количеств человеческих стволовых клеток за короткий период времени может привести к прорывам в лечении инсультов и других заболеваний. Ученые отправляют стволовые клетки на Международную космическую станцию, чтобы проверить, смогут ли эти клетки быстрее размножаться в условиях микрогравитации без каких-либо побочных реакций.

Терапевтические применения стволовых клеток требуют сотни миллионов их, и в настоящее время ученые не имеют инструмента, позволяющего выращивать эти клетки в таких количествах. В проведенных ранее исследованиях было показано, что микрогравитация может оказать положительное влияние на скорость размножения стволовых клеток, и теперь в орбитальной лаборатории проводятся эксперименты, связанные с выращиванием стволовых клеток.

Некоторые типы стволовых клеток растут быстрее в имитированных условиях микрогравитации согласно Аббе Зубаиру (Abba Zubair), исследователю из Клиники Мейо, США. Зубаир является руководителем исследовательского проекта Microgravity Expanded Stem Cells investigation, в рамках которого на борту МКС выращивают стволовые клетки для их последующего изучения на Земле в клинических исследованиях.

Стволовые клетки человека представляют собой клетки, которые ещё не трансформировались в специализированные клетки, выполняющие определенную функцию, поэтому стволовые клетки могут быть превращены в клетки самых различных типов, обновляя и восстанавливая тем самым ткани человека в течение его жизни. Стволовые клетки в органах человеческого тела делятся и превращаются в специализированные клетки, регенерируя таким образом ткани.

Источник

Астрономы исследуют таинственную изолированную «звездную колыбель»

Астрономы изучили таинственный изолированный комплекс звездных скоплений, получивший обозначение SH2, который расположен в галактике NGC 1316 (также известной как Печь А). Эти результаты дают ценную информацию о природе изученного комплекса.

Расположенная на расстоянии примерно 62 миллиона световых лет от нас в созвездии Печь, галактика NGC 1316 является одним из самых ярких в радиодиапазоне источников на небе, классифицированным как линзовидная галактика. В то время как в этой галактике в основном преобладают старые звезды и звезды среднего возраста, комплекс SH2 демонстрирует неожиданно высокий уровень формирования молодых звезд.

Этот необычный изолированный комплекс звездных скоплений расположен на южном краю галактики NGC 1316. Этот комплекс, имеющий морфологию кольца и возраст порядка 100 миллионов лет, включает примерно 100 молодых скоплений звезд.

В новом исследовании команда астрономов во главе с Томом Ричтлером (Tom Richtler) из Университета Консепсьона, Чили, провела наблюдения комплекса SH2 при помощи инструмента Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS), установленного на Очень Большом Телескопе Европейской южной обсерватории.

Основная гипотеза, проверяемая в этом исследовании, состояла в том, что комплекс SH2 представляет собой карликовую галактику, падающую на галактику NGC 1316. В пользу этой версии говорили размер этого объекта и ряд других характерных признаков.

Однако результаты наблюдений, а в частности данные, свидетельствующие о высокой металличности материала комплекса SH2, не подтвердили выдвинутое предположение. Команда Ричтлера теперь склоняется к тому, что объект SH2 представляет собой молекулярное облако (которое могло образоваться при столкновении между галактиками примерно 2 миллиарда лет назад), в котором примерно 100 миллионов лет назад начался процесс интенсивного звездообразования.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Источник

«Текстурированные» бури на поверхности Марса

Астрономы, изучающие Марс, впервые заметили желтые облака на его поверхности еще в 1970-е гг. Сегодня эти былевые бури на поверхности Марса хорошо известны науке. Такие бури могут демонстрировать различимую структуру, включающую волны, полосы или струи. Бури с такими различимыми элементами структуры носят название «текстурированных пылевых бурь» (textured dust storms) и образуются в результате мощных ветров или других погодных эффектов, поднимающих в воздух пыль в атмосфере Марса. Несмотря на то, что человечество уже накопило большой багаж знаний о Красной планете, многие детали, связанные с текстурированными бурями на поверхности Марса, остаются для исследователей загадкой. Например, до сих пор науке неизвестно, как различные виды текстурированных бурь распределены по поверхности Марса, когда частота их появления возрастает или как много пыли во время этих бурь поднимается в воздух.

В новой работе астроном Хуэйкун Ван (Huiqun Wang) и двое его коллег проанализировали снимки, сделанные при помощи космического аппарата НАСА Mars Global Surveyor (MGS), показав, что среди более чем 3995 текстурированных пылевых бурь, произошедших на Марсе в период с 1999 по 2006 гг., следует выделять три крупных категории: «галечной», «диффузной» и «струистой» текстур.

Согласно Вану и его команде три эти основных типа текстурированных пылевых бурь распределяются по поверхности Марса и по сезонам на планете неслучайным образом. Так, «диффузные» бури чаще возникают в низких широтах и могут объясняться вертикальными потоками ветров, дующих в этих областях поверхности планеты. Бури «галечной» текстуры чаще можно увидеть в южных средних широтах – это означает, что эти области характеризуются более высокой интенсивностью завихрений потоков, по сравнению с северными средневысокими широтами.

Эти новые результаты дают ценные сведения о связи между типом текстуры бури и метеорологическими условиями, что может повысить точность оценки климата Марса.

Исследование вышло в журнале Advances in Space Research.

Источник

НАСА испытывает новый марсианский ровер в чилийской пустыне

Пустыня Атакама в Чили хорошо известна своими астрономическими обсерваториями. Высокое расположение этой области относительно уровня моря и редкие осадки позволяют почти непрерывно проводить отсюда астрономические наблюдения.

Однако климатические условия в этой пустыне также хорошо подходят для имитации условий марсианской поверхности. В этих суровых, сухих условиях, под воздействием мощного ультрафиолетового излучения, жизнь существует в основном в форме колоний микроорганизмов, прячущихся под землей или внутри камней.

Команда ученых НАСА, работающая в рамках проекта под названием Atacama Rover Astrobiology Drilling Studies (ARADS), недавно закрыла свой второй сезон испытаний ровера под названием KREX-2 в Чили. Тридцать пять исследователей, ученых, инженеров и техников провели около одного месяца, тестируя первый образец этого ровера, отправляя его выполнять различные миссии, в которых активно использовались сверлильная установка робота и его инструменты для поисков жизни. В результате этой работы команда смогла подтвердить техническую осуществимость и научную ценность миссии по поиску следов жизни на Марсе.

Проведенные командой испытания ровера KREX-2 включали тестирование сверлильной установки, двигательной системы, а также роботизированной руки. Робот оснащен легкой, маломощной сверлильной установкой, позволяющей проникнуть в грунт на глубину до двух метров, а также роботизированной рукой для переноса образцов. В этом году команда протестировала также три инструмента по поиску жизни, носящие названия Wet Chemistry Laboratory (НАСА), Signs of Life Detector (Испанский астробиологический центр) и Microfluidic Life Analyzer (НАСА). Тесты, проведенные при помощи этих инструментов в чилийской пустыне показали, что экстремально засушливые условия в ней существуют уже на протяжении 10—15 миллионов лет.

Экспедиция ARAD этого года стала вторым из четырех запланированных ежегодных тестов, которые будут проводиться вплоть до начала 2019 г.

Источник

Предложен действенный способ защиты от космической радиации

Физики из Университета Центральной Флориды (США) предложили новый способ защиты астронавтов от радиации в дальнем космосе. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Advances in Space Research.

По мнению ученых, содержащиеся в астероидах глины богаты водородом. Благодаря этому они обеспечивают более высокую (примерно на десять процентов), чем алюминий, защиту пилотируемых кораблей от потоков протонов и космических лучей.

Исследователи предлагают создать на основе подобной глины композитный материал. Предполагается, что он будет использован либо в качестве обшивки космических кораблей, либо как составная часть скафандров.

Для добычи глины на астероидах авторы предлагают задействовать роботов, но не раскрывают механизмы организации подобной миссии. По их мнению, использование материи небесных тел позволяет экономить на стоимости крупных исследовательских инициатив по исследованию дальнего космоса.

Главную опасность для человека, находящегося вне магнитосферы Земли, представляют космические лучи и потоки заряженных частиц от Солнца (прежде всего протонов). Они стимулируют развитие раковых заболеваний и мутаций.

Источник

"Кассини" увидел "фонтаны" пузырьков в углеводородных морях Титана

МОСКВА, 16 мар – РИА Новости. Новые снимки морей Титана, полученные зондом "Кассини" в феврале этого года, указывают на наличие гигантских "фонтанов" из пузырьков из азота в углеводородных морях этого спутника Сатурна, сообщает Лаборатория реактивного движения НАСА.

"Наши коллеги просчитали то, как хорошо растворяется азот в углеводородах, и показали, что пузырьки из этого газа могут действительно возникать в морях Титана, и должны встречаться в них чаще, чем мы подозревали. По сути, все это выглядит так, как будто озера и моря Титана "дышат" азотом. Когда они охлаждаются, они вбирают в себя азот, словно "вдыхая" его, а при потеплениях они его "выдыхают", — рассказывает Майкл Маласка (Michael Malaska) из Лаборатории реактивного движения НАСА.

На данный момент Титан является единственным известным в Солнечной системе, помимо Земли, небесным телом с водоемами на поверхности планеты. За 12 лет работы на орбите Сатурна, зонд НАСА "Кассини" и спускаемый модуль "Гюйгенс" обнаружили десятки озер, рек и даже морей на Титане, а также открыли загадочные временные острова, периодически исчезающие и появляющиеся на поверхности морей.

Точный химический состав этих озер, предположительно заполненных углеводородами, оставался тайной до прошлого года, когда ученые впервые оценили содержимое Лигеи, крупнейшего моря Титана, используя радар "Кассини". Его "воды", как оказалось, полностью состоят из метана, дно покрыто экзотической слизью из соединений азота, а берега представляют собой углеводородные болота.

Маласка и его коллеги раскрыли еще одну крайне необычную особенность этих "водоемов", изучая данные, собранные "Кассини" во время предпоследнего в его жизни пролета мимо Титана, который состоялся в середине февраля этого года.

Эти данные раскрыли крайне странную вещь – оказалось, что доли метана, этана и ряда других веществ сильно варьировались от места к месту. Эти вариации, как рассказывает Маласка, указали на крайне экзотическую природу тех структур, которые ученые раньше считали островами.

На самом деле, как сейчас считают планетологи НАСА, эти острова на самом деле являются не сушей, а гигантскими "фонтанами" пузырьков из глубин морей Титана, которые возникают в тех точках, где метан перемешивается с этаном в результате выпадения дождей или таяния этанового льда на дне.

В таких условиях, как показали эксперименты физиков в лабораторном аналоге морей Титана, молекулы азота резко теряет способность растворяться в смеси метана и этана, и в результате этого они выделяются из жидкости и превращаются в пузырьки. Нечто похожее можно наблюдать дома, если нагреть водопроводную воду  —  она в определенный момент времени станет белесой, так как в ней тоже начнут образоваться пузырьки газа.

Поэтому, благодаря наличию дождей на Титане и циклов погоды, в его водах могут фактически постоянно возникать такие "фонтаны" из пузырьков, которые будут быстро подниматься на поверхность его морей и формировать целые поля из подобных пузырей, многие из которых, по всей видимости, увидел "Кассини" в ходе прошлых пролетов мимо Титана.

Почему это важно? Если в морях Титана действительно рождаются такие пузырьки, то посадка зонда на их поверхность может закончиться катастрофой — их толща будет прогрета двигателями посадочного модуля, в результате чего азот резко высвободится из метановых "вод" моря и возникнет мощная струя газа, которая может уничтожить космический аппарат. Защита от таких "выбросов", как заключают ученые, будет важным компонентом для последующих миссий на Титан.

Источник

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

МОСКВА, 16 мар – РИА Новости. Ученые из Сибири разработали сверхстабильный лазер для атомных часов, который позволит российским физикам создать устройства для измерения времени, не уступающие в точности западным аналогам, говорится в статье, опубликованной в Journal of Physics: Conf. Series.

"Мы стремимся к достижению относительной погрешности уровня 10 в минус 17 степени  — 10 минус 18 степени, что соответствует лучшим мировым достижениям в этой области. Создание глобальной сети таких лазеров и часов на их основе позволит составить точную карту гравитационного поля Земли и даже "увидеть" прохождение волн загадочной темной материи через планету", — рассказал Алексей Тайченачев, директор Института лазерной физики СО РАН, чьи слова приводит Российский научный фонд.

Как правило, в атомных часах два иона находятся в электромагнитной "ловушке" на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. Ученые "стреляют" по ионам из лазера, и взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния — условные ноль и единицу. Колебания между этими состояниями и есть отсчет времени. Подобные конструкции позволяют достичь невероятной точности измерения времени — современные атомные часы начинают отставать или спешить на секунду лишь через миллиарды лет.

Для их работы нужны достаточно точные "обычные" часы, а также сверхстабильный источник лазерного излучения. Они необходимы для того, чтобы испускать лазерные вспышки через четко отмеренные промежутки времени и определять момент, когда ион поглощает лазерный импульс, а затем повторно испускает его. Предел точности самых "продвинутых" атомных часов сегодня задается именно тем, что "чистоту" и качество лазерных импульсов крайне сложно повышать.

Российским ученым удалось улучшить качество лазерных пучков и точность его работы, привязав частоту импульсов лазера к так называемым "запрещенным переходам"  – набору особых энергетических уровней в атомах, куда их электроны попадают крайне редко при поглощении или излучении ими энергии. Как обнаружили сибирские физики, атомы магния и ряда редкоземельных металлов можно заставить осуществлять такие переходы, если поместить их в источник слабого магнитного поля.

Так как эти переходы происходят при очень специфических условиях, частота излучения лазера, привязанная к ним, будет очень стабильной и предсказуемой при сверхнизких температурах, близких к абсолютному нулю. На текущий момент методика российских ученых позволяет достичь погрешности измерений в 10 в минус 16 степени, однако в будущем ее можно будет улучшить на два порядка, используя экспериментальные методики измерения спектра лазерных лучей.

Источник