Статьи в журнале «Eos. Earth & Space Science News» 2020 г.

1. Рейчел Кроуэлл. Разыскивается Великий Похититель галактик: Млечный Путь (Rachel Crowell, Wanted for Grand Theft Galaxy: The Milky Way) (на англ.) том 101, №1, 2020 г., стр. 8 в pdf - 228 кб
   «Млечный Путь, вероятно, украл несколько маленьких галактик. (...) В общей сложности, в настоящее время с Млечным Путем связано семь маленьких галактик, включая Малое Магелланово Облако, которые, как подтвердили исследователи, когда-то вращались вокруг Большого Магелланова Облака (БМО). (...) Восемь дополнительных гномов [галактик], по-видимому, имеют историю обращения вокруг Большого Магелланова Облака, но для подтверждения этих возможных взаимосвязей необходима дополнительная работа, отмечают исследователи. (...) Исследователи сравнили эти данные [Миссия Европейского космического агентства Gaia] с «образцом пяти космологических симуляций масштабирования систем галактик-хозяев с массой БМО» из проекта «Обратная связь в реалистических средах» (FIRE). Метод увеличения масштаба FIRE позволяет исследователям создавать галактические образования высокого разрешения. (...) Симуляция FIRE предсказывала присутствие от 5 до 10 светящихся спутниковых галактик, вращающихся вокруг масс-хозяев с массой Большого Магелланова Облака, [Итан] Ян [аспирант астрономии в Универе Калифорнии, Риверсайде и ведущий автор исследования, опубликованном в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2019], говорит, что Галактики, похожие на Млечный Путь, имеют примерно вдвое больше таких спутников, хотя Млечный Путь в 10 раз больше, чем БМО. (...) Один из таких [мелкомасштабных космологических] вопросов заключается в том, как решить проблему пропущенных спутников: расхождение между большим количеством спутниковых галактик, предсказываемых с помощью симуляций на орбите Млечного Пути, и меньшим числом наблюдаемых спутников. (...) Ян планирует использовать новые симуляции для изучения дополнительных вопросов о спутниках Большого Магелланова Облака, того, как они образуются и при каких условиях они перестают образовывать звезды».
   
2. Хавьер Барбузано. Новый тип шторма на Сатурне (Javier Barbuzano, New Type of Storm Spotted on Saturn) (на англ.) том 101, №1, 2020 г., стр. 10-11 в pdf - 275 кб
   «Если мы посмотрим мимо колец Сатурна, то увидим, что поверхность планеты имеет мало отличительных черт. (...) Иногда, однако, поверхность Сатурна освещается яркими белыми пятнами. Это штормы, которые образуются, когда водяные облака во внутренней части слоя атмосферы - на 200 километров ниже видимой поверхности - нагреваются и поднимаются, подобно летнему шторму в любой точке Земли, но в большем масштабе. До недавнего времени исследователи наблюдали только два типа сатурнианских штормов. Маленькие, обычно 2000 километров диаметром, выглядят как нерегулярные яркие облака и длятся в течение нескольких дней. Действительно большие из них известны как большие белые пятна. Это чудовищные бури до 20 000 километров в поперечнике - достаточно большие, чтобы покрыть всю Землю - которые могут сохраняться до нескольких месяцев. Но в 2018 году на поверхности окольцованной планеты появился шторм нового типа. Вместо гигантского пятна, четыре шторма среднего размера появились в последовательности на немного разных широтах вблизи северного полюса. (...) штормы переместились на разных скоростях, вероятно, под влиянием местных ветров на их соответствующих широтах. Это вызвало несколько сближений. (...) Эти взаимодействия в конечном итоге изменили всю широтную полосу, превратив её в светлую полосу вблизи северного полюса. Группа сохраняется и сегодня, хотя последний шторм исчез в октябре 2018 года. (...) первое свидетельство того, что что-то происходит в атмосфере Сатурна, пришло из снимка, сделанного астрономом-любителем в Бразилии. (...) [Агустин] Санчес-Лавега [планетолог из Университета Страны Басков в Испании] и его команда также собрали наблюдения с космического телескопа Хаббла и 2,2-метрового телескопа в Калар-Альто, Испания. Они также смогли использовать изображения Кассини, который упал на Сатурн в сентябре 2017 года, но показал циклонический вихрь, где возникла первая буря. (...) Члены команды также использовали компьютерное моделирование для измерения энергии, необходимой для генерации штормов. Они пришли к выводу, что это были промежуточные штормы, также с точки зрения энергии, для формирования которых требовалось примерно в 10 раз больше энергии, чем для типичного небольшого шторма, но примерно в 100 раз меньше энергии, чем для больших белых пятен. Тем не менее, команда не знает много о механизме, который приводит эти и другие штормы на Сатурне. Такие вопросы, как, почему они появляются в определенных широтах, почему они наблюдаются только в северном полушарии, или почему большие белые пятна появляются примерно каждые 60 лет, открыты для обсуждения. (...) «Мы надеемся, что космический телескоп Джеймса Вебба позволит нам видеть в инфракрасном диапазоне, как происходят эти бури и другие явления, характеризующие химический состав, чтобы мы могли создать его на модели», - сказал Санчес-Лавега. "- Статья основана на отчете в Nature Astronomy, 2019.
   
3. Бас-ден-Хонд. Эйнштейн говорит: это 309,7-метровые часы) (Bas den Hond, Einstein Says: It's 309.7-Meter O'Clock) (на англ.) том 101, №1, 2020 г., стр. 18-23 в pdf - 637 кб
   «Флоты геолокационных спутников, таких как GPS-созвездия, теперь позволяют людям с приемником определять, где они находятся в пределах нескольких метров или, с помощью современного оборудования, миллиметров. Радиотелескопы отслеживают движение континентальных плит, на которых они покоятся, миллиметр в миллиметр, глядя в унисон на квазары - активные галактические ядра на расстоянии миллиардов световых лет - в процессе, называемом очень длинной базовой интерферометрией (VLBI). Но этого недостаточно. Вот почему [Якоб] Флери [профессор Лейбницкого университета в Ганновер, Германия], с коллегами по всему миру, стремится включить в геодезию наиболее продвинутую доступную теорию пространства и времени: общую относительность. (...) Предположим, [Карл Фридрих] Гаусс [известный немецкий математик, который был назначенный исследовать Королевство Ганновер, покрыв его воображаемыми треугольниками], в 1819 году установил часы рядом с его камнем триангуляции на Каленберге (холме в районе Ганновера), часы, которые сохраняли идеальное время е. Предположим, он отправил идентичные часы в портовый город Бремерхафен на 161 км к северу и 309,7 м вниз до уровня моря. К настоящему времени, спустя 200 лет, эти часы будут не идентичны. Часы у кромки воды будут немного отставать, примерно на 0,002 секунды. Но это не было бы неправильно. Это было бы просто измерять время в другом пространстве, ближе к центру Земли, то есть глубже в гравитационном колодце. В физическом плане часы будут идти при более низком гравитационном потенциале. (...) Инновации поражают воображение. Атомные часы стали настолько хорошими, измеряя время с такими небольшими ошибками и с такой стабильностью, что гравитационное замедление времени может фактически наблюдаться между часами при знакомых земных различиях высоты. Лучшие на сегодняшний день часы, построенные в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) в США, используют свет, излучаемый атомами иттербия, стимулируемый лазерным излучением. Длина волны света или его частота настолько стабильны, что эти часы теряют или получают только 1,4 х 10 ^-18 секунды за секунду, что в сумме дает ошибку менее 1 секунды за возраст Вселенной. (...) Если два идентичных тактовых генератора не синхронизированы, вы фактически измеряете разницу в их локальных гравитационных полях. И эта разница необходима для любого правильного описания их разницы в высоте. (...) две поверхности используются для представления формы Земли. Одним из них является эталонный эллипсоид, сплюснутая сфера, которая по сути является улучшенной версией классического глобуса, стоящего в библиотеках и аудиториях. Он выполняет ту же функцию: указывать местоположения по широте и долготе. (...) В дополнение к широте и долготе измерения GPS обеспечивают высоту относительно этого эллипсоида. Однако, чтобы иметь смысл, эти высоты должны быть пересчитаны для обозначения более физически значимой формы Земли: геоида. Геоид представляет собой поверхность с постоянным гравитационным потенциалом - энергией, которая потребуется для подъема 1 кг с центра Земли на этот уровень. Геоид - эллипсоид, но имеет холмы и долины, потому что масса неравномерно распределена в ядре, мантии, океане, коре и атмосфере Земли. Геоид в идеале соответствовал бы уровню моря. (...) Измерение высоты по отношению к геоиду гарантирует, что вы не будете рассчитывать самопроизвольное течение воды между местами на равных возвышениях или даже в гору, что возможно, когда высоты рассчитываются с использованием эллипсоида. В идеале высота относительно геоида (динамическая высота) выражается не в метрах, а в джоулях на килограмм (единицы энергии на единицу массы), чтобы учесть различную силу притяжения Земли на разных высотах. Для создания карты эллипсоида - это поверхность, которую нужно использовать (...) Чтобы добавить высоту любого местоположения к таким картам, необходимо пересчитать высоту, которую GPS предоставляет как расстояние до того места, где геоид находится в этом месте, над или ниже эллипсоида. Вот где начинаются измерения силы тяжести. До сих пор такие измерения проводились для крупномасштабных деформаций геоида спутниками (...) Локальные измерения выполняются с самолетов и на земле с помощью гравиметров (...) многообещающее дополнение к этому арсеналу, потому что они позволяют непосредственно измерять сам гравитационный потенциал. (...) стронциевые часы (...) имеют точность 2-3 х 10 ^-17, что соответствует точности на уровне дециметра по высоте. В последнее время стали доступны переносные часы из стронция (...) Транспортируя сигналы часов по соединениям из стекловолокна и через спутники, исследователи предусматривают создание сетей часов, измеряющих гравитацию в реальном времени для геодезических и геофизических целей. Для многих из этих приложений технология все еще должна развиваться. (...) Более высокая точность поставит релятивистскую геодезию в один ряд с измерениями GPS (...). С точностью до миллиметра измерения высоты на основе часов могут использоваться гораздо больше, чем карты и проекты гражданского строительства. «Одной из самых важных вещей будут изменения гравитации во времени», - сказал Флери. «Взять вулкан: все эти процессы, происходящие внутри, приводят к крошечным изменениям гравитации. Вы можете реально наблюдать за тектоникой. (...)»
   
4. Альфред Макьюен и др. У Ио есть океан магмы? (Alfred McEwen et al., Does Io Have a Magma Ocean?) (на англ.) том 101, №1, 2020 г., стр. 24-30 в pdf - 574 кб
   «Приливный нагрев, вызванный гравитационными взаимодействиями между соседними звездами, планетами и лунами, является ключом к тому, как развивались многие миры в нашей солнечной системе и за ее пределами. Сильно нагретая луна Юпитера Ио, например, испытывает объемные извержения лавы (...) Любезность приливного нагрева. (...) Приливное нагревание возникает в результате изменения гравитационного притяжения между родительской планетой и близкой луной, которая вращается вокруг этой планеты по некруглой орбите. (...) Эти затягивающие и расслабляющие реакции гравитационное притяжение изменяет форму орбитальной луны в течение каждого витка и генерирует внутреннее трение и тепло, когда скала, лед и вязкая магма столкаются и текут. (...) Величина и фаза вызванной приливом деформации луны зависят от её внутренней структуры. Предполагается, что тела с непрерывными жидкими областями под поверхностью, такие как подземные воды или магматический океан, будут демонстрировать более значительные приливные реакции и, возможно, отличительный параметр вращения по сравнению с телами без этих больших областей жидкости. Приливная деформация, таким образом, является центральной для понимания энергетического баланса луны и исследования ее внутренней структуры. (...) Насколько мы знаем, в нашем понимании приливного нагревания остаются фундаментальные пробелы. На семинаре Института космических исследований им. Кека в октябре 2018 года участники обсудили текущее состояние знаний о приливном нагреве, а также о том, как будущие миссии космического аппарата по отбору целей солнечной системы могут помочь устранить эти пробелы. Каждый раз, когда Ганимед вращается вокруг Юпитера один раз, Европа завершает две орбита, а Ио - четыре витка. Этот резонанс 1: 2: 4 был открыт Пьером-Симоном Лапласом в 1771 году, но его значение было осознано только через 200 лет, когда Peale et al. опубликовал [в 1979 г.] свое предсказание о том, что резонанс приведет к приливному нагреву и таянию Ио, как раз перед тем, как миссия Вояджер-1 обнаружила активный вулканизм Ио. (...) Вояджер 1 показал горы высотой более 10 километров. Это говорит о том, что Ио имеет толстую холодную литосферу, образованную быстрым вулканическим всплытием и оседанием слоев земной коры. (...) Система Юпитера обеспечивает наибольший потенциал для нашего понимания приливного нагревания в ближайшие несколько десятилетий. Это связано с тем, что Europa Clipper НАСА и исследовательская программа Европейского космического агентства Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) проведут углубленные исследования Европы и Ганимеда в 2030-х годах (...) Однако наше понимание этой системы будет по-прежнему ограничено, если не будет это также специальной миссии с близкими встречами Ио. (...) За пределами нашей солнечной системы приливный нагрев экзопланет и их спутников значительно увеличивает общий обитаемый объем в галактике. (...) Крайне вулканические экзопланеты считаются первоочередными целями для будущих исследований, потому что они, вероятно, демонстрируют различные составы и стили извержения вулкана. (...) Семинар Института космических исследований им. Кека определил пять ключевых вопросов для будущих исследований. [1] Что вулканические извержения говорят нам о планетарных недрах? (...) Вулканизм особенно важен для изучения внутренних планет, так как он дает образцы из глубины и показывает, что внутренней энергии достаточно, чтобы расплавить внутреннюю часть. Стили извержения накладывают важные ограничения на плотность и распределение напряжений в недрах. (...) [2] Как приливная диссипация распределяется между твердыми и жидкими материалами? (...) Отклик рассеивания планетарных материалов зависит от их микроструктурных характеристик, таких как размер зерна и распределение расплава, а также от сроков воздействия. (...) сейсмические волны [на Земле] имеют гораздо меньшие амплитуды напряжений и гораздо более высокие частоты, чем приливные, поэтому тип воздействия, относящийся к приливно-отапливаемым мирам, остается экспериментально мало изученным. (...) [3] Есть ли у Ио океан магмы? Чтобы понять динамику Ио, например, прилив, который происходит во внутреннем пространстве, нам нужно лучше понять его внутреннюю структуру. (...) Одним из способов изучения этого является магнитные измерения. (...) Второй метод исследования внутренней части Ио - это наука о гравитации (...) [4] Находится ли система Лапласа Юпитера в равновесии? (...) Вращательная энергия Юпитера преобразуется в комбинацию потенциальной гравитационной энергии (на орбитах спутников) и тепла посредством рассеяния как на планете, так и на ее спутниках. Тем не менее, мы не знаем, находится ли эта система в настоящее время в равновесии или изменяются ли периодическая миграция, скорость нагрева и вулканическая активность с течением времени. (...) Способ проверки того, что система находится в равновесии, состоит в измерении скорости изменения большой полуоси для трех лун в резонансе Лапласа. Если система находится в равновесии, масштаб приливной миграции должен быть одинаковым для всех трех лун. (...) [5] Могут ли стабильные изотопы дать нам представление о долгосрочном развитии приливно-горячих систем, отчасти потому, что их геологическая активность разрушает более старые геологические данные. Изотопные отношения, которые сохраняют долгосрочные записи процессов, обеспечивают потенциальное окно в эти истории. (...) [Миссии на луну] Одним из наиболее важных измерений, выполненных во время этих миссий [Europa Clipper and JUICE], может быть точность измерения дальности во время близких полетов для обнаружения изменений на орбитах Европы, Ганимеда и Каллисто, что предоставит ключевое ограничение на равновесие системы Юпитера, если мы можем получить сопоставимые измерения Ио. (...) Самым многообещающим способом решения пяти ключевых вопросов, отмеченных на семинаре Института космических исследований им. Кека, является новая миссия космического аппарата, которая позволит совершить несколько близких облетов Ио в сочетании с лабораторными экспериментами и наземными телескопическими наблюдениями".
   
5. Тимоти И. Мельбурн и др. Сейсмические датчики на орбите (Timothy I. Melbourne et al., Seismic Sensors in Orbit) (на англ.) том 101, №1, 2020 г., стр. 32-37 в pdf - 889 кб
   «Видно используемые в навигационных целях наземные приемники GNSS [Global Navigation Satellite Systems], которые в последние годы получили широкое распространение во всем мире, теперь предлагают полезные инструменты для быстрой и точной характеристики сильных землетрясений - в дополнение к традиционным сетям сейсмического обнаружения - как и многие другие стихийные бедствия. (...) сейсмический мониторинг, основанный на измерениях GNSS, был введен в действие в течение последних нескольких лет с использованием непрерывно собираемых данных о местоположении с более чем тысячи наземных станций, число которых постоянно растет в глобальной системе координат с точностью до нескольких сантиметров в течение 1-2 секунд после получения данных в полевых условиях. В Соединенных Штатах эти данные поступают в центры геологической службы США (USGS) и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), они отвечает за генерацию и выдачу ранних предупреждений о землетрясениях и цунами. (...) Было ли это [землетрясение] магнитудой 7, дюжина или около того? Станции GNСС, расположенные вдоль примерно 30-километрового участка побережья, могут в разумных пределах переместиться на несколько десятков сантиметров в течение полминуты, тогда как событие с магнитудой 8 - или «полный разрыв» магнитудой 9 [на пределе] по всей зоне субдукции [например] от Калифорнии до Британской Колумбии - переместит сотни станций GNSS [Зона субдукции] на много метров. (...) Последовательность землетрясений, произошедших в июле 2019 года в зоне сдвига в восточной Калифорнии вблизи Риджкреста в восточной пустыне Мохаве, обеспечила первую демонстрацию возможностей сейсмического мониторинга на основе GNSS. (...) Данные с этих станций указывают на то, что главный удар магнитудой 7,1 5 июля [2019 г.] вызвал косейсмические смещения до 70 сантиметров менее чем за 30 секунд до начала проскальзывания разлома. (...) Задержка между моментом сбора данных в пустыне Мохаве и их прибытием и обработкой позиции в Университете Центрального Вашингтона составляла менее 1,5 секунд, что составляет часть времени разрыва самой ошибки. (...) смещения в реальном времени были точными с точностью до 10% от постобработанных «истинных» смещений, рассчитанных по дневным позициям. (...) Эти возможности [потоки данных о местоположении приемника в сочетании с геофизическими алгоритмами] могут оказаться особенно полезными для систем раннего оповещения о землетрясениях (...) GNSS никогда не заменит сейсмометры для немедленной идентификации землетрясений из-за своей значительно более низкой чувствительности к небольшой земле смещения. Но в случае сильных землетрясений GNSS, вероятно, будет определять выдачу скоростных [быстрых] пересмотренных предупреждений (...). Деформация, измеренная с помощью GNSS, также полезна для характеристики цунами, вызванных землетрясениями, 80% которых в прошлом веке тоже были возбуждены из-за прямого сейсмического поднятия или оседания дна океана вдоль толчков и разрывных разломов или подводных оползней (...) быстродействие метода для характеристики возбуждения цунами по сравнению с 10-20 минутами, необходимыми для глобальных мареографических и сейсмических сетей и Специальная система цунами, разработанная NOAA для оценки и сообщения о цунами (DART) в глубоководных районах, предлагает существенное потенциальное улучшение во времени реагирования для местных цунами, которые могут затопить береговые линии в течение 5-15 минут после землетрясения. (...) глобальная система уменьшения опасности может быть эффективной только в том случае, если данные в режиме реального времени передаются широкому кругу сетей и стран. (...) В настоящее время для мониторинга опасностей доступны чуть менее 3000 станций, но в настоящее время предпринимаются усилия по созданию международных соглашений по обмену данными, специально предназначенных для уменьшения опасности. (...) Потенциал GNSS как важного дополнения к существующим методам мониторинга опасностей в реальном времени уже давно объявляется. Тем не менее, полное реальное испытание и демонстрация этой возможности не происходили до недавнего землетрясения в Риджкресте. Анализы продолжаются, но до сих пор делается вывод, что техника работала точно так, как ожидалось - то есть она работала очень хорошо. Мониторинг опасностей на основе GNSS действительно появился».
   
6. Сара Стэнли. Захватывая модели таяния снега с облачных спутниковых снимков (Sarah Stanley. Capturing Snowmelt Patterns from Cloudy Satellite Images) (на англ.) том 101, №1, 2020 г., стр. 39 в pdf - 265 кб
   «Многие регионы мира полагаются на таяние горных снегов для обеспечения пресной водой для различных целей, таких как орошение и питьевая вода. Точное моделирование таяния снега в режиме реального времени может помочь в прогнозировании того, когда и сколько воды будет получено. В новой статье [опубликовано в Water Resources Research, 2019 г.], [Крейг Д.] Вудрафф и [Рассел Дж.] Qualls представляют новую стратегию для эффективного моделирования таяния снега по ежедневным спутниковым снимкам. Спутниковые изображения легко обнаруживают закономерности таяния снега в ясные дни, но облака часто затеняют изображения, полученные из космоса. (...) Новый метод решает проблему облачного покрова, используя наблюдение, что таяние снега в данном регионе имеет тенденцию следовать одному и тому же пространственному образцу из года в год. Исследователи опирались на 17-летние ежедневные спутниковые снимки бассейна реки Верхняя Снейк площадью 8 894 квадратных километров в штате Вайоминг, которые были получены с помощью спектрорадиометра с умеренным разрешением (MODIS) на борту спутников Terra НАСА. т.е. (...) Полученная модель эффективно удаляет облачный покров со спутниковых снимков, позволяя исследователям ежедневно наносить на карту снежный покров попиксельно. Команда проверила модель, применив её к спутниковым снимкам за два дополнительных года. Это тестирование показало, что модель воспроизводит снежные рисунки с точностью 85-98% (...) Авторы отмечают, что, насколько им известно, это первое средство удаленного картирования снежного покрова, в котором используются постоянные годовые таяния снега».
   
7. Лара Стрейфф. Использование спутников и суперкомпьютеров для отслеживания арктических вулканов (Lara Streiff, Using Satellites and Supercomputers to Track Arctic Volcanoes) (на англ.) том 101, №2, 2020 г., стр. 4-5 в pdf - 262 кб
   «В настоящее время ученые обращаются к современным спутниковым изображениям и суперкомпьютерам для измерения масштабов природных опасностей, таких как извержения вулканов и оползни на Алеутах и по всей поверхности Арктики, с течением времени. Когда в июле 2008 года неожиданно вспыхнула гора Окмок на Аляске, спутниковые снимки сообщили ученым, что новый 200-метровый конус вырос под пепловым шлейфом. Но ученые подозревали, что топографические изменения не прекратились с извержением и его непосредственными последствиями. Для долгосрочного мониторинга извержения, Чунли Дай, геофизик и старший научный сотрудник в Университете штата Огайо получил доступ к обширной коллекции цифровых моделей рельефа (DEM), недавно выпущенных ArcticDEM, совместной инициативой Национального агентства геопространственной разведки и Национального научного фонда. (...) Создание алгоритмов временных рядов с данными ArcticDEM Dai отслеживает изменения высоты от природных явлений и демонстрирует потенциал алгоритмов для мониторинга Арктики в области температуры. Её работа уже показала, что эрозия продолжается спустя годы после извержения вулкана, предоставляя первые в своем роде измерения изменений в ландшафте после извержения. (...) Вулканические явления традиционно измерялись аэрофотосъемкой или беспилотными летательными аппаратами, которые являются дорогостоящими и трудоемкими методами для долгосрочных исследований. (...) Теперь измерения ArcticDEM, охватывающие более десяти лет, можно использовать для лучшего понимания и мониторинга изменений на поверхности Арктики вскоре после таких событий, а также спустя годы. Например, извержение вулкана в Окмоке привело к внезапному увеличению высоты на 200 метров от образования нового конуса, но также продемонстрировало постоянную скорость эрозии вдоль боковых сторон конуса до 15 метров каждый год. По Даю оползни обеспечивают еще более захватывающее применение технологии ArcticDEM. (...) Карты массового перераспределения как оползня Карратского фьорда в Гренландии в 2017 году, так и оползня Таан-Фьорд на Аляске в 2015 году показывают значительную потерю массы, захваченную ЦМР до и после событий. (...) Изменение климата связано со многими оползнями, изученными Дай и её командой, которые сосредоточены на массовых местностях, вызванных оттаиванием вечной мерзлоты. (...) Глобальные климатические тенденции указывают на то, что арктическая среда будет продолжать меняться в ближайшие годы. «Если мы сможем измерить это, тогда мы сможем получить связь между глобальным потеплением и его воздействием на арктические земли, - сказал Дай. - Эта статья основана на презентации Дая на осеннем собрании 2019 года Американского геофизического союза в Сан-Франциско, Калифорния
   
8. Кэтрин Корней, геофизики-новобранцы радиотелескопов (Katherine Kornei, Geophysics Recruits Radio Telescopes) (на англ.) том 101, №2, 2020 г., стр. 9 в pdf - 209 кб
   «Команда ученых теперь продемонстрировала, как радиотелескопы могут быть связаны со спутниками, которые измеряют деформацию земли, первый шаг к изучению изменений на поверхности Земли в глобальном масштабе. (...) точный мониторинг этих изменений [высоты Земли поверхность] в межконтинентальных масштабах - что важно для определения того, как движения земли влияют, например, на расчеты подъема и опускания уровня моря - в настоящее время невозможно: интерферометрический радар с синтезированной апертурой (InSAR), который включает в себя отражение микроволн от поверхности Земли и измерение времени и фазы их движения для отслеживания деформации грунта, работает только на смежных участках земли, потому что вода рассеивает микроволны непостоянно. InSAR (...) измеряет смещение грунта только относительно произвольной привязки. (...) Он не измеряет изменения относительно абсолютного уровня [...] Один из способов сделать это [создание единой системы отсчета], [AL] Паркер и ее коллеги предлагают соединить два выхода. Локальные сети: спутники InSAR и радиотелескопы, способные к очень длинной базовой интерферометрии (VLBI). (...) Когда сеть телескопов VLBI точно измеряет прибытие света из далекой галактики, исследователи могут сравнивать временные метки наблюдений, чтобы определить положения телескопов относительно друг друга. Благодаря точной синхронизации, расстояния между телескопами могут быть измерены с точностью до нескольких миллиметров. Поскольку телескопы не движутся относительно поверхности Земли, эти измерения отражают изменения в коре планеты и могут использоваться, например, для отслеживания движения тектонических плит. (...) в мире существует около 40 телескопов VLBI, которые могут осуществлять такой геодезический мониторинг. По словам Паркера, соединение возможностей спутников InSAR и геодезических телескопов VLBI откроет новые возможности для наблюдений. (...) Чтобы проверить осуществимость этой идеи, исследователи (...) показали, что телескопы могут быть привязаны к спутниковой группировке Sentinel-1 Европейского космического агентства, используемой для InSAR, просто статически направляя телескопы к месту расположения спутника. Микроволны, испускаемые спутниками, были легко различаемы телескопами и отражены назад, даже когда телескопы не отслеживали проход спутника. (...) Эти наблюдения (...) не требуют каких-либо новых инструментов или инфраструктуры. Однако исследователи обнаружили, что может потребоваться защитить чувствительную электронику телескопов от относительно сильных сигналов спутников. (...) «Международная сеть телескопов с очень длинной базовой линией интерферометрии обеспечивает существующую, но еще не использованную связь для объединения спутниковых радиолокационных измерений в глобальном масштабе», - заключают исследователи в своем исследовании, которое было опубликовано в Geophysical. Письма об исследованиях [2019] (...) Паркер и ее коллеги (...) надеются увидеть значительное количество телескопов и спутников InSAR, связанных в течение ближайшего года или двух".
   
9. Ральф Кан. «Глобальная перспектива на пожарах» (Ralph Kahn, A Global Perspective on Wildfires) (на англ.) том 101, №2, 2020 г., стр. 18-23 в pdf - 422 кб
   «Огонь является частью естественной экологии большинства растительных условий, но лесные пожары также представляют собой серьезную и все возрастающую опасность во многих населенных регионах мира (...) Работая с земли, со смотровых башен и с самолетов, Противопожарные группы пытаются выявить зарождающиеся возгорания в обширных районах дикой природы, составить карту активных фронтов пожаров и найти горячие точки, а также отследить распространение дымовых шлейфов, которые могут повлиять на качество воздуха в сотнях километров от источника ветра. (...) Над За последние 20 лет исследовательское сообщество разработало инструменты и методы для регистрации ключевых аспектов поведения и воздействий пожара, используя данные космических приборов, таких как спектрорадиометры для получения изображений с умеренным разрешением (MODIS) на борту спутников Terra и Aqua НАСА и спектрорадиометра для многоугольной визуализации (MISR) на борту Terra. (...) Обнаружение пожара и картирование фронта пожара (...) основаны на выявлении ярких аномалий в обнаруженном спутником инфракрасном излучении относительно фона. Количественно оценивается с помощью меры, называемой излучательной мощностью огня (FRP), оцениваемой на длине волны около 4 микрометров. Приборы MODIS, а также набор видимых инфракрасных радиометров (VIIRS) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOIR) на Suomi National Polar-orbiting Partnership и спутниках NOAA-20 получают два раза в день измерения почти глобального масштаба, используемые для определения FRP пожара с разрешением пиксель примерно до 0,5-1 километра в надире (...) многие сельскохозяйственные пожары и другие пожары, меньшие, чем разрешение 1 пиксель, остаются незамеченными. Однако спутниковые данные обеспечивают глобальное покрытие и могут автоматически обрабатываться, обеспечивая быстрый отклик. (...) Дым имеет тенденцию дольше оставаться в воздухе, путешествовать дальше и оказывать более широкое воздействие на окружающую среду, если он поднимается над приповерхностным планетарным пограничным слоем (который обычно толщиной до нескольких километров) (...). Высота впрыска и сила источника являются критическими параметрами, представляющими источники аэрозоля в моделях климата и качества воздуха. Спутники обеспечивают ограничения наблюдений для обеих этих величин. (...) Точность высоты [шлейфа], полученной с помощью этого метода [описанного ранее], составляет от 250 до 500 метров. (...) Эти извлечения не могут охватить самые верхние и нижние части дымовых шлейфов, но распределение найденных высот дает представление о вертикальной протяженности шлейфа. Специализированное программное обеспечение позволяет извлекать высоту шлейфа в каждом конкретном случае с помощью данных MISR (...) Основными ограничениями этого метода являются относительно узкая полоса MISR, которая обеспечивает глобальный охват только примерно один раз в неделю, и примерное время пересечения экватора 10:30 часов утра, что исключает возможность наблюдения за изменением суточного пожара и пропускает типичный дневной пик пожарной активности. (...) Поскольку FRP содержит информацию об интенсивности пожара, она использовалась для оценки силы источника дыма. (...) спутники предлагают наблюдения, которые важны для ограничения и проверки моделирования моделей аппаратов. Ученые наносят на карту аэрозольные шлейфы во время пролёта - иногда в сотнях или даже тысячах километров от источников - используя изображения, полученные с помощью широкополосных сканеров с одним обзором, таких как MODIS и VIIRS. (...) Одним из первых результатов формирующейся глобальной картины пожаров в диких землях, представленных спутниками, является то, что примерно до 20% обнаруженных спутниками пожаров в Северной Америке поднимают дым над пограничным слоем планеты, и, как правило, бореальные лесные пожары производят наибольшую долю приподнятых дымовых шлейфов, тогда как сельскохозяйственные пожары имеют тенденцию поднимать дым только в пограничном слое (...) Эти экстремальные погодные явления, вызванные пожаром, могут поднимать дым в нижнюю стратосферу, где он может оставаться в течение нескольких месяцев, проходя через и, возможно, климатические воздействия, сопоставимые с воздействиями из-за умеренных вулканических извержений (...), предпринимаются первоначальные усилия по ограничению климатических моделей данными о силе дыма, полученной со спутников, и данными о высоте подъёма. Эти приложения представляют собой первые шаги в реализации многих вкладов, которые спутниковые продукты могут внести в понимание и реагирование на воздействие пожаров на окружающую среду как в короткие, так и в длительные периоды времени».
   
10. Сара Стэнли. Ровер Curiosity раскрывает тайну кислорода в марсианской атмосфере (Sarah Stanley, Curiosity Rover Reveals Oxygen Mystery in Martian Atmosphere) (на англ.) том 101, №2, 2020 г., стр. 43 в pdf - 234 кб
    «Марсианская атмосфера тонкая и холодная и состоит в основном из углекислого газа. Хотя, безусловно, неподходящий для человека, марсианский воздух мог бы подсказать, живут ли другие формы жизни - или когда-то жили - на Красной планете. [Мелисса Г.] Trainer и др. сообщают о первых измерениях пяти основных компонентов марсианской атмосферы, захваченных в течение нескольких сезонных циклов [опубликовано в Journal of Geophysical Research: Planets, 2019]. Исследователи провели новые измерения более чем за 3 марсианских года (около 5 земных лет) с использованием набора инструментов «Анализ образцов на Марсе» (SAM) на марсоходе Curiosity НАСА. (...) В среднем, как показали данные, экваториальная атмосфера Марса состоит из 95% углекислого газа, 2,59% азота, 1,94% аргона, 0,161% кислорода и 0,058% монооксида углерода. Однако в течение года некоторые из этих концентраций широко варьируются [до 40%] из-за сезонного замерзания диоксида углерода на полюсах планеты, что периодически удаляет большую часть этого газа из атмосферы. Сезонное полярное замерзание - и последующее оттаивание - углекислого газа также вызывает повышение и падение атмосферного давления в течение года. (...) Исследователи также обнаружили неожиданные закономерности в сезонных и межгодовых концентрациях кислорода, которые нельзя объяснить никакими известными атмосферными или поверхностными процессами на Марсе. Они предполагают, что эти изменения могут быть связаны с химическими реакциями в поверхностных породах, но отмечают, что для разгадки этой загадки необходимы дальнейшие исследования»
    
11. Нола Тейлор Редд. Межзвездные визитёры могут экспортировать земную жизнь другим звездам (Nola Taylor Redd, Interstellar Visitors Could Export Terrestrial Life to Other Stars) (на англ.) том 101, №3, 2020 г., стр. 5 в pdf - 414 кб
    «Большинство исследований по панспермии, идея о том, что жизнь может переноситься из одного мира в другой, фокусируется на подходе тупой силы: если достаточно большой камень врезается в планету, зараженную жизнью, меньший мусор может сорваться с мира, неся микроорганизмы в космос, где они могли бы в конечном итоге столкнуться с другими мирами. Но с недавним открытием двух межзвездных нарушителей, Оумуамуа и Борисова, возник новый вопрос: могли ли такие объекты вырвать жизнь из атмосферы Земли и унести ее обратно? Систематически? Это возможно, согласно новому исследованию от Амира Сираджа, студента Гарвардского университета, и Гарвардского теоретического астрофизика Ави Леба [опубликовано в International Journal of Astrobiology, 2020]. Их исследования показывают, что объекты, выброшенные из других планетных систем, а также комет с длительным периодом из нашей собственной солнечной системы, могли бы попасть в атмосферное приятное место [область в верхних слоях атмосферы с микроорганизмами], что позволило бы им переносить микроорганизмы за пределы гелиосферы. (...) Исследование [Сираджа] показало, что целых 50 межзвездных объектов могли прижечь Землю в течение жизни нашей планеты, прежде чем покинуть Солнечную систему навсегда. Целых 10 долгоживущих комет, рожденных в Солнечной системе и освобожденных гравитационным притяжением проходящих звезд, также могли сбежать с жизнью. (...) Чтобы подобрать земных автостопщиков, комета должна была бы пролететь через верхнюю атмосферу, где микроорганизмы были обнаружены другими исследованиями, но не опуститься достаточно низко, чтобы сгореть или столкнуться с нашей планетой. Предыдущие исследования обнаружили микроорганизмы на высоте до 50 километров над поверхностью Земли, по крайней мере одно исследование выявило их на уровне 77 километров. (...) Хотя попасть в это приятное место маловероятно, это не невозможно. С 1970-х годов сообщалось о нескольких атмосферных болидах, последним из которых был огненный шар над австралийской пустыней в 2017 году. Такие огненные шары могли бы поднять жизнь, когда они проходили. Оптимистичные измерения в верхних слоях атмосферы следует проводить с осторожностью, предупреждает Манасви Лингам, астробиолог из Технологического института Флориды. (...) только один опубликованный эксперимент выявил их [колонии микроорганизмов] на расстоянии почти 80 километров. (...) Сирадж не выглядел чрезмерно обеспокоенным, указывая, что его команда в основном заинтересована в том, чтобы выяснить, возможен ли сам процесс. Он выразил оптимизм по поводу того, что подобные исследования могут стимулировать дальнейшие исследования того, как высокоорганизмы могут выживать в атмосфере. (...) Как только микроорганизмы оказались за пределами Солнечной системы, излучение других звезд могло быстро положить конец любой земной жизни, которой удалось избежать солнечной окрестности. Вот почему кометы, как местные, так и межзвездные, делают такую хорошую транспортировку. Благодаря своей ледяной поверхности кометы чрезвычайно пористые, что позволяет микроорганизмам закапываться или заталкиваться в глубину, а не скакать по поверхности. (...) Следующим шагом, конечно, будет столкновение с другой обитаемой планетой, где могут процветать микроорганизмы. Хотя шансы на это не отражены в нынешней статье, Сирадж сказал, что надеется изучить этот предмет в ближайшем будущем».
    
12. Мара Джонсон-Гро. Древние ассирийские сияния, освещающие солнечную активность (Mara Johnson-Groh, Ancient Assyrian Aurorae Illuminate Solar Activity) (на англ.) том 101, №3, 2020 г., стр. 8 в pdf - 461 кб
    «Темной весенней ночью небо, покрывающее нео-ассирийскую империю, покраснело. Красное свечение было воспринято как зловещий знак - достаточно важный, что писец ассирийского двора Issār-šumu-ēreš вырезал официальный отчет о событии на глиняной табличке. Хотя событие, которое мы знаем сегодня как северное сияние или полярное сияние, не повлияло бы на естественный ход в то время, оно теперь помогает астрономам понять наше Солнце и может даже помочь защитить астронавтов и ресурсы в космосе. Ассирийские летописи - одно из самых ранних известных наблюдений сияний, датируемых около 660 г. до н.э. Полярные сияния создаются высокоэнергетическими частицами, выпущенными с Солнца, а исторические записи предлагают способ изучения условий на Солнце в течение длительного времени до изобретения телескопов. (...) [Хисаши] Хаякава и его коллеги определили событие, исследуя древние клинописные таблички, хранящиеся в Британском музее. (...) Они часто включали описания небесных явлений, таких как кометы, метеоры, а также лунные и солнечные гало, которые считались предзнаменованиями будущего. Хотя большинство ассирийских и неоассирийских табличек не имеют явной даты, их авторство даёт ученым четкое представление о том, когда была написана эта табличка - обычно в течение десятилетия. В изученных планшетах исследователи обнаружили две ссылки из Ниневии (город недалеко от современного Мосула, Ирак) и одну из Вавилона (построенного вдоль реки Евфрат в Ираке), которые описывают красные полярные сияния, используя такие термины, как akutūku, что означает красное свечение или фраза, «краснота покрывает небо». Используя авторство табличек, исследователи полагают, что события произошли где-то между 680 г. до н.э. и 650 г. до н.э., на столетие раньше, чем предыдущие записи о сияниях. (...) Поскольку они следуют линиям магнитного поля, полярные сияния чаще всего наблюдаются вблизи полюсов. Но сильные солнечные события могут сделать полярные сияния видимыми в более низких широтах. (...) Вновь выявленные записи также соответствуют косвенным признакам солнечной активности. Начиная с 2012 года, в нескольких исследованиях были обнаружены изотопные данные об уровне углерода-14, записанные в кольцах деревьев, которые свидетельствуют о сильном всплеске солнечной активности в течение того же периода времени. (...) Понимание исторической частоты солнечных бурь и умение предсказывать такие большие события важны для смягчения их влияния на наше технологическое общество. Исторические данные могут помочь астрономам смоделировать, как часто происходят такие экстремальные события, и лучше оценить вероятность подобных экстремальных событий." - Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal Letters, 2019.
    
13. Сяомин Лю, Менхуа Ван. Заполнение пробелов в картах океана (Xiaoming Liu, Menghua Wang, Filling the Gaps in Ocean Maps) (на англ.) том 101, №3, 2020 г., стр.28-32 в pdf - 1,70 Мб
    Приборы Национальной системы океанических и атмосферных исследований (NOAA) для набора видимых инфракрасных радиометров (VIIRS) на борту Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) и космического аппарата NOAA-20 ежедневно предоставляют изображения цвета океана. Однако облачный покров и высокий солнечный блеск изображения, полученные с менее чем оптимальным углом обзора, и другие факторы приводят к значительным пропускам данных в этих ежедневных изображениях. Зеленый является важным цветом в спутниковых изображениях океана. Этот цвет связан с концентрацией хлорофилла a (Chl a) химическое вещество, производимое зелеными растениями, в том числе фитопланктоном, водорослями и другими водорослями. Таким образом, окраска на спутниковых изображениях океана может быть преобразована в данные о концентрации хлорофилла, которые имеют решающее значение для мониторинга и понимания оптических, биологических и экологических процессов и явлений в океане. Благодаря объединению и заполнению пробелов в данных от приборов NPP и приборов VIIRS NOAA-20 ученые Центра прикладных исследований и исследований спутниковых систем (STAR) NOAA теперь могут производить Ежедневную глобальную цветовую гамму без пропусков хлорофилл-карты, которые доступны онлайн почти в реальном времени. (...) NPP и NOAA-20 работают по одной и той же солнечно-синхронной полярной орбите, которая пересекает экватор около 13:30 местного времени - оба спутника движутся вокруг Земли от полюса до полюса таким образом, что они наблюдают одни и те же районы примерно в одно и то же время суток, независимо от времени года. Между траекториями NOAA-20 и NPP задержка составляет около 50 минут, поэтому траектория NOAA-20 проходит между двумя соседними орбитальными траекториями АЭС, и наоборот. Таким образом, перекрытие пространственных покрытий двух датчиков VIIRS автоматически заполняет пробелы в данных каждого инструмента (...), данные могут быть объединены в глобальный набор данных с разрешением 9 километров непосредственно без регулировки. (...) Даже после объединения наборов данных с двух спутников остаются некоторые пробелы. Чтобы завершить картину, приложение для заполнения пробелов использует математический метод, основанный на интерполяции данных эмпирической ортогональной функции (DINEOF). (...) Однако применение DINEOF к данным глобального масштаба требует большого количества вычислительных ресурсов (время и единицы обработки), а обработка большого набора данных требует значительного количества компьютерного времени. Мы разработали эффективную процедуру, которая использует метод DINEOF для заполнения недостающих пикселей на ежедневных глобальных цветных изображениях океана. (...) Цель нашей операции, близкой к реальной, состоит в том, чтобы восстановить недостающие пиксели ежедневных глобальных изображений в течение 12-24 часов после их получения. (...) Глобальные ежедневные Chl-данные без пробелов показывают множество крупномасштабных и мезомасштабных особенностей океана. (...) наиболее очевидными крупномасштабными особенностями океана являются бедные питательными веществами (олиготрофные) воды в центрах субтропических круговоротов и более богатые хлорофиллом воды в экваториальном и прибрежном океанах. (...) Данные без пропусков, основанные на объединенных продуктах VIIRS NPP / NOAA-20, показывают больше деталей об особенностях океана, чем те, которые основаны только на одном датчике. Этот результат указывает на то, что добавление еще большего количества датчиков в объединенные продукты может значительно улучшить качество глобальных данных о цвете океана без пропусков. (...) Мы работаем над тем, чтобы добавить эти датчики [других спутников] в процесс объединения данных в ближайшем будущем, что, как мы ожидаем, приведет к дальнейшему улучшению качества данных и уменьшению пробелов в глобальных данных о цвете океана».
    
14. Кимберли М. С. Картье. Ледяной гигантский космический корабль нашей мечты (Kimberly M. S. Cartier, The Ice Giant Spacecraft of Our Dreams) (на англ.) том 101, №4, 2020 г., стр. 8-9 в pdf - 2,15 Мб
    «Если бы вы могли спроектировать миссию своей мечты на Уран или Нептун, как бы она выглядела? (...) Ученые-планетологи недавно разработали гипотетическую миссию на одну из планет ледяного гиганта в нашей солнечной системе. Они исследовали, к чему это космический корабль мечты к Урану выглядел бы так, как если бы он включал в себя новейшие инновации и передовые технологии. (...) Космический корабль мечты объединяет две проверенные в космосе технологии в один совершенно новый двигатель, называемый радиоизотопным двигателем (REP). (...) В космическом корабле мечты батарея получает энергию от радиоактивного распада плутония, который является предпочтительным источником энергии для путешествий по внешней солнечной системе, где не хватает солнечного света. (...) Ионный двигатель космического корабля мечты использует газ ксенон в качестве топлива: Ксенон ионизирован, электрическое поле на атомной энергии ускоряет ионы ксенона, и ксенон покидает аппарат в качестве выхлопа. В миссиях Deep Space 1 и Dawn использовался этот тип двигателя, но они работали от больших солнечных батарей (...) С помощью REP космический корабль мечты может пролетать мимо колец, лун и самой планеты примерно в 10 раз медленнее, чем корабль с традиционным двигателем химического сгорания. Двигаясь с низкой скоростью, корабль мог делать стабильные снимки с высоким разрешением и высокой выдержкой. Но чтобы по-настоящему использовать ионный двигатель, кораблю нужна автономная навигация. (...) Большинство спутников Урана были замечены только издалека, и детали об их размерах и точных орбитах остаются неясными. (...) Такой уровень автономной навигации на космическом корабле ранее не применялся. (...) Космический корабль мечты был бы больше похож на автомобиль с автоматическим управлением. Он знал бы, что ему нужно, например, пролететь над луной Урана Офелия. Затем он наметил бы свою собственную низкую траекторию над поверхностью, которая прояснит такие интересные места, как ландшафт хаоса. Он также будет распознавать неожиданные опасности, такие как неровные скалы. Если на промахе пропущено что-то интересное, ну, топлива всегда достаточно для следующего прохода. (...) космический корабль мечты мог бы нести аппараты к лунам Урана и легко сбрасывать их на поверхность. (...) Размер, форма и возможности [предложенных трех] лендеров могут быть любыми: от простых камер до полного набора инструментов для измерения силы тяжести, состава или даже сейсмичности. (...) Ученые, которые составили внутреннее исследование, признали, что, вероятно, нереально объединить все эти инновационные технологии в одну миссию. (...) В феврале [2020 года] НАСА включило миссию «Трайдент» в одно из четырех возможных расследований по программе Discovery. «Трайдент» - это предложение исследовать внешние планеты, в том числе облет Юпитера и Нептуна, и сосредоточиться на самой большой луне Нептуна, Тритоне».
    
15. Дженесса Данкомб. Как запустить спутник во время отключения электроэнергии (Jenessa Duncombe, How to Launch a Satellite During a Blackout) (на англ.) том 101, №4, 2020 г., стр. 13-14 в pdf - 2,16 Мб
    «На той же неделе, когда ученые из Лаборатории космических наук Калифорнийского университета (Калифорнийского университета) планировали запустить спутник вместе с НАСА, директор лаборатории Стив Беквит получил известие о том, что мощность может выйти из строя. В Калифорнии был в разгаре сезон пожаров, и коммунальное предприятие, которое поставляет электроэнергию в кампус Калифорнийского университета в Беркли, Pacific Gas and Electric Company (PG & E), опасалось, что сильный ветер, горячий воздух и устаревшее оборудование могут вызвать пожар. На всякий случай программа отправила сообщение: на следующий день, в среду, 9 октября 2019 года, упреждающее отключение электричества у 800 000 человек. (...) Ракета со спутником Ionospheric Connection Explorer (ICON), должна была стартовать с мыса Канаверал, штат Флорида, на этой неделе, и лаборатория Беквита должна была находиться в режиме онлайн, чтобы выполнять функции управления полетом, когда космический аппарат выводил прибор на орбиту. (...) В январе 2019 года судья предложил в качестве временной меры коммунальное предприятие [PG & E] упреждающе отключить электроэнергию для потребителей во время сильного ветра, в то время как компания решает свои более крупные и более системные проблемы безопасности. (...) Беквиту нужно было нечто более конкретное: удлинители. Удлинители большой емкости, от 50 до 100 футов (от 15 до 30 м). И он нуждался в них немедленно. (...) Беквит сказал, что, потратив около тысячи долларов на удлинители из Home Depot, они подключили библиотеку. Следующим шагом было определение источника энергии. У членов команды был один резервный генератор, но они заказали второй и создали связь в Сан-Хосе с грузовиком с дизельным топливом, готовым отправиться в путь в любой момент. (...) Но у них был другой вариант, резервный источник питания, который мог бы стать канатом жизни для Калифорнийского университета в Беркли в ближайшее время: кампус. (...) Как только PG & E отключил питание в среду вечером - после задержки большей части дня - совместимая станция кампуса взяла на себя паузу (электроснабжения). (...) команда могла расслабиться с двумя источниками энергии, на которые можно положиться: когенерационная установка и их дополнительные генераторы. (...) Успех запуска частично зависел от когенерационной установки, которая имеет будущее. (...) устаревшее оборудование должно быть заменено в течение следующих 10 лет. PG & E сказал, что отключение питания может произойти в течение этого периода времени. Кроме того, когенерационная установка сжигает природный газ (...) Для того, чтобы университет достиг углеродно-нейтральных уровней, ему необходимо сократить общие выбросы на 80%. Замена на природный газ дорого и трудно. (...) Беквит сказал, что этот опыт сделал его и его команду более уверенными. «Если бы у нас будет еще одно отключение, - сказал он, - я не думаю, что проработка этого потребует огромных усилий с моей стороны». Что касается запуска? «У нас никогда не было проблем с питанием, - сказал Беквит».
    
16. Ричард Дж. Сима. Картирование ударов молнии из космоса (Richard J. Sima, Mapping Lightning Strikes from Space) (на англ.) том 101, №5, 2020 г., стр. 5-6 в pdf - 435 кб
    «Идея использования спутника для обнаружения молнии возникла как минимум с 1980-х годов, но с запуском в 2016 году метеорологических спутников с геостационарным эксплуатационным спутником окружающей среды Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), начиная с 2016 года (GOES-R). исследователи и синоптики получили беспрецедентное количество данных о молнии от приборов Geostationary Lightning Mapper (GLM), прикрепленных к спутникам. В настоящее время междисциплинарная группа исследователей разработала методику, которая может отображать вспышки молнии, обнаруживаемые GLM по всему Западному полушарию в в режиме реального времени. (...) Новая методика была опубликована в Journal of Geophysical Research: Atmospheres [2019] и была адаптирована для использования Национальной метеорологической службой США (NWS). По сути, это видеокамера в космосе, которая улавливает вспышки молнии в западном полушарии со скоростью 500 кадров в секунду. (...) Но этот поток данных имеет обратную сторону. «И все эти видеоданные будут сведены на нет», - сказал Эрик Брунинг, ученый-метеоролог из Техасского технического университета в Лаббоке и ведущий автор исследования. Вместо этого данные отправляются в виде пикселей, прикрепленных к информации о геолокации, сгруппированной в молнии. (...) Новая методика реконструирует и пространственно отображает вспышки молнии, сохраняя количественные физические измерения, сделанные GLM. (...) Исследователи продемонстрировали, что эта космическая техника картирования молний может различать множество крошечных вспышек молнии в грозовых ядрах и большие вспышки молнии, которые являются частью мезомасштабных штормовых систем. (...) Используя эту технику, можно было бы отследить происхождение так называемых вспышек синего цвета, которые происходят без дождя (...) Видение происхождения вспышки важно для прогнозирования будущей молнии и не представляется возможным с традиционными наземными данными о молнии. Эта возможность важна для общественной безопасности, потому что «большинство травм и смертельных случаев происходит непосредственно перед началом дождя или сразу после его окончания» [Кристофер Дж.] Шульц [ученый-атмосферщик в НАСА по исследованию и прогнозированию краткосрочных прогнозов Центр в Хантсвилле, штат Алабама]. (...) Из-за сложности данных большие вспышки молнии автоматически разбиваются на несколько вспышек, пояснил [Майкл] Петерсон [ученый-атмосферщик из Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, который не участвовал в исследовании]. Недавно он опубликовал новую систему обработки, чтобы объединить эти меньшие вспышки вместе. (...) последнее исследование добавляет мощный новый инструмент для ученых и синоптиков, изучающих молнии».
    
17. Кимберли М. С. Картье. Планетарная молния: та же физика, далекие миры (Kimberly M. S. Cartier, Planetary Lightning: Same Physics, Distant Worlds) (на англ.) том 101, №5, 2020 г., стр. 22-27 в pdf - 435 кб
    «В 1979 году космический корабль НАСА« Вояджер-1 »пролетел мимо Юпитера и увидел вспышки света, освещающие районы ночного неба планеты, большие, чем Соединенные Штаты. Эти вспышки сопровождались чрезвычайно низкочастотными радиосигналами, называемыми свистунами. На Юпитере, как и на Земле, эти два знака, взятые вместе, однозначно указывают на молнию. С момента первого обнаружения планетарной молнии Voyager 1 ученые нашли доказательство молнии и других связанных с молнией переходных световых событий в других частях солнечной системы. (...) Компоненты для молнии - поляризованные молекулы газа, атмосферное движение и возможность электрического пробоя - в некоторой степени существуют в любом мире с атмосферой. Ученые обнаружили, что эта так называемая планетарная молния создает сигналы, подобные тем, которые производит земная молния. Молния перегревает окружающую атмосферу в плазму, которая создает видимую вспышку света и излучает электромагнитные импульсы на высоких, низких и широкополосных каналах частоты. Молния также может создавать слышимые импульсы давления - гром - и магнитные импульсы, но эти два сигнала труднее обнаружить, даже когда КА находятся на низкой орбите вокруг планеты. Вулканическая молния, которая также может существовать в других мирах, излучает уникальный сигнал во время вспышки: тысячи крошечных искр. (...) Изучив тысячи событий молнии, ученые теперь знают, что большая часть молнии Юпитера происходит над средними широтами и вблизи его полюсов (где происходят большие конвективные бури) и может происходить со скоростью, аналогичной земной молнии. (...) У Сатурна тоже есть молнии. Во время своего пролета на Сатурне в 1980 году "Вояджер 1" обнаружил сгенерированные молнией радиоимпульсы, которые, как предполагалось, исходили от колец, но позже были обнаружены в атмосфере. Но только через несколько лет после миссии "Кассини" стали видны оптические вспышки молнии. (...) Сатурн также произвел некоторые из самых впечатляющих планетарных молний на сегодняшний день, в том числе «Бурю драконов» 2005 года и, в 2013 году, самую большую и самую мощную бурю, когда-либо зарегистрированную в Солнечной системе. (...) Ученые-планетологи использовали радиотелескопы на Земле для изучения молний на Юпитере и Сатурне. Наблюдения за Ураном тоже могут быть возможны. (...) В любом месте [где-либо] в солнечной системе, где нет конвективной атмосферы или подобного процесса, не может быть атмосферного молнии. Это исключает Меркурий, Луну и другие безвоздушные тела, такие как астероиды для атмосферной или вулканической молнии. Несмотря на это, солнечный ветер может передавать заряд на пыльную поверхность, в том числе на Луну, что может представлять опасность электрического разряда как для оборудования, так и для космонавтов. (...) На Титане до того, как в 2005 году приземлился зонд Гюйгенс, молнии не наблюдалось, и команда считала менее чем на 1% вероятности того, что богатая углеводородами атмосфера и поверхность Луны смогут генерировать или разряжать достаточно электричества для создания молнии. (...) Гюйгенс был обеспечен мерами молниезащиты, но молнии не было. Кроме того, Кассини не видел никаких признаков молнии на Титане во время своей 10-летней миссии. (...) Последним в списке миров, которые, вероятно, не имеют молнии, является Плутон. (...) Пелена [Плутона] состоит из непроводящих углеводородов, подобных тем, которые окружают Титан, и слишком тонкая, чтобы производить или проводить электричество. Хотя Нептун во многом похож на Уран, молния, возможно, не является одинаковой в них. (...) Нептун, как и Уран, вероятно, создает молнии под толстыми верхними облаками, которые блокируют любые видимые вспышки (...) Для решения этой головоломки, однако, вероятно, потребуется орбитальная миссия к ледяному гиганту. На Венере были некоторые свидетельства молнии, но вопрос все еще очень спорен. (...) В 1970-х годах в советских миссиях "Венера" 11-14 были обнаружены свисты и другие радиоизлучения, также как и "Пионер-Венера" в 1980 году, космический аппарат "Галилео" в 1991 году и миссия "Венера Экспресс" в 2007 году. С другой стороны миссия НАСА «Кассини» совершала полеты к Венере в 1998 и 1999 годах, а японский орбитальный аппарат «Венера-Климат» Акацуки вращается вокруг Венеры с 2015 года. Оба были оснащены прибором, предназначенным для обнаружения молний, и ни один из аппаратов не обнаружил их. (...) Атмосфера Марса, как правило, считается слишком тонкой и сухой, чтобы создавать грозовые штормы. Но более частые явления, такие как пылевые дьяволы и пыльные бури, могут создавать нечто вроде крупномасштабного статического электричества. (...) Этот тип статического заряда может также создать молнию на луне Юпитера Ио (...) Суть в том, что если есть способ создать молнию, возможно, где-то в Солнечной системе это происходит. И это справедливо и для миров за пределами Солнечной системы. (...) Маловероятно, что астрономы смогут обнаружить экхомолниии в ближайшее время (...) Типичные радиосигналы от молнии намного слабее фонового шума от планетарной магнитосферы. Чтобы увидеть их издалека, молния должна быть в миллиарды или триллионы раз сильнее земной молнии. Это просто нереально (...) Молния - атмосферная, вулканическая или иная - может быть мощным инструментом для понимания сложностей далеких миров, особенно на планетах, которые мы не исследовали или не можем исследовать на месте. (...) И молния может вызвать уникальные химические реакции, которые иначе не могли бы произойти, некоторые из которых могут быть важны для развития жизни".
    
18. Кэтрин Корней. Пыль от встречных астероидов, маскирующихся под планету (Katherine Kornei, Dust from Colliding Asteroids Masqueraded as a Planet) (на англ.) том 101, №5, 2020 г., стр. 22-27 в pdf - 810 кб
    «Планеты обычно не утраивают размера, но именно это, по-видимому, и сделал Фомальгаут b. Изначально этот объект был объявлен экзопланетой. Вероятно, этот объект, в конце концов, и вовсе не планета, - предположили исследователи. Анализируя неопубликованные данные космического телескопа Хаббла, ученые показали, что, скорее всего, это расширяющееся облако пыли, созданное в результате катастрофического столкновения между большими астероидами. (...) В 2008 году астрономы объявили об этом открытии у Фомальгаута, звезды на расстоянии около 25 световых лет. Он присоединился к местному клубу. Объект был одной из нескольких экзопланет, которые были непосредственно увидены (в отличие от обнаружения, например, с использованием метода транзита или метода лучевой скорости). Но Фомальгаута b имел некоторые явно не похожие на планету характеристики: во-первых, он не излучал тепловую энергию, и он значительно увеличивался в размерах. (...) Чтобы лучше определить природу Фомальгаута b, [Андрас] Гаспар [астроном Обсерватории Стюарда в Университете Аризоны] и Джордж Рике, также астроном из Обсерватории Стюарда, добывали архивные данные с космического телескопа Хаббла. (...) Между 2004 и 2014 годами, как подсчитали исследователи, Фомальгаут b увеличивался примерно на 7 500 000 километров, или примерно на 5% от расстояния Земля-Солнце в год. (...) Эти совершенно не похожие на планету характеристики привели Гаспара и Рике к идее, предложенной ранее другими исследователями: Фомальгаут не планета, а растущее облако пыли. Эта, казалось бы, неортодоксальная гипотеза согласуется с его странными свойствами: пылевое облако будет отражать много оптического света от звезды-хозяина, но не будет излучать большую часть собственного теплового излучения, а расширяющееся облако объясняет увеличение размера Фомальгаута b в три раза (...) Астрономы предположили, что пыль, вероятно, возникла в результате столкновения астероидов. (...) Гаспар и Рике смоделировали удары астероидов и образовавшиеся в результате пылевые облака. Они подсчитали, что два астероида диаметром около 200 километров, которые могут быть разбиты вместе, могли произвести Фомальгаут b. (...) вероятность такого столкновения может быть намного ниже, чем оценивают Гаспар и Рике, [предостерегает [Грант] Кеннеди [астроном из Университета Уорика в Соединенном Королевстве, не участвовавший в исследовании]. (...) «Люди, без сомнения, вернутся к этому анализу, точно так же, как и к первоначальному открытию Фомальгаута b». «Исследование было опубликовано в материалах Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2020.
    
19. Сара Стэнли. Материал, из которого сделана Психея (Sarah Stanley, The Stuff That Psyche Is Made Of) (на англ.) том 101, №6, 2020 г., стр. 42 в pdf - 820 кб
    «Психея - это большой своеобразный астероид, который вращается вокруг Солнца в поясе астероидов нашей солнечной системы. Хотя большинство астероидов состоит в основном из камня или льда, Психея богата металлом, что говорит о том, что это может быть остаточное ядро ранней планеты. [LT] Элкинс-Тантон и др. сообщают [в Journal of Geophysical Research: Planets, 2020], что у Психеи может быть более высокое отношение камня к металлу, чем предполагалось ранее. (...) Анализ предполагает, что Психея, диаметр которой составляет около 226 километров, имеет плотность 3400-4100 кг на кубический метр. И хотя более ранние наблюдения предполагали, что астероид почти полностью состоит из железа и никеля, теперь кажется, что эти металлы составляют только 30%-60% его объема, а остальная часть состоит из силикатной породы и порового пространства. (...) Действительно ли Психея является ядром ранней планеты, которая была лишена её внешних слоев в результате ударов с другими объектами? Если да, то как выглядела эта планета? Условия сформировавшие её судьбу? Или это сформировалось в некотором ранее невообразимом сценарии? Новые результаты помогают ограничить возможные ответы на эти вопросы, предоставляя ценный контекст для предстоящей миссии к Психее - первой миссии на металлический астероид. Наблюдение за Психеей должно дать окончательные ответы об астероиде и может улучшить понимание того, как сформировались Земля и другие планеты».
    
20. Кимберли М. С. Картье. Исследование Венеры начинается в лаборатории (Kimberly M. S. Cartier, Venus Exploration Starts in the Lab) (на англ.) том 101, №7, 2020 г., стр. 5-6 в pdf - 244 кб
    «В марте 1982 года советский космический аппарат «Венера-13» посадил зонд на поверхность Венеры. Он отправил обратно первые цветные фотографии с поверхности другой планеты, свидетельствующие о том, что у Венеры пустынный ландшафт, соответствующий её адской атмосфере. Зонд собрал и проанализировал образец каменистой поверхности, и его акустический детектор измерил вибрации от ветра. «Венера-13» отправила некоторые из лучших данных, которые мы имеем на сегодняшний день о поверхности Венеры. Зонд хранит запись о самой долгоживущей миссии на поверхности Венеры. Он просуществовал всего 127 минут. Ученые пытаются вернуться на поверхность Венеры с конца 1980-х годов, на этот раз с инструментами, которые будут работать в течение нескольких дней или даже месяцев. Вот где GEER нужен GEER. GEER, Glenn Extreme Environments Rig, Исследовательский центр НАСА им. Гленна (GRC) в Кливленде, штат Огайо, является испытательной камерой, которая может создавать условия, подобные Венере, для изучения того, как реагируют материалы, помещенные в камеру. (...) «Венера-13», её близнец космический аппарат «Венера-14» и другие успешные попытки [все со стороны Советского Союза] посадить зонд на Венере оказались жертвами одного и того же: температуры выше 450°C, давление примерно в 90 раз выше, чем у поверхности Земли (90 бар), и едкий углекислый газ - преобладающий в атмосфере. В этих условиях космический аппарат, который мог бы выжить в течение многих лет на Марсе или Луне, в течение нескольких минут сломался бы на Венере, поскольку внешний корпус плавился или растворялся, корродировала проволока и деформировалось оборудование. (...) Испытуемый материал помещается в цилиндр из нержавеющей стали объёмом 1 кубический метр. Затем инженеры-испытатели увеличивают давление, температуру и состав газа внутри камеры и удерживают её в течение нескольких дней, недель или даже месяцев. (...) GEER работает с 2014 года, и команда уже сделала огромный шаг вперед с точки зрения разработки космического аппарата длительного пользования на Венере. (...) В своем самом длительном испытании на сегодняшний день команда GEER подвергла обычные образцы моделированию суровых условий поверхности Венеры в течение 80 дней подряд. (...) Базальт, стекло или силикат могут иметь другой спектр или внешний вид на Венере, чем на Земле, Луне или Марсе. (...) 80-дневный тест также подчеркнул необходимость второго, меньшего по размеру испытательного объёма, который мог бы работать одновременно с более крупным. (...) Точно названный MiniGEER был введен в эксплуатацию в 2019 году. Его объем составляет всего 4 литра (в 250 раз меньше, чем у GEER), его можно довести до температуры, давления и состава газа, а затем снова снизить, намного быстрее, чем его больший аналог. (...) НАСА может вернуться на Венеру в ближайшем будущем - два из четырех его финалистов для миссии класса Discovery направляются на Венеру. Если будет выбрана одна из этих миссий, объект GEER будет заниматься подготовкой технологии к работе. Но команда уже усердно работала над созданием собственной миссии Venus, небольшого зонда под названием «Долгоживущий обозреватель солнечной системы на месте, Long-Lived In-Situ Solar System Explorer» (LLISSE). LLISSE будет весить около 10 килограммов и продержится на Венере не менее 60 дней. (...) Команда планирует построить полномасштабную наземную модель LLISSE и протестировать её в GEER в течение полных 60 дней к 2023 году. Ученые также изучают, как GEER может адаптироваться для моделирования других мест в Солнечной системе и за ее пределами.
    
21. Кэтрин Корней. Ближайшая черная дыра в 1000 световых лет от нас (Katherine Kornei, The Closest Black Hole Is 1,000 Light-Years Away) (на англ.) том 101, №7, 2020 г., стр. 13 в pdf - 210 кб
    «Теперь исследователи обнаружили еще одну из этих черных дыр звездной массы, и она имеет особую честь: это самая близкая к Земле черная дыра из обнаруженных. Полученные данные проливают свет на динамику взрывов сверхновых, которые продолжают создавать черные дыры. Диски горячего газа и пыли, ярко светящиеся в рентгеновских лучах, иногда окружают черные дыры. Это излучение указывает на то, что черная дыра является активным и аккрецирующим веществом, сказал Томас Ривиниус, астроном Европейской южной обсерватории в Сантьяго, Чили. ( ...) Гораздо сложнее обнаружить множество черных дыр, которые не потребляют материю - они не производят рентгеновские лучи. (...) В 2004 году Ривиниус и его коллеги направили 2,2-метровый телескоп в La Silla, Чили, на HR 6819 [звезда в созвездии Телескопа]. «Мы думали, что это только две звезды», - сказал Ривиниус. Но, к их удивлению, исследователи обнаружили, что одна из звезд движется по кругу. (.. .) Итак, HR 6819 была не просто парой звезд, а тремя: одна звезда на относительно широкой орбите и одна звезда в паре с чем-то невидимым. Ученые подсчитали, что таинственный третий объект в HR 6819 должен быть как минимум примерно в 4 раза больше массы Солнца. Это довольно здорово - звезда этой массы будет излучать достаточно света, чтобы ее можно было увидеть, даже если бы она принадлежала к самому слабому классу звезд, подсчитал Ривиниус и его сотрудники. Они также исключили более слабые объекты, такие как белые карлики и нейтронные звезды, потому что они, как правило, имеют гораздо меньшую массу. Это оставило один логический вывод: невидимый объект был черной дырой. (...) Ривиниус и его сотрудники подсчитали, что черная дыра в HR 6819 находилась на расстоянии около 1000 световых лет от Земли, что делает ее самой близкой известной черной дырой. Его близость подразумевает, что подобные системы являются частыми. (...) Ученые предположили, что существование HR 6819 проливает свет на взрывы сверхновых, которые создают черные дыры. Давно считалось, что такие взрывы являются антисимметричными, что означает, что они посылают вещество, летящее преимущественно в одном направлении, в результате чего черная дыра движется в другом направлении. Но обнаружение черной дыры, гравитационно связанной со звездой, подразумевает, что в некоторых случаях черные дыры не выбрасываются с места их рождения. То есть взрывы сверхновых иногда бывают симметричными. Для определения того, какая доля сверхновых симметрична по сравнению с антисимметричной, потребуется большая выборка черных дыр."- Об открытии было сообщено в Astronomy and Astrophysics, 2020.
    
22. Кимберли М. С. Картье. Воссоздание планеты по одному атому (Kimberly M. S. Cartier, Remaking a Planet One Atom at a Time) (на англ.) том 101, №7, 2020 г., стр. 30-35 в pdf - 874 кб
    «Водород, гелий, метан, вода, силикаты, железо - все эти общие планетарные материалы могут изменяться между твердым веществом, жидкостью и газом внутри или на поверхности планеты в зависимости от давления и температуры. Эти изменения атомного масштаба могут определять есть ли у планеты ядро и мантия, есть ли у неё магнитное поле, выживет ли она при катастрофическом воздействии и сможет ли она поддерживать жизнь. Более полувека эксперименты по динамическому сжатию позволили ученым увидеть, что происходит с обычными планетарным материалом в центре Земли. Внутренняя работа больших планет и экзопланет стала доступна только недавно в лаборатории. Наиболее общий инструмент для этого называется ячейка с алмазной наковальней, которая сжимает образцы буквально между молотом и наковальней. (...) Как только образец находится под давлением, ученые могут проверить любые изменения в его химии, молекулярной или кристаллической структуре, визуальных свойств и фаз. «Сообщество работает с давлением порядка сотен гигапаскалей, 1 миллион атмосфер, в течение времени, приближающегося к 50 годам», - сказал Раймонд Джанлоз, ученый-планетолог из Калифорнийского университета в Беркли. (...) Динамическое сжатие может достигать более высоких давлений, обнаруженных на планетах ледяных гигантов, суперземель и газовых гигантов, и позволяет нам изучать такие события, как удары, в которых изменения происходят быстро. (...) Снаряды, выпущенные с очень высокой скоростью, попадают в целевой образец в испытательной камере, а затем ученые могут наблюдать, как волны давления распространяются через цель, и изучать изменения. (...) За последние 20 лет или около того, [Джен] Уикс [специалист по планетам из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд] сказал, что сжатие с использованием высокоэнергетических оптических лазеров, как в Национальной ускорительной лаборатории SLAC, прогрессирует. (...) Используя лазеры и импульсные источники питания, «люди изучали материалы с давлением до миллиарда атмосфер ... увеличение в тысячу раз» по сравнению с тем, что достижимо при статическом сжатии, сказал Джен. Более короткие лазерные импульсы достигают более высокого давления, так как большая мощность ударяет образец одновременно. (...) На Земле идет дождь из жидкой воды, но на Сатурне идет дождь из жидкого гелия. Мы знаем это потому, что эксперименты с использованием лазеров в National Ignition Facility в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе, штат Калифорния, подтвердили предсказания того, когда водород и гелий смешиваются вместе, а когда они разделяются, - свойство, называемое смешиваемостью. (...) При давлениях внутри Юпитера и Сатурна, [Такуо] Окучи [доцент Института планетарных материалов Университета Окаямы в Японии] объяснил, что водород становится металлическим, то есть атомы водорода настолько плотно упакованы, что их электроны перекрываются. Жидкий металлический водород поддерживает магнитное поле внутри этих газовых планет-гигантов. (...) Ледяные гиганты, такие как Уран и Нептун, имеют более высокую долю метана (CH₄), воды (H₂O) и аммиака (NH₃), чем газовые гиганты, и эксперименты по динамическому сжатию показали, что дождь там становится еще более странным. (...) «Теперь мы видели образование наноалмазов», - сказал [Доминик] Краус, физик-экспериментатор в Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf в Германии. Давление наносекундного лазерного сжатия разрушило молекулярные связи, удерживающие водород и углерод, и сжало углерод в алмазы нанометрового масштаба. (...) Эксперименты, опубликованные в 2018 году, показали, что «лёд» гораздо сложнее в ледяных гигантах, чем считалось ранее. «Мы нашли это необычное суперионное состояние для воды, которое существует только при высоких давлениях и температурах, которые похожи на то, что мы ожидаем внутри Нептуна и Урана», - сказал Мариус Милло, физик из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса. «Суперионный лед - это новое состояние материи». (...) Под давлением мантии ледяного гиганта (примерно 200 миллионов атмосфер) суперионный лед тает при температуре около 4700°С, намного более горячей, чем его окружающая среда. (...) «Может быть, этот суперионный лед на самом деле не тает даже внутри Нептуна и Урана», - сказал Милло, и поэтому планеты могли быть достаточно твердыми. (...) Проблема в применении этих новых открытий к нашим ледяным гигантам происходит из-за отсутствия данных наблюдений. (...) динамическое сжатие также является бесценным инструментом для понимания внезапных, преходящих высокоэнергетических событий, таких как удары, которые могут сбить планетарную эволюцию с курса. (...) Химические признаки земных и лунных пород говорят о том, что серьезное воздействие давно соскоблило материал с Земли, после чего образовалась Луна. Но, сочетая физику минералов высокого давления и компьютерное моделирование, лаборатория [Сары] Стюарт [в Калифорнийском университете, Дэвис] обнаружила, что в течение некоторого времени после этого удара Земля могла перестать быть планетой. (...) «Мы привыкли думать, что атмосфера отделена от камня, - сказал Стюарт (...). - Железо, камень и атмосфера растворяются друг в друге в одной жидкости. Они все полностью смешиваются. (...) Земля постоянно меняла свою форму, а участки вращались с разной скоростью, что нарушает определение планеты. (...) Земля получила Луну и снова стала планетой, но изучение условий, в которых железо и силикаты смешиваются друг с другом, поставило новые вопросы о том, полностью ли они разделяются на отдельные слои внутри планеты. (...) «Наша концепция слоистых планет может быть полностью ложной. Мы еще не смогли измерить это экспериментально, но мы сделаем это в ближайшие 10 лет », - сказал Уикс. (...) Для некоторых экспериментаторов следующие шаги направлены на тестирование более реалистичных смесей планетарных материалов. В конце концов, ледяные гиганты не состоят только из воды или только углеводородов. (...) Но экспериментаторы высокого давления не могут ответить на эти вопросы в одиночку. (..) Стюарт сказал: «Нам абсолютно необходимо моделирование. И затем, лучшие моменты возникают оттого, что мы наблюдаем».
    
23. Сара Деруэн. Геологи помогают составить карту пандемии (Sarah Derouin, Geoscientists Help Map the Pandemic) (на англ.) том 101, №7, 2020 г., стр. 10-11 в pdf - 193 кб
    "Специалист по экологическим данным из Колледжа общественного здравоохранения Медицинского центра Университета Небраски (UNMC) в Омахе [Бабак] Фард использовал свой междисциплинарный опыт для отслеживания и прогнозирования рисков заражения коронавирусной болезнью 2019 (COVID-19) для жителей Небраски. Он и его коллеги создали инструментальную панель, которая может помочь специалистам по реагированию визуализировать тенденции вспышек или их всплеск в будущем. (...) В то время как докторант Северо-Восточного университета в Бостоне, Фард составлял карту риска волн тепла для жителей Бруклина, Массачусетс, с использованием рамочного инструмента. Проект был частью проекта Thriving Earth Exchange [Американского геофизического союза, American Geophysical Union's] AGU, в рамках которого ученые работают над проблемой, которая способствует поиску решений сообщества. (...) Команда определила опасность (периоды сильной жары) и уязвимости, которые могут привести к неблагоприятным реакциям и опасность. Используя эти данные, члены команды создали региональную карту сообществ с наибольшим риском пагубных последствий, связанных с волнами тепла. Уязвимости - это набор социальных факторов, которые играют важную роль в том, как люди реагируют на опасность (...) Группа использовала данные об уязвимостях для выявления групп населения, подвергающихся наибольшему риску, используя так называемую структуру рисков. Чем больше уязвимостей у человека - возраст, принадлежность к меньшинству, использование общественного транспорта - тем выше риск. (...) с ограниченными бюджетами и расходными материалами эта информация имеет решающее значение для определения приоритетов ответных мер. На своей новой должности в UNMC Фард использовал основу системы рисков, созданную его командой для волн тепла, для новой цели: прогнозирования рисков коронавируса. (...) эти факторы можно разделить на четыре категории: социально-экономические факторы, состав домохозяйства и его изношенность, статус меньшинства и жилье и транспорт. Каждой категории присваивается значение, и значения усредняются, чтобы представить риск заражения COVID-19 для населения в пределах геополитической границы, в данном случае округа. (...) Карта может дать представление о распространении болезней, показать закономерности и спрогнозировать горячие точки размножения вирусов. Эти данные позволяют медицинским работникам и государственным учреждениям планировать заранее - то, что Фард назвал адаптивной способностью. (...) Проект является прекрасным примером того, как геофизики могут мыслить и применять свои навыки за пределами традиционных границ своих исследований. (...) геопространственные навыки могут добавить большую ценность для специалистов по реагированию на кризисные ситуации, которым требуется визуальная картина того, на чем следует сосредоточиться. (...) хотя в настоящее время он используется для COVID-19, «эта структура будет и дальше полезна в других ситуациях, которые могут возникнуть в будущем», таких как наводнения и другие стихийные бедствия».
    
24. Дженесса Данкомб. Ядро Земли в кризисе (Jenessa Duncombe, Earth's Core Is in the Hot Seat) (на англ.) том 101, №7, 2020 г., стр. 36-40 в pdf - 5,08 Мб
    «Новые исследования в результате экспериментов с высоким давлением и высокой температурой показывают, что внутреннее ядро Земли может быть «планетным младенцем» возрастом чуть меньше миллиарда лет - моложе океанов, атмосферы и жителей Земли. Эти результаты представляют собой резкий поворот по сравнению с тем, как ученые представляли себе внутреннее ядро Земли, эволюционировало от его расплавленного истока до сегодняшнего дня, - и является источником споров среди геофизиков. Неопределенность заключается в противоречивых измерениях фундаментальных свойств металла. Неясно, насколько эффективно железо и сплавы железа проводят тепло в ядре. Исследователям трудно описать, как ядро остыло с течением времени. (...) За последнее десятилетие ученые изобрели новые способы сжатия металлических образцов до экстремальных давлений, одновременно стреляя лазерами, чтобы нагреть образцы до температур, таких же горячих, как температура поверхности Солнца. (...) Ядро Земли состоит в основном из железа и разделено на две части: небольшой кристаллизованный шар из закаленного железа в центре Земли, называемый внутренним ядром, и жидкое внешнее ядро, которое окружает внутреннее ядро с «бурлящей [мутной] массой расплавленного металла», - сказал [Квентин] Уильямс [профессор наук о Земле и планетах в Калифорнийском университете, Санта Круз]. (...) Конвекция во внешнем ядре поддерживает магнитное поле, которое защищает нас от резкого солнечного излучения и сохраняет нашу атмосферу нетронутой. Когда жидкое железо протекает через слабое магнитное поле, оно создает электрический ток внутри планеты. В свою очередь, этот ток индуцирует вторичное магнитное поле, которое дополнительно индуцирует ток внутри сердечника. Эта петля создает в сердце нашей планеты электрический генератор размером с планету, который называется геодинамо. Исследователи предположили, что внутреннее ядро должно быть очень старым, потому что исследования, проведенные несколько десятилетий назад, обнаружили отпечатки геодинамо в самых старых сохранившихся породах Земли, возраст которых составляет почти 4 миллиарда лет. И действительно, идея старого внутреннего ядра «казалась разумной», - сказал Кей Хиросе, профессор геофизики Токийского университета и директор Института наук о Земле и жизни в Токийском технологическом институте. (...) Но Хиросе заметил, что немногие люди измеряли теплопроводность железа в экстремальных условиях, а те немногие исследования, которые были завершены с использованием экспериментов с ударными волнами, имели большие погрешности и их нелегко было воспроизвести. Теплопроводность может иметь решающее значение для определения динамики ядра: ядро охлаждается как за счет конвекции, так и за счет теплопроводности, и то, насколько быстро оно проводит тепло, определяет, сколько тепла остается, чтобы управлять конвекцией. В научной литературе указаны значения проводимости, но эти значения были «весьма умозрительными», - сказал Хиросе. (...) Прочесывая металлургические документы и проводя высокотемпературные эксперименты в лаборатории, команда Хиросе пришла к выводу, что предполагаемая взаимосвязь между удельным электрическим сопротивлением и железом нарушается при высоких температурах, предполагая, что теплопроводность железа на самом деле довольно высока. Если их выводы были верны, активная зона остывала очень и очень быстро. Открытие «сломало все модели», - сказал Джон Хернлунд, профессор и заместитель директора Института наук о Земле. Хернлунд, Хиросе и другие описали результаты в статье 2013 года, которая «вызвала виртуальное землетрясение в геофизическом сообществе», - сказал Хернлунд. (...) Если внутреннее ядро было на самом деле очень молодым, исследователям нужно было лучше объяснить, как работает геодинамо. (...) В двух статьях, опубликованных в одном выпуске журнала Nature в 2016 году, были продемонстрированы экспериментальные подходы к определению теплового поведения ядра. Авторы обеих работ использовали ячейки с алмазными наковальнями - лабораторное устройство высокого давления. Ячейки содержат два алмаза, идеально отполированных до конусов со сскруглёнными кончиками. Ученые помещают тонкий кусок железа - не толще человеческого волоса - между кончиками алмазов. (...) Оба исследования использовали лазеры для нагрева образцов до тысяч кельвинов. (...) В документах были обнаружены противоречивые результаты, и их расхождения показывают, насколько сложными могут быть эксперименты при высоком давлении. Группа из Токио предложила значение теплопроводности 88 (+ 29/-13) ватт на метр кельвин на границе ядро-мантия, тогда как группа из Вашингтона, округ Колумбия, предложила 25 (± 7) ватт на метр кельвин. Разница в ценностях может показаться незначительной, но может означать разницу между внутренним ядром, которому миллиарды лет, и относительным новичком во внутренней структуре Земли. (...) Время покажет, будет ли золотая середина. (...) согласно сейсмическим исследованиям середины 20 века, ядро Земли не состоит из чистого железа. Сейсмические измерения показывают, что оно примерно на 10% менее плотно, чем чистое железо, и состоит из сплавов, которые, вероятно, включают никель и некоторые особые рецепты более легких элементов, например кремния, кислорода, магния и углерода. Однако это может быть хорошей новостью для основного парадокса. (...) Если более легкие элементы вызывают конвекцию, этот источник плавучести позволяет обойти основной парадокс. (...) «Это полностью, полностью открытый вопрос», - сказал Хиросе. (...) «Это захватывающий материал», - сказал Уильямс о гонке, чтобы найти ответ. Вопрос о ядре и тепловой эволюции Земли «станет проблемой в ближайшие 15 лет для сообщества».
    
25. Элизабет Томпсон. Насколько точны наши измерения энергии Солнца? (Elizabeth Thompson, How Accurate Are Our Measurements of the Sun's Energy?) (на англ.) том 101, №7, 2020 г., стр. 43 в pdf - 181 кб
    "По мере того, как Солнце проходит через свой 11-летний цикл активности и покоя, а также 27-дневное вращение, излучение, которое оно посылает на Землю, изменяется. Прибор под названием Spectral Irradiance Monitor (SIM) на борту спутника по солнечной радиации и климату (SORCE) отслеживает, сколько солнечной энергии омывает Землю, в диапазоне длин волн от ультрафиолета до ближнего инфракрасного. Знание распределения солнечной энергии по этому спектру может помочь ученым отслеживать, где на Земле эта энергия поглощается, что является ключевым фактором климата и изменить оценки. Однако воздействие резкого солнечного излучения на более коротких длинах волн приводит к ухудшению характеристик спутниковых инструментов, а это означает, что исследователи должны подстраиваться под стареющее оборудование, чтобы продолжать регистрировать точные измерения. (...) Затем они [Steffen Mauceri et al.] сравнили результаты этих [трех] корректирующих методов с четырьмя независимыми измерениями солнечной энергии и с двумя моделями солнечной энергии. Исследователи обнаружили, что солнечная энергия измеряемая элементами трех методов коррекции наиболее точно соответствовали длинам волн видимого света и поэтому были наиболее точными. (...) Команда обнаружила наибольшие различия между измерениями на длинах волн высокоэнергетического ультрафиолета, которые также вызывают наибольший ущерб инструментам. Земля более чувствительна к изменениям количества получаемого ультрафиолетового излучения, чем к изменениям других длин волн. Таким образом, чтобы обеспечить точные климатические модели, будущие методы коррекции должны обеспечивать точные наблюдения в коротковолновой области". Эти результаты были опубликованы в Earth and Space Science, 2020.
    
26. Кимберли М. С. Картье. Машинное обучение может помочь декодировать инопланетные небеса - до определенной степени (Kimberly M. S. Cartier, Machine Learning Can Help Decode Alien Skies - Up to a Point) (на англ.) том 101, №8, 2020 г., стр. 7-8 в pdf - 658 кб
    «Будущие телескопы, такие как Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) и Атмосферный инфракрасный обзор экзопланет с дистанционным зондированием, Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (ARIEL), предназначены для анализа химического состава атмосферы экзопланет. Через десять лет спектры инопланетного неба появятся в космосе сотнями, и данные будут более высокого качества, чем это возможно в настоящее время. Астрономы согласны с тем, что новые методы анализа, в том числе алгоритмы машинного обучения, потребуются, чтобы не отставать от потока данных, и заранее опробовали варианты, которые были приняты Ежемесячными уведомлениями Королевского астрономического общества [и опубликованы в июле 2020 года], опробован один из таких алгоритмов в сравнении с текущим методом золотого стандарта для декодирования атмосфер экзопланет, чтобы увидеть, сможет ли алгоритм справиться с большим - проблемой с данными. «Мы получили действительно хорошее согласие между [ответами] нашего метода машинного обучения и традиционным байесовским методом, который использует большинство людей», - сказал Мэтью Никсон, ведущий исследователь проекта и аспирант по астрономии Кембриджского университета в Соединенном Королевстве. (...) Нынешний лидер в области наилучшей расшифровки спектра планеты называется извлечением атмосферы. Он использует статистический вывод для расчета вероятности того, что с учетом наблюдаемого спектра атмосфера экзопланеты имеет определенный состав, температуру, уровень облачности и тепловой поток. На данный момент этот метод оказался очень надежным, но может быть дорогостоящим в вычислительном отношении. (...) Никсон и его советник и соавтор Никку Мадхусудхан, также работающие в Кембриджском университете, протестировали тип контролируемого алгоритма машинного обучения, называемого случайным лесом, который состоит из тысяч деревьев решений. Каждое дерево решений делает свой прогноз для вероятной комбинации атмосферных свойств, а затем алгоритм генерируещий искусственный спектр, который имеет эти свойства. Алгоритм сравнивает каждый искусственный спектр с реальным и выбирает наиболее близкое соответствие. (...) Исследователи протестировали свой алгоритм на двух экзопланетах с исключительно хорошо изученной атмосферой и обнаружили, что решение случайного совпадает с решением, полученным при поиске атмосферы. (...) Однако две рассматриваемые экзопланеты, WASP-12b и HD 209458b, являются очень горячими планетами размером с Юпитер. Алгоритм может легко упростить его решение, поскольку атмосфера каждой планеты состоит в основном из водорода и гелия, сказал Никсон. (...) Для планет со слабыми сигналами и тех, чьи основные составляющие неизвестны - океанический мир, суперземля или планета умеренного пояса - случайный выбор потеряет свои вычислительные преимущества. Это исследование дополняет растущие усилия ученых-экзопланетчиков, чтобы найти эффективный способ справиться с предстоящим потоком атмосферных данных. (...) По мере того как исследования атмосферы экзопланет переходят в эру больших данных, машинное обучение становится все более важным исследовательским инструментом, которому следует обучать ученых, сказал Мадхусудхан. (...) «Машинное обучение никогда не заменит эксперта по атмосфере, - сказал [Инго] Вальдманн [астрофизик из Университетского колледжа Лондона в Соединенном Королевстве], - но я уверен, что искусственный интеллект определенно сыграет свою роль в качестве руки помощи."
    
27. Кейт Уилинг. Как долго Венера была обитаемой? (Kate Wheeling, How Long Was Venus Habitable?) (на англ.) том 101, №8, 2020 г., стр. 52 в pdf - 658 кб
    «Вряд ли Вы не захотите посетить современную Венеру с ее атмосферой из углекислого газа и азота и температурой поверхности около 450°C. Но наш сосед, вероятно, не всегда был таким негостеприимным. (...) Теорий предостаточно о том, что привело к радикальной трансформации Венеры: постепенно нагревающееся Солнце могло оставить планету горячей и иссушенной после короткого периода обитаемости, либо очень ранний океан магмы и атмосфера из углекислого газа и пара могли уступить место нынешнему состоянию планеты почти 4 миллиарда лет назад. Однако в новом исследовании [опубликованном в Journal of Geophysical Research: Planets, 2020] [MJ] Way и [Anthony D.] Del Genio приводят доказательства того, что мелководный океан и условия обитаемости могли сохраняться на Венере в течение 3 миллиардов лет, пока одновременно не возникли крупные вулканические области (LIP) и не закончился период умеренного климата на планете. Команда провела несколько симуляций истории Венеры с использованием ROCKE-3D (Resolving Orb) НАСА. Итоговые и климатические ключи Земли и внеземных сред с динамикой) для изучения того, как вариации скорости вращения планеты и уровней поверхностных вод могли повлиять на её первоначальный климат. Предполагая, что ранняя атмосфера Венеры, как и ранняя Земля, была богата углеродом и холодна, а скорость её вращения была медленной, команда обнаружила, что климат Венеры мог быть стабильным на протяжении большей части более чем 4-миллиардной истории планеты - удар против теории постепенного потепления Солнца. Авторы полагают, что одновременные извержения LIP за последние несколько сотен миллионов лет могли привести к неуправляемому парниковому эффекту, выбрасывая в атмосферу большое количество углекислого газа. (...) недостаточно известно о внутренней части Венеры, чтобы предположить, является ли непригодное для проживания конечное состояние неизбежным продуктом внутренних процессов на планетах, подобных Венере, или даже на Земле, если на то пошло. Исследователям нужно больше наблюдений с поверхности Венеры, чтобы лучше ограничить ее раннюю историю и поставить под сомнение теорию океана магмы".
    
28. Ричард Лофт. Более зеленая модель Земли (Richard Loft, A Greener Earth Model) (на англ.) том 101, №8, 2020 г., стр. 18-22 в pdf - 1,64 Мб
    «Недавно Национальный центр атмосферных исследований (NCAR), где я являюсь директором по развитию технологий в Лаборатории вычислительных и информационных систем, провел анализ углеродного следа. Организация была очень довольна результатами, пока не поняла, что анализ не учитывал выбросы углекислого газа, связанные с деятельностью лаборатории по моделированию. Когда эти выбросы были включены, общая картина выглядела значительно менее экологичной. (...) Выбросы углекислого газа от ИТ-отрасли уже конкурируют с выбросами от предпандемической авиационной отрасли, и некоторые прогнозы показывают, что к 2030 году использование электроэнергии с помощью коммуникационных технологий может составлять до 23% глобальных выбросов парниковых газов. (...) энергия, необходимая для передачи типичного электронного письма, генерирует 4 грамма эквивалента углекислого газа. (...) в отличие от бензинового автомобиля с выхлопной трубой, в отправке электронного письма нет ничего, что делало бы очевидным, что мы выбросили диоксид, поэтому экологические издержки легко не заметить. (...) В сообществе наук о системе Земли (ESS) многие инициативы по всему миру планируют следующее поколение глобальных моделей погоды и климата, которые будут способны устранять штормы и, в конечном итоге, облака. (...) Неоднократные призывы сообщества создать мощные суперкомпьютерные машины для устранения давних предубеждений в моделях круговорота воды и улучшения прогнозов, похоже, приносят свои плоды. (...) В этом контексте сообществу ESS следует рассмотреть вопрос: какова наша коллективная ответственность за сокращение выбросов углерода, связанных с этим крупномасштабным моделированием? (...) Сделали ли мы все возможное, чтобы минимизировать углеродный след нашей компьютерной деятельности? (...) [Источники энергии] Переход на возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнце и биогаз, должен быть частью решения по смягчению последствий изменения климата (...) Между тем, это один из способов решения проблемы, не создавая дополнительных проблем или принесение в жертву прозрачности означает повышение эффективности моделирующего предприятия. (...) [Вычислительные мощности] Обычно используемым показателем эффективности предприятия является эффективность использования энергии (PUE), которая в основном представляет собой общую мощность, потребляемую объектом, деленную на мощность, используемую для работы инфраструктуры внутри объекта. В то время как более старые вычислительные мощности все еще нуждаются в улучшении в отношении PUE, недавно построенные центры обработки данных по большей части уже достаточно эффективны. (...) компьютеры, которые находятся в NWSC [NCAR - Вайомингский суперкомпьютерный центр], испустили около 100 000 метрических тонн углекислого газа [с 2012 года] - примерно масса современного авианосца. (...) [Вычислительная инфраструктура] Суперкомпьютер Summit в Национальной лаборатории Ок-Ридж и планируемая система Aurora в Аргоннской национальной лаборатории, например, будут потреблять порядка 10 мегаватт, ежегодно производя выбросы двуокиси углерода, эквивалентные выбросам от более 30 000 рейсов туда и обратно между Вашингтоном, округ Колумбия, и Лондоном. (...) Используя значения стандартных тестов производительности системы (...)» из опубликованных источников, (...) мы находим, например, что суперкомпьютерная система Summit на базе графического процессора (GPU) составляет 5,7 и 7,2 в разы более энергоэффективный на HPCG и HPL [названия тестов], соответственно, чем примерно современная система Cheyenne на базе центрального процессора (ЦП) NCAR в NWSC. Графические процессоры выглядят как энергоэффективная альтернатива процессорам для снижения энергопотребления. [Программное обеспечение] Опыт работы с атмосферными моделями, которые были адаптированы или перенесены для работы на графических процессорах (...), показал, что можно достичь значительной экономии энергии. Однако рефакторинг устаревших [старых] моделей для графических процессоров трудоемок, что создает препятствие для потенциальной экономии энергии. (...) [Движение данных] Перемещение петабайта данных по центру обработки данных требует примерно того количества энергии, которое содержится в половине барреля нефти; сжигание такого количества нефти производит около 215 кг выбросов углекислого газа. (...) на самом деле более эффективно и быстрее загружать данные в грузовик и перевозить их по стране, чем передавать их через Интернет. (...) Я предлагаю пять шагов, которые следует предпринять сообществу разработчиков ESS, чтобы перейти к более энергоэффективному и низкому уровню выбросов в будущем. [1] все еще могут быть способы улучшить PUE старых объектов, которые следует изучить. Также по возможности используйте возобновляемые источники энергии для энергообъектов. [2] вы не можете улучшить то, что не измеряете. Публикация энергии, потребляемой за смоделированный день, при представлении результатов сравнительного анализа, особенно для моделей с высоким разрешением, требующих крупномасштабных вычислительных ресурсов, поможет повысить осведомленность об энергоэффективности при моделировании ESS (...) [3] перенос существующих моделей на и разработка модели для новых вычислительных архитектур должны быть упрощены. (...) [4] производители микросхем и суперкомпьютеров должны упростить пользователям измерение фактического количества энергии, потребляемой во время выполнения операций. (...) [5] сообществу ESS следует расширить исследования методов, которые могут привести к экономии энергии, включая уменьшение точности вычислений с плавающей запятой; разработка алгоритмов машинного обучения, позволяющих избежать ненужных вычислений; и создание нового поколения масштабируемых числовых алгоритмов, которые обеспечат более высокую пропускную способность с точки зрения моделирования способности своевременно проводить исследования (в зависимости от времени суток)"
    
29. Джон Келви. AquaSat открывает новые горизонты исследователям качества воды (Jon Kelvey, AquaSat Gives Water Quality Researchers New Eyes in the Sky) (на англ.) том 101, №9, 2020 г., стр. 4-5 в pdf - 342 кб
    "AquaSat, новый набор данных исследователей из Университета штата Колорадо, Университета Северной Каролины и других, (...) сопоставляет образцы качества воды из рек, ручьев и озер США с изображениями дистанционного зондирования, полученными более чем за 30 лет с помощью спутников Landsat, эксплуатируемых НАСА и Геологической службой США. (...) Восемь спутников Landsat обеспечивают непрерывную глобальную съемку местности с 1972 года. Хотя эти миссии были сосредоточены на суше, [Мэтью] Росс [доцент кафедры экосистемы науки и устойчивого развития в Университете штата Колорадо] и его коллеги поняли, что в изображениях воды должны быть «оптически релевантные» параметры, означающие «вещи, которые меняют цвет воды». Что касается AquaSat, они интересовались хлорофиллом а - мерой водорослей в воде, которая делает ее зеленой; осадком, который может иметь желтовато-коричневый цвет; растворенным углеродом, который может затемнять воду и является мерой углерода, вымываемого из ландшафта; и Secchi глубина диска, мера общей прозрачности воды. Затем Росс и его коллеги сопоставили изображения, сделанные спутниками Landsat 5, 7 и 8 в период с 1984 по 2019 год, с наземными образцами отображаемых водоемов, на которых были измерены оптически важные параметры. (...) Полученные в результате 600000 сопоставлений данных дистанционного зондирования и выборки данных позволяют более надежно прогнозировать качество воды только на основе будущих изображений Landsat. (...) Например, исследователи могут отслеживать качество воды в конкретной реке в течение 30-летний период и соотнесите его с землепользованием и методами ведения сельского хозяйства в окружающем ландшафте, чтобы оценить их влияние. (...) Прямо сейчас для построения моделей и прогнозирования качества воды требуются некоторые навыки кодирования, но Росс сказал, что окончательный выход Кроме того, необходимо создать удобный интерфейс, который могли бы использовать специалисты по качеству воды и окружающей среде для принятия решений о водных ресурсах, таких как водохранилища. (...) Помимо создания более удобного доступа к AquaSat в будущем, Росс говорит, что он надеется расширить набор данных за счет дополнительных спутниковых снимков, таких как спектрорадиометр изображения среднего разрешения НАСА (MODIS), со спутников и будущие миссии. (...) Спутник для топографии поверхностных вод и океана (SWOT) [будет запущен в 2022 году] будет обеспечивать высоту воды в больших реках и озерах. Эти данные, по словам Росса, могут быть объединены с информацией о цвете Landsat, чтобы исследователи могли делать такие вещи, как оценка расхода и объема наносов в реке без оценки. Но больше всего Росс заинтересован в будущих проектах, которые предполагают получение достаточного количества наземных данных для проверки спутниковых снимков в тех частях мира, где изначально мало данных о качестве воды. «В местах, которые быстро меняются, например, в Гондурасе или Бразилии, Южной Африке или других местах, возвращение назад во времени с помощью спутников Landsat невероятно ценно, - сказал он».
    
30. Кейт Уилинг. Восстание зомби-пожаров (Kate Wheeling, The Rise of Zombie Fires) (на англ.) том 101, №9, 2020 г., стр. 11-12 в pdf - 377 кб
    «Зомби-пожары» - это новое и более запоминающееся название для старого и относительно редкого явления. Известные среди среди пожарников как арктические или зимние пожары, «зомби-пожары» выходят за рамки типичного сезона пожаров. После тушения пожаров на поверхности они могут продолжать тлеть под землей, сжигая торф и другие органические вещества. Подпитываемые отложениями метана и изолированные слоем снега, костры зомби могут гореть всю холодную и сырую арктическую зиму. Весной, когда температура начинает повышаться и почва высыхает, пожары могут снова разгореться над землей. Хотя записи о пожарах зомби насчитывают несколько десятилетий, это явление не изучалось до недавнего времени. (...) Сандер Веравербеке, доцент Vrije Universiteit Amsterdam (... ) и Ребекка Шолтен, аспирантка университета, провели некоторые из первых научных исследований пожаров зомби. Пара проанализировала записи с Аляски, относящиеся к 2005 году, эмпирически продемонстрировав, что зомби пожары были более вероятны после больших сезонов пожаров. Пожарные на Аляске заметили эту тенденцию. (...) Но исследование Веравербеке и Шолтен было первой попыткой обнаружить сохранившиеся пожары с помощью спутников (...) Прошлогодний сезон арктических пожаров был одним из крупнейших за всю историю наблюдений. В июне и июле 2019 года за полярным кругом произошло более 100 пожаров. Миллионы гектаров бореальных лесов Сибири, Аляски, Гренландии и Канады превратились в дым. Облака сажи размером с Европейский Союз простирались по небу. (...) Спутниковые приборы могут обнаруживать пожары только после того, как они снова зажгутся на поверхности. (...) Как и все лесные пожары, зомби-пожары являются источниками выбросов углерода. В 2019 году Веравербеке и его команда отправились в Сибирь и разбили лагерь в шрамах от прошлых лесных пожаров, чтобы изучить процесс сжигания углерода. (...) Большинство людей думает, что большая часть углерода, выделяемого во время лесных пожаров, происходит от сжигания деревьев, но, по словам Веравербеке, это заблуждение. «От семидесяти до девяноста процентов приходится на органическую почву, - сказал он. «Деревья вносят лишь небольшую долю». (...) Арктика быстро меняется, и модели прошлого могут не сохраниться в будущем. «Мы знаем, что эти большие пожарные годы в бореальных лесах случаются все чаще», - сказал Веравербеке. Температура в Арктике повышается быстрее, чем где-либо еще на Земле, оттаивая вечную мерзлоту, высушивая почвы и обеспечивая новое топливо для пожаров. Глобальное потепление также приводит к большему количеству гроз и, следовательно, большему количеству ударов молний - распространенному источнику возгорания пожаров в отдаленных регионах».
    
31. Кэтрин Корней. Призрачные частицы с Солнца подтверждают ядерный синтез (Katherine Kornei, Ghostly Particles from the Sun Confirm Nuclear Fusion) (на англ.) том 101, №9, 2020 г., стр. 16 в pdf - 268 кб
    «Глубоко внутри Солнца высокие температуры и давление приводят к превращению водорода в гелий. (...) Теперь, используя чрезвычайно чувствительный детектор, расположенный глубоко под землей, исследователи впервые непосредственно наблюдали редкую разновидность призрачных частиц, известных как солнечные нейтрино. (...) Более 8 десятилетий назад физики Ганс Бете и Карл Фридрих фон Вайцзекер независимо друг от друга предположили, что синтез водорода на Солнце может катализироваться ядрами углерода, азота и кислорода. Теперь исследователи понимают, что это так называемый Цикл CNO составляет лишь небольшую часть энергии, производимой Солнцем - примерно 1% - но это доминирующий механизм у более массивных звезд. Большая часть солнечной энергии происходит за счет процесса синтеза, известного как p - p-цепь. p - p-цепочка и цикл CNO производят нейтрино. Эти электрически нейтральные, почти безмассовые частицы пронизывают пространство, но их безумно сложно определить, потому что они так слабо взаимодействуют с материей. (...) только в 2014 году исследователи сообщили об обнаружении нейтрино от первичной реакции p - p-цепи. Теперь та же исследовательская группа определила нейтрино из цикла CNO. Команда использовала детектор частиц Borexino, расположенный на глубине 1400 метров под землей недалеко от Рима, Италия. (...) Сердце Borexino - сферический резервуар диаметром примерно 4 метра, заполненный примерно 280 метрическими тоннами жидкого углеводорода. (...) Если нейтрино сталкивается с электроном в резервуаре, результирующая вспышка света улавливается фотоумножителями внутри детектора. Нейтрино из цикла CNO можно отличить на основе толчка, который они передают электронам. Давней проблемой при обнаружении нейтрино цикла CNO было фоновое загрязнение. (...) Чтобы бороться с этим загрязнением, ученые тщательно контролировали тепловую среду Борексино. (...) Этим летом на XXIX Международной конференции по нейтринной физике и астрофизике коллаборация Borexino сообщила об уверенном обнаружении нейтрино цикла CNO на основе данных за 3,5 года. По оценкам команды, Borexino обнаруживал около семи таких неуловимых частиц каждый день. Это открытие - «еще одна веха в физике солнечных нейтрино», - сообщила группа из почти 100 человек в сопроводительной статье».
    
32. Филипп А. Брандл. Обнаружение подводных извержений с помощью спутниковых исследований (Philipp A. Brandl, Detecting Underwater Eruptions Through Satellite Sleuthing) (на англ.) том 101, №9, 2020 г., стр. 22-26 в pdf - 703 кб
    «В августе 2019 года средства массовой информации сообщили о новом пемзовом плоте, плавающем в территориальных водах островного королевства Тонга в южной части Тихого океана. Это видимое свидетельство подводного извержения вулкана было подтверждено сейсмическими измерениями, но условия были далеко не идеальными для использования сейсмических данных датчиков, чтобы точно определить местонахождение источника извержения. Мои коллеги и я в конечном итоге проследили источник пемзового плота до подводного вулкана, известного как Вулкан F, используя комбинацию спутниковых и сейсмических данных, демонстрируя потенциал дистанционного зондирования для обнаружения и мониторинга подводных вулканов. (...) В отличие от событий над поверхностью моря, оползни, землетрясения, извержения вулканов и другие геологические события под поверхностью редко наблюдаются, когда они происходят, но они также могут нанести ущерб уязвимым прибрежным общинам. (...) Во многих случаях сами события скрыты под водой, и видны только их прямые последствия. Последние достижения, особенно в методах дистанционного зондирования, могут позволить ученым в ближайшем будущем определять потенциальные подводные опасности и районы, подверженные риску. (...) Картирование морского дна на предмет потенциальных опасностей останется сложной задачей, потому что вода быстро поглощает электромагнитные волны, которые являются ключевыми для методов спутникового дистанционного зондирования, используемых для картирования поверхности суши. (...) Ученые в настоящее время полагаются на методы in situ [на месте] для отслеживания плавающих пемзовых плотов, но улучшенные наблюдения за Землей из космоса в сочетании с автоматическим анализом изображений и искусственным интеллектом могут дополнительно обеспечить отслеживание, что в конечном итоге позволит нам отследить их до их вулканических источников, если позволяет погода. Во время извержения в августе 2019 года, в результате которого у Тонги образовался плот из пемзы, две станции глобальной сейсмической сети, расположенные далеко в Тихом океане на островах Ниуэ и Раротонга, зафиксировали T-фазы, низкочастотные звуковые волны, связанные с извержениями подводных вулканов. В идеальных условиях такие сейсмоакустические сигналы могут передаваться на очень большие расстояния, поскольку они попадают в определенный слой водной толщи океана, канал фиксации и измерения звука (SOFAR), который действует как проводник для звуковых волн. Звуковые волны достигают своей минимальной скорости в канале ГНФАР, и эти низкочастотные звуковые волны могут пройти тысячи километров, прежде чем рассеяться. (...) Во время извержения в августе 2019 года было невозможно использовать триангуляцию для определения точного местоположения источника, потому что только две станции зарегистрировали соответствующие фазы T. (...) недавние достижения в области качества, количества (например, ежедневный охват) и доступности (например, данных из открытых источников программы Copernicus Европейского Союза) спутниковых наблюдений значительно улучшили нашу способность визуально обнаруживать продолжающиеся извержения вулканов и их непосредственные последствия, что представляет собой важное дополнение к возможностям мониторинга. Спутниковые данные могут включать, среди прочего, визуальное наблюдение морской поверхности и спектральное обнаружение вулканических газов или изменений температуры в атмосфере. (...) Поскольку эти спутниковые методы ограничены изучением морской поверхности, мы все еще можем пропустить многие извержения вулканов в глубоком море. Только гидроакустические методы, развернутые с кораблей или автономных подводных аппаратов (АНПА), способны обследовать дно океана с необходимыми разрешениями (...) Разработки робототехники для картирования морского дна, такие как автономные надводные аппараты и улучшенные АПА, которые могут расширить разрешение до менее 1 метра, может вскоре привести к значительному развитию наших возможностей дистанционного зондирования моря. (...) В настоящее время потенциал риска каскадных событий в подводной сфере плохо изучен, в основном из-за отсутствия данных и мониторинга. (...) Новые технологии, такие как искусственный интеллект и машинное обучение, могут заполнить важный пробел. Упреждающая автоматическая обработка данных глобальных сейсмических сетей может помочь выявить кластеры повышенной сейсмичности, которые могут быть предвестниками извержений вулканов. Местоположение и время появления этих скоплений можно затем использовать для выделения в данных гидрофона характеристик в одно и то же время и в тех же местах, которые коррелируют с подводными извержениями. Ученые-геофизики и информатики в настоящее время разрабатывают методы автоматизированного анализа изображений и обработки данных, а также использования искусственного интеллекта для распознавания образов и правильной идентификации подводных извержений вулканов. (...) Методы дистанционного зондирования, которые собирают данные из космоса и в море, могут предоставить нам более мощные инструменты для обнаружения и мониторинга этой вулканической активности и прогнозирования связанных рисков в отдаленных районах. Последние достижения в обработке данных также могут значительно улучшить возможности в этой области. И сбор существующих данных и сбор новых данных, связанных с подводной вулканической деятельностью в специализированной базе данных с открытым доступом должна помочь исследователям оценить потенциальные риски в качестве первого шага к прогнозированию стихийных бедствий».
    
33. Маргарет М. Гурвиц и др., Наблюдения за Землей информируют о деятельности и планировании городов (Margaret M. Hurwitz et al., Earth Observations Inform Cities' Operations and Planning) (на англ.) том 101, №9, 2020 г., стр. 28-33 в pdf - 976 кб
    "Города по всему миру сталкиваются с многочисленными экологическими опасностями - экстремальной жарой, наводнениями, оползнями, загрязнением окружающей среды и вредоносным цветением водорослей, и это лишь некоторые из них, - которые они должны контролировать и устранять, чтобы снизить риск для своих жителей. Один из способов информировать городских властей об этих опасностях заключается в инвестировании в плотные городские сети мониторинга: массивы датчиков на земле и над землей, которые обеспечивают непрерывные потоки диагностических данных. Однако сети мониторинга на месте сами по себе не предоставляют городам достаточную информацию, чтобы выполнить решения либо в краткосрочном, либо в долгосрочном (например, изменение климата) масштабе времени. (...) в настоящее время для городов возможно и выгодно учитывать наблюдения Земли при принятии решений по окружающей среде. Два города, которые первыми приняли решение, Рио-де-Жанейро, Бразилия, и Чикаго, штат Иллинойс, уже интегрируют наблюдения Земли, полученные от НАСА, в свое планирование и принятие оперативных решений. (...) Наблюдения за Землей также могут заполнить пробелы, когда местная информация недоступна. Хотя в Рио-де-Жанейро есть восемь стационарных станций мониторинга качества воздуха, а также мобильная станция мониторинга, город не имеет доступа к местным прогнозам качества воздуха. В рамках партнерства НАСА и Рио-де-Жанейро город тестировал систему химического прогнозирования Системы наблюдений за Землей Годдарда (GEOS), которая ежедневно предоставляет городским властям карты с 5-дневным прогнозом содержания двуокиси азота, озона и других основных загрязнителей воздуха. (...) оползни представляют собой серьезную опасность для людей, живущих на крутых склонах в Рио-де-Жанейро. В городе внедрена адаптированная версия программы NASA по оценке опасности оползней для ситуационной осведомленности (LHASA), которая в сочетании со знанием истории оползней в регионе повысила способность города определять потенциальную активность оползней во время и после дождей. Система LHASA-Rio объединяет информацию с 33 автоматических метеостанций города, включая данные дождемеров, с картой восприимчивости к оползням с пространственным разрешением 5 метров для создания карты потенциальной активности оползней в режиме, близком к реальному времени. (...) Департамент общественного здравоохранения Чикаго при поддержке местных академических партнеров объединил измерения из открытых источников для получения базового качества воздуха, визуализации погоды и климата и локализованных моделей на уровне района. (...) Местные данные могут быть объединены с климатическими прогнозами и научным опытом для повышения устойчивости городов к изменению климата. Исследователи, участвовавшие в совместном исследовании НАСА и Рио-де-Жанейро, определили районы в городе, наиболее уязвимые к повышению уровня моря к 2080 году, объединив измерения местных мареографов, лидар [световое обнаружение и определение расстояния, сочетание света и радиолокации] топографии города и данные спутниковой альтиметрии из миссий TOPEX / Poseidon и Jason [совместные спутниковые миссии НАСА и европейских партнеров для картирования топографии поверхности океана, повышения уровня моря и изменения климата] с проектом 5 по взаимному сравнению связанных моделей (CMIP5) [разработанная совместная структура для улучшения знаний об изменении климата] климатические прогнозы. (...) Департамент планирования и развития Чикаго запустил пилотную программу по использованию данных наблюдений НАСА за Землей при планировании адаптации к изменению климата, опираясь на вклад Microsoft и НАСА. Программа определит самые горячие районы Чикаго для дальнейшего анализа, проверит влияние мер городской политики по смягчению последствий жары и создаст основу для будущего городского планирования. (...) тестирование модели GEOS - Химический прогноз принесло обоюдную выгоду как Рио-де-Жанейро, так и группе разработчиков модели НАСА. Команда из Рио-де-Жанейро предоставила многолетние данные о станциях контроля качества воздуха через онлайн-платформу. Сравнение модели прогноза качества воздуха и измерений, проведенных в Рио-де-Жанейро, выявило расхождения, и усилия по устранению этих расхождений привели к усовершенствованиям модели, таким как уточнение локальных кадастров выбросов модели. (...) В Рио-де-Жанейро и Чикаго высокий технический потенциал городов помог процессу интеграции продуктов наблюдения Земли в операции. И наоборот, отсутствие технических возможностей во многих городах является препятствием для внедрения продуктов наблюдения Земли. Малым городам и городам в развивающихся странах может не хватать кадрового потенциала или инфраструктуры данных для хранения, обработки и использования продуктов наблюдения Земли. Упрощение загрузки и анализа наборов данных наблюдения Земли и выходных данных моделей значительно облегчит и, вероятно, расширит их принятие городскими властями".
    
34. Гассем Р. Асрар и др. Взгляд в небо улучшает отслеживание пыльцы (Ghassem R. Asrar et al., Eyes in the Sky Improve Pollen Tracking) (на англ.) том 101, №9, 2020 г., стр. 34-39 в pdf - 950 кб
    «Каждый год во всем мире растения начинают цвести, создавая эффектный цвет и выделяя большое количество пыльцы. Для людей с астмой и другими респираторными заболеваниями весна знаменует начало сезона страданий. Астмой страдают более 319 миллионов человек во всем мире. В Соединенных Штатах почти 8% населения в настоящее время страдает астмой, лечение которой обходится более чем в 80 миллиардов долларов США в год и снижает продуктивность. Несмотря на эти высокие затраты на здравоохранение и реальные страдания людей, страдающих аллергией, мониторинг пыльцы в Соединенных Штатах, который может помочь сократить количество необходимых обработок и потерю времени, остается ограниченным. Однако спутники, которые отслеживают активность растений, готовы сыграть важную роль в скоординированных усилиях по составлению локализованных прогнозов пыльцы, которые могут помочь миллионам людей дышать проще. (...) Хотя пыльца является одним из основных факторов риска, который, как известно, ухудшает симптомы астмы, мониторинг пыльцы в Соединенных Штатах часто проводится и осуществляется частной сетью врачей без государственной поддержки. (...) Спутниковые датчики, такие как те, что используются в миссиях Landsat, могут предоставлять информацию дистанционного зондирования о годовой изменчивости, пространственной протяженности и сезонности (начало, пик и конец) моделей пыльцы. (...) наша недавняя работа показала, что спутниковые фенологические данные [изучение периодических событий жизненного цикла растений и животных и того, как на них влияют сезонные колебания], могут выявить информацию о вероятности риска госпитализации астмы на местном уровне, который, согласно прогнозам, будет еще больше усугубляться изменением климата. (...) Исследователи недавно провели семинар с участием врачей, занимающихся лечением аллергических заболеваний, должностных лиц здравоохранения и экспертов в области дистанционного зондирования и экологии. Цели семинара заключались в оценке потенциала устранения пробелов в информации между учеными, медицинскими работниками и общественностью с использованием данных наблюдений за Землей, а также в оценке заинтересованности в объединении усилий для решения этой междисциплинарной научно-технической задачи. (...) есть возможности использовать существующие источники данных для улучшения предупреждений и рекомендаций об аллергии в краткосрочной перспективе (от нескольких дней до месяцев). Во-первых, изображения PhenoCam [сеть камер, в настоящее время состоящая из сотен участков по всему миру] и наземные фенологические наблюдения, внесенные добровольцами, могут быть использованы для разработки простого индикатора появления и плотности пыльцы для конкретного места. (...) Во-вторых, существующие спутниковые наблюдения могут быть использованы для оценки начала и времени пиковых концентраций для наиболее аллергенных таксономических групп, включая деревья весной и, в меньшей степени, травы летом и сорняки осенью. (...) Эта способность получать достоверную информацию о пыльце из спутниковых наблюдений была продемонстрирована для березы (Betula), высокоаллергенного вида, и ее потенциал может быть распространен на многие другие виды растений. (...) В-третьих, определение движущих сил развития и высвобождения пыльцы открывает возможность для получения в реальном времени и краткосрочных прогнозов переносимой по воздуху пыльцы для основных видов пыльцы. (...) Поддержка развития систем раннего предупреждения требует дополнительных исследований в нескольких областях. Во-первых, нам необходимо разработать прогностические модели для пыльцы на уровне земли, которые используют спутниковые данные (...) Затем нам необходимо улучшить наше понимание и знание того, как различные типы пыльцы связаны с симптомами аллергической астмы (...) Точно так же нам необходимо улучшить наше понимание того, как пыльца может синергетически взаимодействовать с другими известными факторами риска астмы, такими как загрязнение воздуха (например, озоном и твердыми частицами) и сильной жарой, усугубляющих симптомы астмы. (...) Наконец, переосмысление опыта обучения и подготовки врачей может предоставить дополнительные возможности для улучшения ухода за пациентами, связанными с астмой и аллергией. (...) Чтобы обеспечить здоровых людей и здоровую планету, а также в духе науки и технологий, служащих обществу, ученые-экологи, эксперты в области общественного здравоохранения и врачи должны работать вместе, чтобы использовать такие новые технологии для решения научных задач и улучшения здоровья и благополучия."
    
35. Дамонд Беннингфилд. Подготовка к передаче (Damond Benningfield, Preparing for a Handoff) (на англ.) том 101, №10, 2020 г., стр. 36-40 - 1,73 Мб
    «Ученые и инженеры, готовящие Interstellar Probe, миссию по исследованию окружающей среды между звездами, сталкиваются с тревожной правдой. «Они пытаются спроектировать космический корабль, который будет запущен примерно в 2030 году и пройдёт тысячу астрономических единиц от Земли за 50 лет. - сказала Джанет Вертези, доцент социологии Принстонского университета и советник исследовательской группы Interstellar Probe. - Проблема в том, что к тому времени они все умрут. (...) Межзвездный зонд, тем не менее, является одним из нескольких предложенных проектов (включая концепцию миссии Solar Gravitational Lens [, которая направлена на отправку космического корабля с солнечным парусом как минимум на 550 астрономических единиц от Солнца, чтобы использовать его гравитацию для изображения экзопланеты] и Breakthrough Starshot [попытка разработать технологию для отправки крошечных зондов на Проксиму Центавра в ближайшие десятилетия]) с запланированным сроком службы в несколько десятилетий или даже дольше. (...) Такие проекты потребуют иной структуры управления, чем типичные миссии исследования. (...) Вертези обрисовал в общих чертах несколько возможных шагов для проекта Interstellar Probe: [1] Он должен планировать подход с участием нескольких поколений с самого начала, при этом все участники понимают, что их время на проекте будет ограничено. [2] Он должен развивать наставничество и ученичество, следя за тем, чтобы следующие поколения были хорошо подготовлены к тому, чтобы взять на себя управление, когда придет их время. [3] Он должен разработать свои собственные способы записи знание миссии для будущих поколений. [4] Он должен разработать свои собственные ритуалы, чтобы поддерживать постоянный энтузиазм по отношению к миссии. (...) Interstellar Probe был задуман несколько десятилетий назад как миссия по изучению межзвездной среды (ISM), космических лучей, струй газа и пыли, а также магнитных полей, заполняющих пространство между звездами. Он также будет смотреть на солнечную гелиосферу, «пузырь», в котором доминируют солнечное магнитное поле и солнечный ветер, и отслеживать взаимодействие между гелиосферой и ISM. (...) Он будет продолжать изучать ISM до тех пор, пока его ядерный генератор не перестанет вырабатывать достаточно энергии для работы своих инструментов или поддержания контакта с Землей. (...) С самого начала команда поняла, что разработка зонда, рассчитанного на 50 лет или дольше, - не единственная проблема, с которой столкнется миссия. Другой - создание проектной команды - проблема, с которой не сталкивались предыдущие миссии. (...) «В идеале я бы посоветовал убедиться, что существуют ограничения по срокам», - сказал Вертези. «Вы можете менять [ключевые должности] каждые 7-10 лет. Это будет предсказуемо, встроено в проект». (...) Обеспечение плавности перехода потребует программы наставничества или ученичества. (...) Однако передача от одного поколения к другому не означает, что прежние члены команды должны исчезнуть. (...) В 1977 году запустили два космических аппарата «Вояджер», которые с тех пор вошли в межзвездное пространство. «Вояджер-1» покинул гелиосферу в 2012 году, а «Вояджер-2» последовал за ним в 2018 году. Предполагается, что оба они продолжат работу примерно до 2025 года. Однако ни один из них не предназначался для изучения такой далекой области, и поэтому никто не ожидал, что так много первоначальные знания о системах космических аппаратов будут потеряны во время их долгого пути. Хотя большая часть этих знаний сохранена в документах, основные детали были заперты в головах первоначальных ученых и инженеров, многие из которых уже умерли. (...) Вертези, по сути, рекомендует «все вышеперечисленное» - как формальный сбор знаний с помощью технических отчетов, диаграмм и других форматов, так и неформальный сбор знаний с помощью институционального повествования. (...) Однако идти в ногу с развивающимися технологиями непросто, особенно потому, что никто не знает, какие технологии будут выглядеть спустя десятилетия после запуска миссии. Например, данные из ранних миссий хранились на магнитных лентах, и во многих случаях больше не существует технологии для их воспроизведения. Таким образом, долгосрочные миссии должны обеспечивать максимальную гибкость аппаратного и программного обеспечения космических кораблей, насколько это позволяют технологии. (...) Команда Interstellar Probe запланировала семинар в историческом клубе исследователей в Нью-Йорке, чтобы приступить к выполнению еще одной рекомендации Вертези: установить ритуалы. (...) Ритуалы могут быть такими же небольшими, как составление графиков рассаживания на собраниях команды, работа над определенной проблемой в одно и то же время на каждой встрече или разрешение младшим членам команды задавать первые вопросы. По словам Вертези, графика, изображающая путь миссии, может иметь ритуальное воздействие, показывая поколение, которое будет проводить её через каждую веху. (...) «Какие ритуалы [миссия Межзвездного зонда] могут создать, которые будут значимыми для нескольких поколений? Вам нужна непрерывность, которая вовлекает новых людей по мере их поступления и действительно вовлекает их в чудо миссии », - сказала она. Тем не менее, Вертези и другие участники Interstellar Probe признают что, несмотря на все планирование, никто не может знать, как будет реализована миссия или как изменится технология и общество».
    

2021 г.

назад - 2019 г.