вернёмся на старт?

Статьи в иностранных журналах, газетах 2021 г. (январь)


  1. Цзоу Юнляо и др. Научные цели и полезная нагрузка Tianwen-1, первой китайской миссии по исследованию Марса (Zou Yongliao et al., Scientific objectives and payloads of Tianwen-1, China’s first Mars exploration mission, (на англ.) «Advances in Space Research», том 67, 2021 г., стр. 812-823 в pdf - 2,88 Мб
    «Примерно через 2–3 месяца [после выхода на орбиту Марса, который уже состоялся 10 февраля 2021 года], космический корабль будет ненадолго выведен на траекторию схода с орбиты и входа, чтобы освободить посадочную капсулу, из которой капсула с марсоходом будет спускаться и приземлится на поверхность Марса. Марсоход выйдет на поверхность Марса через несколько дней после приземления после оценки местности, окружающей посадочный модуль. В течение не менее 92 марсианских дней марсоход будет вести наблюдение на месте с высоким разрешением [на месте] съемок в критической области Марса. После выпуска капсулы орбитальный аппарат совершит маневр для выхода на орбиту ретрансляции данных (265 км - 12 500 км) на время посадки марсохода. После этого орбитальный аппарат будет помещен на орбиту. 265 км - 12000 км эллиптической орбиты для проведения глобального исследования за один марсианский год. Научные цели Tianwen-1 заключаются в следующем: (1) Изучить характеристики топографии и геологической структуры Марса. (2) Изучить характеристики почвы на поверхности Марса и распределение водяного льда. (3) Исследовать минеральный состав поверхности Марса. (4) Изучение ионосферы, климата и характеристик окружающей среды Марса. (5) Изучить физические поля Марса (электромагнитное, гравитационное) и внутреннюю структуру. (...) Научная полезная нагрузка, установленная на орбитальном аппарате, включает: камеру среднего разрешения (MoRIC), камеру высокого разрешения (HiRIC), радар научных исследований Mars Orbiter (MOSIR), минералогический спектрометр Марса (MMS), магнитометр орбитального устройства Марса. (MOMAG), Mars Ion and Neutral Particle Analyzer (MINPA), Mars Energetic Particles Analyzer (MEPA). (...) Научная полезная нагрузка, установленная на марсоходе, включает: навигационную камеру и камеру местности (NaTeCam), мультиспектральную камеру (MSCam), проникающий радар марсохода (RoPeR), детектор состава поверхности Марса (MarSCoDe), магнитометр марсохода (RoMAG) и Марсианскую климатическую станцию (MCS). (...) В дополнение к соображениям безопасности при посадке, площадка для приземления должна отвечать требованиям научных исследований. Первоначально для марсохода Tianwen-1 рассматривались два возможных места посадки. В результате этой оценки место посадки было выбрано в Утопия Планидия (Utopia Planitia)". - Научные полезные нагрузки на орбитальном аппарате и на марсоходе более подробно описаны в следующих разделах. Статья сопровождается несколькими рисунками, фотографиями и таблицами, некоторые из которых содержат подробную информацию об основных параметрах производительности полезных нагрузок.
  2. Древний мегапоток намекает на возможность жизни на Марсе (Ancient megaflood hints at possibility of life on Mars) (на англ.) «BBC Science Focus», №358 (новый год), 2021 г., стр. 19-20 в pdf - 1,06 Мб
    «Согласно данным, собранным марсоходом НАСА Curiosity и проанализированным учеными из Университета Джексона, Корнельского университета, Лаборатории реактивного движения и Университета Гавайев, бушующее мегапотопление было вызвано мощным метеоритным ударом, в результате которого образовался марсианский кратер Гейл. Удар вызвал массовое таяние льда, хранившегося на поверхности Марса около четырех миллиардов лет назад. Наводнение было настолько сильным, что вызвало значительные изменения в геологической структуре поверхности Красной планеты, образовав огромные волны и рябь в осадочных породах, исследователи говорят [в статье, опубликованной в Nature, 2020]. (...) Эти данные включают свидетельства наличия гигантских волнообразных образований в осадочных слоях кратера Гейла, часто называемых «мегаполисами» или «антидюнами», которые высятся около 10 метров в высоту и расположены на расстоянии примерно 130 метров друг от друга. Антидюны указывают на то, что около четырех миллиардов лет назад через кратер протекала паводковая вода. (...) Вероятно, получено теплом, вызванным падением большого метеорита, который расплавил замороженные резервуары планеты и высвободил хранящиеся в них углекислый газ и метан. Водяной пар и газы, вероятно, вместе образовали короткий период теплых и влажных условий на Красной планете. (...) Ранее было установлено, что в кратере Гейла в древнем прошлом существовали устойчивые озера и ручьи. По словам исследователей, эти долгоживущие водоемы являются хорошим индикатором того, что кратер был способен поддерживать микробную жизнь. (...) [Д-р. Альберто Г. Фэйрен, приглашенный астробиолог из Корнельского университета, говорит:] «Давно Марс был обитаемой планетой. Был ли он заселен? На этот вопрос поможет ответить следующий марсоход Perseverance [который должен достичь Марса в феврале 2021 года]».
  3. Стюарт Кларк. Swarm Intelligence (Stuart Clark, Swarm intelligence) (на англ.) «BBC Science Focus», №358 (новый год), 2021 г., стр. 68-75 в pdf - 2,28 Мб
    «Ракета-носитель "Рокот" (...) стартовала с космодрома Плесецк на севере России 30 июня 2003 года. Ракета имела высоту 30 м и была зафрахтована немецкой компанией Eurockot Launch Services. Но вместо того, чтобы доставить один большой спутник в на орбиту, "Рокот" нес восемь меньших. (...) Некоторые из спутников, выведенных на орбиту в тот день, были крошечными кубесатами размером всего 10 x 10 x 10 см. КубСаты, состоящие из стандартизованных частей, относительно быстрые и простые. Когда они были задуманы в конце 1990-х годов, они рассматривались как образовательные инструменты, чтобы научить студентов основам создания спутников. (...) Стандарт CubeSat дешев и позволяет разрабатывать гораздо больше миссий, чем когда-либо прежде. И по мере того, как технологии продолжают сокращаться и разрабатываются новые методы, становится возможным больше типов миссий, некоторые из которых были практически немыслимы до недавнего времени, например, рои спутников. Рои спутников составляют десятки, сотни или даже тысячи крошечных космических аппаратов, работающих вместе, чтобы сделать что-то, что невозможно или непрактично с традиционными космическими аппаратами. (...) Но как вы контролируете рой из, скажем, 1000 кубСатов? «Чего вы не можете сделать, так это иметь 1000 операторов на наземных станциях, которые индивидуально вводят команды для каждого из спутников», - говорит он [Скотт Уильямс, программный директор SRI International]. «Он не масштабируется; вы должны иметь возможность рассматривать сеть как единое целое». (...) На практике это означает разработку некоторого уровня искусственного интеллекта для CubeSats, чтобы они могли управлять собой. Общественность действительно открыла глаза на рой спутников, или, как их часто называют, «мегакозвездия», только в 2020 году из-за многочисленных запусков спутников Starlink Илона Маска. (...) Около 800 штук сейчас вращаются вокруг Земли, и, согласно планам, в общей сложности ожидается около 12000 штук, чтобы обеспечить быстрый интернет по всей планете. Хотя спутники Starlink не являются кубсатами, они используют многие из тех же принципов, таких как миниатюризация и массовое производство, что снижает затраты. (...) Помимо телекоммуникаций и дистанционного зондирования, с помощью CubeSats можно проводить новые виды науки и исследований. Патрик Мишель, директор по исследованиям в CNRS [Национальный центр научных исследований (Французский национальный центр научных исследований)] в Обсерватории Лазурного берега в Ницце, Франция, является главным исследователем NEO-MAPP (объект, сближающийся с Землей). Modeling And Payload for Protection), проект Европейской комиссии по изучению методов отклонения астероидов и исследованию других методов предотвращения столкновения астероида с Землей. Его идея проста. Отправьте в космос флот CubeSats, каждый из которых предназначен для встречи с различным околоземным астероидом. Даже если CubeSat оснащен только камерой, исследователи могут начать смотреть на различные поверхности и классифицировать их. (...) Также возможно, что искажение радиосигнала каждого CubeSat, вызванное гравитацией астероида, может быть проанализировано, чтобы определить массу каждого астероида. (...) Помимо дешевизны в сборке, кубСаты также дешевы в запуске, потому что они такие маленькие, и это движет новой индустрией коммерческих ракетных компаний. Когда дело доходит до роя спутников, пределы на самом деле определяются только воображением инженеров и ученых и вычислительной мощностью, которую можно уместить в этот крошечный космический аппарат».
    [интеллект роя = коллективный интеллект (коллективный интеллект), который возникает в результате сотрудничества, коллективных усилий и конкуренции многих людей и проявляется в принятии консенсусных решений; понятие используется в социологии, бизнесе, информатике и массовых коммуникациях]
  4. Ледяная планета - Ноахис Терра, Марс (Ice planet - Noachis Terra, Mars) (на англ.) «BBC Science Focus», №359 (январь), 2021 г., стр. 10-11 в pdf - 1,94 Мб
    «Примерно одна треть планеты [Марс] покрыта подземным льдом. Голубой лед виден на этом снимке, поскольку он обнажился на скале в районе Ноахис Терра, недалеко от кратера Эллада Планиция. Ученые надеются изучить этот марсианский лед в надежде больше узнать о древнем климате Красной планеты, но он также может стать ключом к будущим миссиям с экипажем. Вода имеет решающее значение для успеха таких миссий, не только для питья, но и для производства ракетного топлива. (...) Сотовидный узор, видимый здесь, вероятно, вызван охлаждением и сжатием льда, создающими тонкие трещины, которые развиваются и сливаются со временем».
  5. Жизнь в условиях низкой гравитации может изменять ДНК, предполагает исследование на червях (Living in low gravity can alter DNA, study in worms suggests) (на англ.) «BBC Science Focus», №359 (январь), 2021 г., стр. 21 в pdf - 1,16 Мб
    «Согласно новому исследованию нематодных червей на борту Международной космической станции (МКС), жизнь в периоды низкой гравитации может изменить вашу ДНК. Черви Caenorhabditis elegans - животные длиной 1 мм и продолжительностью жизни в две недели - показали изменения примерно в 1000 генах. Хотя большинство изменений были незначительными, ученые заметили, что микрогравитация сильнее влияет на гены, связанные с нервной и иммунной системами. (...) Крошечные черви содержались в колбах с жидкостью (с пищей) в течение 4 или 10 дней. Затем их замораживали и исследовали после возвращения на Землю с помощью инструментов микрочипов ДНК, которые сканируют набор генов. (...) путем осмотра большего количества червей. В центрифуге новое исследование показало, что, проведя четыре дня в гравитации, в 15 раз превышающей земную, можно изменить около 1360 генов. Как и в случае с микрогравитацией, больше всего пострадали гены, влияющие на иммунную систему. К счастью, астронавты вряд ли проведут несколько дней в условиях гипергравитации".
  6. Самый подробный на сегодняшний день снимок солнечных пятен, сделанный крупнейшим в мире солнечным телескопом (Most in-depth sunspot image to date captured by world’s largest solar telescope) (на англ.) «BBC Science Focus», №359 (январь), 2021 г., стр. 23 в pdf - 1,15 Мб
    "Этот потрясающий снимок был сделан солнечным телескопом Дэниела К. Иноуе (DKIST) на острове Мауи, Гавайи. На нем видно насыщенное темно-коричневое сердце солнечного пятна, окруженное красными и оранжевыми полосами, извергающимися наружу, что придает ему вид подсолнечника. (...) С тех пор, как в прошлом году начался новый солнечный цикл, исследователи из Национального научного фонда (NSF) в США работают над лучшим захватом сложных деталей солнечных пятен с помощью DKIST, который, несмотря на то, что является крупнейшим в мире солнечным телескопом, с апертурой диаметром четыре метра, все еще строится. (...) Солнечное пятно на этом изображении имеет диаметр примерно 15000 км - достаточно большое, чтобы Земля там поместилась с комфортом . (...) Хотя многие из процессов, происходящие на Солнце, остаются загадкой, мы знаем, что эти пятна и другие связанные с ними солнечные события могут влиять на системы GPS, электрические сети и спутники здесь, на Земле. Строительство DKIST должно быть завершено в 2021 году, но этот уходящий образ дает нам представление о том, что нас ждет в будущем".
  7. НАСА, Пресс-кит о посадке "Марс-2020" (NASA, Mars 2020 Perseverance Landing Press Kit) январь 2021 г. в pdf - 10,7 Мб
    «Марсоход NASA Mars 2020 Perseverance приземлится на Марс 18 февраля 2021 года. Perseverance - это самый совершенный марсоход, который НАСА когда-либо отправляло на Красную планету, с именем, которое воплощает страсть НАСА и способность нашей страны бороться и преодолевать. Он будет собирать тщательно отобранные и задокументированные образцы горных пород и отложений для будущего возвращения на Землю, искать признаки древней микробной жизни, характеризовать геологию и климат планеты и проложить путь к исследованиям человека за пределами Луны. Perseverance также имеет передовые технологии на поверхности Марса, включая вертолет Ingenuity, первый ЛА, для совершившения управляемого полета на другой планете». - В пресс-ките содержится обновленный обзор миссии, космического аппарата и его марсохода, научных целей и инструментов для полезной нагрузки. В приложении перечислены исторические миссии на Марс.
  8. НАСА, Пресс-кит о посадке марсианского вертолёта (NASA, Ingenuity Mars Helicopter Mars Landing Press Kit) январь 2021 г. в pdf - 5,51 Мб
    «Марсианский вертолет НАСА «Ingenuity» - это первый летательный аппарат, который человечество отправило на другую планету, чтобы попытаться осуществить управляемый полет с двигателем. Если его программа экспериментальных летных испытаний увенчается успехом, полученные данные могут принести пользу будущим исследованиям Красной планеты, в том числе исследованиям Красной планеты астронавтов - добавив воздушное измерение, которое сегодня недоступно. В то же время «Ingenuity» - это технологический эксперимент, который не связан с научной миссией марсохода, вертолет, запущенный на Марс 30 июля 2020 года, прикреплен к брюху марсохода НАСА Mars 2020 Perseverance. Они вместе приземлятся в кратере Джезеро 18 февраля 2021 года. (...) При весе всего около 4 фунтов (1,8 кг) на Земле, но всего 1,5 фунта (0,68 кг) на Марсе, вертолет НАСА Ingenuity Mars - это небольшой автономный винтокрылый аппарат, предназначенный для испытания - впервые - управляемого полета в тонкой марсианской атмосфере. Миссия Ingenuity - это чисто экспериментальные летные испытания. выполнен только один испытательный полет , он предоставит НАСА обширные данные и опыт эксплуатации, которые можно будет применить к будущим конструкциям самолетов для других миров. Поскольку изобретательность - это демонстрация технологий, сбор научных данных не требуется, и на борту нет научных инструментов. Вместо этого вертолет несет на себе сочетание изготовленных на заказ и готовых компонентов, многие из которых относятся к сфере технологий сотовой связи, включая две камеры. Эти компоненты оптимизированы для летных испытаний, а также для передачи инженерных данных и некоторых изображений на Землю». В пресс-китах дается обзор миссии и космического аппарата.
  9. Лия Крейн. Рой космических кораблей прибудет на Марс (Leah Crane, A swarm of spacecraft will arrive at Mars) (на англ.) «New Scientist», том 249, №3315 (2 января), 2021 г., стр. 13 в pdf - 539 кб
    «Для фанатов Марса февраль [2021] будет захватывающим месяцем. Красная планета принимает трёх посетителей с Земли, и все они вылетели в июле 2020 года. (...) Hope [из Объединенных Арабских Эмиратов] будет первой, которая прибудет на Марс и выйдет на орбиту примерно 9 февраля. (...) Орбитальный аппарат будет наблюдать за атмосферой, уделяя особое внимание тому, как газы могут улетучиваться и улетать в космос (...) Зонд Hope может дать нам уникальную перспективу, когда дело доходит до марсианской атмосферы, потому что это первая миссия, в которой удалось объединить глобальное покрытие, разные длины волн и вариации во времени'', - говорит Хесса Аль Матруши, руководитель миссии по науке и анализу данных. ...) [Китай] Tianwen-1, вероятно, прибудет следующим (...) Как только космический аппарат выйдет на орбиту, посадочная капсула отделяется и направляется к поверхности. После того, как она приземлится, выскользнет небольшой пандус и марсоход развернет свои солнечные батареи и уедет прочь. Орбитальный аппарат поможет ретранслировать данные с марсохода обратно на Землю, но у него также есть свои собственные инструменты для наблюдения за атмосферой и поверхностью Марса. Марсоход оснащен радиолокационной системой, позволяющей проникать на глубину около 100 метров под поверхностью, приборами для анализа образцов марсианской пыли, детектором магнитного поля и набором камер. «Perseverance», вероятно, будет последней из трех миссий, которые должны прибыть на Марс 18 февраля. Посадка будет почти такой же, как у марсохода Curiosity в 2012 году, с одним ключевым отличием: новая навигационная система, которая будет делать снимки, когда марсоход приближается к поверхности, чтобы компьютер посадочного модуля мог выбрать самое безопасное место для приземления. (...) Однако после того, как он действительно достигнет поверхности, главная директива марсохода - собрать и сохранить образцы, которые будут подобраны и возвращены на Землю в ходе запланированной более поздней миссии. Perseverance также возьмет собственные образцы, чтобы искать признаки древней жизни. (...) Хотя эти три миссии достигнут Марса примерно в одно и то же время, они мало что могут сделать для совместной работы. «Три миссии будут проходить в очень разных местах и делать разные вещи», - говорит [Бриони] Хорган [из Университета Пердью в Индиане]. «Все эти данные вместе помогут нам составить гораздо лучшую картину планеты в целом».
  10. Дейл Арни. Пилотируемые старты возвращаются в Космический центр Кеннеди (Dale Arney, Crewed launch returns to Kennedy Space Center) (на англ.) «Aerospace America», том 59, №1, 2021 г., стр. 7 в pdf - 419 кб
    Обзор 2020 года, представленный Техническим комитетом космического транспорта Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA): «Американские астронавты были запущены из Космического центра Кеннеди во Флориде впервые с 2011 года. Для миссии Demo-2 Боб Бенкен и Дуг Херли вылетели на Международную космическую станцию на борту капсулы SpaceX Crew Dragon на ракете Falcon 9 в мае [2020 г.], расчистив путь к ноябрьскому запуску Crew-1. Boeing подготовился к испытательному полету своей капсулы Starliner без экипажа после взрыва. Первоначальный беспилотный полет ракеты United Launch Alliance Atlas V в декабре 2019 года был сокращен из-за ошибки программного обеспечения. В феврале ракета Northrop Grumman Antares доставила на МКС грузовой корабль Cygnus. SpaceX запустила свою 19-ю успешную миссию по доставке грузов на МКС в марте. В августе НАСА завершило четвертый из восьми тестов Green Run для своей SLS в космическом центре НАСА Стеннис в Миссисипи. Компоненты системы были исправны и герметичны. (...) SpaceX запустила свою сотую миссию в августе [2020 года], а в апреле ее ракета Falcon 9 стала самой летающей активной ракетой с 84-м запуском. Во время августовского запуска Falcon 9 в шестой раз запускалась ракета-носитель; Обтекатель полезной нагрузки Falcon 9 был впервые использован повторно в ноябре 2019 года. SpaceX выполнила 150-метровые испытательные полеты в августе и сентябре своего прототипа Starship на своем предприятии в южном Техасе. (...) Космоплан VSS [Virgin Space Ship] Unity компании Virgin Galactic совершил два планирующих полета без двигателя, один в мае и один в июне [2020]. (...) В мае Long March-5B, китайская ракета большой грузоподъемности, предназначенная для поддержки космической станции на низкой околоземной орбите, подняла в космос беспилотную версию своего космического корабля следующего поколения. В марте первый запуск Китая Long March-7A, модернизированный для нетоксичного топлива и модульных систем, не смог выйти на геостационарную переходную орбиту. (...) Россия запустила 27, 28 и 29-й спутники «Гонец-М» в сентябре [2020 года] на ракете «Союз». В декабре 2019 года она запустила 24-й, 25-й и 26-й спутники на российской ракете «Рокот». Это был последний запуск «Рокот»; первый дебютировал в 1990 году. (...) Япония запустила последний транспортный корабль H-2 к МКС в марте [2020]».
  11. Кэт Хофакер. Оператор станции завтрашнего дня (Cat Hofacker, Tomorrow's station operator) (на англ.) «Aerospace America», том 59, №1, 2021 г., стр. 10-16 в pdf - 596 кб
    Интервью с Мэттом Ондлером, техническим директором Axiom Space с января 2020 года: «Если вы построите это, они придут» - это то, на что Мэтт Ондлер и его коллеги из Axiom Space делают ставку в своем плане по созданию первой частной космической станции. Сборка начнется в 2024 году, когда роботизированная рука Международной космической станции присоединит первый из четырех запланированных модулей Axiom к порту узла 2, чтобы за пару лет укрепить доверие, прежде чем модули разделятся и образуют свободно летающую станцию. Как главный технический директор из примерно 100 сотрудников хьюстонской компании, Ондлер курирует строительство этих и будущих модулей, которые Axiom планирует построить для космического производства, приема космических туристов и других нужд. [Вопрос Кэт Хофакер] И НАСА, и американские законодатели согласны что американские модули [МКС] приближаются к своему концу. Почему коммерческая станция - следующий шаг? [Ответ Мэтта Ондлера] Преимущество для НАСА - 3,5 миллиарда долларов в год. В сравнении с тем, что НАСА тратит на Международную космическую станцию, лишь небольшая часть этой суммы, около 500 миллионов долларов США, используется на развитие науки и технологий. (...) имея коммерческую альтернативу, при которой НАСА все еще может закупать такого рода услуги с точки зрения исследований и развития технологий, это высвобождает кучу денег для НАСА, чтобы сделать что-то еще, чтобы сделать следующее большое дело - двигаться на Луну или на Марс. (...) [Вопрос] Нарисуйте мне картинку Станции Axiom. Чем эта станция будет принципиально отличаться от МКС, помимо того, что она находится в частной собственности? [Ответ] Первое и самое важное - это то, что наша космическая станция полностью финансируется за счет инвестиций, за счет доходов, которые мы получаем от нашего бизнеса, поэтому она будет принадлежать Axiom Space и полностью управляться Axiom Space. (...) Мы должны иметь возможность строить, обслуживать и эксплуатировать станцию по цене, которая намного ниже, чем у МКС, но мы можем сделать это, используя технологии и возможности, которые МКС доказала за многие годы. (...) [Вопрос] Каким, по вашему мнению, будет прок клиентов от будущей Axiom Station? [Ответ] Это действительно комплексный бизнес-подход и клиентская база, одна из которых - частные космонавты [астронавты-туристы]. (...) Мы думаем, что существует также большой рынок для профессиональных астронавтов из стран, которые, возможно, уже участвуют в МКС, но у них нет возможности управлять своими астронавтами так часто, как им хотелось бы. (...) И затем мы надеемся, что в какой-то момент сможем управлять людьми, которые могут работать, например, в компаниях, которые заинтересованы в производстве в космосе. (...) Еще один интересный сегмент рынка - это люди, которые хотят создавать медиа в космосе, будь то фильмы или рекламные ролики (...) Последний важный момент - это возможность стать местом, где НАСА может продолжать проводить фундаментальные исследования и экспериментировать, разрабатывать технологии, например, для полета на Луну или Марс (...) [Вопрос] как Axiom обеспечивает размещение компаний или правительственных агентств, которые могут захотеть построить и прикрепить свой собственный модуль к Axiom Station? [Ответ] (...) если бы был кто-то еще, кто построил модуль и он соответствовал бы нашим требованиям к интерфейсу, ему, безусловно, разрешили бы прийти и подключиться к нашей станции. (...) Мы действительно пытаемся создать с помощью нашей станции инфраструктуру и возможности, которые будут очень и очень гибкими, чтобы позволить большому количеству разных клиентов. Например, мы хотим, чтобы наши полезные нагрузки располагались как можно ближе к наземной лаборатории. (...) Мы думаем, что путь в том, что мы проводим эксперименты для клиентов, чтобы проверить конкретную технологию, а затем мы находим способы масштабировать это производство. (...) [Вопрос] Что обязательно должно произойти, чтобы все это собралось вместе? [Ответ] Есть несколько проблем. Во-первых, нам определенно нужна постоянная поддержка НАСА. Для нас очень полезно и важно иметь возможность запустить нашу станцию, прикрепленную к МКС. (...) тогда МКС станет, как мы надеемся, одним из первых клиентов для исследований, развития технологий разведки и размещения астронавтов НАСА (...) Важна возможность правительства быть будущим клиентом и предоставлять некоторое финансирование для помощи частным компаниям, и поэтому эта постоянная приверженность, безусловно, играет в этом большую роль. (...) [Вопрос] каковы самые большие инженерные проблемы? [Ответ] Один из них - это общий причальный механизм, или CBM, с помощью которого транспортные средства посещают МКС, и это также будет нашим подходом к соединению модулей и стыковочных транспортных средств со станцией Axiom. (...) Другой пример: когда мы летаем бесплатно, мы будем использовать гироскопы управляющего момента того же размера, что и на МКС. (...) Мы также летаем на довольно уникальной двигательной установке: кислород-метан. Одна из причин, по которой мы это делаем, заключается в том, что это экологичное топливо (...) Наши исследования показывают, что с экипажем из шести человек на борту мы можем создать все нужные нам вещества только от экипажа, производящей CO2. (...) [Вопрос] Как все эти запланированные инновации способствуют срока службы Axiom Station? [Ответ] Мы думаем, что жизнь продлится дольше просто потому, что мы наращиваем способность к обновлению. (...) Еще одним фактором увеличения срока службы является снижение эксплуатационных расходов. (...) [Вопрос] как вы сразу же убедитесь, что Axiom Station прибыльна? [Ответ] (...) Продажи частных космонавтов продолжаются; Axiom начнет отправлять частных астронавтов на МКС в следующем году или в начале 2022 года. Производство в космосе - еще один рынок, который находится на пороге. (...) [Вопрос] Какое долгосрочное будущее видит Axiom на низкой околоземной орбите - несколько космических станций? Капсулы экипажа приходят и уходят? [Ответ] У нас есть 40-50-летняя перспектива, согласно которой к 2050 году на низкой околоземной орбите будет несколько космических станций. (...) На этих больших космических станциях могут быть сотни, если не тысячи людей. (...) Мы надеемся на будущее, что это невероятное производство и возможности на низкой околоземной орбите. И не только на околоземной орбите, возможно, на орбите вокруг Луны и других местах, которые мы построим, и многие и многие люди будут жить и работать в космосе».
  12. Сара Уэллс. Мы думаем о космических путешествиях (Sarah Wells. Putting our minds to space travel) (на англ.) «Aerospace America», том 59, №1, 2021 г., стр. 32-40 в pdf - 949 кб
    "Суборбитальные летные компании Blue Origin и Virgin Galactic приближаются к отправке первых платящих клиентов в путешествие на окраину космоса, разработки, которые могут послужить трамплином для еще более смелых начинаний космического туризма, таких как планы орбитального туризма SpaceX и Axiom Space. Мужество и деньги - это еще не все, что понадобится этим космическим туристам-новаторам для этих первых полетов, а также для путешествий на орбиту и дальний космос, которые могут последовать. Им потребуется разная степень психологической подготовки не только для безопасности, но и для того, чтобы получить максимум удовольствия за сотни тысяч долларов, которые они потратят на этот опыт. (...) Возможность побывать в космосе - или даже просто коснуться верхних слоев атмосферы Земли - дает возможность, которую многие ждут всю жизнь, хотя опыт не обойдется без сложных проблем. (...) Предполагаемое время пребывания Blue Origin в капсуле составит 41 минуту, включая 30 минут посадки и 4 минуты невесомости, в то время как для Virgin Galactic это примерно 1,5 часа с таким же количеством времени в невесомости. (...) Тем не менее, поскольку клиенты платят до 250 000 долларов США за испытание невесомости и вид на Землю с высоты около 100 километров, остаётся открытым вопрос реакции этих клиентов, если миссия не пойдёт точно так, как задумано. (...) В идеале клиенты должны быть достаточно подготовлены с помощью своих программ обучения, чтобы адаптироваться к любым меняющимся обстоятельствам (...) Суборбитальная ракета и капсула New Shepard от Blue Origin должны выполнять полеты автономно, без пилотов на борту с пассажирами, наземные диспетчеры вмешаются, если возникнет такая необходимость. Чуть более человечности в Virgin Galactic - тут будет управляться двумя профессиональными пилотами. Другое дело - орбитальные опыты. Такие полеты не обязательно доставят туристов намного выше, чем суборбитальные полеты, но можно лететь быстрее, 28 000 км/ч по сравнению с 6 000 км/ч для суборбитальных полетов, орбита может поддерживаться в течение нескольких дней или недель. (...) психологическая подготовка - в дополнение к физической - будет еще более важной во время таких полетов, чтобы туристы оставались спокойными в течение всего времени. (...) Насколько я мог узнать, у компаний орбитального туризма еще нет конкретных планов обучения, хотя Space Adventures, космическая компания, которая будет проводить программы орбитального туризма SpaceX, действительно заявляет, что ее обучение, вероятно, продлится несколько недель, а Axiom Space оценивает его в 15 недель. (...) Подготовка к суборбитальным полетам была бы намного короче. У Virgin Galactic и Blue Origin программы тренировок от двух до трех дней. Точная подготовка каждой программы варьируется, но обычно включает в себя физическую подготовку в форме опыта невесомости и ознакомление с кабиной и автоматизированными процедурами. Virgin Galactic также планирует предоставить своим клиентам всестороннюю медицинскую экспертизу для выявления уязвимостей, которые могут подвергнуть их или других риску во время полета, включая такие состояния, как клаустрофобия или плохое управление стрессом. Но пока неизвестно, будут ли эти условия в конечном итоге лишать туристов права летать. (...) риск причинения серьезного вреда другим туристам из-за незнания процедур невесомости или плохого управления стрессом маловероятен для коротких суборбитальных полетов. Если пассажир совершит безрассудство и попытается, например, открыть дверь космического корабля, эти действия все равно не нанесут вреда другим туристам. Virgin Galactic сообщает мне, что из-за давления на дверь космического корабля, этот приём также применяется к дверям коммерческих авиалайнеров, невозможно открыть дверь космического корабля в полете. (...) если планы руководителей правительства и предпринимателей осуществятся в ближайшие 20, 50 или 100 лет, площадка космического туризма выйдет далеко за пределы орбиты Земли. (...) И хотя сегодняшние космические туристы вряд ли испытают много психологического стресса в своих коротких полётах, при более длительных полетах, таких как семимесячное путешествие на Марс, возникает повышенный риск негативных психологических эффектов, таких как депрессия от длительной социальной изоляции и одиночества (...) Разработка терапевтического плана, который может сработать даже с задержкой связи в глубоком космосе, будет иметь решающее значение для благополучия этих исследователей (...) Связь с экипажем поможет, но связи нужно как-то поддерживать с семьей и друзьями, возможно, через воспоминания, когда связь с Землей становится прерывистой. (...) Космические туристы, которые заплатили сотни тысяч долларов за незабываемый опыт, вероятно, захотят максимизировать положительный психологический эффект этого набега в космос. (...) Астронавты широко описывают наблюдение за Землей как духовный и уникальный опыт, который изменил их положительно по возвращении. (...) образ мышления № 1, который необходимо привить стажерам, - это чувство знакомства с космическим кораблем и планом миссии, а также уверенность в его безопасности. Это то, чему Virgin Galactic уделяет большое внимание в своей программе подготовки астронавтов, в которой будущие астронавты, получившие билеты, получат подробную информацию, вплоть до звуков и запахов. (...) Компания также объявила о заключении контракта с НАСА в прошлом году на разработку отдельной «программы подготовки частных орбитальных космонавтов», чтобы помочь НАСА достичь своей цели по расширению коммерческого использования МКС путем поиска и обучения участников частных космических полетов. (...) Там, где существуют космические путешествия, недостатка в космических туристах никогда не будет".
  13. Нола Тейлор Редд. Как умирают черные дыры (Nola Taylor Redd, How Black Holes Die) (на англ.) «Astronomy», том 49, №1, 2021 г., стр. 60-62 в pdf - 1,73 Мб
    «Черные дыры - это области пространства-времени, где правит гравитация: гравитационное притяжение черной дыры настолько велико, что ничто, даже свет, не может ускользнуть. (...) Прямо сейчас Вселенная находится в своем звездном состоянии. Эра, когда звезды и галактики рождаются непрерывно. В конце концов, ингредиенты для создания этих объектов будут израсходованы, и звезды в ночном небе медленно погаснут, оставив черные дыры единственными обитателями Вселенной. Но даже черные дыры однажды умрут. И когда они это сделают, эти монстры не уйдут мягко в ночь. Взрыв фейерверка осветит вселенную в последние мгновения каждой черной дыры, знаменуя конец эпохи. ( ...) Помимо выделения черной дыры, горизонт событий также является ключом к смерти черной дыры. Материал, пересекающий горизонт черной дыры, теряется навсегда, поскольку ничто не может избежать хватки этих прожорливых монстров. По крайней мере, это то, что диктует наше нынешнее понимание гравитации. Но эта так называемая точка без возврата не принимает во внимание квантовую механику. (...) В 1974 году Стивен Хокинг доказал, что с квантовой точки зрения побег из черной дыры возможен, хотя и очень медленный. (...) согласно квантовой механике, энергия вакуума слегка колеблется во времени. Эти флуктуации проявляются в виде пар частиц - частицы и античастицы, - которые появляются и исчезают по всей Вселенной. (...) если частицы появляются на границе горизонта событий черной дыры, частица с отрицательной энергией может упасть в черную дыру, а частица с положительной энергией ускользнуть. Затем оказывается, что черная дыра излучала частицу. Эйнштейн показал, что энергия и масса пропорциональны его уравнению E = mc2. Следовательно, отрицательная энергия заброшенной частицы фактически удаляет массу из черной дыры, заставляя ее сокращаться. (...) Черной дыре требуется потрясающе много времени, чтобы сбросить всю свою массу в виде энергии через излучение Хокинга. Чтобы полностью исчезнуть сверхмассивной черной дыре, потребуется 10 100 лет, или гугол* (гугол). (...) Точная продолжительность жизни отдельной черной дыры сильно зависит от ее массы. Чем больше становится черная дыра, тем дольше она испаряется. (...) Когда черная дыра испаряется, она медленно сжимается, и по мере того, как она теряет массу, скорость вылетающих частиц также увеличивается до тех пор, пока не улетучится вся оставшаяся энергия. (...) Неважно, насколько мала или массивна черная дыра, их закрывающие фейерверки абсолютно одинаковы. Единственная разница в том, сколько времени потребуется черной дыре, чтобы взорваться».
    * googol = 10 100 - термин был придуман в 1920 году 9-летним Милтоном Сироттой (1911-1981), племянником американского математика Эдварда Каснера (1878-1955). Он был выбран компанией Google, чтобы указать, что ее поисковая система предназначена для предоставления большого количества информации.
  14. Дуг Адлер. Холодная, одинокая смерть (Doug Adler, A Cold, Lonely Death) (на англ.) «Astronomy», том 49, №1, 2021 г., стр. 64-66 в pdf - 2,28 Мб
    «Вселенная, как и все остальное, родилась, созреет и в конечном итоге умрет. Но как именно и когда эта смерть произойдет, остается одной из величайших загадок в области космологии. (...) Как только все звезды исчерпают свой водород для горения и погаснут, мы вступим в Эпоху распада. Предполагается, что этот период наступит между 1015 и 1039 лет после Большого взрыва. (...) Вселенная будет продолжать охлаждаться и темнеть; в конечном итоге жизнь и материя, как мы их понимаем, вероятно, придут к концу. Но что произойдет после этого? Белые карлики, коричневые карлики и ожидается, что нейтронные звезды в конечном итоге умрут в результате процесса, известного как распад протона, когда субатомные частицы, из которых они состоят, буквально развалятся. Космологи предсказывают, что это произойдет в конце Эры вырождения, поскольку период полураспада протона считается примерно 10 34 лет. (...) только черные дыры останутся доминировать над тем, что осталось от вселенной. Эпоха чёрных дыр, которая, по прогнозам, продлится примерно от 10 40 до 10 100 лет после Большого взрыва, охватывает невообразимо долгий отрезок времени даже в астрономических масштабах. (...) во время Эры Черных Дыр гравитационное влияние этих темных зверей будет только увеличиваться, поскольку они поглощают оставшиеся остатки обычной материи. (...) Астрономы считают, что черные дыры действительно излучают радиацию - в частности, излучение Хокинга, названное в честь известного физика Стивена Хокинга, который первым предложил эту идею. Хотя излучение Хокинга еще предстоит обнаружить, если черные дыры действительно пропускают излучение, это обеспечит механизм, с помощью которого они могут умереть - буквально испариться в космос. (...) Для черной дыры звездной массы это может занять до 10 64 лет, а для самых больших сверхмассивных черных дыр это может занять до пары гугол лет - опять же, это единица, за которой следуют 100 нулей - или, возможно, даже больше. (...) Период после исчезновения черных дыр известен как Эпоха вечной тьмы, которая, как ожидается, начнется где-то через 10101 лет после Большого взрыва (...) Во время Эпохи вечной тьмы Вселенная будет состоять только из нескольких субатомных частиц и потенциально темной материи (...) по мере охлаждения Вселенной она, вероятно, продолжит расширяться. (...) ко времени Темной Эры даже объем пространства, превышающий размер нашей нынешней наблюдаемой Вселенной, мог содержать только одну-единственную субатомную частицу. (...) Гарантирована ли эта космическая судьба? Нет. Многое из вышеперечисленного является теоретическим или основано на идеях, которые сложно или невозможно проверить эмпирически. Например, Big Crunch (Большое сжатие) предлагает альтернативное видение того, как заканчивается вселенная - не просто охлаждаясь и расширяясь до небытия, а скорее останавливая ее текущее расширение и заставляя все рушиться обратно в себя. По сути, смерть Вселенной в этом сценарии разыграется как Большой Взрыв в обратном направлении. (...) Возможно, за Большим сжатием даже последует еще один Большой взрыв, породивший новую вселенную из нашего собственного пепла. Однако большинство ученых думают, что Большой кризис - это маловероятная судьба. Вместо того, чтобы руководствоваться гравитацией, Вселенная, кажется, находится под влиянием темной энергии, заставляя само пространство расширяться с ускоряющейся скоростью и делая Большое замерзание более вероятным концом. (...) имейте в виду, история научила нас, что однажды эти теории могут быть вытеснены другими, что заметно изменит наши прогнозы относительно далекого будущего».
  15. Манасви Лингам. Обитаемость и эволюция жизни под нашим магнитным щитом (Manasvi Lingam, Habitability and the Evolution of Life Under Our Magnetic Shield) (на англ.) «Eos. Earth & Space Science News», том 102, №1, 2021 г., стр. 24-28 в pdf - 836 кб
    «Магнитное поле, создаваемое динамо-машиной Земли (геодинамо), отвечает за существенную магнитосферу нашей планеты, которая, как считается, защищает Землю от пагубного воздействия солнечного ветра. Многие считают, что магнитное поле Земли дает широкий спектр преимуществ. Ученые утверждают, что планетарное магнитное поле является основным требованием для обитаемости. (...) Однако многое в планетарном магнетизме Земли остается малоизученным. Из множества вопросов, которые приходят на ум, выделяются два: когда и как произошли изменения на Земле. Динамо возникают и развиваются с течением времени? И каковы последствия магнитного поля для обитаемости и жизни? (...) [1. История динамо Земли] Самые старые доказательства геодинамо получены из анализа магнитных включений в кристаллы циркона возрастом 4,2 миллиард лет, найденные в Австралии, в совокупности указывают на то, что магнитное поле Земли тогда могло быть примерно вдвое сильнее, чем сегодня. (...) Одна гипотеза, среди прочего, предполагает, что высокие температуры, возникшие во время гигантских ударных явлений в этот период [2,5-4,5 миллиарда лет назад], способствовали переносу магния в ядро, где осаждение магнийсодержащих минералов давало достаточно энергии для питания геодинамо; однако некоторые ученые подвергли критике эту модель на том основании, что производимой энергии недостаточно. (...) Зарождение (т. е. формирование) внутреннего ядра Земли считается решающим в дальнейшей эволюции геодинамо, главным образом потому, что скрытое тепло, выделяющееся во время кристаллизации внутреннего ядра, в тандеме с продолжающейся химической дифференциацией (в которой материалы различных составов, разделенных на Земле в зависимости от плотности и химического сродства), способна питать геодинамо. (...) Интенсивность магнитного поля, полученная по образцам горных пород, относящихся к мезопротерозою [1] (примерно 1–1,5 миллиарда лет назад), была аргументирована как доказательство того, что ICN [зарождение внутреннего ядра] происходит в этом интервале. Напротив, анализ магнитных включений в кристаллах из Эдиакара [1] (около 565 миллионов лет назад) совместим с началом ICN в то время. Несоответствие в возможных возрастах начала ICN может происходить из-за систематических предубеждений в более ранних наборах данных по палеомагнитной интенсивности (...) Если зарождение внутреннего ядра Земли произошло во время эдиакарского периода, возникает поразительное совпадение. (...) Возникает соблазн задуматься о том, существуют ли глубокие связи между ICN и увеличением силы магнитного поля Земли, с одной стороны, и разнообразием животных, с другой [так называемый кембрийский [1] взрыв , когда многоклеточная жизнь, казалось бы, диверсифицировалась на большинство линий, которые мы признаем сегодня], как предполагают некоторые авторы. (...) [2. Значение магнитного щита Земли]. Существование глобального магнитного поля поднимает вопросы о том, как оно влияет на обитаемость и жизнь. (...) Обычно считается, что магнитные поля необходимы для защиты планетных атмосфер от эрозии солнечным ветром, который ускоряет уход атмосферных частиц за счет электромагнитных взаимодействий. Но насколько верна эта посылка? (...) более поздние численные модели и аналитические исследования показали, что взаимосвязь между магнитным полем планеты и скоростью убегания ионов кислорода очень нелинейна. В частности, в широком диапазоне значений напряженности магнитного поля - и вопреки ожиданиям - скорость утечки может фактически снизиться при ослаблении напряженности поля. Следовательно, есть предварительные основания предполагать, что слабое или даже отсутствующее геомагнитное поле могло быть не таким большим препятствием для жизни, как первоначально предполагалось (...) Магнитосферное экранирование Земли действует как защитный барьер против высокоэнергетических солнечных частиц и галактических космических лучей (ГКЛ) (...) когда ГКЛ и их производные достигают поверхности, они могут повредить биомолекулы, такие как ДНК. Кумулятивное воздействие такого излучения измеряется величиной, известной как мощность эквивалентной дозы. Ожидается, что при более слабом магнитном поле мощность эквивалентной дозы увеличится, поскольку более высокий поток ГКЛ достигает поверхности, и наоборот. (...) Для атмосферы земного типа эквивалентная доза может увеличиться только примерно в 2 раза, если геомагнитное поле отсутствует. (...) Множественные численные модели показывают, что ослабленное или отсутствующее магнитное поле может привести к 20% или большему увеличению УФ-излучения, проникающего на поверхность, особенно в полярных регионах. Достаточно ли такое ускорение, которое на первый взгляд может показаться не таким уж большим, чтобы нанести масштабный ущерб биоте нашей планеты [всей совокупности организмов], неясно, учитывая сложность биосферы Земли и ее нелинейные взаимодействия с литосферой, гидросферой и атмосферой. [Выводы] Есть многообещающие свидетельства того, что геодинамо на Земле возникло еще 4,2 миллиарда лет назад и что кристаллизация внутреннего ядра Земли, проложившая путь для сегодняшнего геодинамо, произошла более полумиллиарда лет назад. Хотя изменения в магнитном поле Земли, вызванные этими переходами, вероятно, были значительными, сопутствующие эффекты для биосферы нашей планеты гораздо менее очевидны. (...) Решив загадку того, играло ли магнитное поле Земли значительную роль в модулировании эволюции жизни, мы сможем лучше рассмотреть связанный с этим вопрос о том, необходимо ли магнитное поле для планеты, чтобы быть обитаемой первостепенным. Это стремление имеет серьезные последствия для (...) ответа на извечный вопрос: одиноки ли мы? Давайте продолжим этот поиск со всей серьезностью".
    [1] Мезопротерозой, эдиакарский, кембрийский период обозначают определенные геологические периоды.
  16. Дженесса Данкомб. Невероятная странность магнитного поля Земли (Jenessa Duncombe, The Herky-Jerky Weirdness of Earth’s Magnetic Field) (на англ.) «Eos. Earth & Space Science News», том 102, №1, 2021 г., стр. 30-35 в pdf - 737 кб
    «Большинство людей не знают, что магнитное поле Земли имеет слабое место размером с континентальную часть Соединенных Штатов, которое парит над Южной Америкой и южной частью Атлантического океана. Мы защищены от любых воздействий на землю, но нашим спутникам не так повезло: когда они проникают через эту магнитную аномалию, их бомбардируют более интенсивным излучением, чем где-либо еще на орбите. Есть основания полагать, что эта вмятина в магнитном поле, называемая Южно-Атлантической аномалией, только становится больше. (...) Сотни раз в истории Земли наше магнитное поле менялось местами, переключаясь между севером и югом в планетном триггере. Магнитный Северный полюс Земли тоже продолжает дрейфовать, кружась в Арктике в хаотическом танце. И ученые обнаружили импульсы земного магнитного поля, называемые геомагнитными рывками, которое может подорвать наши навигационные системы. Тем не менее, прогнозирование этих изменений остается проблемой. (...) понимание силы и вариаций нашего магнитного поля имеет жизненно важное значение для понимания того, какой риск мы могли иметь от следующей большой солнечной бури. (...) Постоянная потребность ядра в охлаждении и, следовательно, в конвекции, приводит в действие электрический генератор нашей планеты. Генератор создает самоподдерживающееся магнитное поле посредством процесса, называемого геодинамо. (...) Геодинамо работает, потому что естественная конвекция жидкого ядра проталкивает металлы через существующее слабое магнитное поле, возбуждая электрический ток. Из-за взаимосвязи между электричеством и магнетизмом ток создает второе магнитное поле, и процесс повторяется. Этот процесс был самоподдерживающимся на протяжении большей части истории Земли. (...) Любой спутник на околоземной орбите - обычная высота для спутников наблюдения Земли - должен пройти через аномалию. Космический телескоп Хаббл проводит в этом регионе 15% своей жизни и регулярно отключает свои светочувствительные камеры, чтобы избежать повреждений. (...) В первые дни существования Международной космической станции аномалия вызвала бы сбой в компьютерах астронавтов. (...) Исследователи обнаружили Южно-Атлантическую аномалию в 1958 году, когда спутники впервые начали измерять радиацию в космосе. (...) есть некоторые свидетельства того, что аномалия существует с самого начала 19 века, а может быть, даже раньше. Настоящие дебаты связаны с тем, что аномалия будет делать дальше. (...) Со временем [Эсли] Грили [научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА] обнаружил [путем анализа спутниковых данных за 20 лет], что Южно-Атлантическая аномалия перемещается на запад (примерно на 1° долготы каждые 5 лет) и чуть севернее. (...) Согласно прогнозу ученого НАСА Вейджиа Куанга и Университета Мэриленда, профессора округа Балтимор Эндрю Тангборна, аномалия не только мигрирует на запад, но и продолжает расти в размерах. Через пять лет область ниже напряженности поля 24000 нанотесла (примерно половина нормальной магнитной напряженности) вырастет примерно на 10% по сравнению со значениями 2019 года. (...) К счастью, аномалия не может повредить жизни на поверхности, - сказал Куанг. «Но если она продолжит ослабевать со временем, это может в конечном итоге повлиять на нас». (...) Как только во всем мире возникли долговечные наземные обсерватории, ученые заметили странные отклонения в полях, в том числе, например, то, что наши магнитные Северный и Южный полюса свободно перемещаются по планете. (...) иногда это постепенное движение ускоряется, по-видимому, случайным образом, и дрейф магнитного поля Земли идет в другом направлении. Эти отклонения называются геомагнитными рывками. (...) События обычно длятся от 1 до 3 лет, и первый задокументированный случай был зарегистрирован в 1902 году. С тех пор произошли десятки рывков. Последний рывок был в 2016 году, когда он толкнул поле и резко сместил дрейф Северного полюса. Случай был довольно неприятным, потому что ученые только что выпустили 5-летнюю модель магнитного поля Земли под названием World Magnetic Model (WMM). Команде WMM пришлось досрочно обновить модель, чтобы избежать недопустимых навигационных ошибок. (...) рывки могут возникать в результате толчка и притяжения сил внутри Земли. Когда горячий шлейф вырывается через внешнее ядро, тонкий баланс между планетарными, вращательными и электромагнитными силами нарушается [беспорядочно]. Силы дисбаланса вызывают дрожь вдоль силовых линий магнитного поля в виде волн. (...) невозможно идентифицировать геомагнитные скачки, пока они не произошли, потому что исследователи должны анализировать данные с течением времени. (...) Рывки могут пролить свет на тепловые свойства ядра, горячо обсуждаемая тема, которая влияет на наши представления обо всем, от возраста ядра до начала тектоники плит. (...) Магнитное поле Земли непостоянно, покрыто кратерами и постоянно меняется, но у ученых нет оснований полагать, что это поле не защитит нас на десятилетия - и, скорее всего, столетия - в будущем. Даже один из самых драматичных сценариев - магнитный реверс, маловероятен в обозримом будущем. (...) Поле меняется так постепенно, что мы будем вовремя предупреждать, по крайней мере, ещё несколько десятилетий (...) Возможно, более тревожная опасность исходит из космоса. (...) в нашей Солнечной системе возможны гигантские солнечные вспышки. Наблюдения за другими звездами, похожими на Солнце, показывают, что наше Солнце может испускать вспышку эпических масштабов. В 2020 году Конгресс принял PROSWIFT (Закон о содействии исследованиям и наблюдениям космической погоды для улучшения прогнозов завтрашнего дня), чтобы вложить деньги в исследования космической погоды, которые авторы закона назвали вопросом национальной безопасности. (...) наше магнитное поле будет продолжать делать то, что умеет лучше всего: дрейфовать, дрожать и трансформироваться в свою следующую грандиозную конфигурацию».
  17. Бас ден Хонд. Полевой путеводитель по магнитной солнечной системе (Bas den Hond. A Field Guide to the Magnetic Solar System) (на англ.) «Eos. Earth & Space Science News», том 102, №1, 2021 г., стр. 36-415 в pdf - 1,05 Мб
    «Поздравляем! С IP9, новой межпланетной моделью в фирменной линейке магнитных компасов Eos, вы выбрали попутчика, который будет служить вам как можно лучше на многих телах нашей солнечной системы, испытывающих трудности с GPS. Полёт на Меркурий, поездка на Марс или скольжение по Нептуну. (...) [Меркурий] Структура магнитного поля Меркурия очень похожа на земное, поэтому ваш компас будет вести себя примерно так, как если бы огромный стержневой магнит опирался на центр планеты, выровненный с его осью вращения. Или - немного ближе к отметке - как будто электрические токи опоясывают эту ось. Дайте вашей стрелке время настроиться. Магнитное поле Меркурия, которое было измерено MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging, поверхность Меркурия, космическая среда, Геохимия и ранжирование) космическим аппаратом, который вращался вокруг планеты с 2011 по 2015 год, составляет всего 1,1% от земного. (...) Самое главное, что говорит вам поле Меркурия, это то, что у него железное ядро, и это ядро все еще частично жидкое и движущиеся», - сказала [Сабина] Стэнли [профессор кафедры наук о Земле и планетах Университета Джона Хопкинса]. «Прежде чем мы сможем по-настоящему понять, что поле говорит нам о планете, нам нужно понять, каков состав ядра, что смешано с железом, каковы температуры. Мы узнаем немного об этом из состава поверхности». Эти предположения о композиции в конечном итоге используются в моделировании, что и делает Стэнли. Цель состоит в том, чтобы предсказать, как железное ядро, полностью или частично жидкое, излучает свое изначальное тепло. Если это произойдет достаточно быстро, произойдет конвекция. Поскольку водовороты электропроводящей жидкости создают магнитные поля и перемещаются под их действием, они становятся самоподдерживающимся источником таких полей: динамо-машиной. Но реалистичное моделирование этого процесса пока невозможно, сказала Стэнли. (...) [Луна] Время, когда у Луны было глобальное магнитное поле, давно прошло. Ваш компас в лучшем случае улавливает остаточную намагниченность в некоторых лунных породах. (...) [Венера] Для Венеры информации о каком-либо прошлом магнитном поле еще меньше. (...) [Джо О’Рурк, доцент Школы исследования Земли и космоса Университета штата Аризона], сказал: «Одна возможность состоит в том, что это ничего не даст, потому что никогда не было никакого магнитного поля. Во-вторых, он иногда ведет себя хаотично, когда вы сталкиваетесь с намагниченными областями коры». Такие области доказывают, что у Венеры действительно есть магнитное поле и что оно сохраняется в скалах. Но существуют ли эти скалы - остается только догадываться. (...) «Все, что мы действительно знаем, это то, что если на Венере есть магнитное поле, оно должно быть в 100000 раз слабее, чем магнитное поле Земли». (...) Была ли у Венеры когда-либо динамо-машина, может быть установлено только с помощью новой миссии, оснащенной магнитометром. (...) [Марс] У нас есть более четкое представление о магнитных свойствах Марса, потому что он был объектом очень многих недавних миссий. (...) «Большая часть севера не намагничена, [так что] это мало что значит», - сказала она [Дженнифер Буз, докторант кафедры астрономии и планетологии Университета Северной Аризоны]. Но по мере того, как вы идете на юг, вы обнаруживаете область, где кора действительно сильно намагничивается, причем попеременно. (...) Если бы вы пересекли значительную часть южного полушария [на Марсе], компас полностью переключил бы направление несколько раз». Эти аномалии указывают на то, что у Марса когда-то было динамо-ядро, и предполагают, что его магнитное поле было сильным для его размеров, примерно таким же сильным, как у Земли. (...) Можно было бы изучить ядро, наблюдая сейсмические волны, пересекающие планету одновременно из нескольких мест. Но на планете есть только один работающий сейсмометр, привезенный туда с миссией Mars InSight в 2018 году. Посадочный модуль InSight также имел на борту магнитометр. (...) Но и здесь данные с одного инструмента в одном месте ограничены. (...) Следующая миссия НАСА на Марс прибудет в феврале [2021 года] с марсоходом Perseverance, но без магнитометра. (...) Но марсоход [Тяньвэнь-1] несет детектор магнитного поля поверхности Марса, который будет измерять поле с точностью лучше 0,01 нанотесла. Это меньше одной миллионной напряженности поля Земли. (...) [Газовые гиганты] «Положение Сатурна уникально: оно почти идеально осесимметрично», - сказал Стэнли. Но на другом газовом гиганте Солнечной системы компас обманывают пятна потока недалеко от полюсов, где появляются дополнительные силовые линии. Потоки проводящего материала, которые нужны динамо-машине, не находятся в металлических ядрах газовых гигантов - если они вообще есть на планетах. Вместо этого ученые считают, что потоки возникают на более высоких уровнях, где водород, составляющий основную часть этих планет, горячий и находится под давлением, достаточным для того, чтобы стать металлическим. Разработчики моделей могут создать поле, подобное Юпитеру, но что касается Сатурна, «Очень сложно создать динамо-машину, создающую симметричное поле», - сказал Стэнли. (...) [Галилеевы спутники] Галилеевы спутники Юпитера - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто - предположительно имеют железные ядра, основываясь на их гравитационном притяжении на космический аппарат Галилео, который курсировал вокруг системы Юпитера с 1995 года по 2003. Однако только один из них, Ганимед, имеет ядро с активным динамо, создающим сильное дипольное поле. Почему другие не имеют этого - загадка (...) [Ледяные гиганты] При магнитной навигации по Урану и Нептуну рекомендуется проявлять большую осторожность. По словам Стэнли, магнитные поля двух ледяных гигантов Солнечной системы не диполярны, а многополярны. «У них есть много мест, где силовые линии выходят за пределы планеты и уходят в нее. Таким образом, вы никогда не знаете, куда будет указывать ваш компас. (...) мы думаем, что динамо-машины на Уране и Нептуне происходят в ионных слоях воды. Мы не знаем, насколько глубоко залегает динамо-область, и мы действительно не понимаем, что происходит с водой ». (...) Очевидно, что туристические экскурсии по Солнечной системе не для слабонервных - и в настоящее время туристическая страховка доступна только для каменистых планет (...) Тем, кому не терпится отправиться дальше, следует следить за земными научными журналами о последних разработках ".
  18. Морган Ренберг. Модель юпитерианской магнитосферы эпохи "Джуно" (Morgan Rehnberg, A Juno Era Model of the Jovian Magnetosphere) (на англ.) «Eos. Earth & Space Science News», том 102, №1, 2021 г., стр. 42 в pdf - 341 кб
    «Юпитер создает самое мощное планетное магнитное поле Солнечной системы, и понимание области его влияния, называемой магнитосферой, жизненно важно почти для всех наблюдений за системой Юпитера. (...) Модель Вояджера [основана на данных облетов космического корабля Вояджер в 1979], который представляет конфигурацию магнитосферы Юпитера с дискообразной геометрией, используется и сегодня. Однако прибытие космического аппарата НАСА Juno в 2016 году, который обеспечил высокодетальные измерения плазменной среды Юпитера, выявило несоответствия в этой модели. Возможно расширить модель Вояджера и приспособить ее к наблюдениям Juno [в статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research: Space Physics, 2020], чтобы улучшить планирование миссий и интерпретацию данных. Результатом является модель, которая эмпирически описывает магнитосферу, не пытаясь объяснить физические процессы, которые её производят. (...) Полученная модель наилучшего соответствия описывает магнитосферу как слегка наклоненный диск с общей толщиной 7,2 R J [радиус Юпитера], внутренний радиус 7,8 RJ и внешний радиус 51,4 R J. Эта основанная на модели Juno была оценена путем наблюдений за взаимодействием заряженных частиц с большими лунами Юпитера и, как было обнаружено, существенно превосходит модель эпохи Вояджера».
  19. Геге Ли. Вирго 3.0 (Gege Li, Virgo 3.0) (на англ.) «New Scientist», том 249, №3317 (16 января), 2021 г., стр. 28-29 в pdf - 2,49 Мб
    «Этот великолепный инструмент, запечатленный фотографом Энрико Саккетти, представляет собой интерферометр Advanced Virgo+. (...) Управляемый европейским консорциумом и расположенный в деревне Санто-Стефано-а-Мачерата, Италия, Advanced Virgo+ представляет собой модернизацию одного из детекторов. Эта охота за подсказками о происхождении Вселенной содержится в гравитационных волнах. Virgo использовался вместе с двумя другими детекторами, входящими в базирующуюся в США обсерваторию гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO). (...) В сентябре [2020 года] они [LIGO и Virgo] достигли одного из своих самых больших успехов, когда они заметили две черные дыры, которые слились друг с другом, образовав еще одну с массой в 142 раза больше массы Солнца. Продвинутый Virgo+ - третье воплощение дектектора Virgo, каждая из которых улучшает его чувствительность к гравитационным волнам".
  20. Лия Крейн. Море гравитационных волн? (Leah Crane, A sea of gravitational waves?) (на англ.) «New Scientist», том 249, №3318 (23 января), 2021 г., стр. 17 в pdf - 404 кб
    «Все во Вселенной постоянно растягивается и сжимается из-за возмущений в пространстве-времени, вызванных движением массивных объектов. Теперь астрономы, возможно, впервые увидели это море гравитационных волн, пронизывающих весь космос, известное как фон гравитационных волн. Это результат работы консорциума Североамериканской наногерцовой обсерватории гравитационных волн (NANOGrav), который использовал так называемую временную матрицу пульсаров, чтобы попытаться построить своего рода карту гравитационных волн. Исследователи NANOGrav проанализировали данные собранные на 45 пульсарах в течение 13 лет и обнаружили сигнал гравитационной волны, идентичный для нескольких пульсаров. Этот странный низкочастотный гул может быть первым свидетельством фона гравитационных волн. (...) Использование временных решеток пульсаров требует радиотелескопов для одновременного наблюдения сигналов многих пульсаров. «Эти пульсары вращаются с миллисекундными периодами, и мы можем обнаруживать это во время прибытия [сигналов] ... на уровне сотен наносекунд», - сказал Джо Саймон из Университета Колорадо в Боулдере. Он представил новую работу на виртуальном заседании Американского астрономического общества 11 января [2020]. (...) Однако, чтобы доказать, что это происходит из-за фона гравитационных волн, нам нужно будет увидеть отчетливую картину в гравитационных волнах, воздействующих на каждый пульсар. По словам Саймона, сбор дополнительных данных, необходимых для выявления этой закономерности, займет всего около года, хотя анализ может занять больше времени. Если сигнал на самом деле является фоном гравитационной волны, он будет полезным инструментом для понимания самых массивных объектов во Вселенной. (...) Последнее исследование построит мост между гравитационными волнами, которые мы уже заметили, исходящими от меньших черных дыр с помощью лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) и детекторами Virgo, и от сверхмассивных черных дыр».
    Более подробную информацию можно найти на веб-сайте Североамериканской наногерцовой обсерватории гравитационных волн (NANOGrav): http://nanograv.org/
  21. Геге Ли. Галактический рост (Gege Li, Galactic growth) (на англ.) «New Scientist», том 249, №3319 (30 января), 2021 г., стр. 28-29 в pdf - 1,13 Мб
    "Шесть изображений [на этих страницах], сделанных космическим телескопом Хаббла, показывают, что происходит при столкновении и слиянии галактик. В результате внутри них образуются скопления звезд, масса которых может быть в миллионы раз больше массы Солнца, что считается одной из основных движущих сил космической эволюции. Это необычные изображения, поскольку столкновения, которые резко изменяют внешний вид и состав галактик, редки. (...) Зонд Хаббла для получения изображений экстремальных сред и скоплений (HiPEEC) исследовал эти слияния и обнаружил, что объединенные галактики являются одной из наиболее эффективных сред для формирования звездных скоплений. (...) Хаббл, совместное предприятие НАСА и Европейского космического агентства, находится на низкой орбите вокруг Земли более 30 лет, и вполне может продолжать работать по крайней мере еще десять лет».
  22. Мордехай Рорвиг. Как обнаружить инопланетную мегаструктуру (Mordechai Rorvig, How to spot an alien megastructure)(на англ.) «New Scientist», том 249, №3319 (30 января), 2021 г., стр. 44-47 в pdf - 1,46 Мб
    «Поиски [мегаструктур инопланетян, известных как сферы Дайсона] начались в 1960 году, когда физик Фримен Дайсон предложил их как способ поиска инопланетной жизни. (...) астрономы все еще ищут доказательства инопланетной инженерии. В частности, они работают над тем, чтобы поставить поиск сфер Дайсона на строгую научную основу. (...) В одностраничной статье он [Дайсон] просто предположил, что развитые внеземные цивилизации, если они будут существовать, вероятно, будут преобразовывать свет из их звезды в энергию в эпическом масштабе, оставляя подсказки наблюдений для тех, кто хотел посмотреть. (...) С точки зрения инженерии, теоретики говорят, что нет серьезных препятствий для строительства гигантских солнечных электростанций вокруг звезд (...) Любая такая структура, вероятно, не была бы простой монолитной сферой. Скорее, сфера Дайсона состояла бы из набора вращающихся вокруг звезды солнечных панелей, которые лишь частично покрывают звезду. В любом случае для астрономов будут четкие наблюдения. Сферы Дайсона неизбежно будут излучать тепло и энергию, из-за чего их будет чрезвычайно трудно скрыть. (...) Вся теплая материя излучает инфракрасное свечение, и массивная мегаструктура могла бы произвести его большую часть. Таким образом, структура будет эффективно преобразовывать входящий звездный свет в исходящий инфракрасный свет, создавая значительный избыток инфракрасного света по сравнению с тем, что вы видели бы от той же открытой звезды. (...) Первые надлежащие исследования космоса на этой длине волны начались с инфракрасного астрономического спутника (IRAS), космического телескопа, запущенного в 1983 году. (...) Он [Ричард Карриган, физик элементарных частиц из Национального ускорителя Ферми Лаборатория недалеко от Чикаго] определил несколько звезд со спектральными характеристиками, которые можно было бы ожидать, если бы они были окружены сферами Дайсона [опубликовано в 2009 году]. Одна звезда выглядела особенно многообещающей. В конце концов, однако, было невозможно отличить ее от звезд обычного типа, называемого красным гигантом. (...) Впрочем, опыт был поучительным. Он продемонстрировал сложность отличить сферу Дайсона от природного явления, имеющего аналогичную спектральную характеристику. (...) Карриган понял, что измерение расстояния до кандидата поможет определить его личность. (...) Расстояние до звезды можно использовать для определения её истинной внутренней яркости или светимости. Это, в свою очередь, коррелирует с его возрастом (...) Возраст говорит о наличии пыли, которая чаще встречается у очень молодых или очень старых звезд. (...) Недавние публикации данных с космического телескопа Gaia Европейского космического агентства дают искателям сфер Дайсона именно то, что им нужно, чтобы сузить круг своих поисков. Gaia была запущена в 2013 году. Её миссия - измерить расстояния до более чем миллиарда звезд в Млечном Пути и за его пределами. (...) Первое исследование [Эрика] Закриссона [астроном из Уппсальского университета в Швеции] с использованием результатов Gaia вышло в 2018 году. (...) Исследователи комбинируют набор данных Gaia с наблюдениями из широкоугольного инфракрасного Космического телескопа (WISE), запущенный в 2009 году как своего рода усовершенствованный преемник IRAS. Они сосредотачиваются на непрозрачных звездах главной последовательности, легко идентифицируемых благодаря Gaia, и ищут исключительно инфракрасную яркость сверх того, что вы обычно ожидаете, вместо того, чтобы прочесывать детали спектроскопии каждой звезды. (...) Первоначальные результаты, представленные в прошлом году [2020] коллегой Закриссона Матиасом Суазо, показали, что сферы Дайсона, покрывающие 90 процентов их звезды, по всей видимости, встречаются не более чем на 1 из 10 000 звезд в Млечном Пути. (...) Более пристальное внимание выявило что-то вроде неудачи в том, что кандидаты, которых они определили, в конце концов не были звездами главной последовательности, не говоря уже о сферах Дайсона: Gaia обманули двойные звездные системы и другие звездные объекты, такие как планетные туманности, которые могут быть ближе или дальше, чем они кажутся. (...) Будет чрезвычайно трудно исключить любое естественное объяснение того, что кажется огромной солнечной электростанцией вокруг звезды. (...) он [Закриссон] ожидает, что его узконаправленный поиск сгенерирует по крайней мере от 100 до 1000 потенциальных кандидатов, и все они будут дополнительно изучены, чтобы увидеть, можно ли их объяснить с помощью природных явлений. (...) Идея заключается в том, что последующие спектроскопические наблюдения смогут дать ответы на многие вопросы, включая форму кандидата, температуру и состав материала, включая наличие или отсутствие пыли. Точность, с которой можно будет ответить на эти вопросы, будет повышена с появлением космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) - то есть, если исследователи сфер Дайсона смогут выиграть драгоценное время наблюдений. (...) Но даже лучшая спектроскопия не сможет принять неоспоримое решение. (...) Единственный способ узнать наверняка, есть ли поблизости искусственная мегаструктура у звезды - обнаружить исходящий от нее чужой радиосигнал. Команда Закриссона планирует передать свой список кандидатов коллегам по радио SETI для последующих наблюдений. (...) самым большим препятствием сейчас является финансирование. На такие занятия даётся очень мало денег. Но есть признаки того, что это начинает меняться. В прошлом году [2020] НАСА предоставило свой первый грант на поиск нерадио-инопланетных «техносигнатур», включая солнечные батареи на поверхности экзопланет. (...) по мере того, как астрономы узнают больше о природных явлениях, которые могут покрывать звезды, астрономы выстраивают формальные рамки, с помощью которых они могли бы, если когда-либо представится такая возможность, объективно отличить простой пыльный покров от инопланетной мегаструктуры".
Статьи в иностраных журналах, газетах 2021 года (февраль)

Статьи в иностраных журналах, газетах 2020 года (декабрь)