Из числа 14 концептуальных разработок грант NASA получил проект, который может совершить революцию в освоении далёких уголков Солнечной системы. Это проект ракетного двигателя, который теоретически позволит ракете за 5 лет преодолеть тот путь, который зонд «Вояджер-1» проделал за 35 лет. Полёты внутри системы перестанут быть событиями длиною в человеческую жизнь.
читать дальше
Сумму в размере $175 тыс. NASA выдало группе учёных из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «На первом этапе мы продемонстрируем осуществимость предложенной концепции двигательной установки путём детального моделирования различных подсистем предложенной двигательной установки и проведения экспериментальных исследований», — сказал руководитель проекта Артур Давоян (Artur Davoyan).
В основе предложенного решения pellet-beam (луч-пеллеты) лежит та же концепция, что и со звёздным парусом, питаемым внешней лазерной установкой. В своё время российский бизнесмен Юрий Мильнер и знаменитый британский ученый Стивен Хокинг инициировали проект Breakthrough Starshot, цель которого заключается в отправке мини-спутников к звездной системе Альфа Центавра. Небольшой зонд должен был приводиться в движение мощной лазерной установкой на орбите Земли, которая била бы в парус и разгоняла бы космический аппарат.
Концепция pellet-beam предполагает почти то же самое, но только вместо фотонов в парус или двигатель с мощным магнитным полем будут бить сгустки плазмы. Очевидным образом плазма будет сильнее взаимодействовать с парусом или магнитным полем двигателя корабля, чем не имеющие массы фотоны. Это позволит быстрее и сильнее разогнать корабль и, что более важно, намного более тяжёлый, чем лёгкий как пёрышко зонд под парусом. В конце концов, на зонде размером с обувную коробку много оборудования отправить нельзя по определению.
Согласно расчётам, для разгона корабля массой 1 т до скорости 120 км/с понадобится 10-МВт лазер на орбите. Двигатель pellet-beam позволит достичь внешних планет менее чем за год, а уйти на 100 а.е. примерно за 3 года. Выскочить из гравитационной линзы Солнца на удалении примерно 500 а.е. можно будет за 15 лет. На такой скорости пройденное за 35 лет зондом «Вояджер-1» расстояние в 122 а.е. будет преодолено за 5 лет.
Концепция pellet-beam предполагает, что топливо будет подаваться не из корабля, а в корабль. Гранулы топливного вещества будут выстреливаться в сторону корабля и облучаться мощным лазером. За счёт эффекта лазерной абляции вещество будет испаряться с поверхности гранул и ускоряться, превращаясь постепенно в облачко летящей на огромной скорости плазмы. Плазма будет бить в магнитное поле двигателя корабля и ускорять его. Звучит как фантастика, но NASA не пожалело на разработку концепции денег. Будет интересно узнать, что из этого получится.
Люди уже научились находить планеты у далёких звёздных систем и определять их размеры, вес и плотность. На очереди анализ атмосфер и поиск признаков биологической жизни. Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» решает последние задачи лучше предыдущих инструментов. Благодаря спектрометрам «Уэбба» наблюдение далёкой экзопланеты VHS 1256 b впервые дало целый спектр показаний по составу воздуха и даже облаков мира из иной системы.
читать дальше
Ранее астрономы могли получить достоверную информацию по одному из параметров состава атмосферы экзопланеты. «Джеймс Уэбб» сделал это по нескольким показателям. Он не только различил в спектре VHS 1256 b метан, воду, угарный газ и следы углекислого газа, но даже смог распознать в её облаках пыль и песок из силикатных минералов. С некоторой натяжкой можно сказать, что «Уэбб» наблюдал пылевую бурю в инопланетном мире.
Надо сказать, что астрономам повезло с экзопланетой VHS 1256 b. Этот мир сравнительно молодой — ему примерно 150 млн лет и поэтому он горячий. Температура облаков в верхних слоях атмосферы VHS 1256 b достигает 830 °C. Инфракрасные спектрографы обсерватории заточены на работу в таких условиях. Данные принимаются как спектрографом ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), так и прибором среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Если бы атмосфера VHS 1256 b не была бы такой горячей, её спектр можно было бы узнать только в процессе прохождения планеты по диску звезды за счёт прохождения фонового света сквозь атмосферу.
Впрочем, у транзитного метода тоже есть недостаток. Свет звезды сильно затруднил бы получение данных по планете. Коронографы и другие инструменты помогают с этим бороться, но у всего есть предел. И астрономам повезло с VHS 1256 b второй раз. Эта экзопланета вращается настолько далеко вокруг своей звезды, точнее — вокруг пары своих звёзд (это двойная система), что свет звёзд не мешает вести наблюдение. Один оборот VHS 1256 b делает за 10 тыс. лет. Это как если бы Плутон находился в четыре раза дальше от Солнца.
Наконец, экзопланета VHS 1256 b расположена сравнительно недалеко от нашей системы — примерно на расстоянии 40 световых лет, что позволяет «Уэббу» вести уверенные наблюдения. Телескоп надёжно фиксировал, как облака силикатного песка и пыли поднимались и смешивались с воздушными массами в течение 22-часового местного дня. Экзопланета VHS 1256 b стала первым на сегодняшний день объектом планетарной массы, яркость которого меняется в крайних пределах в течение суток. Можно сказать, что мы впервые наблюдаем погодные явления в инопланетном мире и это действительно впечатляет.
Сигароподобный астероид Оумуамуа (Oumuamua) подкинул астрономам интересную загадку. Он появился ниоткуда на скорости для межзвёздных путешествий и после манёвра около Солнца начал удаляться с необычно большим ускорением, которое нельзя объяснить одной лишь гравитацией. Подобный трюк мог бы провернуть межзвёздный крейсер или комета, но первое невероятно само по себе, а второе никак не проявилось, например, в виде кометного хвоста. Что это было?
читать дальше
В свежем выпуске журнала Nature вышла статья двух астрономов, в которой, как они считают, объясняются все странности поведения астероида Оумуамуа, без фантастических допущений и передёргивания.
Всему виной молекулярный водород, уверены учёные. Переходя вблизи Солнца из твёрдого замороженного состояния в газовое в процессе сублимации водород исполнил роль газовых двигателей, придавших астероиду Оумуамуа необычно высокое ускорение без видимых следов испарений. В отличие от сублимации водяного льда, как в случае комет, водород остаётся невидимым для наблюдений в оптические телескопы. Поэтому обнаружить кометоподобное ускорение Оумуамуа было невозможно с помощью обычных наблюдений, а другие, например, в радиодиапазоне, сделать не додумались.
Кроме того, моделирование показало, что если бы астероид получал негравитационное ускорение от испарения водяного льда, то это объяснило бы только 50 % прироста скорости, тогда как выбросы молекулярного водорода идеально ложатся в полученные данные о траектории астероида. Но откуда в астероиде залежи молекулярного водорода? Это просто, отвечают учёные. Давно известен процесс воздействия ионизированного излучения на воду, в процессе которого молекулы воды расщепляются, и получается тот самый молекулярный водород.
Астероид Оумуамуа бесконечно долго путешествовал в межзвёздном пространстве, где ионизированное излучение бомбардировало его поверхность и внутренности. Возникающий там молекулярный водород оставался запертым в водяном льде, пока проход около Солнца не подтопил лёд и не позволил водороду вырваться через своеобразные сопла-проталины в космос и придать астероиду ускорение. Таяние льда было относительно скромным и поэтому мы не наблюдали у Оумуамуа хвоста, зато испаряющийся водород постарался так, что некоторые учёные заподозрили в астероиде межзвёздный корабль или приспособленный для этой миссии естественный объект.
По словам авторов работы, это «может объяснить многие особые свойства Оумуамуа без тонкой настройки или не прибегая к экстраординарным заявлениям о природе объекта».