Россия и Китай обнародовали в среду дорожную карту создания совместной Международной лунной исследовательской станции, которая будет руководить сотрудничеством и развитием этого проекта.

Китайские и российские космические чиновники обнародовали свои планы 16 июня на конференции Global Space Exploration (GLEX) в Санкт-Петербурге, заявив, что ILRS получила интерес со стороны ряда стран и организаций.

ILRS планируется разрабатывать одновременно, но отдельно от американской программы исследования луны "Артемида".

Заместитель главы Китайского национального космического управления (CNSA), представил научные цели, объекты и транспорт, инфраструктуру на лунной поверхности, этапы разработки и рамки сотрудничества для этого предприятия.

Первая фаза ILRS, отмеченная как разведывательная, включает в себя сбор данных и проверку высокоточных мягких посадок в течение 2021-25 годов с китайскими миссиями "Чанъэ-4", " -6 " и "-7", российскими миссиями "Луна-25", "Луна-26" и "Луна-27", а также возможными миссиями партнеров.

Вторая фаза строительства состоит из двух этапов (2026-30, 2031-35). Первый включает в себя проверку технологии, возврат образцов, массовую доставку грузов и начало совместных операций. Планируемые миссии - "Чанъэ-8" и "Луна-28", а также потенциальный международный вклад.

Второй этап предусматривает создание на орбите и на поверхности инфраструктуры для энергетики, связи, использования природных ресурсов и других технологий. Миссии, названные ILRS-1-5, будут сосредоточены соответственно на энергетике и связи, исследовательских и разведочных объектах, использовании ресурсов на местах, общих технологиях и астрономических возможностях. Российские сверхтяжелые ракеты-носители перечислены для запуска этих миссий.

На заключительном этапе «утилизации» после 2036 года начнется высадка экипажей. Позже CNSA опубликовала английскую и китайскую версии дорожной карты на своих веб-страницах, а Роскомкос поделился презентационным видео в ........

Космические аппараты, показанные на видео, включают орбитальные аппараты и ретрансляционные спутники, спускаемые и поднимающиеся аппараты, наземную инфраструктуру для энергетики и связи, роботов и интеллектуальные мини-роверы.

Местонахождение ILRS еще не определено. Возможными направлениями, отмеченными в презентации, были кратер Аристарха и холмы Мариуса на северо-западе лунной стороны и кратер Амундсен у южного полюса.

Заместитель генерального директора по международному сотрудничеству Роскосмоса Сергей Савельев заявил, что «трудно переоценить научную значимость проекта».

В марте Россия и Китай подписали меморандум о взаимопонимании по РСМД. Международные партнеры были открыто приглашены в кулуары Научно-технического подкомитета Комитета Организации Объединенных Наций по использованию космического пространства в мирных целях 23 апреля.

Китай и Россия представили пять областей сотрудничества, в которых потенциальные партнеры могли бы сотрудничать. Ву отметил, что стороны надеются до конца года подготовить правовой документ, в котором будут подробно изложены принципы работы ILRS.

Савельев и Ву заявили, что были проведены обсуждения с Европейским космическим агентством и Франции. Таиланд, Саудовская Аравия и Объединенные Арабские Эмираты выразили заинтересованность в этом проекте. Однако Ву отметил, что обсуждение находится на очень ранней стадии.

Развитие событий следует за тем, как Бразилия стала 12-й страной, присоединившейся к Соглашениям Артемиды - усилиям США по установлению норм поведения при освоении космоса.

Марко Алиберти, постоянный научный сотрудник Европейского института космической политики в Австрии, сказал, что развитие ILRS «сигнализирует о прогрессирующем раздвоении международного космического сообщества вокруг двух конкурирующих – и потенциально конфликтующих – путей будущей деятельности по исследованию Луны».

«Безусловно, как и программа "Артемида", проект Лунной базы, задуманный Китаем и Россией, был целенаправленно открыт для международных партнеров на всех уровнях. И даже если участие в возглавляемой США Артемиде само по себе не исключает возможного участия в ILRS, реальность такова, что эти два проекта в значительной степени взаимоисключающи с точки зрения конфигураций партнерства».

«Международные усилия по исследованию Луны могут принести некоторые потенциально полезные результаты с научной, технологической и промышленной точки зрения», - говорит Алиберти. В то же время это «косвенно окажет вредное побочное воздействие на нынешние международные усилия по созданию более кооперативной космической среды и в конечном итоге подорвет международную безопасность и стратегическую стабильность, будь то в космосе или здесь, на Земле».

ILRS находится на ранней стадии своего развития, и впереди у нее много других приоритетов и задач. Ву также отметил, что презентация была «версией первой» дорожной карты.

Отвечая на вопрос, когда китайские граждане впервые ступят на Луну, Ву заявил, что основное внимание было уделено Китайской космической станции после недавнего запуска модуля «Тяньхэ», и отказался назвать дату.

Космический телескоп Hubble («Хаббл»), который «вглядывался» во Вселенную на протяжении более чем 30 лет, прекратил научные операции на несколько дней, сообщило НАСА в пятницу.

Проблема состоит в неисправности компьютера полезной нагрузки аппарата, который перестал работать в минувшее воскресенье, сообщило американское космическое агентство.

В сообщении подчеркивалось, что как сам телескоп, так и его научные инструменты находятся в полностью исправном состоянии.

«Компьютер полезной нагрузки предназначен для контроля и координации научных инструментов, а также для отслеживания параметров их работы в целях диагностики неисправностей и угроз безопасности», отметило НАСА.

Попытка перезапустить его в понедельник окончилась неудачей.

НАСА сообщило, что первичные диагностические данные указывают на деградацию модуля памяти компьютера как на источник возникшей проблемы.

Попытка переключиться на запасной модуль памяти также не увенчалась успехом.

Технология, по которой был выполнен компьютер полезной нагрузки, создавалась еще в 1980-е гг., а в 2009 г. этот компьютер был заменен на более совершенную машину в ходе миссии по обслуживанию космического телескопа.

Запущенный в 1990 г., космический телескоп Hubble («Хаббл») совершил революцию в мире астрономии и изменил наше представление о Вселенной, передавая на Землю снимки Солнечной системы, Млечного пути и далеких галактик.

Новый и более мощный космический телескоп, получивший название James Webb Space Telescope, будет запущен в космос ближе к концу этого года. Он позволит всмотреться во Вселенную с беспрецедентной глубиной.

В новом исследовании астрономы идентифицировали 2034 близлежащие звездные системы – в границах небольшой области радиусом в 326 световых лет – с поверхности которых можно наблюдать Землю как бледную голубую точку, движущуюся на фоне солнечного диска.

Сюда входят 1715 звездных систем, из которых можно было заметить Землю со времен появления человеческой цивилизации, примерно 5000 лет назад, и еще 319 звездных систем, которые присоединятся к этим «экзопланетным наблюдателям» на протяжении следующих 5000 лет.

Гипотетические обитатели экзопланет, обращающихся вокруг этих близлежащих звезд, увидят Землю «из первого ряда», если захотят проверить возможность существования жизни на нашей планете, сообщили исследователи.

В этой новой работе ученые во главе с Лизой Калтенеггер (Lisa Kaltenegger), профессором астрономии и директором Института Карла Сагана Колледжа искусств и наук Корнелльского университета, использовали данные по местоположению и движению звезд, полученные при помощи спутника Gaia («Гея») Европейского космического агентства, чтобы определить, какие звезды входят в так называемую «зону транзита Земли», а какие - покидают ее.

Из 2034 звездных систем, проходящих через зону транзита Земли на протяжении 10 000-летнего периода, рассмотренного в работе, 117 объектов лежит на расстоянии менее 100 световых лет от Солнца, и 75 из этих объектов находились в зоне транзита Земли с того времени, когда коммерческие радиостанции начали передавать в космос сигнал примерно столетие тому назад.

В этом каталоге из 2034 звездных систем ученым известно 7 систем, в которых были открыты экзопланеты. Гипотетические обитатели каждой из этих планет имели или будут иметь возможность обнаружить Землю, так же как земные ученые обнаружили тысячи планет, обращающихся вокруг иных звезд, при помощи транзитного метода.

Наблюдая транзит далеких экзопланет на фоне диска их родительской звезды, земные астрономы могут собрать данные об их атмосферах, через которые проходит свет расположенной позади звезды. Если на экзопланете присутствует разумная жизнь, то ее обитатели также могут проверить возможность существования жизни, собрав данные по нашей атмосфере, подсвеченной сзади Солнцем

Квазары представляют собой яркие, далекие и активные сверхмассивные черные дыры, массы которых достигают миллионов и миллиардов масс Солнца. Расположенные обычно в центрах галактик, эти объекты питаются падающей на них материей и разражаются мощными вспышками излучения. Квазары являются одними из самых ярких объектов Вселенной и превосходят по светимости все звезды родительской галактики вместе взятые, а джеты и ветра квазаров принимают активное участие в формировании родительской галактики.

Вскоре после запуска космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб») команда ученых направит объектив телескопа на шесть самых далеких и ярких квазаров Вселенной. Исследователи будут изучать свойства данных квазаров, а также их связь с ранними этапами эволюции галактик в ранней Вселенной. Кроме того, команда планирует использовать эти квазары для изучения газа, наполняющего пространство между галактиками, в частности, в период реионизации космоса, который закончился тогда, когда Вселенная еще была очень молода. Эти задачи планируется решить, используя экстремальную чувствительность телескопа James Webb и его сверхвысокое угловое разрешение.

«Все эти квазары, которые мы изучаем, существовали очень давно, в то время, когда возраст Вселенной составлял менее 800 миллионов лет, или менее 6 процентов от ее текущего возраста. Поэтому эти наблюдения дали нам возможность изучить эволюцию галактик и формирование сверхмассивных черных дыр в эту очень раннюю эпоху существования нашего мира», - объяснил член исследовательской группы Сантьяго Аррибас (Santiago Arribas), профессор кафедры астрофизики Центра астробиологии в Мадриде, Испания. Аррибас также входит в состав научной команды бортового инструмента Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) обсерватории James Webb.

Обсерватория James Webb способна работать с очень низкими уровнями яркости. Это имеет большое значение, поскольку, даже несмотря на то, что изучаемые квазары являются очень яркими сами по себе, они, тем не менее, находятся на огромном расстоянии от нас, поэтому сигнал, принимаемый обсерваторией, будет очень слабым. Только невероятная чувствительность космического телескопа James Webb позволит провести эти наблюдения

Гигантская комета, расположенная на окраине Солнечной системы, была открыта в результате анализа данных, собранных при помощи обзора неба Dark Energy Survey в течение шести лет. Масса кометы Бернардинелли-Бэрнстайна примерно в тысячу раз превышает массу типичной кометы, что делает ее, возможно, самой крупной кометой, открытой в современную эпоху. Она имеет экстремально вытянутую орбиту, двигаясь по которой на протяжении миллионов лет, комета прибыла в Солнечную систему из далекого облака Оорта. Эта комета стала самой далекой прибывающей кометой, обнаруженной астрономами, и это позволит нам в течение нескольких лет наблюдать ее эволюцию по мере сближения с нашей звездой, хотя в конечном счете комета вряд ли будет видна на небе невооруженным глазом.

Гигантская комета была открыта двумя астрономами после тщательного анализа данных, собранных при помощи обзора неба Dark Energy Survey (DES). Эта комета, составляющая примерно 100-200 километров в поперечнике – что примерно в 10 раз больше диаметра обычной кометы – представляет собой ледяной объект, выброшенный из Солнечной системы под действием гравитации мигрирующих гигантских планет в ранней истории нашей планетной системы. Оценка гигантского размера этой кометы была произведена на основе количества отражаемого ее поверхностью света.

Педро Бернардинелли и Гари Бэрнстайн из Пенсильванского университета, США, обнаружили эту комету, анализируя данные, собранные при помощи 570-мегапиксельной камеры Dark Energy Camera (DECam), установленной на 4-метровом телескопе им. Виктора М. Бланко Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, Чили.

Основной задачей обзора неба DES являлось составление карты 300 миллионов галактик на участке неба площадью примерно в 5000 квадратных градусов, однако в течение 6 лет работы он также был использован для наблюдений множества комет и транснептуновых объектов, проходящих перед объективом камеры.

Путь кометы Бернардинелли-Бэрнстайна начался с расстояния примерно в 40 000 астрономических единиц (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца) от Солнца. Это означает, что комета происходит из облака Оорта, откуда она была вытолкнута в ранний период истории Солнечной системы.

В настоящее время комета приближается к Солнцу. Она была впервые замечена при помощи обзора неба DES в 2014 г., когда находилась на расстоянии в 29 а.е. от нашей звезды, а в июне 2021 г. комета уже подошла к Солнцу на расстояние в 20 а.е. Орбита кометы перпендикулярна плоскости Солнечной системы, и она достигнет ближайшей к Солнцу точки своей орбиты (называемой перигелием) в 2031 г., когда комета будет пребывать на расстоянии в 11 а.е. от Солнца – но не ближе. Несмотря на гигантский размер кометы, ее вряд ли можно будет увидеть на небе невооруженным глазом, лишь при помощи телескопа, хотя бы любительского класса.

После более чем года неожиданных задержек космический корабль Boeing CST-100 Starliner готов подняться в небо в своем последнем испытательном полете, прежде чем полететь с астронавтами на МКС.

Команды НАСА и Boeing закончили заправку топливом космического корабля в рамках подготовки ко второму испытательному орбитальному полету без экипажа OFT-2, которое в настоящее время запланировано на 18:53 UTC 30 июля 2021 года. Основная задача его примерно недельной миссии - продемонстрировать автономные возможности сближения и стыковки с Международной космической станцией.

Во время первого летного теста OFT-1 корабль не смог достичь МКС в декабре 2019 года после того, как несколько проблем с программным обеспечением помешали космическому аппарату выйти на правильную орбиту. Ему было приказано вернуться на Землю через два дня.

Как только команды закончат заправку топливом космического корабля OFT-2 Starliner, он будет перевезен на несколько километров к югу от своего нынешнего местоположения в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде в Центр вертикальной интеграции United Launch Alliance на Космическом стартовом комплексе 41 на мысе Канаверал. Как только он прибудет, он будет соединен с верхней частью ракеты Atlas 5 N22, которая доставит его в космос в конце июля.

Ранее в этом месяце НАСА и Boeing завершили все действия, рекомендованные совместной группой проверки готовности НАСА и Boeing после серии аномалий, найденных во время первого орбитального испытания Starliner. Компания выполнила все пункты проверок, чтобы доказать общую безопасность своей капсулы. Теперь Boeing и NASA готовы повторить попытку.

«Я чрезвычайно горжусь командами НАСА и Boeing Starliner, которые методично работают над миссией OFT-2 в следующем месяце с окончательными проверками аппаратного и программного обеспечения модуля экипажа и сервисного модуля, поскольку мы готовимся к этой важной испытательной миссии без экипажа», сказал Стив Стич, менеджер программы коммерческих экипажей НАСА, в пресс-релизе агентства. «Проверки программного обеспечения и систем связи является огромной вехой для Программы коммерческого экипажа и включало в себя много долгих часов испытаний нашими специализированными командами Boeing и NASA во время этой пандемии Covid-19».

В Хьюстоне команды НАСА и Boeing продолжают проводить моделирование полета в рамках подготовки как к предстоящему летному испытанию, так и к первому летному испытанию CFT Starliner с экипажем. Предполагая, что полет OFT-2 пойдет хорошо в конце июля, НАСА и Boeing потенциально могут увидеть первых астронавтов на борту Starliner до конца года.

Из всех природных катастроф, которые могут нанести удар по жизни на Земле, именно удары астероидов. Они могут уничтожить жизнь в том виде, в каком мы ее знаем.

Точно так же, как динозавры встретили свою судьбу от большого астероида около 66 миллионов лет назад, человечество было бы в серьезной беде, если бы подобное событие произошло сейчас.

К счастью, ученые строят карту околоземных астероидов, которые в один прекрасный день могут вызвать у нас проблемы.

Поиск астероидов - это только первая часть головоломки, но у ученых также есть некоторые идеи о том, как избежать потенциальных будущих столкновений.

Две новые миссии, которые запускают НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА), собираются протестировать метод смещения астероидов, привязанных к Земле, с курса.

Миссия NASA DART (Double Asteroid Redirection Test) стартует после 24 ноября этого года, а космический аппарат прибудет в астероидную систему Дидимос, в 11 миллионах километров от Земли, примерно через год.

Там он столкнется с луной Дидимоса, меньшим астероидом, который вращается вокруг большого астероида.

Безопасно ли сбивать с курса околоземный астероид в рамках испытания? По словам профессора Алана Фицсиммонса из Центра астрофизических исследований Королевского университета в Белфасте, это так.

"Умная техника, которую выбрала команда NASA DART, состоит в том, чтобы взять астероид, который может пройти близко к Земле, а затем нацелиться на его луну".

Мы попытаемся переместить луну астероида, и это просто изменит орбиту луны вокруг астероида и вряд ли повлияет на сам большой астероид. Так что это совершенно безопасно.

Миссия ЕКА Гера (Hera) будет следить за тем, как ДАРТ повлиял на движение луны. Это сообщит исследователям о возможности сбивать более крупные астероиды с курса, если возникнет такая необходимость.

Профессор Фицсиммонс, выступающий с докладом о миссии на Всемирный день астероидов (среда, 30 июня), говорит, что это похоже на игру в “космический бильярд”.

Когда вы столкнетесь с этим астероидом, он немного сдвинется в противоположном направлении. Теперь мы знаем, что это должно сработать, но мы не знаем точно, как астероид будет двигаться.

По словам профессора Фицсиммонса, это будет первая практика планетарной обороны, предпринятая человечеством.

Многие метеориты, которые являются маленькими кусочками астероидов, не испытывали высоких температур ни в какой момент своего существования. Из-за этого эти метеориты обеспечивают хорошую запись сложной химии, присутствующей до того, как наша Солнечная система была сформирована 4,57 миллиарда лет назад.

По этой причине исследователи изучили отдельные аминокислоты в метеоритах, которые встречаются в богатом разнообразии и многие из которых отсутствуют в современных организмах.

В книге "Физика жидкостей", опубликованной издательством AIP, исследователи из Гарвардского университета показали существование систематической группы аминокислотных полимеров среди нескольких представителей древнейшего класса метеоритов - типа CV3. Полимеры образуют организованные структуры, включающие кристаллические нанотрубки и заполняющую пространство решеткой правильной алмазной симметрии с плотностью, оцениваемой в 30 раз меньшей, чем у воды.

"Поскольку элементы, необходимые для формирования наших полимеров, присутствовали еще 12,5 миллиарда лет назад, и, по-видимому, существует газовая фаза пути их образования, вполне возможно, что эта химия была и присутствует во всей Вселенной", - сказала автор статьи Джули Макгеох.

Предотвращение загрязнения земными бактериями было главным приоритетом для исследователей. Они разработали метод чистой комнаты, используя чистый шаговый двигатель с вакуумным алмазным долотом, чтобы вбить несколько миллиметров в образец метеорита, прежде чем извлечь только что собранный материал только из крайней части отверстия. В одном эксперименте использовалось несколько сверл, и все они были очищены ультразвуком.

Полученные частицы метеорита микронного масштаба затем помещали в пробирки и хранили при температуре минус 16 градусов по Цельсию. Полимеры были индуцированы к диффузии из микронных частиц с помощью экстракции Фолха, которая включает в себя две химические фазы, связанные с различными растворителями с различной плотностью.

Масс-спектрометрия выявила существование полимеров, которые состояли из цепочек глицина, простейшей аминокислоты, с добавлением кислорода и железа. У них было очень высокое отношение дейтерия к изотопу водорода, что подтверждало их внеземное происхождение.

Это исследование было вдохновлено наблюдениями за небольшим, очень консервативным биологическим белком, который захватывает воду. Это открытие предполагало, что если бы такая молекула могла образоваться в газовом пространстве, она помогла бы ранней химии, захватывая воду.

Исследователи использовали квантовую химию, чтобы показать, что аминокислоты должны быть способны полимеризоваться в пространстве внутри молекулярных облаков, сохраняя воду. Затем последовали многочисленные эксперименты с использованием метеоритов в качестве источника полимера, кульминацией которых стали трехмерные структуры.

В дальнейшем исследователи надеются получить более подробную информацию о глициновых стержнях с помощью дальнейшего рентгеновского анализа. Другие полимеры того же класса еще предстоит охарактеризовать и раскрыть энергетику образования полимеров.

Доцент Кейт Пул и ее команда намерены исследовать, как наши клетки чувствуют изменения силы тяжести, когда мы выходим из атмосферы Земли, благодаря двухлетнему исследовательскому гранту от Управления научных исследований ВВС США.

Космические путешествия могут быть жесткими для нашего тела. Во время и после космических полетов астронавты испытывают проблемы со здоровьем - от потери костной и мышечной массы до ослабления иммунитета и проблем со зрением. В то время как существуют некоторые исследования физиологических эффектов микрогравитации на организм, лежащие в основе клеточных механизмов этих изменений - и как клетки в теле на самом деле ощущают уменьшенные гравитационные силы - остаются неуловимыми.

«Это проект, который мы хотели запустить в течение нескольких лет. Благодаря этому финансированию мы можем начать решать вопрос о том, участвует ли определенный класс белковых сенсоров – называемых механически стробированными каналами - в восприятии изменений гравитации», - говорит профессор Пул, исследователь UNSW Medicine & Health"s Single Molecule Science и School of Medical Sciences.

Этот проект будет опираться на опыт, накопленный ее исследовательской группой в области того, как клетки воспринимают свое физическое окружение и как это влияет на их функцию.

Механически активированные каналы - это класс порообразующих мембранных белков, которые открываются и закрываются под действием физических сил молекулярного масштаба. Открытие каналов позволяет ионам проникать в клетку, чтобы инициировать электрический сигнал. Белки - включая TRPV4, PIEZO, TREK-1 - обнаруживают механические сигналы из окружающей среды и передают этот сигнал, чтобы вызвать изменения в форме и движении клеток, их ассоциации с другими клетками и другие формы поведения.

С помощью этого финансирования исследовательская группа будет изучать, участвуют ли те же самые клеточные поровые каналы, которые воспринимают физические силы - такие как вибрации, прикосновение или растяжение - в обнаружении гравитационного притяжения. Исследователи будут изучать влияние микрогравитации на форму и функцию клеток.

«Мы хотим посмотреть, изменяют ли клетки свою структуру или поведение в ответ на микрогравитацию, и зависят ли эти изменения от механически активированных ионных каналов», - говорит профессор Пул.

Чтобы смоделировать условия микрогравитации, команда будет поддерживать клеточные культуры внутри машины случайного позиционирования, устройства, разработанного и построенного биоинженером доктором Джошуа Чоу. В основе этого проекта лежит сотрудничество с доктором Чоу из Технологического университета Сиднея.

Пул говорит, что важно понять влияние космических путешествий на организм, если мы хотим расширить исследования космоса или начать коммерческие космические полеты.

«Если бы вы подумали о том, чтобы отправить людей на Марс, а затем вернуть их обратно без какого-либо вмешательства, то вполне вероятно, что, когда они вернутся на Землю, у них будут спонтанные переломы костей, потому что путешествие приведет к значительным потерям клеток костей. Структурно кость больше не сможет выдерживать силу земного тяготения», - говорит Пул.

Для того чтобы астронавты могли проводить более длительные периоды времени в космосе, могут существовать возможности для смягчения негативных последствий для здоровья длительного воздействия микрогравитации с помощью терапевтических средств. Для этого нам нужно сначала определить задействованные механизмы.

«В настоящее время мы просто не знаем, какие молекулы в клетке чувствуют эти изменения. Поэтому, если мы хотим попытаться разработать какое-либо средство или лекарство, направленное на молекулы сенсоров, мы должны знать, что это такое».

В новом исследовании брошен вызов распространенной гипотезе, объясняющей, почему Меркурий имеет такое большое по отношению к размеру мантии ядро. На протяжении десятилетий ученые считали, что столкновения с другими небесными телами в эпоху формирования Солнечной системы привели к потере Меркурием большей части материала мантии, в результате чего у планеты осталось металлическое ядро, покрытое лишь тонким слоем силикатного материала. Однако в новом исследовании показано, что столкновения здесь не причем – ответ кроется в солнечном магнетизме.

Уильям МакДонох (William McDonough), профессор Мэрилендского университета, США, совместно с коллегами из других стран разработал модель, согласно которой на плотность, массу и содержание железа ядра каменистой планеты оказывает влияние положение планеты в магнитном поле Солнца.

Ранее МакДонох разработал модель состава материала Земли, которая часто используется планетологами для определения состава экзопланет. (Этот фундаментальный труд был процитирован в научной литературе более 8000 раз).

Согласно новой модели МакДоноха, во время ранней эволюции Солнечной системы большую роль играла аккреция железа под действием магнитного поля Солнца. Чем ближе к Солнцу, тем больше железа притягивалось магнитным полем и двигалось в сторону звезды. Таким образом в аккреционном диске вокруг нашего светила имел место градиент содержания железа – чем ближе к звезде, тем выше относительное содержание железа.

Когда в аккреционном диске началось формирование планет, железо под действием гравитации начало коалесцировать в ядра будущих планет – и из-за описанного выше градиента концентрации железа в диске самая близкая к Солнцу планета, Меркурий, получила самое богатое железом и самое крупное ядро. При переходе от этой самой внутренней планеты к Венере и Земле, расположенным чуть дальше, а затем и к Марсу, наблюдается постепенное снижение отношение железа в ядре к каменистым породам, что хорошо соответствует предложенной модели, отмечает МакДонох.

Стоит отметить также, что у этой новой модели есть один существенный недостаток – она предполагает зависимость состава планет от параметров магнитного поля в эпоху формирования планетной системы – которые можно проследить назад во времени в случае Солнца, но невозможно рассчитать на основе наблюдения для случая далеких звезд,

Японские астрономы разработали новый метод, основанный на искусственном интеллекте, который позволяет устранить «шум», встречающийся в астрономических данных по причине того, что галактики имеют разные формы. После обширного «натренировывания» и проверки на крупных искусственных наборах данных, созданных при помощи моделирования на суперкомпьютере, ученые затем применили этот новый инструмент к реальным данным, собранным при помощи телескопа «Субару», и нашли, что распределение массы, полученное с использованием нового метода, хорошо согласуется с распространенными современными моделями Вселенной. Таким образом, в работе представлен новый мощный инструмент для анализа «больших данных» и планируемых новых обзоров неба.

Обзоры неба, поле наблюдения которых охватывает большие площади на небе, могут быть использованы для изучения крупномасштабной Вселенной с применением метода гравитационного линзирования. В случае гравитационного линзирования гравитация объекта, лежащего на переднем плане, например, такого как скопление галактик, может искажать объект, лежащий на заднем плане, такой как более далекая галактика. Крупномасштабная структура Вселенной, состоящая в основном из «темной материи», также может искажать формы далеких галактик, однако ожидаемое влияние линзирования является очень тонким. Для создания карты распределения темной материи, лежащей на переднем плане, требуется усреднение по большому числу галактик в границах зоны.

Но этот метод, основанный на анализе большого числа снимков галактик, сталкивается с проблемой – некоторые галактики имеют весьма необычную истинную форму. В результате становится трудно отличить галактику с истинно искаженной формой от галактики, форма которой искажена в результате линзирования. Эта погрешность называется «шумом, связанным с формой» (shape noise), и она является одним из лимитирующих факторов для исследований крупномасштабной структуры Вселенной.

С целью компенсации шума, связанного с формой галактик, команда японских астрономов использовала ATERUI II, самый мощный в мире астрономический суперкомпьютер, для генерации 25 000 искусственных каталогов галактик на основе реальных данных, собранных при помощи космического телескопа «Субару». Затем к этим «идеальным» данным был добавлен реалистичный «шум», и перед искусственным интеллектом (ИИ) была поставлена задача статистически восстановить из полученного искусственного набора данные, относящиеся к темной материи.

После «тренировки» ИИ смог восстановить прежде недоступные тонкие подробности в наблюдательных данных, и это открывает новые перспективы более глубокого понимания космической темной материи. Затем, используя этот алгоритм ИИ на реальных данных, команда нашла, что распределение массы, лежащей на переднем плане, согласуется со стандартной космологической моделью.

Юнона (Juno), флагманская миссия НАСА к Юпитеру, отмечает сегодня пять лет у самой большой планеты Солнечной системы, пробыв в космосе почти 10 лет с момента своего запуска. Юнона быстро стала одной из самых важных с научной точки зрения миссий НАСА, с ее Ультрафиолетовым спектрографом и передовыми инструментами, используемыми для выявления многих уникальных научных явлений на Юпитере и во всей Солнечной системе.

Недавно две группы ученых опубликовали исследования, раскрывающие тайну зодиакального света Солнечной системы и происхождение утренних полярных сияний Юпитера с помощью приборов Юноны.

Миссия Юноны изменилась

В то время как научная деятельность Юнона дала огромное представление о Юпитере и его семействе лун, ее путешествие по системе Юпитера не совсем оправдало надежды НАСА. Корабль был запущен 5 августа 2011 года на ракете United Launch Alliance Atlas V 551 с того, что тогда было военно-воздушной станцией на мысе Канаверал, штат Флорида.

Миссия совершила единственного гравитационного маневра у Земли 9 октября 2013 года, когда аппарат приблизился до 559 км от уровня моря Земли.

После этого единственный двигатель Юноны включился для маневра торможения на 2102 секунды, снизив скорость корабля на 542 м/с, чтобы достичь высокоэллиптической полярной орбиты вокруг планеты. Эта начальная орбита вывела аппарат на расстояние 4200 км в перигее (точка ближайшего сближения на орбите Юпитера) и на расстояние 8,1 миллиона км в апогее.

Во втором перигее в октябре 2016 года, почти через 107 дней после прибытия, Юнона должна была снова запустить свой двигатель, чтобы уменьшить свою орбиту с периодом всего в 14 дней - своей запланированной научной орбиты. Однако буквально за несколько дней до запланированных маневра ученые получили с корабля данные, свидетельствующие о том, что гелиевые клапаны в двигательной установке не открываются, как предполагалось.

НАСА решило не рисковать, поскольку поиск неисправностей продолжался. 17 февраля 2017 года НАСА объявило о решении оставить Юнону на своей 53,5 - дневной орбите и выполнить миссию оттуда, посчитав дальнейшее использование двигателя слишком рискованным для миссии.

В июне 2018 года миссия была продлена до июля 2021 года. Несмотря на воздействие интенсивных радиационных полей Юпитера, Юнона держится на удивление хорошо, что свидетельствует об инженерах, которые проектировали корабль, и людях, которые его построили. В январе 2021 года НАСА вновь продлило миссию, основанную на этих результатах, до сентября 2025 года.

Второе продление включало в себя планы полета корабля мимо Ганимеда, Европы и Ио - первый из которых произошел 7 июня 2021 года, когда Юнона прошла в пределах 1038 км от Ганимеда.

Облет Европы на расстоянии 320 км запланирован на конец 2022 года, а в 2024 году последуют два облета Ио на расстоянии 1500 км. Эти встречи предназначены для того, чтобы дать планировщикам предстоящих миссий Europa Clipper и JUICE от НАСА и ЕКА лучшие данные перед запусками и прибытием этих аппаратов.

В сентябре 2025 года, или когда начнутся системные сбои (в зависимости от того, что произойдет раньше), Юнона целенаправленно сойдет с орбиты в атмосферу Юпитера. Подобно Галилею на Юпитере и Кассини на Сатурне до нее, огненный конец Юноны защитит потенциальную жизнь планеты от загрязнения Земли, которое зонд мог бы оставить после себя, если бы его оставили бесконтрольно летать в системе Юпитера, где гравитация могла бы в конечном итоге привести к тому, что аппарата столкнется с одной из лун.

Полярные сияния Юпитера

Хотя ни для кого не секрет, что Юпитер и другие планеты в нашей солнечной системе имеют полярные сияния, утренние бури Юпитера похожи на земные сияния - и чрезвычайно мощные.

Утренние авроральные бури наблюдались как наземными, так и орбитальными лабораториями; однако из-за наблюдений, проводимых вдали от Юпитера, земные телескопы никогда не могли видеть ночную сторону Юпитера при наблюдении полярного сияния.

«Наблюдение за полярным сиянием Юпитера с Земли не позволяет заглянуть дальше лимба, на темную сторону полюсов Юпитера», - сказал доктор Бертран Бонфонд из Льежского университета в Бельгии. «Исследования другими космическими аппаратами - Вояджером, Галилеем, Кассини - происходили с относительно больших расстояний и не проходили над полюсами, поэтому они не могли видеть полной картины».

Однако полярная орбита Юноны идеальна. Вот почему данные Юноны действительно меняют правила игры, позволяя нам лучше понять, что происходит на темной стороне, где рождаются рассветные бури.

Утренние полярные сияния состоят из кратковременного, интенсивного и расширяющегося сияния северного и южного полюсов Юпитера в области линии терминатора Юпитера - области, где день разделяется на ночь.

Исследования Бонфонда и др. показывают, что авроральные штормы рождаются на темной стороне планеты и становятся более светящимися, когда они вращаются на Юпитере в дневное время. Эти бури, будучи полностью освещенными, излучают сотни тысяч гигаватт ультрафиолетового излучения и сбрасывают в верхние и нижние слои атмосферы Юпитера в десять раз больше энергии, чем обычные полярные сияния.

При более внимательном рассмотрении данных Бонфонд и др. заметили специфическую черту этих бурь. «Когда мы посмотрели на всю последовательность утренних штормов, мы не могли не заметить, что они очень похожи на тип земных полярных сияний, называемых суббурями», - сказал Чжунхуа Яо, член команды в Университете Льежа.

Суббури наблюдаются на Земле и вызваны возмущениями в магнитосфере, которые высвобождают энергию в ионосферу. Любопытно, однако, что Земля и Юпитер имеют чрезвычайно разные магнитосферы, что вызывает вопросы о том, как и почему суббури происходят на гиганте нашей Солнечной системы.

На Земле эти процессы находятся под влиянием солнечной активности и взаимодействия магнитосферы с солнечным ветром. На Юпитере в магнитосфере преобладают заряженные частицы, вылетающие из Ио, частицы, которые ионизированы и захвачены внутри магнитосферы из-за интенсивного магнитного поля Юпитера.

«Сила, которой обладает Юпитер, поразительна. Энергия этих утренних сияний - еще один пример того, насколько мощна эта гигантская планета на самом деле», - сказал Скотт Болтон, главный исследователь Юноны из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио.

Зодиакальные огни

В дополнение к науке о Юпитере и его спутниках, Юнона также занималась наукой о нашей Солнечной системе в целом.

После своего запуска в 2011 году Юнона прошла пятилетнюю летную фазу до прибытия на Юпитер. За это время космический аппарат зафиксировал частицы пыли, врезавшиеся в его приборы и корпус. Пыль, обнаруженная с помощью Усовершенствованного звездного компаса Юноны (ASC), небольшого прибора на магнитометре Юноны, который делает снимки неба, окружающего корабль, каждую четверть секунды, чтобы определить ориентацию и вращение космического корабля. Ученые надеялись, что одна из камер засечет неоткрытый объект в космосе и запрограммирует аппарата на то, чтобы сообщать о любых объектах, появляющихся на нескольких последовательных изображениях, которые он не сможет идентифицировать.

Поэтому, когда камера начала отсылать изображения неопознанных объектов вокруг Юноны, Йоргенсен и другие попытались выяснить, что это такое. «Мы смотрели на изображения и говорили: Что это может быть?» - сказал Йоргенсен.

Подсчитав размер и скорость материала на снимках, команда обнаружила, что эти частицы представляют собой субмиллиметровые кусочки солнечных панелей Юноны, отколотые пылинками, движущимися со скоростью 16 000 км/ч.

«Каждый кусок мусора, который мы отслеживали, регистрирует воздействие межпланетной пылевой частицы, что позволяет нам составить распределение пыли вдоль пути Юноны», - сказал Джек Коннерни, руководитель исследования магнитометра и заместитель главного исследователя Юноны.

Изучая эти данные, Йоргенсен и Коннерни заметили, что большая часть столкновений произошла между Землей и поясом астероидов. Это было важное открытие, потому что ученые еще не смогли точно измерить распределение этих пылевых частиц, поскольку прошлые миссии по сбору и анализу пыли были ограничены их доступными областями сбора пыли.

Однако солнечные панели Юноны имели в 1000 раз большую площадь поверхности для сбора пыли, чем предыдущие детекторы.

Но какое это имеет отношение к зодиакальному свету, иногда слабым полосам света, простирающимся от горизонта непосредственно перед рассветом или сразу после заката, вызванным отражением крошечных частиц пыли в облаках частиц, вращающихся вокруг Солнца по всей нашей Солнечной системе?

«Пыль, которую обнаружила Юнона, это пыль, которую мы видим как зодиакальный свет», - сказал Йоргенсен.

Внешний край пылевого облака заканчивается примерно в 2 а. е. от Солнца, немного дальше орбиты Марса. И Юпитер имеет много общего с этим, поскольку гравитация массивной планеты действует как своего рода щит против частиц, предотвращая их выход в глубокий космос. Но в то время как Юпитер ограничивает полет пыли, которую мы спорадически видим как зодиакальный свет, есть другая планета, с которой исходит пыль - Марс.

Используя данные Juno, Йоргенсен и др. разработали модель для представления дисперсии пыли и отражения света во всей Солнечной системе. Модель зависела от двух величин: наклона пыли к эклиптике и ее орбитального эксцентриситета. Когда Йоргенсен и др. используя орбитальные параметры Марса (единственный объект примерно в 2 а.е., который мог бы объяснить присутствие пыли), модель правильно предсказала, где будут зодиакальные огни.

«Это, на мой взгляд, подтверждение того, что мы точно знаем, как эти частицы вращаются по орбите в нашей Солнечной системе и откуда они летят», - сказал Коннерни.

В частности, команда предположила, что именно знаменитые/печально известные пылевые бури Марса в конечном счете ответственны за межпланетное пылевое облако, хотя точно, как эта пыль вылетела с Марса, потребует дальнейшего изучения.