Спустя два года НАСА восстановило связь с космическим аппаратом STEREO-B
Фотография Солнца в экстремальном ультрафиолете, полученная с борта STEREO-A. Фотография сделана на длине волн 171 ангрстрем (17,1 нм), которые обычно раскрашивают синим цветом. Фото: НАСА
21 августа 2016 года инженерам НАСА удалось восстановить связь с космическим аппаратом STEREO-B, одной из двух обсерваторий STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) по изучению солнечной активности.
Последний раз обсерватория STEREO-B выходила на связь 1 октября 2014 года, после этого контакт был потерян. 22 месяца специалисты НАСА пытались спасти аппарат — и им всё-таки это удалось!
Очередную попытку установить связь с потерянным аппаратом осуществили через Сеть дальней космической связи НАСА (Deep Space Network, DSN) — международную сеть радиотелескопов, которая используется для радиоастрономических исследований и для управления межпланетными космическими аппаратами. В этот раз попытка оказалась успешной.
Солнечная обсерватория STEREO-B. Иллюстрация: НАСА
21 августа 2016 года в 18:27 EDT сеть DSN установила фокусировку на луч нисходящей линии связи от STEREO-B. Несколько часов сигнал анализировали специалисты Mission Operations, чтобы установить координаты космического аппарата. После этого они дистанционно отключили передатчик высокого напряжения для экономии заряда батареи.
Теперь, когда координаты STEREO-B известны, инженеры могут в любой момент дистанционно включить передатчик снова. Они планируют сделать это в ближайшее время, чтобы продолжить процесс восстановления работоспособности спутника, восстановить управление над его движением, оценить работоспособность и проверить функциональную готовность всех подсистем и научных инструментов.
На иллюстрации показаны позиции обсерваторий и их орбиты относительно Земли, Венеры, Меркурия и Солнца. Иллюстрация: НАСА
Солнечные обсерватории STEREO-A и STEREO-B должны снимать Солнце с необычных ракурсов. Например, с противоположной стороны от Земли. Таким образом, впервые учёные сумели сфотографировать Солнце со всех сторон одновременно. Один из аппаратов постепенно отстает от Земли (Behind — В), а другой, наоборот, обгоняет её (Ahead — A). За счёт этого можно одновременно наблюдать Солнце из двух разных точек и создавать трёхмерные изображения.
Именно специфическая орбита аппаратов STEREO стала причиной помех в связи. Из-за медленного дрифта относительно Земли в какой-то момент времени каждый из аппаратов уходил за Солнце, то есть на противоположную от Земли точку орбиты. В это время радиосвязь с ним прирывалась на три месяца из-за помех.
Два космических аппарата STEREO запустили в октябре 2006 года, рассчитывая на их двухлетнюю работу. Как часто бывает с космическими аппаратами НАСА, они смогли работать гораздо дольше запланированного срока. Когда учёные поняли, что аппараты могут уйти в зону помех за Солнце, а потом выйти оттуда и продолжить работу дольше запланированного срока, они начали планировать эту операцию.
Каждый из аппаратов был оснащён аппаратным таймером потери связи, запрограммированном на автоматическую перезагрузку систем, если в течение 72 часов не поступало команд с Земли. Такой таймер внедрили для автоматического исправления проблем, которые могли вызвать потерю связи. Это значит, что зайдя за Солнце, аппарат перезагружался каждые 72 часа, после этого корректировал свою орбиту по звёздам, направлял антенну на Землю — и продолжал попытки выйти на связь. Уйдя за Солнце, аппарату предстояло делать такие перезагрузки в течение трёх месяцев. Поэтому инженеры НАСА заранее испытывали работоспособность обоих аппаратов после перезагрузки, специально заглушая связь с ними на 72 часа.
STEREO-A успешно прошёл проверку, а вот его близнец STEREO-B после заглушения связи и принудительной перезагрузки 1 октября 2014 года почему-то не вышел на связь через положенные 72 часа 20 минут. Он не смог правильно направить антенну на Землю. По слабому и отрывочному сигналу инженеры установили, что произошёл непредвиденный сбой в модуле Inertial Measurement Unit, который определяет скорость вращения. Этот модуль выдавал неправильную информацию в компьютерную систему наведения и управления аппаратом — и сообщал о вращении даже тогда, когда аппарат находился в статичном положении. Из-за этого антенна не могла нацелиться на Землю. Хуже того, из-за неправильной информации о вращении аппарат мог повернуть неправильной стороной солнечные батареи и частично лишиться энергии. И ещё хуже, управляющий компьютер мог принять решение задействовать двигатели, чтобы устранить вращение аппарата. Поскольку на самом деле вращения не было, то после такой коррекции оно могло действительно начаться.
Специалисты попытались отправить управляющему компьютеру STEREO-B команду игнорировать показания со сбойного модуля IMU, но связь с аппаратом оказалась уже потеряна.
STEREO-A продолжил работать нормально, выйдя из-за Солнца, но стереопары фотографий с двух обсерваторий получить уже не получалось.
Инженерам ещё предстоит выяснить точную причину неисправности, но главное, что теперь связь со STEREO-B всё-таки восстановлена. Солнечным обсерваториям уже почти десять лет. Учёные рассчитывают, что они ещё пришлют ценную научную информацию о солнечной активности. Кроме фотографий самого Солнца, обсерватории STEREO делали снимки интересных событий в околосолнечном пространстве. Например, в апреле 2007 года они сделали великолепные фотографии кометы Энке, которая пролетала мимо Солнца. На фотографиях удалось обнаружить признаки турбулентности в хвосте кометы из сгустков ионизированного газа.
Если связь со STEREO-B опять будет потеряна, то у инженеров есть запасной план. В 2019 году аппарат будет на достаточно близком расстоянии, чтобы установить прямой визуальный контакт, рассмотреть его в объектив космического телескопа «Хаббл» — и определить степень вращения. Примерно в 2023 году Земля должна догнать STEREO-B — и тогда уже можно будет связаться с ним на близком расстоянии или даже доставить на Землю для изучения, если это будет экономически целесообразно.
Найдены дубликаты
Наука | Научпоп
5.7K поста 65.7K подписчик
Правила сообщества
Основные условия публикации
— Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.
— Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.
— Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.
— Видеоматериалы должны иметь описание.
— Названия должны отражать суть исследования.
— Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.
Не принимаются к публикации
— Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.
— Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.
— Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.
— Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.
— Попытки использовать сообщество для рекламы.
— Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.
— Нарушение правил сайта в целом.
Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество пикабу.
Это все конечно интересно, но во что были одеты ученые во время восстановления связи? Ну же, отвечайте!
О! Так может дать этим спутникам команду, пусть сфоткают космос за Солнцем. Чтоб убедиться что там точно нет какой-нибудь планеты (Нибиру,Тивит). Рен-тв уйдет на профилактику на несколько месяцев.
Верховный Правитель планеты Нибиру пока не разрешает такие снимки делать.
«За солнцем» — это где?
Так ведь анунакижидомасонырептилоиды, что живут на той планете, ультравысокоразвитая цивилизация. Они давно приделали мегадвигатели на свою планету и корректируют орбиту когда это необходимо.
Тогда что им мешает инвиз повесить?)
Ну так вот именно, тогда какой смысл делать снимки?)
Типа комфортная терра, да еще и с зелеными человечками? 😀
ну бля! мы там его и так видим, это ж тебе не в австралии за большой медведицей наблюдать.
Как можно доверять этим снимкам?
Это стерео заняло нло на солнце https://m.youtube.com/watch?v=Z_tgCSlXyDM
Итоги 2020 г в космонавтике
Онлайн-лекция состоялась 22 января 2021 года.
2020 год в мировой космонавтике был ознаменован «возвращением американцев в космос», то есть полётами астронавтов на пилотируемых кораблях, построенных в США, завершением операции по доставке грунта с астероида Рюгу японским аппаратом «Хаябуса-2», и впервые за 44 года доставке лунных пород китайской станцией «Чанъэ-5». В России продолжились лётные испытания тяжёлой ракеты-носителя «Ангара-А5». Эти и другие события ждут вас на подведении итогов космонавтики за 2020 год.
Лектор: Александр Викторович Хохлов, популяризатор космонавтики, член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России, член Российской академии космонавтики имени К. Э. Циолковского, автор газеты «Троицкий вариант — Наука» и онлайн-издания «Медуза».
Потрясающий космос
Всего во Вселенной, доступной для нашего наблюдения, 1 000 000 000 000 000 000 000 000 звёзд. Наша звезда находится в Млечном пути.
Его возраст — 13 600 000 000 лет. Его диаметр — 100 000 световых лет, то есть 946 073 047 258 080 000 километров.
Часть Млечного пути можно видеть с Земли.
Звёзд в нём 200 000 000 000 — 400 000 000 000.
И от 800 000 000 000 до 3 200 000 000 000 планет. Одна из них — Земля. И вы — часть этого грандиозного чуда.
Мы уже сегодня можем создать космический лифт (только его нужно будет свесить с Луны)
Космические лифты могут кардинально уменьшить стоимость выхода в космос, однако до сего момента они не были технически реализуемыми
Возможно, главнейшим препятствием на пути распространения человечества по солнечной системе служит запредельно высокая стоимость выхода из гравитационного колодца Земли. Так, по крайней мере, считают Зефир Пенуар из Кембриджского университета в Британии и Эмили Сэндфорд из Колумбийского университета в Нью-Йорке.
Проблема в том, что ракетные двигатели должны выбрасывать массу в одном направлении, чтобы получать тягу, двигающую космический корабль в другом. И для этого требуется огромное количество топлива, которое в итоге выбрасывают – но которое тоже нужно ускорять вместе с кораблём.
В итоге стоимость вывода на орбиту единственного килограмма полезного груза колеблется где-то в районе десятков тысяч долларов. Долететь до Луны и обратно будет ещё дороже. Поэтому все очень заинтересованы в поисках более дешёвого способа выйти на орбиту.
Одна из идей заключается в постройке космического лифта – кабеля, протянувшегося с Земли на орбиту, по которому можно было бы вскарабкаться в космос. Преимущество его в том, что процесс перемещения по кабелю можно будет питать солнечной энергией, поэтому топливо с собой тащить не потребуется.
Но и тут есть проблема. Подобный кабель должен быть чрезвычайно прочным. Потенциальным материалом для него могли бы стать углеродные нанотрубки, если бы их можно было сделать достаточно длинными. Но существующие сегодня варианты материалов пока ещё слишком непрочные.
И тут на сцену выходят Пенуар и Сэндфорд, подошедшие к идее с другой стороны. Они утверждают, что их вариант космического лифта, который они называют космическим тросом, можно сделать из материалов, доступных уже сегодня.
Сначала немного контекста. Обычно космический лифт представляют себе в виде кабеля, закреплённого на земле, и простирающегося за пределы геосинхронной орбиты, на высоту около 42 000 км.
Масса такого кабеля будет значительной. Поэтому его нужно сбалансировать, закрепив на другом конце соответствующую массу. В итоге лифт будет поддерживать центробежная сила.
Уже много лет физики, авторы фантастической литературы и мечтатели восторженно подсчитывали величины этих сил, только чтобы затем прийти в уныние от результатов. Нет ни одного достаточно прочного материала, способного противостоять им – ни паутина, ни кевлар, ни новомодные углепластики.
Поэтому Пенуар и Сэндфорд избрали другой подход. Вместо того, чтобы крепить кабель на Земле, они предлагают закрепить его на Луне и свесить в направлении Земли.
Космический лифт на космическом тросе
Разницу обуславливают центробежные силы. Обычный космический лифт должен совершать один оборот в день, в соответствии с вращением Земли. Однако лунный трос совершал бы один оборот всего раз в месяц – это гораздо меньшая скорость, и, соответственно, меньшие силы.
Более того, силы распределяются по-другому. Протянутый с Луны к Земле трос пройдёт через точку в пространстве, в которой притяжение Земли и Луны компенсируют друг друга.
Это т.н. точка Лагранжа, и она становится главной особенностью космического троса. Ниже её, т.е., ближе к Земле, гравитация притягивает трос к планете. Над ней, ближе к Луне, гравитация тянет трос ближе к лунной поверхности.
Пенуар и Сэндфорд быстро показывают, что если протянуть кабель от Луны до поверхности Земли, то воздействие, которое будет оказывать на него Земля, станет слишком большим для любых существующих сегодня материалов. Однако трос не обязательно тянуть до поверхности планеты для того, чтобы он стал приносить пользу.
Главный результат исследователей состоит в том, что они показали – прочные современные материалы, типа углепластика Zylon, могут выдержать силы, действующие на кабель, протянутый от Луны до геосинхронной орбиты. Далее они предполагают, что устройство, доказывающее принципиальную работоспособность проекта, можно сделать в виде кабеля толщиной в карандашный грифель, и свесить с Луны за несколько миллиардов долларов.
Цель амбициозная, однако, по сравнению с текущими космическими миссиями – не запредельная. “Протянув трос, закреплённый на Луне, в гравитационный колодец Земли, мы можем построить стабильный кабель, позволяющий передвигаться от точки, лежащей недалеко от Земли, к поверхности Луны”, – сказали Пенуар и Сэндфорд.
Экономия была бы грандиозной. “Проект уменьшил бы количество топлива, необходимого для достижения Луны, в три раза”, – говорят они.
А также открыл бы для изучения совершенно новый участок космоса – точку Лагранжа. Она интересна тем, что в ней и гравитация, и градиент гравитации равны нулю, благодаря чему в ней безопасно заниматься строительством. Градиент гравитации на низкой околоземной орбите делает эту орбиту гораздо менее стабильной.
“Если уронить с МКС инструмент, он будет с ускорением двигаться от вас, – пишут Пенуар и Сэндфорд. – В точке Лагранжа градиентом гравитации практически можно пренебречь. Выроненный инструмент останется рядом с рукой гораздо дольше”.
Также в этом регионе почти нет обломков. “Предыдущие миссии практически не затрагивали точку Лагранжа, а проходящие через неё орбиты хаотичны, что значительно уменьшает количество метеоритов”, – говорят они.
По этим причинам Пенуар и Сэндфорд утверждают, что обеспечение доступа к точке Лагранжа будет одним из главных преимуществ космического троса. “Мы считаем, что колония в точке Лагранжа станет важнейшим и самым влиятельным результатом для начала использования космического троса (и исследования космоса), – говорит они. – Такая база позволит создавать и поддерживать новое поколение космических экспериментов. Можно представить себе телескопы, ускорители частиц, детекторы гравитационных волн, виварии, электростанции и точки запуска миссий по всей Солнечной системе”.
Эта интересная работа обеспечивает новый взгляд на идею космического лифта. Недорогие путешествия к точке Лагранжа, Луне и другим местам могут стать значительно дешевле и доступнее.
Как рождаются и умирают звёзды, и почему мы состоим из их трупов.
Привет. Сегодня я хочу вам рассказать почему же рождаются и горят звёзды.
А для ленивых как всегда есть видео.
Давайте с вами прямо сейчас вернёмся на 5 миллиардов лет назад, к тому времени, когда нашего солнца еще не было. Вместо него, на всю нашу солнечную систему было громадное облако водорода. Водород – это самой простой элемент в природе. Протон, вокруг которого крутиться электрон, вот и всё его строение. И вот это облако крутилось себе спокойно как тесто для пиццы, которое закрутили первородные силы во время большого взрыва. И понемногу, за тысячи и сотни тысяч лет, силы гравитации стягивали его всё больше и больше к центру. Как заварка, которую бросили в кружку и помешали. (хотя стоит заметить, что заварка скапливается в центре по другим причинам).
А вот теперь нам стоит отвлечься и узнать об одной из фундаментальных особенностей нашей вселенной, о ядерном синтезе. В прошлом видео я рассказывал вам о химических реакциях, если не видели, посмотрите обязательно. Теперь же речь пойдет о другом виде реакций, они проще по своей природе, но и гораздо менее привычны для нас, ведь на земле в естественных условиях не протекают.
Предположим, что ядро водорода – это теннисный мяч, если кидать один мячик в другой, то они будут попросту отскакивать друг от друга. Но если разогнать один из мячей, до очень высокой скорости, то при столкновении мячики превратятся в нечто новое, а именно в разорванный мяч внутри у которого другой мяч. Вот примерно так же с атомами водорода, только при столкновении на высоких скоростях они образуют не два испорченных мячика, а совершенно новый элемент – гелий. Стоит заметить, что для образования гелия требуется не два протона, а четыре, а сам процесс синтеза называется протон-протонным циклом.
И здесь невероятно важная ремарочка. Дело в том, что масса нового атома гелия меньше, чем сумма масс водорода его образовавших. Это называется крутым словосочетанием «дефект массы». А куда же девалась масса, спросите вы. А она превратилась в энергию. И энергию эту можно вычислить по знаменитой формуле E=mc2. Открытие которой приписывают Эйнштейну.
Давайте вернёмся к нашему протонному облаку. Протоны образовали уже довольно большой шар и на те, которые оказались внутри, очень давят своим весом те протоны, что снаружи. Такая куча мала. Со временем, давление внутри всё больше и больше растёт, повышается температура, а следовательно, и скорость, с которой мечутся из стороны в сторону оказавшиеся внутри протончики. И вот в один прекрасный момент, протон на который давили сильнее всего врезается в другой, и образует гелий. Как помним, при этом выделяется громадное количество энергии из-за дефекта масс. Эта энергия заставляет ближайшие протоны ускорится, и они в свою очередь тоже разгоняются до скоростей способных вызвать синтез. Это момент начала цепной реакции – момент рождения звезды.
Миллиарды протонов сталкиваются, образуя ядра гелия, выделяя энергию, заставляя всё новые и новые протоны разгонятся до невиданных скоростей и снова сливаться между собой. Ядро новой звезды превращается в раскалённый до бела естественный термоядерный реактор, на который снаружи давит слой в несколько сотен тысяч километров из более холодного водорода. Каждую секунду в нашем с вами солнце более 4 миллионов тонн водорода растворяются в небытие превращаясь в энергию. Не в гелий, а в чистую энергию!
Теперь наше солнце — это раскалённый шар, который естественным образом находится в равновесии. Солнце постоянно находится в борьбе нескольких видов взаимодействия. Гравитация пытается сжать звезду как можно сильнее к её центру масс. В то же время термоядерные реакции, пытаются разорвать её на куски. Жизнь звезды, это постоянная борьба между этими силами. Пока звезда молодая, и у неё много топлива в виде водорода, в её чреве постоянно происходит синтез гелия из этого водорода, и она успешно препятствует силам гравитации.
Но как вы понимаете бесконечно это продолжатся не может. Пройдут миллиарды лет, и водород кончится. Звезда погибнет. Есть несколько сценариев смерти звезды, рассмотрим самый яркий уход светила из жизни – взрыв сверхновой.
Когда водород в центе звезды подходит к концу звезда стареет, Её центральная часть — ядро, превращается в сгусток раскалённого гелия, по краям которого продолжает выгорать оставшийся водород. Но постепенно и он заканчивается, и звезду начинают мучать предсмертные конвульсии. Её термоядерных сил не хватает чтобы сдерживать гравитацию, которую она же и создаёт. В предсмертных муках звезда испускает свой последний, смертельный вопль — ослепительную вспышку. Она, больше не может противится гравитации и скукоживается в несколько тысяч раз. Звезда умерла.
Большая часть энергии, которой она обладала едино моментно высвобождается наружу. Происходит взрыв невероятно мощи. Что бы вы понимали, насколько он силён, замечу, что если в другой галактике произойдёт смерть такой звезды, то её светимость будет превосходить светимость целой галактики! Уход звезды из жизни подобным образом и называется взрыв сверхновой.
Во время такого взрыва, образуется большое количество, тяжёлых элементов, таких как железо, алюминий кремний и прочие, а затем они имеют особенность образовывать из себя планеты в других местах, как раз на одной из таких мы с вами и живём. И как говорил один физик «Я не знаю умер ли Иисус за меня, но я точно знаю, что для того, чтобы мое тело могло быть создано, погибли десятки звёзд».
Не все звёзды умирают так, наше с вами солнце закончит свою жизнь по другому сценарию. Предварительно поглотив Меркурий, Венеру и землю заодно.
Но не переживайте, это произойдёт очень нескоро. Наше с вами солнце ещё в самом расцвете сил. Его запасов водорода хватит не на один миллиард лет, если быть точным то примерно на 6 миллиардов.
Всё. Дальше можно не читать)))
В тексте и в видео я допустил ряд упрощений. И если ты всё же продолжаешь читать, значит тебе интересно что за упрощения.
Во первых, говорить что электрон «летает» не точно, термин «траектория» для электрона вообще не совсем корректен.
Говорить что звезда «горит», тоже не верно. Формально горение, это физико-химические реакции при которых выделяется тепло. В случае со звездой происходят реакции синтеза.
О протоне и я атоме водорода я говорю как об одном и том же. Это упрощение вполне допустимо для плазмы из которой состоят звёзды. И для объяснения механизмов зарождения звёзд уместно.
Первородные силы — такого термина нет в физики и космологии, просто не сог найти более подходящего слова.
Земля погибнет до того как у солнца закончится водород. По расчетам это произойдёт раньше чем через 6 миллиардов лет.
Я не утверждаю что моё описание истина в последней инстанции, оно более менее точно описывает процессы, и не предназначено как учебный материал, но и скатываться в бездну безумия я не предполагаю, если вы заметили на самом деле ошибки в моём изложении, то к конструктивной критике отношусь положительно.
Источник