В день Независимости США в 134 млн км от Земли успешно атакована комета Tempel-1
Космический зонд-бур с научной аппаратурой врезался в комету "Tempel-1". Операция по исследованию кометы "Tempel-1" проходит примерно в 134 миллионах километров от Земли
Ученые надеются, что эксперимент позволит получить новые данные о формировании Солнечно системы
Зонд, установленный на космическом аппарате "Deep Impaсt-1", NASA запустило полгода назад с космодрома на мысе Канаверал на ракете-носителе Delta-2
Аппарат Impactor весом 372 килограмма вышел на траекторию движения кометы и столкнулся с ней на скорости 37 тысяч километров в час. Энергия, выделившаяся при столкновении, эквивалентна взрыву 4,5 тонны взрывчатки
Космический зонд-бур с научной аппаратурой врезался в комету "Tempel-1". Операция по исследованию кометы "Tempel-1" проходит примерно в 134 миллионах километров от Земли.
Трансляцию с борта зонда вели в прямом эфире несколько телекомпаний, сообщает РИА "Новости"
Ученые надеются, что эксперимент позволит получить новые данные о формировании Солнечной системы.
Зонд, установленный на космическом аппарате "Deep Impaсt-1", NASA запустило полгода назад с космодрома на мысе Канаверал на ракете-носителе Delta-2.
Аппарат Impactor весом 372 килограмма вышел на траекторию движения кометы и столкнулся с ней на скорости 37 тысяч километров в час. Энергия, выделившаяся при столкновении, эквивалентна взрыву 4,5 тонны взрывчатки.
В результате столкновения образуется кратер, диаметр которого, по предположениям ученых, будет достигать 150 метров. Это позволит "заглянуть" под ледяную поверхность кометы.
Согласно оценкам сотрудников расположенной в городе Пасадина (штат Калифорния) Лаборатори и реактивного движения, откуда велось и ведется управление уникальным экспериментом, "вся аппаратура сработала отлично, все прошло в полном соответствии с графиком и о чем-то лучшем, даже мечтать не приходится".
Астрономы полагают, что взрыв на поверхности кометы поможет изучить внутренности кометы и позволит заглянуть на 4 миллиарда лет назад. Вещество внутри кометы сохранилось почти в первозданном виде, а его изучение дает возможность ответить на многие вопросы, касающиеся происхождения и эволюции Земли и Солнечной системы.
На зонде установлена специальная камера, которая передала изображение подлета к комете на космический аппарат "Deep Impact".
За столкновением ведут наблюдение также орбитальные телескопы NASA, в том числе Hubble.
Между тем россияне и экипаж МКС не увидели "Сокрушительный удар" по комете Tempel-1, и насладиться зрелищем космического фейерверка смогли в бинокль лишь жители Западного полушария.
"Момент бомбардировки кометы в рамках международного космического эксперимента Dеер Impact будет закрыт для жителей Восточного полушария самой нашей планетой", - рассказали накануне в подмосковном Центре управления полетами.
"Лишен необычного зрелища и работающий на МКС российско-американский экипаж, у которого 4 июля выходной по случаю Дня независимости США", - отметили представитель ЦУП. "Дело в том, что иллюминаторы МКС "смотрят" на Землю, а разворачивать почти 200-тонную махину орбитального комплекса - удовольствие не из дешевых", - сказал он.
Напомним, что старт ракеты-носителя Delta II с космическим зондом состоялся 12 января 2005 года в 21:47:08 по московскому времени с космодрома на мысе Канаверрал.
Данный проект NASA является одним из самых амбициозных космических проектов последних лет. По последним данным, затраты на эту уникальную миссию составили 333 млн долларов.
Комета Tempel-1 была обнаружена 3 апреля 1867 года Эрнстом Вильгельмом Леберехтом Темпелем, когда он наблюдал ночное небо в Марселе (Франция). Период обращения кометы составляет пять с половиной земных лет. Орбита Tempel-1 пролегает между орбитами Марса и Юпитера. Что касается дальнейшей судьбы кометы, то, по оценкам ученых, столкновение едва ли будет иметь для нее какие-либо серьезные последствия и не повлияет на ее траекторию. Скорее всего, столкновение зонда с кометой будет напоминать столкновение жука с ветровым стеклом мчащегося автомобиля.
Врезавшийся в комету зонд представляет собой 360-килограммовый медный снаряд-ударник. Он был выпущен с основного модуля 3 июля. На "ударнике" установлена камера, что позволило ученым следить за его приближением к ядру кометы и за столкновением. Скорость столкновения составила около 36 тыс. километров в час.
При этом основной модуль находился на расстоянии в 500 километров и вел наблюдения за последствиями столкновения, анализируя химический состав и структуру кометы.
Между тем, на Землю уже поступили первые изображения, запечатлевшие яркую вспышку, которая возникла при столкновении "снаряда" с кометой. Испарившийся при ударе "снаряд" вел передачу информации буквально до последнего мгновения своей жизни и послал огромное количество фотографий.
Большие успехи в проблеме изучения солнечно-земных связей достигнуты в последнее десятилетие в рамках международной программы ISTP (International Solar-Terrestrial Program), включающей в себя координированные исследования с помощью целого флота интернациональных космических аппаратов. Существенный вклад в эти исследования был внесен и четырьмя спутниками проекта ИНТЕРБОЛ, изготовленными в России и Чехии и запущенными Россией в 1995-96гг.
О некоторых аспектах этой работы рассказывается в данной статье.
Природа солнечного ветра
Солнце - создатель всего сущего на Земле. Со времен древних египтян, поклонявшихся богу Солнца - Ра, мы привыкли воспринимать Солнце как громадный огненный шар, излучающий свет и тепло. Сейчас мы знаем, что Солнце посылает нам поток энергии, состоящий из нескольких компонент:
· электромагнитного излучения (главным образом, видимого света с небольшой добавкой инфракрасного и радиоизлучения), несущего основную часть энергии (около 1,2 кВт/м2 на орбите Земли) и удивительно мало изменяющегося во времени (не более, чем на 1-2 %), так что величина этой энергии даже получила название солнечной постоянной; с точки зрения астрофизики Солнце является постоянной звездой в отличие от множества переменных звезд;
· спорадического ультрафиолетового и рентгеновского излучений, а также энергичной части солнечного радиоизлучения, изменяющихся в широком диапазоне - в сотни и тысячи раз и появляющихся только на короткое время при возмущениях (например, в солнечных вспышках);
· потока заряженных частиц с энергиями от сотен кэВ до сотен МэВ (солнечные космические лучи), также возникающего только эпизодически во время очень сильных солнечных вспышек;
· существующего постоянно, но сильно изменяющегося (в десятки раз) потока плазмы (состоящего из ионов и электронов в равной концентрации, т.е. квазинейтрального), называемого солнечным ветром.
Таким образом, несмотря на "постоянство" Солнца в видимом свете в его воздействии на Землю есть и сильно переменная составляющая, приводящая к значительной изменчивости геофизических условий как в околоземном космическом пространстве, так и на самой Земле.
Представление о воздействии на Землю медленных (по сравнению со скоростью света) корпускулярных потоков возникло в самом начале двадцатого века (К. Биркеланд, К. Штермер ) после обнаружения довольно большой задержки между сильными вспышками на Солнце и магнитными бурями на Земле. Действительно, электромагнитное излучение Солнца приходит к Земле через 8 мин., имеющие околорелятивистские скорости энергичные частицы - через десятки минут, и только потоки частиц, переносящие основную часть возмущения от Солнца со скоростью около 1000 км/с, способны дать наблюдаемую задержку в 2-3 суток.
В 30-е гг. прошлого века С. Чепменом, М. Ферраро, Дж. Бартельсом было выдвинуто очень важное утверждение, что поток солнечной плазмы из-за своей высокой проводимости не может преодолеть противодавление магнитного поля Земли и обтекает его, образуя своеобразную полость (позднее названную магнитосферой), в которой солнечная плазма отсутствует, а магнитное поле с подсолнечной стороны сильно сжато (Рис. 1). Фактически здесь уже сформировано фундаментальное представление о том, что граница магнитосферы, называемая магнитопаузой, выполняет роль щита, защищающего Землю с ее ионосферой и атмосферой от прямого воздействия солнечной плазмы.
Однако в те времена предполагалось (чаще всего, неявно), что эти потоки солнечной плазмы (т.н. корпускулярное излучение) возникают достаточно редко - лишь тогда, когда происходят сильные возмущения на Солнце. Только в 50-е гг. по наблюдаемому изгибанию хвостов комет (Л. Бирман и Х. Альфвен) и из теоретических соображений о расширении горячей солнечной короны (Паркер, 1958 г.) было сделано предположение о постоянном существовании солнечного ветра. Затем солнечный ветер был обнаружен при проведении кратковременных прямых экспериментов на первых советских лунных зондах "Луна-2,3"
(К. Грингауз, 1959 г.) и при первых систематических измерениях на американском аппарате Маринер-2 при полете к Венере (М. Нейгебауэр, 1962 г.).
Многочисленные детальные исследования на космических аппаратах, уходящих за границу магнитосферы Земли, показали, что сверхзвуковой поток плазмы - солнечный ветер - существует всегда, но его параметры меняются в широких пределах в зависимости от условий истекания плазмы и последующего разгона в солнечной короне.
Эти параметры на орбите Земли таковы: - скорость ветра от 300 до 1000 км/с (при среднем значении около 450 км/с), - концентрация частиц от 1 до 100 см-3 (в среднем около 10 см-3), - температура ионов от 30 до 300 тыс. К (среднее значение около 70 тыс. К), температура электронов, обычно, в 2-3 раза выше температуры ионов.
Солнечный ветер несет с собой довольно слабое (по сравнению с энергией направленного движения плазмы) "вмороженное" магнитное поле Солнца, имеющее напряженность 1-30 нТ (в среднем 5 нТ).
Главной ионной компонентой солнечного ветра являются протоны (ионы водорода); имеются также ионы гелия (около 4%) и очень немного (десятые и сотые доли процента) более тяжелых ионов (кислород, кремний, сера, железо).
В течение нескольких десятилетий господствовало представление, что солнечные вспышки являются основным источником геоэффективных возмущений солнечного ветра, дающих заметное воздействие на земные процессы - магнитные бури, нарушения радиосвязи, интенсивные полярные сияния. Однако в 90-е гг. стало ясно, что основным источником таких возмущений являются грандиозные выбросы вещества из короны Солнца, так называемые корональные выбросы массы (КВМ). Таким образом, мы снова возвращаемся к модели С. Чепмена - выбросу сгустков плазмы при возмущениях на Солнце - но уже на фоне постоянно присутствующего солнечного ветра.
При своем движении от Солнца КВМ часто принимают форму замкнутых образований со своеобразным поведением плазмы и магнитного поля - магнитных облаков (МО), приводящих к сильным (иногда экстремальным) возмущениям на Земле. Таким образом, выстраивается причинно-следственная цепочка - корональные выбросы массы образуют магнитные облака, которые приводят к возмущениям магнитосферы Земли.
Корональные выбросы массы
Схематично корональный выброс массы выглядит как оторвавшаяся от Солнца замкнутая петля магнитного поля, несущая в себе сгусток коронального вещества (Рис. 2). Это представление получено на основе фотографий лимба Солнца с помощью коронографов на космических аппаратах. Примером таких экспериментов могут служить серии наблюдений, проводимых на международной космической солнечной обсерватории SOHO (ESA). Последовательность этих снимков (Рис. 3) показывает постепенный (за 2-3 часа) уход от Солнца огромной замкнутой светящейся петли размером порядка радиуса Солнца, т.е. около миллиона км, уносящей значительную энергию и массу.
Движение КВМ к Земле
Наиболее действенным методом слежения за движением коронального выброса массы от Солнца к Земле и определения его скорости является наблюдение радиоизлучения, возникающего в межпланетной среде и имеющего частоту от нескольких десятков до нескольких сот кГц. Эта частота значительно ниже частоты пропускания сигналов ионосферной плазмой (несколько МГц), поэтому такие наблюдения можно проводить только на космических аппаратах, находящихся достаточно далеко от Земли (например, на американском спутнике RAE и советских спутниках Прогноз-1,2,5,8,10, запущенных в 70-80-е гг., и на американском аппарате WIND, запущенном в 1994 г.).
Энергичные электроны, возникающие вблизи ударной волны, движущейся перед КВМ, возбуждают электрические колебания межпланетной плазмы на ее собственной частоте (Рис.5). Эти колебания называются плазменными ленгмюровскими колебаниями, частота которых пропорциональна корню из плотности частиц плазмы.
За счет нелинейного взаимодействия плазменные колебания, в свою очередь, генерируют электромагнитные волны на плазменной частоте или на ее второй гармонике. Данные волны свободно распространяются во все стороны и улавливаются широкополосным приемником, установленным на борту космического аппарата, на частоте, определяемой плотностью частиц плазмы в том месте, где они возникли. Имея модель распределения плотности плазмы в межпланетной среде можно для каждой зарегистрированной частоты радиоизлучения указать предположительное место ее рождения.
Когда фронт КВМ находится не очень далеко от Солнца, где плотность порядка 10 тыс. частиц/см3, регистрируется излучение на частоте около 1 МГц, когда фронт пройдет примерно половину пути от Солнца к Земле - на частоте около 100 кГц. При приближении фронта КВМ к Земле, где плотность межпланетной плазмы около 10 частиц/см3, фиксируется радиоизлучение на частоте около 40 кГц.
Магнитные облака
При рождении КВМ вблизи поверхности Солнца плазма оказывается заключенной внутри петлевой структуры скрученного солнечного магнитного поля. Затем эта петля вытягивается в межпланетное пространство и, если условия способствуют сохранению упорядоченности, образуется жгут магнитных силовых линий, обвивающих сгусток плазмы, - магнитное облако. Если космический аппарат пересекает эту структуру (точнее, структура проносится мимо космического аппарата), то регистрируется своеобразная последовательность изменений параметров плазмы и направления магнитного поля. Такие структуры наблюдались неоднократно на дальних космических аппаратах (например, на ISEE-3 в 70-х годах или на аппарате WIND в недавнее время).
Рассмотрим структуру МО на примере измерений на американском космическом аппарате WIND во время бурных космических и земных событий 10-11 января 1997 г. Вечером 6 января произошел сильный выброс корональной массы из атмосферы Солнца, что было зафиксировано коронографом на аппарате SOHO. Этот выброс двигался сравнительно медленно и созданное им магнитное облако пришло к Земле только утром 10 января.
Аппарат WIND в это время находился примерно на линии Земля-Солнце впереди Земли на расстоянии около 640 тыс. км от нее. Временной ход параметров магнитного поля и межпланетной плазмы можно проследить по данным этого спутника (Рис. 6). Передний фронт возмущения - ударная волна - зарегистрирован 10 января в 00.30 UT (здесь и далее используется универсальное время, соответствующее Гринвическому меридиану). Он представляет собой очень быстрое (за время менее, чем 1 мин.) возрастание напряженности магнитного поля, скорости, концентрации и температуры ионов потока плазмы. Такие повышенные значения параметров сохранялись в течение первых четырех часов и свидетельствуют об образовании за ударным фронтом слоя плазмы, сжатой набегающим магнитным облаком.
Само магнитное облако наблюдалось в течение примерно 20 часов после прихода к Земле его переднего края. Оно идентифицируется, прежде всего, по возрастанию напряженности магнитного поля (в 3-5 раз по сравнению с фоновым уровнем), низкому уровню его флуктуаций, резкому повороту магнитного поля в меридиональной плоскости к югу и затем постепенному (в течение почти суток) повороту направления поля с юга на север. Параметры плазмы в облаке характеризовались сравнительно низкими концентрацией и температурой ионов. Таким образом, магнитная энергия в данной структуре была значительно больше тепловой энергии плазмы, поэтому такая структура и называется магнитным облаком.
Оценка размеров этого облака на орбите Земли получена из времени прохождения его мимо космического аппарата (около 20 часов) при скорости плазмы в 450 км/с и составляет около 30 млн. км, т.е. облако расширилось в десятки раз при движении от Солнца к Земле. Как видно, магнитное облако является весьма крупной космической структурой.
Обращает на себя внимание экстремально большой всплеск концентрации плазмы в хвосте облака. Природа его не совсем ясна. Измерения массового состава показали, что этот всплеск, по-видимому, содержит в себе более холодное и плотное вещество солнечного протуберанца, предшествовавшего корональному выбросу массы и захваченного им.
Представленная здесь картина проходящего магнитного облака (за исключением всплеска в конце) является вполне типичной. Другие облака могут отличаться длительностью, величиной параметров и т.д., но качественно они подобны. В частности, за годы почти непрерывных наблюдений на спутнике ИНТЕРБОЛ-1 четко выраженные (и геоэффективные) МО регистрировались вблизи Земли 18 - 19 октября 1995 г., 8 - 11 февраля, 10 - 11 апреля и 3 - 4 августа 1997 г., 1 - 4 мая и 25 - 26 сентября 1998 г.
Взаимодействие магнитного облака с магнитосферой Земли
Для прикладных целей - обеспечения безопасности космической и наземной деятельности человечества - вопрос о влиянии МО на геофизическую обстановку является важнейшим и занимает одно из центральных мест в программе международных исследований солнечно-земных связей. "Удар" магнитного облака по магнитосфере Земли приводит к очень сильным возмущениям в околоземном космическом пространстве и, особенно, в полярных районах на Земле.
Рассмотрим взаимодействие МО с магнитосферой Земли на примере того же события 10-11 января 1997 г. сопоставляя одновременные показания приборов на аппарате WIND, находившемся в межпланетной среде, и на более близком к Земле спутнике ИНТЕРБОЛ-1 (см. Рис.6). К началу этого события спутник ИНТЕРБОЛ-1 находился довольно глубоко в магнитосфере Земли на ее вечернем фланге, и поэтому его приборы не регистрировали плазму солнечного ветра. Рано утром 10 января скачкообразное возрастание динамического давления солнечного ветра на ударной волне перед магнитным облаком пришло к Земле и вызвало быстрое сжатие ее магнитосферы. При этом, как видно из измерений, ИНТЕРБОЛ-1 пересек магнитопаузу (точнее магнитопауза "пробежала" мимо спутника) и он оказался в магнитослое - слое сжатой и нагретой плазмы солнечного ветра между околоземной ударной волной и магнитопаузой.
В течение последующих четырех часов в соответствии с вариациями давления солнечного ветра спутник ИНТЕРБОЛ-1 еще несколько раз переходил из магнитосферы в магнитослой и обратно. Затем, с началом самого облака, давление плазмы спадает и ИНТЕРБОЛ-1 остается внутри магнитосферы до 11 января.
Похожая картина "ударного" сжатия магнитосферы повторилась и на заднем краю магнитного облака, пришедшем к Земле утром 11 января 1997 г., только в этом случае магнитное поле облака направлено на север, а скачок давления солнечного ветра на порядок превысил значение, наблюдавшееся 10 января. Поэтому и поток ионов в магнитослое по данным спутника ИНТЕРБОЛ-1 в десять раз больше, чем зарегистрированный днем раньше.
Сильное сжатие магнитосферы Земли 10-го и, особенно, 11 января 1997 г. наблюдалось одновременно несколькими спутниками: российский ИНТЕРБОЛ-1, американский LANL-084 и японо-американский - Geotail (Рис.7) . При этом магнитопауза на несколько часов приближалась к Земле на 2-3 Re (радиуса Земли) в подсолнечной области и даже на 5-10 Re на фланге магнитосферы по сравнению с ее обычным положением, тогда как регулярные вариации этого положения не превышают 0.5-1 Re в подсолнечной области и 1-2 Re на фланге.
Воздействие МО на магнитосферу проявилось не только в ее сжатии, но и в развитии сильной магнитной бури, разогреве и ускорении плазмы внутри магнитосферы. Так, например, на спутнике ИНТЕРБОЛ-2 было зарегистрировано, что во время прихода облака 11 января
1997 г. область над полярной ионосферой ("полярная шапка"), располагающаяся на высотах 5-10 тыс. км и обычно свободная от частиц плазмы, оказалась заполненной потоками электронов с энергией около 100 эВ, превышающими по интенсивности фоновый уровень в 5-10 раз. Картина электрических токов, текущих в полярной ионосфере, при этом кардинально изменилась. Подобные вариации токов наводят значительные индукционные электрические поля на поверхности Земли.
Прогноз сильных возмущений от Солнца - космическая погода
В последнее десятилетие стало ясно, что не только магнитные бури и полярные сияния, но и многие другие чрезвычайные происшествия, как природные, так и техногенные, имеют в качестве источников динамические процессы на Солнце, воздействующие на Землю через сильные возмущения солнечного ветра. Среди таких катастрофических процессов космического происхождения, особенно сильно проявляющихся в северных районах Земли (Аляска, север Канады, Скандинавия, север России), могут быть:
· нарушения радиосвязи в полярных районах (например, во время уже упоминавшегося события 10-11 января 1997 г. в северной Канаде пришлось почти на сутки отменить полеты пассажирских самолетов из-за неполадок с радиосвязью);
· возникновение вследствие наводимых индукционных полей больших (до нескольких сотен ампер) перегрузок в длинных (особенно вытянутых вдоль параллелей) линиях электропередачи, что приводит к отключению целых систем (например, известная авария в Нью-Йорке 24 марта 1991 г. и одновременные сбои электроснабжения в Финляндии);
· наведение по тем же причинам сильных токов в трубах газо- и нефтепроводов (например, 4 мая 1998 г.), приводящих к выходу из строя их систем управления.
Особенно опасным является воздействие этих возмущений на бортовую электронику околоземных космических аппаратов. Наиболее сильный эффект оказывает медленно накапливающееся, но весьма значительное повышение интенсивности потоков электронов с энергией 1-10 МэВ на высотах 30-40 тыс. км, т.е. именно там, где проходят орбиты геостационарных связных и ретрансляционных спутников. Самой известной катастрофой такого рода стал внезапный выход из строя американского телевизионного ретранслятора TELSTAR-401А через 10 часов после прихода к Земле переднего края магнитного облака 10 января 1997 г.. Целой серией нарушений в работе бортовых систем (в частности, на научном спутнике Polar) или даже выходов из строя (научный спутник Equator-S и коммуникационный спутник Galaxy 4) "ознаменовался" приход к Земле магнитного облака 1 - 4 мая 1998 г.
Весьма важным является вопрос о возможном влиянии динамических воздействий Солнца на биологические объекты, в том числе и на человека. После пионерских работ А.Л. Чижевского, впервые обратившего в 30-е годы внимание на возможное существование статистических связей показателей здоровья человека с деятельностью Солнца, эта тема стала, к сожалению, поводом для многочисленных малообоснованных и даже шарлатанских утверждений как в популярной, так и в специальной печати.
Однако, такая зависимость, скорее опосредованная, чем прямая, заведомо существует, но ее тонкие механизмы не столь очевидны и, вплоть до настоящего времени остаются неразгаданными до конца. Тем не менее определенные успехи в этой области, связывающие более или менее надежно некоторые биологические и медицинские характеристики с активностью Солнца, в последние годы начинают появляться.
Таким образом, можно сделать вывод, что хотя верхняя граница магнитосферы и является естественным щитом, защищающим Землю от динамических воздействий Солнца, но этот щит иногда оказывается в определенной степени проницаемым ("дырявым"). Вряд ли в обозримом будущем человечество сумеет блокировать эти опасные воздействия. Значит нужно научиться их заблаговременно предвидеть.
По аналогии с метеослужбой, которая, как бы мы не шутили по ее поводу, с достаточно хорошей вероятностью предсказывает метеопогоду на Земле, необходимо создать службу космической погоды. При этом механизм предупреждения сильных возмущений, связанных с корональными выбросами массы и магнитными облаками, должен, очевидно, состоять из двух основных элементов:
· непрерывное внеатмосферное многокомпонентное наблюдение за Солнцем с помощью спутниковых систем, что позволит увидеть динамические явления на Солнце и, в первую очередь, крупные корональные выбросы массы, и выделить те из них, которые могут с определенной вероятностью подойти к Земле через 2-3 суток;
· непрерывный мониторинг параметров межпланетной среды (потока плазмы, магнитного поля и энергичных частиц) на достаточно большом удалении от Земли, например, в точке либрации L1 на расстоянии 1.5 млн. км в сторону Солнца (или еще дальше), который позволит надежно обнаружить сильное возмущение и подать сигнал тревоги за 30-40 мин. (или еще более заблаговременно) до его прихода к границе магнитосферы.
Конечно, помимо практических проблем создания такой космической системы обеспечения как заблаговременного, так и оперативного прогнозов необходимо, прежде всего, подкрепить ее научные основы основательным изучением связи солнечных процессов с геоэффективными возмущениями солнечного ветра и выявить ее основные признаки. Этим в настоящее время и заняты ученые, анализирующие данные наземных наблюдений и многочисленных спутниковых экспериментов, проводимых в последнее десятилетие.
Г.Н. Застенкер, доктор физ. – мат. наук
Л.М. Зеленый, доктор физ. – мат. наук
Институт космических исследований РАН, г. Москва
Картошку и лук выгодно выращивать в теплицах на Марсе
Знает каждый турист, если запас еды, взятой из дома, заканчивается, надо питаться подножным кормом. А что делать тем, для кого подножный корм найти так же невозможно, как летом снег? К примеру, как пополнить запасы пищи в длительных экспедициях на Марсе? На этот вопрос нашло решение европейское космическое агентство, определив те продукты, которые наиболее выгодно выращивать в марсианских теплицах.
В этот список вошли основные "космические" исходные компоненты меню - рис, лук, помидоры, соя, картофель, салат, шпинат, пшеница и чрезвычайно богатая белком морская водоросль - спирулина. Последнее - очень питательный продукт с большим количеством белка, кальция, углеводов, жира и различных витаминов, которые покрывают нужды в питании в экстремальных обстоятельствах. Сотрудники центра космических исследований ESA в Нидерландах, проводящие эксперимент, уверены, этот список - первый шаг в длинном процессе анализа пищевой ценности растений и потребностей астронавтов.
Координатор программы ESA по снабжению космонавтов Кристоф Лассер убежден, что после организации первых колоний на других планетах по крайней мере 40% продуктов придется выращивать там же. Он отметил, что, занимаясь сельским хозяйством, космонавты осуществят дополнительную полезную задачу: именно растениям предстоит обогатить атмосферу кислородом.
Любопытно, что ESA попросило ряд компаний и поваров разработать рецепты питательных и, главное, приятных на вкус блюд, с применением этих девяти компонентов и в результате получили 11 вкусных рецептов, которые смогут использовать на долгих космических миссиях Европейского космического агентства. Рецепты разрабатывали французские компании ADF и GEM. У кулинаров было строжайшее ограничение в использовании соли и разрешалось использовать только немного сахара и жира, основных ингредиентов для подчеркивания вкуса блюда.
Глава компании ADF Арманд Арналь после того, как завершил работу по "придумыванию" новых блюд, заявил, что сложнее всего было создать широкий ассортимент рецептов, не похожих друг на друга и ароматных, пользуясь только девятью основными продуктами.
В результате долгих поварских поисков были изобретены "Клёцки из спирулины", "Наполеоны из томатов и лука", "Марсианский хлеб и зелёный томатный джем", а также множество других кулинарных изобретений, которые не подают ни в одном ресторане. "Тонкие пластинки картофеля, помидоров и лука приготовлены один за другим, для гомогенного цвета и тающе-хрустящего ощущения во рту", - описывают вкус наполеонов специалисты. В создании этих марсианских блюд, кстати, принимал участие французский шеф-повар Ален Дюкас у которого в элитном ресторанном каталоге больше "звёзд", чем планет в Солнечной системе.
Данная работа - последняя в череде разных исследований 15-летнего проекта ESA "Микроэкологическая альтернатива системы поддержки жизни", изучающем не только проблемы обеспечения астронавтов питанием, но весь комплекс задач жизнеобеспечения, которые европейцы хотят решить за счёт создания замкнутой экосистемы на месте посадки.
Автор - Марина КОНЦОВА
Адрес статьи: http://www.utro.ru/articles/2005/06/19/450081.shtml
Уже, наверное, всем очевидно, что до окончания срока своей эксплуатации (в 2010 году) "шаттлы", которых осталось только три штуки, не успеют забросить на МКС все ранее запроектированные конструкции. Сейчас, по словам нового главы NASA Майкла Гриффина, специалисты агентства как раз работают над тем, чтобы определить, какова будет окончательная конфигурация МКС, точнее, какой ее реально можно будет сделать. Ну а после того, как эта работа будет закончена, будет опубликован список того, что, скорее всего, останется на земле. Никаких сроков представления доклада Майкл Гриффин не называл. Конечно, все эти планы NASA должно будет согласовать с другими участниками проекта МКС, но вряд ли они будут сильно возражать американцам, ведь другого адекватного транспортного средства для доставки на станцию новых модулей и крупных конструкций нет.
Кстати, первые два "шаттла" Discovery и Atlantis, которые должны отправиться на МКС в июле и сентябре этого года, никаких крупных конструкций туда не повезут. Строительство МКС возобновится только с третьего полета, но его даже ориентировочная дата пока не называется.
Напомним, что в проекте строительства МКС участвуют 16 стран и что проектная стоимость станции составляет 100 млрд дол.
текст: Е. Волынкина
(по материалам SpaceDaily)
Источник: РОЛ
Прошли первые испытания нового принципа космических запусков
Компания Transformational Space (tSpace), ещё одно частное космическое предприятие, провело довольно странные испытания макета своего будущего космического корабля. Собственно, его просто сбросили с самолёта-носителя, и он свалился на землю. Однако tSpace, на самом деле, испытывали принцип, который, возможно, будет использоваться будущими космическими кораблями - принцип вертикального запуска в воздухе.
Как и ожидалось, если сначала отпустить корму макета, а затем спустя полсекунды его нос, то корабль начинает свободное падение в вертикальном положении. По идее, в этот момент должен включаться ракетный двигатель. У макета, однако, такового не предусматривалось, поэтому макет просто "свалился" с ускорением свободного падения.
Как пишет Wired News, все предыдущие корабли, которые запускались в воздухе, в том числе SpaceShipOne, начинали движение в горизонтальном положении. Для этого, соответственно, требовались крылья, а это не только дополнительный вес, но и дополнительная опасность, поскольку аппарат может потянуть вверх, в результате чего существует риск столкновения с относительно медленно движущимся самолётом-носителем.
В случае с макетом tSpace этого не произошло: как и предсказывали проведённые компьютерные симуляции и расчёты, аппарат занял вертикальное положение сразу. Испытание проводилось при посредничестве, по сути, конкурента tSpace - компании Scaled Composites, которая построила SpaceShipOne, завоевавший приз X-Prize. Очевидно, что до успеха SpaceShipOne компании tSpace ещё далеко (хотя на главной странице своего сайта они уже поместили астронавта, прибывшего со своим Тузиком на Марс), однако основанная всего лишь в прошлом году, tSpace уже успела перехватить шестимиллионный грант NASA на разработку аппарата Crew Transfer Vehicle (CXV).
Заявлено, что CXV станет кораблём многоразового использования, способным доставлять на орбиту до 4-6 человек. При этом каждый полёт обещает обходиться менее чем в 20 миллионов долларов. Для сравнения, каждый запуск шаттла, по данным Wired News, обходится приблизительно в 500 миллионов долларов. Первый беспилотный испытательный запуск намечен на лето 2008 года, а пилотируемый состоится, при благоприятных обстоятельствах, уже в декабре 2008 года, то есть более чем за год, до того как NASA отправит устаревающие шаттлы на заслуженный отдых.
текст: Юрий Ильин
Источник: КомпьюЛента
Астрономы, работавшие на субмиллиметровом телескопе Калифорнийского технологического института, провели исследования пылевого диска довольно известной и яркой звезды Формальгаут (ее звездная величина равна 1,3). Эта звезда находится в созвездии Южной Рыбы на расстоянии около 23 световых лет от Земли. Изображение излучения этого диска на длине волны 350 мкм представлено на снимке вверху. Плоскость этого диска наклонена по отношению к земному наблюдателю, поэтому он выглядит как эллипс. Данные наблюдений субмиллиметрового телескопа были дополнены изображениями, полученными с помощью инфракрасного космического телескопа Spitzer на длинах волн 24, 70 и 160 мкм. На основе этих данных было получено двумерное распределение относительной плотности пылевого диска.
Итогом всей этой деятельности были два основных вывода: во-первых, геометрический центр пылевого диска смещен относительно звезды на расстояние около 8 а.е. (1 а.е. - это радиус орбиты Земли при ее движении вокруг Солнца, который равен примерно 150 млн км), а во-вторых, в пылевом диске наблюдается несимметричность и его эксцентриситет составляет 0,06. Все это указывает на то, что у звезды Формальгаут, скорее всего, имеется планета.
текст: Е. Волынкина
(по материалам SpaceRef)
Источник: РОЛ
Из старого скафандра "Орлан" сделают радиолюбительский спутник
Во время ближайшего выхода в открытый космос, который, как предполагается, состоится в сентябре этого года, экипаж МКС (Сергей Крикалев и Джон Филлипс) вручную запустит очередной искусственный спутник Земли SuitSat. Этим спутником будет старый скафандр "Орлан" (отсюда и название спутника), в который предварительно запихнут передатчик для любительской радиосвязи, работающий на нескольких языках. Этот проект называется ARISS (Amateur Radio on the International Space Station - любительское радио на МКС).
Предполагается, что спутник-скафандр SuitSat проработает на околоземной орбите несколько недель, после чего войдет в плотные слои атмосферы и сгорит. Вот такая безотходная технология.
текст: Е. Волынкина
