Крошечные космические зонды с "лазерным парусом" могут быстро путешествовать в дальние уголки Солнечной системы и за ее пределы
Новое исследование показало, что миниатюрные космические зонды размером с мобильный телефон могут летать по Солнечной системе с помощью парусов, приводимых в движение лазерами, что позволит этим крошечным космическим кораблям достигать гораздо более высоких скоростей и, потенциально, гораздо более удаленных пунктов назначения, чем могут себе позволить зонды и ракеты с обычным двигателем.
Нынешним космическим зондам обычно требуются годы, чтобы совершить путешествие в пределах Солнечной системы; например, зонду НАСА « Новые горизонты» потребовалось почти 10 лет, чтобы добраться до Плутона .
Теоретически космическим кораблям, использующим обычные ракеты, потребуются тысячи лет, чтобы совершить межзвездное путешествие. Например, Альфа Центавра , ближайшая к Земле звездная система, находится на расстоянии около 4,37 световых лет — 41,2 триллиона километров, или более чем в 276 000 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Космическому кораблю НАСА « Вояджер-1 », который был запущен в 1977 году и достиг межзвездного пространства в 2012 году, потребовалось бы около 75 000 лет, чтобы достичь Альфы Центавра, даже если бы зонд двигался в правильном направлении.
Инициатива Breakthrough Starshot стоимостью 100 миллионов долларов , о которой было объявлено в 2016 году, планирует запустить рой космических зондов размером с микрочип, каждый из которых оснащен необычайно тонкими, невероятно отражающими "лазерными" парусами, приводимыми в движение самыми мощными лазерами из когда-либо созданных человечеством, к Альфе Центавра. Согласно расчетам, они разовьют скорость около 20% скорости света (порядка 60 000 км в секунду) и достигнут Альфы Центавра примерно через 20 лет.
Однако для этого потребуется наземная лазерная установка площадью порядка 1 кв. километра и мощностью около 100 гигаватт, что на сегодняшний день стало бы самым мощным лазером, когда-либо созданным на Земле .
В новом исследовании исследователи предполагают, что более скромная наземная лазерная установка — от 1 до 10 метров в ширину и от 100 киловатт до 10 мегаватт мощности — все еще может оказаться полезной, отправляя крошечные зонды через Солнечную систему, разгоняя их до гораздо более высоких скоростей, чем смогли бы их разогнать ракетные двигатели.
«Такие лазеры можно построить уже сегодня с относительно небольшими инвестициями», — сказал Space.com старший автор исследования Артур Давоян, материаловед из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Нам не нужно ждать, пока станет доступен 100-гигаваттный лазер».
Межзвездное путешествие в разумных временных рамках накладывает больше ограничений, чем путешествие в пределах Солнечной системы. Например, Starshot стремится отправить зонды к другой звезде в течение жизни человека, поэтому ее космические зонды спроектированы так, чтобы быть необычайно легкими — каждый всего 1 грамм или около того — чтобы летать как можно быстрее, учитывая количество энергии, которое они получают. .
Лазерные паруса для межпланетных путешествий, напротив, не обязательно должны быть такими легкими. Ученые предполагают, что зонд для таких полетов будет весить до 100 грамм или около того — масса, «сравнимая с массой типичного сотового телефона», — сказал Давоян.
В то время как Starshot сталкивается с массовыми ограничениями , из-за которых сложно разместить все необходимые системы и инструменты космического корабля на одной платформе весом в 1 грамм, зонд весом 100 грамм «может быть легко оснащен всеми необходимыми компонентами, включая спектрометры, акселерометры, детекторы частиц, камеры и так далее. на — все ключевые ингредиенты для проведения надлежащей научной миссии в дальних уголках космоса», — сказал Давоян.
Кроме того, поскольку лазерный массив может запускать более одного зонда, он потенциально может отправить к месту назначения целую группу крошечных зондов, каждый с различным оборудованием. «Например, один может быть зондом магнитометра, другой оснащен камерой, а третий может служить детектором частиц», — сказал Давоян. «Мы думаем, что небольшие зонды могут быть массово отправлены в совершенно разные места Солнечной системы, чтобы совершить прорыв в науке».
Поскольку межпланетные путешествия не требуют мощных лазеров, необходимых для Starshot, они также не требуют больших парусов с необычными свойствами материала, необходимыми для того, чтобы выдерживать многие требования межзвездных полетов, например, не испаряться под светом звезд. Исследователи предположили, что паруса из нитрида кремния или нитрида бора размерами около 10 сантиметров должны быть достаточными для достаточно быстрых полетов в Солнечной системе.
Китай планирует победить США в марсианской гонке
2033 год может стать ключевым в истории космической программы Китая. Ведь к этому времени должна быть реализована миссия Китайского национального космического управления по покорению Марса. Впрочем, на пятки наступает главный соперник современного Китая – США.
Финансы играют важную роль в жизни общества. Что говорить, если даже внеземные цели полностью зависят от финансовой составляющей космических программ. К примеру, в США еще при Дональде Трампе NASA получило четкое указание – высадка американских астронавтов на Марсе должна быть произведена не позднее 2033 года. Дата получила закрепление на законодательном уровне и определенное финансирование из госбюджета.
Но потом случилась пандемия, график разработки и испытаний сдвинулся, а финансирование было пересмотрено. И космические миссии американцев получили уже новые, более поздние, сроки. Правда, это касается пока что только полета астронавтов США к Луне и установке там станции как перевалочного пункта для полета на Красную планету. Но помимо вынужденных пересмотров сроков есть еще и мнение ученых. Так геолог Ларри Крамплер, сотрудничавший ранее с NASA, уверен, что подобные цели вряд ли достижимы. В своем мнении ученый ссылается на отчет Института оборонного анализа, в котором специалисты уверяют, что миссия на Марс будет реализована только в случае увеличения годового бюджета NASA, что может произойти не ранее 2035 года.
И вот здесь у Китая появляется отличный шанс превзойти американцев и сделать все, чтобы первыми совершить высадку на Марс. Правда, для этого им надо обогнать еще и Россию, где тоже стремятся отправиться к Красной планете примерно в эти же временные сроки. Пока что китайское правительство настроено решительно на выполнение космической миссии к 2033 году, и о каких-либо изменениях сроков речи не идет. Что касается США, то там при вероятных финансовых трудностях и замедлившемся ходе разработок полет людей на Красную планету более реален лишь в 2037-2039 годах, если власти США не решат максимально ускорить и удешевить программу, что может привести к серьезной опасности для астронавтов-покорителей Марса – о чем также говорит Ларри Крамплер.
Источник: https://bigmeh.ru/?p=2264
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Грибы из Чернобыля помогут человечеству колонизировать Луну и Марс
Американским ученым удалось найти эффективный способ борьбы с опасным уровнем радиации. Никаких внеземных технологий – обычные грибы, выросшие в Чернобыле после взрыва на атомной электростанции.
Как показывает практика, подобная грибная масса появляется лишь в местах, насыщенных опасными веществами или излучением. Одним из таких мест стала территория Чернобыля. После техногенной катастрофы на АЭС весной 1986 года лишь спустя годы экологическая обстановка в зоне отчуждения стала нормализовываться. Но одновременно с этим жизнь пришла и в места с запредельным уровнем радиации, который не снижается и сегодня. На стенах одного из реакторных залов были обнаружены появившиеся там грибы. Всего на строениях станции и в охлаждающих искусственных водоемах, имеющих высокую степень радиационного заражения, учеными было обнаружено почти двести видов грибов, которые «питались» радиацией.
Американцы заинтересовались этим, уже давно мечтая о покорении Луны и Марса. Часть образцов была вывезена в лабораторию, где грибы подверглись тщательному изучению. Проведенные исследования показали, что данные природные организмы могут не просто впитывать в себя радиационное излучение, но и служить своеобразным щитом, оберегающим предметы и людей от радиации.
При этом грибная биомасса, использующая в качестве ростового катализатора ионизирующее излучение, может самостоятельно восстанавливаться и оказывать сопротивление повышенному воздействию радиационных источников. И если получится достичь слоя грибной массы толщиной в два метра и более, то этот щит способен будет уберечь астронавтов, снизив уровень излучения до вполне терпимых условий. Стоит напомнить, что на Земле магнитное поле спасает людей от активного потока заряженных частиц. При этом человек в течение года жизни получает дозу ионизированного излучения, которая едва достигает отметки в 6,2 миллизиверта. Работники МКС получают ежегодно уже 144 миллизиверта. Для тех, кто планирует отправиться на Луну или Марс, следует быть готовым к дозе в 400 миллизивертов, что практически в два раза больше допустимой максимальной дозы облучения, установленной для ликвидаторов аварии АЭС в Чернобыле. Там людей освобождали после получения 250 миллизивертов.
В этом случае миссия на Марс не может превышать двух-трех лет, что значительно затягивает научный процесс, так как для успешной реализации космической программы необходимо минимум 5-6 лет. Но этот срок без эффективной защиты просто убьет покорителей Красной планеты. Американцы планируют высадиться на Луне в 2025 году, а еще через три-четыре года руководство NASA собирается установить на естественном спутнике Земли первую станцию, которая станет перевалочным пунктом для путешествий к Марсу.
Чернобыльскими грибами заинтересовались еще три года назад, когда автономная лаборатория со специалистами и опытными образцами грибной массы была отправлена на месяц на Международную космическую станцию. Как удалось установить в ходе исследования, грибы увеличивали массу здесь значительно лучше — на 21%, чем на Земле. Именно тогда ученые сделали заключение о том, что грибная масса из Чернобыля питается опасным для человека ионизирующим излучением. При этом датчики, находившиеся под грибами, набрали дозу излучения на 4,3% ниже, чем приборы, находившиеся вне грибной массы, имевшей толщину всего в 1,6 миллиметра.
По словам Грэма Шунка — профессора физики из университета в Северной Каролине, эксперимент, проведенный на МКС, показал, что грибы из Чернобыля способны оградить людей от космического излучения. Необходимо лишь добиться определенной толщины массы – 2-2,5 м., это снизит радиационный уровень на Красной планете до безопасного, что позволит увеличить время проведения миссии. Для быстроты создания защитного щита планируется использовать 3D-биопечать прямо на Марсе. Рост грибной массы будет достигаться за счет применения углеродной биомассы, среди которой как сине-зеленые водоросли, способные вырабатывать также кислород и съедобную биомассу, так и отходы жизнедеятельности самих покорителей Красной планеты.
Источник: https://bigmeh.ru/?p=2256
Массивная комета влетает в солнечную систему
После 3,5-миллионного перерыва к нам направляется самая большая из когда-либо обнаруженных комет. Ученые в восторге.
Комета - настолько большая, что ученые ранее ошибочно принимали ее за карликовую планету - несется через космос к нашей солнечной системе.
Комета Бернардинелли-Бернштейна оценивается в 100-200 км в поперечнике, что в 1000 раз больше традиционной кометы, заявили астрономы, когда в июне впервые было объявлено о ее открытии. По словам ученых, это, возможно, самая большая комета, обнаруженная в наше время.
Тщательный анализ объекта показал, что она быстро движется через облако Оорта - огромную свалку ледяных камней в миллиардах километрах от Земли ( с собой прихватит еще камушков). Объект направляется в нашу сторону, и у него даже был светящийся хвост или «кома» позади него - четкое указание на ледяную комету, приближающуюся к относительно теплой внутренней части Солнечной системы .
https://www.livescience.com/Bernardinelli-Bernstein-close-ap...
Россия возвращается на Венеру
Недавно стало известно, что к 2029 году запланирована отправка российского научного аппарата на Венеру. Как заявил научный руководитель Института космических исследований Лев Зеленый, обратив слухи в реальность, в данный момент заключаются соглашения с предприятиями, коим вменяется в обязанность создание автоматической космической станции для ее полета на Венеру.
Изначально планировалась реализация проекта совместно с американскими коллегами. Однако затем ответственные лица «Роскосмоса» заявили, что Россия самостоятельно сможет реализовать данный проект.
К 2029 году запланирован первый запуск исследовательской миссии на Венеру. Всего же на данный момент запланировано 3 миссии. О первой было уже упомянуто. Вторая состоится летом 2031 года. А третья, представляющая собой заключительную фазу исследования, будет предпринята в 2034 году. Хотя покамест даты носят ориентировочный характер. Мало ли что произойдет за это время на Земле.
Межпланетная станция «Венера-Д»
Конструкция станции будет включать в себя сразу 2 основных аппарата: способный работать на орбите и непосредственно посадочный. Как сообщается, время полноценной работы посадочного аппарата на поверхности планеты будет составлять от 2 до 3 часов. На его борту будут установлены все необходимые приборы, способные брать пробы и изучать образы атмосферы и грунта планеты. Орбитальный аппарат будет рассчитан на 3 года работы на орбите Венеры. На нем будут установлены спектрометры для изучения атмосферных явлений, происходящих на планете. Именно с орбиты будут совершаться исследования электрических явлений в верхних слоях атмосферы и влияние солнечного ветра на состояние венерианской атмосферы.
Носителем «Венеры-Д» будет ракета «Ангара-А5». Запуск будет произведен с территории космодрома «Восточный».
Источник: https://bigmeh.ru/?p=1219
Сатурн обошел Юпитер по количеству спутников
До недавнего времени Юпитер являлся рекордсменом по количеству известных спутников среди объектов Солнечной системы, обладая 79 спутниками. Однако теперь первое место занял Сатурн, у которого астрономы нашли еще 20 новых спутников, что увеличивает их общее число до 82. Дать имена им может любой желающий в рамках стартовавшего в этот понедельник конкурса, который продлится до начала декабря.
http://short.nplus1.ru/5sdVZsBlIbE
Сможете найти на картинке цифру среди букв?
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi
"Вояджер-1" окончательно покинул пределы Солнечной системы
"Вояджер-1" покинул пределы гелиосферы в марте 2013г., однако этого было недостаточно, чтобы выйти за пределы нашей Солнечной системы: спутник попал в переходную зону, называемую "гелиопауза", которая является последней транзитной ступенью на пути к межзвездному пространству.
12 сентября 2013 года NASA подтвердило, что «Вояджер-1» вышел за пределы Солнечной системы в межзвездное пространство