Cassini - флагман беспилотных АМС NASA и его снимки спутников и колец Сатурна
Звезда смерти
Показать полностью
5
0 просмотренных постов скрыто
Первую цифровую карту Марса нарисовали карандашами
Не с помощью волшебства — а с помощью любопытства, терпения и карандаша.
В 1965 году космический аппарат NASA Маринер-4 впервые в истории передал снимки Марса из космоса. Это были первые детальные изображения другой планеты, сделанные с близкого расстояния. Однако каждое фото состояло всего из 200 на 200 пикселей — и передача одного снимка занимала около восьми часов. Сигнал шёл 215 миллионов километров через Сеть дальней космической связи, охватывающую станции в Южной Африке, Австралии и Калифорнии, прежде чем добраться до Лаборатории реактивного движения (JPL) в Южной Калифорнии.
Каждый пиксель приходил в виде числа от 0 (белый) до 63 (чёрный), распечатанного телетайпом в виде бесконечных строк цифр. Компьютеры того времени были слишком медленны, чтобы быстро обработать эти данные. А инженеры — нетерпеливы. Они хотели увидеть Марс. Сразу.
И тогда они нашли нестандартное решение.
Распечатки с цифрами разрезали на полосы и выстроили в правильной последовательности на стене — как мозаику из чисел. Один из инженеров ,, Ричард Грэмм, купил набор пастельных карандашей, составил шкалу оттенков серого и начал вручную закрашивать цифры, превращая сухие данные в зримое изображение. Каждый номер становился оттенком — и постепенно проступала поверхность Марса: каменистая, безжизненная, испещрённая кратерами.
Получилось не фото и не компьютерная графика — а цифровое изображение, созданное вручную. И сделано оно было быстрее, чем позволили бы тогдашние технологии.
«Быстрее было нарисовать вручную, чем ждать компьютер», — вспоминал Джон Казани, руководитель системы Маринера-4.
На полную передачу всех 22 снимков ушло 10 дней. Но тот самый первый, созданный по-настоящему человеческими руками вариант, сохранился. Сегодня он хранится в JPL как драгоценный артефакт — не просто как научный документ, а как символ единения науки и искусства. Его выставили в музее лаборатории, совсем рядом с тем местом, где когда-то собирали сам аппарат Маринер-4.
Иллюстации: NASA/JPL-Caltech, Wikimedia Commons
Показать полностью
6
Помочь астероиду
Астероид «Апофис» приближается к Земле
13 апреля 2029 года, как полагают специалисты, астероид, названный в честь древнеегипетского бога разрушения, максимально приблизится к Земле. Согласно текущим расчётам, небесное тело диаметром примерно 350 метров пролетит всего в 31 тысяче километров от нашей планеты.
Исследователи уже готовятся к появлению «Апофиса»: один из вопросов, который волнует исследователей, — можно ли в перспективе повлиять на траекторию движения, чтобы «Апофис» врезался в Землю и это привело бы к катастрофическим последствиям.
"Диаметр одного только ударного кратера, вероятно, составил бы несколько километров, а сила удара могла бы опустошить территорию Центральной Европы», — рассказал научному журналу профессор
ссылка: panorama.pub
Показать полностью
Взглянув на эту карту понимаешь реальные размеры планеты Земля
С географической картой, буквально, знаком каждый житель нашей планеты, который учится в школе или когда-либо учился в ней. И еще со школьной скамьи все мы привыкли видеть перед собой плоскую карту мира или карту России на прямоугольном листе бумаге, будь то атлас или большая карта, которая висела у каждого в кабинете географии. Кстати, и с глобусом знаком, так же, каждый человек.
Да и в целом, не каждый помнит отличительные особенности между географической картой и глобусом. Напомним, что глобус - это модель нашей планеты такой, какой она и выглядит на самом деле. А как вы знаете, Земля имеет форму шара, который на огромной скорости летит вокруг нашей звезды - Солнца, а также обращается вокруг своей оси, что обеспечивает нам существование на планете смену дня и ночи. Теперь же, к сути вопроса.
Как уже говорилось выше, географическая карта и глобус отличаются друг от друга. Дело в том, что на географической карте материки и океаны, да и другие объекты - выглядят совсем по-другому, нежели они должны выглядеть в действительности. Дело в том, что на карте материки и океаны показаны на плоской поверхности, а мы же с вами знаем, что наша планета не является плоской, она шарообразная.
Но тем не менее, еще в 16 веке, в Европе была разработана проекция Герарда Меркатора, который жил во Фландрии. Он и нашел способ изобразить на плоской поверхности карту мира. Конечно, есть мнение, что ему просто достались древние карты из архивов Ватикана, которые сохранились еще со временем Древнего Рима. Кто знает? Но не в этом суть.
Так вот, на карте Меркатора все, что дальше от экватора - воображаемой линии, идущей по центру Земли - растягивается как к северу, так и к югу. Кроме того, на карте Меркатора невозможно изобразить северный и южный полюса. Еще нужно сказать то, что карта Меркатора точно показывает и доказывает то, что Земля имеет форму шара, а не плоскости, как в последнее время пытаются доказать людям непонятные каналы на Ютуб.
Которые обвиняют ученых в том, что как-будто бы они пытаются сокрыть, что Земля плоская, хотя в чем смысл скрывать, они никак не могут объяснить, призывая верить им на слово. Абсурд какой-то получается. Чтобы доказать то, что карта Меркатора или обычная, привычная нам карта искажается к северу или к югу, просто взгляните на Гренландию или северную часть Канады.
Там максимальное удлинение и увеличение, а так же искажение реальных размеров материков. Такая же история с северной частью России или же территориями Скандинавии. Взглянув на южное полушарие - видим то же самое. Чем южнее, чем длиннее материки, как Южная Америка, так и Антарктида, которая выглядит просто гигантской. Допустим, на карте Меркатора Гренландия визуально, чуть ли не равна по территории Африке, что не верно.
Площадь Африки составляет около 30,37 млн кв. км., а площадь же Гренландии - равна 838 тыс. кв. км. Что в 36 раз меньше, чем Африка. Теперь, думаю, что вы понимаете, насколько проекция Меркатора искажает реальные размеры материков, а значит и территории стран. Также, на географической карте мира вы можете видеть территорию России, которая чуть ли не в 2 раза больше территории Африки, хотя она почти в 2 раза меньше ее.
Та же история с территориями Канады, США, Европы, которые на плоской карте просто огромны. Тем не менее, какими бы минусами не обладала проекция Меркатора, она является наиболее удобной в плане использования. Но сразу скажем, что на такой карте невозможно правильно изобразить как морские пути между материками, так и воздушные для авиации, так как шарообразность нашей планеты не позволяет это сделать корректно.
На карте Меркатора, кажется, что наиболее короткие расстояния между материками как для кораблей, так и для самолетов, на самом деле, расстояния там огромны, особенно в экваториальной зоне, поэтому, на самом деле, настоящие пути сообщения проще обозревать на глобусе Земли. На нем все отображается более чем корректно, без искажений и ошибок. Ниже, представлена карта, выполненная по проекции Меркатора, но на которой правильно изображены размеры стран, такими, какими они являются на самом деле. Такими, какими вы их можете увидеть на глобусе.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
Показать полностью
2
«Джеймс Уэбб» сфотографировал Колесо Телеги
NASA опубликовало изображение галактики ESO 350-40, также известной как галактика Колесо Телеги. Оно было получено космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST). Снимок демонстрирует ранее невиданные подробности происходящих в ней процессов звездообразования и активности центральной черной дыры.
Галактика Колесо Телеги расположена на расстоянии 500 млн световых лет от Земли по направлению к созвездию Скульптор. Ее оценочный диаметр составляет 150 тысяч световых лет, что намного больше, чем диаметр диска Млечного Пути.
Считается, что в прошлом Колесо Телеги была обычной спиральной галактикой, напоминавшей нашу. Затем она пережило лобовое столкновение с галактикой-компаньоном, что навсегда изменило ее форму.
Галактика Колесо Телеги имеет два кольца — яркое внутреннее, а также внешнее. Они расширяются наружу от центра столкновения подобно кругам на воде, в которую упал камень. Это продукт мощной ударной волны, которая уплотнила газопылевые облака, что привело к мощной вспышке звездообразования. Внутреннее кольцо содержит огромное количество горячей пыли и состоит из миллиардов молодых звезд. Внешнее кольцо расширялось примерно 440 млн лет. Этот процесс сопровождался рождением новых звезд и вспышками сверхновых.
Другие телескопы, в том числе и Hubble, неоднократно фотографировали Колесо Телеги. Но многие детали происходящих в нее процессов были скрыты от наблюдателей пылевыми облаками. К счастью, инфракрасное излучение проходит через пыли, что дало JWST возможность зафиксировать ранее невиданные подробности.
В общей сложности, JWST сделал два портрета Колеса Телеги. Первый является композитным. Он собран из данных, собранных камерами NIRCam (ее данным соответствуют синий, оранжевый и желтый цвет) и MIRI (красный цвет). Он демонстрирует множество голубых точек, соответствующих отдельным звездам или очагам звездообразования. NIRCam также удалось выявить разницу между более старыми звездными популяциями и плотной пылью в ядре и более молодыми группами светил снаружи.
Второй портрет Колеса Телеги составлен на основе данных камеры MIRI. Он демонстрирует серию спиралевидных спиц, которые, по сути, являются скелетом галактики. Спицы были впервые замечены на снимках Hubble, но они гораздо более заметны на изображении JWST. Они в основном состоят из силикатной пыли. Также можно обратить на характерное оранжевое свечение внешнего кольца галактики. Оно вызвано тем, что излучение молодых звезд ионизировало окружающую их углеводородную пыль.
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/webb-captures-stel...
Показать полностью
3
Луна и МКС
Представленное изображение было сделано астрофотографом Эндрю Маккарти 21 июня. Он хорошо известен своими весьма эффектными портретами Луны. Но новый снимок отличается от большинства других работ одной деталью. Если присмотреться, то в левой верхней части лунного диска можно увидеть весьма примечательный объект.
Это МКС.
Ранее Маккарти уже публиковал снимки транзита МКС на фото Луны. Но на них станция находилась в тени, и ее можно было увидеть в качестве темного силуэта на фоне лунного диска. В этот же раз МКС была освещена Солнцем, что позволяет напрямую рассмотреть ее основные модули.
На снимки Маккарти МКС находится в своеобразном треугольнике между 96-километровым кратером Коперник (нижний правый угол), 29-километровым кратером Кеплер (нижний левый угол) и 40-километровым кратером Аристарх (верхний левый угол).
Все три формации отличаются хорошей сохранностью и высоким альбедо, что говорит об их относительно небольшом, по лунным меркам, возрасте. Так, кратер Кеплер все еще окружен светлыми лучами, состоящими из выброшенного при ударе вещества. Со временем оно темнеет, поэтому наличие лучевой системы является весьма надежным индикатором молодости формации. А тот же кратер Аристарх в принципе является самой яркой структурой на Луне. Его альбедо превышает альбедо большинства лунных ударных формаций в два раза, что позволяет заметить его даже невооруженным глазом.
https://twitter.com/AJamesMcCarthy/status/153931928511737446...
Показать полностью
2
Солнце станет телескопом
Вячеслав Турышев,
лаборатория реактивного движения НАСА, Калифорнийский технологический институт; ГАИШ МГУ, Казанский (Приволжский) федеральный университет
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433637/S...
В исследовании экзопланет в последние годы достигнут потрясающий прогресс. Мир стремительно приближается к тому дню, когда крупнейшие газеты мира выйдут с заголовком во всю первую полосу: «Обнаружена первая обитаемая землеподобная экзопланета!». Такая находка станет поистине историческим событием для нашей цивилизации. Но что мы будем делать после такого открытия? Как исследовать этот новый мир? Ведь отправить космический корабль для исследования этой планеты, находящейся на расстоянии световых лет, у нас вряд ли получится в ближайшие несколько веков.
К счастью, в природе есть уникальный инструмент, которым нам еще только предстоит научиться пользоваться, но который нам может существенно помочь в исследовании экзопланет. Этим инструментом является гравитационная линза Солнца (ГЛС), существующая благодаря тому факту, что компактный источник гравитационного поля, каким является Солнце, способен фокусировать свет слабых удаленных источников и тем самым усиливать их яркость.
Согласно Общей теории относительности Эйнштейна, гравитация искривляет геометрию пространства-времени — массивные объекты отклоняют траекторию фотонов, то есть выступают в качестве линзы, и лучи света, проходящие вокруг линзирующей массы, сходятся в фокусе (см. рисунок), тем самым усиливая яркость света удаленных источников. Угол изгиба траектории фотонов пропорционален массе небесного тела и обратно пропорционален кратчайшему расстоянию от этого тела до исходного направления движения рассматриваемого луча света, называемому в физике прицельным параметром.
Изображение экзо-Земли солнечной гравитационной линзой («Коммерсантъ Наука» №4, июнь 2017)
Изображение экзо-Земли солнечной гравитационной линзой. На расстоянии в 650 а. е. от Солнца экзо-Земля занимает площадь 1,5 км × 1,5 км в плоскости изображения. Использование 1-метрового телескопа обеспечивает изображение 1000 × 1000 пикселей или с разрешением 10 км × 10 км на ее поверхности
Среди небесных тел Солнечной системы только Солнце достаточно массивно, чтобы фокус его гравитационной линзы находился на расстоянии, достижимом космической экспедицией в ближайшем будущем. В зависимости от прицельного параметра, фокус ГЛС представляет собой полубесконечную прямую, которая начинается с расстояния примерно в 547 астрономических единиц (а. е.) от Солнца, то есть на расстоянии, которое почти в четыре раза больше того, что пройдено космическим аппаратом «Вояджер 1» с момента запуска в 1979 году по настоящее время. Таким образом, у гравитационной линзы нет фокуса в привычном смысле, а есть фокальная линия. В случае ГЛС, фокальная линия — это совокупность точек пространства, находящихся на линии, соединяющей центры Солнца и наблюдаемой экзопланеты и расположенных за пределами 547 а. е. на противоположной от экзопланеты стороне Солнца.
Астрономическая единица (а. е.) — среднее расстояние от Земли до Солнца, около 150 млн километров.
Световой год — расстояние, проходимое светом в вакууме за год, около 63 тыс. а. е.
Парсек — примерно 3,3 светового года.
ГЛС примечательна тем, что, фокусируя свет от удаленных источников, позволяет различать мельчайшие детали объектов на большом расстоянии. В оптическом диапазоне ГЛС, имеющая экстремальное угловое разрешение в одну десятимиллиардную угловой секунды, обеспечивает усиление яркости источника примерно в 100 млрд раз; если бы такого показателя удалось достичь обычному инструменту, можно было бы четко рассмотреть детали такого маленького объекта, как «Вояджер 1», на расстоянии дальше 5000 а. е. С помощью ГЛС на расстоянии в 600–750 а. е. от Солнца можно будет увидеть изображение экзо-Земли, расположенной, скажем, на расстоянии примерно в 100 световых лет. Изображение такой экзо-Земли будет сжато примерно до 1,5 км и будет находиться внутри тонкого цилиндра диаметром в 1,5 км в непосредственной близости от фокальной линии.
По мере удалений от Солнца свойства ГЛС практически не изменяются, поэтому космический аппарат с телескопом может не останавливаться после достижения 547 а. е. — а, наоборот, продолжать двигаться вдоль фокальной линии долгие годы. Понятно, что маленький телескоп не увидит всего полуторакилометрового изображения — только малую часть, соответствующую небольшой 10-километровой площадке на поверхности экзопланеты. Телескоп увидит свет от этой площадки на планете в форме тонкого кольца вокруг Солнца, называемого кольцом Эйнштейна. Космический аппарат, размещенный в любом месте фокальной линии, может проводить наблюдения, принимать и передавать данные с использованием оборудования, обычно используемого для межпланетных миссий.
Но при построении изображения телескоп должен смотреть прямо на Солнце, так что телескопу нужно будет блокировать как солнечный свет, так и часть солнечной короны. Это можно сделать при помощи коронографа — инструмента искусственного солнечного затмения, способного приглушить солнечный свет примерно в миллион раз, что позволит увидеть свет от экзопланеты на фоне Солнца.
Построение изображения экзо-Земли будет осуществляться попиксельно, перемещая космический аппарат по спиральной траектории в плоскости изображения. В каждом новом положении телескоп будет наблюдать несколько иную часть эйнштейновского кольца, содержащую усиленное изображение нового участка поверхности экзопланеты. Уникальные оптические свойства ГЛС тем не менее не делают ее хорошей линзой в традиционном смысле: изображения будут сильно размыты из-за подмешивания света с соседних пикселей. Такая аберрация потребует современных методов реконструкции изображений, что в итоге позволит восстановить изображение экзо-Земли с высокой точностью.
В настоящее время проекты построения многопиксельных изображений экзопланет отсутствуют. Наиболее амбициозные космические обсерватории, специально рассчитанные на исследование экзопланет, предполагают регистрацию света от таких объектов в виде всего лишь одного пикселя. Планируемые трехметровые космические телескопы не способны обнаружить экзо-Землю на расстоянии всего в 30 световых лет, не говоря уже о 100 световых годах.
Любая концепция визуализации экзопланеты должна учитывать еще и помехи от ее родительской звезды. Чтобы решить эту проблему, предлагается использовать средства блокирования света звезды, в том числе высококонтрастные коронографы, сложные звездные экраны или интерферометрическое обнуление. Но в случае с ГЛС, у которой высокое угловое разрешение, родительская звезда будет полностью отделена от экзо-Земли на плоскости изображения. Фактически ее усиленный свет будет находиться на расстоянии 16 тыс. км от оптической оси, что сделает проблему паразитного света родительской звезды пренебрежимо малой.
Собирающая способность телескопа в ГЛС определяется площадью кольца Эйнштейна с толщиной в диаметр телескопа, а его разрешающая способность пропорциональна отношению длины волны наблюдения к диаметру Солнца. При построении изображения экзо-Земли, находящейся на расстоянии в 100 световых лет, лучший оптический телескоп, чтобы сравниться по качеству с телескопом на фокальной линии ГЛС на расстоянии в 650 а. е. от Солнца, должен иметь диаметр 75 км. Но даже такой чудовищный телескоп едва ли разглядел бы диск планеты — для получения изображения диска такого объекта в тысячу пикселей нужен телескоп диаметром около 75 тыс. км, что практически невозможно. Невозможно и построение системы с несколькими телескопами (оптический интерферометр) такого размера — с использованием текущей или разумно предсказуемой технологии ближайшего будущего. Но даже если и возможно, помехи от межзвездной пыли, существующей между планетой и телескопом, заставили бы более десяти миллионов лет собирать достаточно света, необходимого для формирования изображения экзо-Земли. Довольно скромный 1-метровый телескоп в фокусе ГЛС выполнит эту задачу за пару недель.
Таким образом, миссия к ГЛС открывает интереснейшую возможность получить прямые изображения экзо-Земли с разрешением 1000×1000 пикселей и провести спектроскопические исследования ее атмосферы. Для планеты на расстоянии в 100 световых лет это соответствует разрешению в 10 км на ее поверхности и получению спектроскопической чувствительности в 1 миллион всего за одну секунду накопления сигнала, что позволит засечь убедительные признаки обитаемости.
Практический недостаток телескопа в ГЛС таков, что его перенацеливание на другой объект исследования практически нецелесообразно. Поэтому выбор экзопланеты должен быть хорошо обоснован, а точное понимание того, что нужно узнать об экзопланете (период ее вращения, наличие облаков и плотность облачного покрова и пр.) позволит определить ресурсы, необходимые на борту космического аппарата.
Чтобы достичь расстояний свыше 550 а. е. с аппаратом класса «Вояджер», в концепции телескопа в фокусе ГЛС будет использоваться пролет и гравитационный маневр в поле Юпитера, а затем пролет около Солнца с дополнительным ускорением от бортовых двигательных установок (т. н. маневр Оберта) в ближайшей к Солнцу точке траектории. Мы рассматриваем возможность использования современных химических двигателей с использованием технологии теплового экранирования на расстоянии около трех солнечных радиусов от Солнца. Альтернатива — солнечные паруса, с помощью которых можно получить высокую скорость вылета из Солнечной системы по траектории, проводящей космический аппарат на рассеянии в 0,1 а. е. от Солнца, что, скорее всего, потребует создания новых технологий в создании парусов. Любой из вариантов даст возможность достичь скорости выхода из Солнечной системы 17–22 а. е. в год и добраться до цели за 25–30 лет.
Чтобы создать мегапиксельное изображение, нужно будет собирать изображение попиксельно, двигаясь в плоскости изображения с шагом в 1,5 метра. Тросовая связка двух аппаратов может использоваться для растрового сканирования. Относительное движение между Солнцем и родительской звездой может быть учтено при формировании траектории, но еще нужно учесть орбитальное движение планеты и особенности ее вращения. Если оно похоже на земное, в фокальной области ГЛС на расстоянии 750 а. е. от Солнца ее изображение будет двигаться предсказуемым образом на расстояние до 35 тыс. км в плоскости изображения с периодом в один год, и тогда понадобятся бортовые двигатели для отслеживания изображения. Такие двигатели уже существуют и вполне пригодны для такой задачи.
Теоретически запуск космического аппарата к солнечной линзе и управление им представляются вполне возможными, однако технические аспекты создания такого астрономического телескопа прежде не рассматривались. Недавние успехи в разработке наноспутников и малых космических аппаратов показали, что можно практически рассматривать миссию на расстояния, прежде превышавшие технологические возможности человечества. Наши расчеты показывают, что космический аппарат будет способен пролететь вдоль фокальной линии и построить изображение экзопланеты с разрешением в несколько километров.
Несмотря на очевидные сложности, такая миссия могла бы обеспечить прорыв в исследовании пригодных для жизни планет — на десятилетия, а может, и на века раньше, чем их посетит космический корабль.
Показать полностью
1