Старшеклассник Маттео Пас разработал алгоритм на базе искусственного интеллекта для анализа огромного массива архивных данных, собранных космическим телескопом NEOWISE за более чем десять лет наблюдений .
Его алгоритм смог выявить и классифицировать около 1.5 миллионов ранее неизвестных переменных космических объектов, таких как далекие квазары, вспыхивающие звезды и двойные системы .
Алгоритм анализировал данные миссии NEOWISE, которая сканировала небо в инфракрасном диапазоне . Телескоп собрал колоссальный объем информации, который долгое время не был полностью обработан .
Суть алгоритма: Маттео создал модель машинного обучения, которая научилась находить в данных закономерные изменения яркости объектов с течением времени, что является признаком переменных звезд и других интересных явлений .
Исследование было опубликовано в рецензируемом научном журнале The Astronomical Journal .
За эту работу Маттео Пас получил главный приз в размере $250 000 (что примерно эквивалентно 20 млн рублей) на крупном научном конкурсе .
Глава NASA Билл Нельсон публично пригласил его подать заявку на работу в агентство в будущем, неофициально пообещав в качестве бонуса полет на реактивном самолете
В прошлый раз мы погрузились в историю создания Кассини, рассмотрели его энергетическую систему и магнитную чистоту, разобрали различные проблемы, возникшие при планировании автономной миссии в глубоком космосе. Однако на энергии не оканчивается подготовка к космическому полёту: чтобы миссия приносила пользу, нужно иметь связь с Землей, где учёные могут анализировать показания приборов, корректировать курс аппарата и делать ещё кучу полезных штук.
В общем, нам нужна антенна. Мощная. Сигнал ослабевает пропорционально квадрату расстояния до объекта - а мы далеко улетаем. Если точнее, то на расстояние около 1400 миллионов километров, в среднем расстояние от Земли до Сатурна будет в колебаться в пределах от 1200 до 1600 миллионов километров. Для подсчёта идеальных потерь мощности сигнала есть одна замечательная формула FSPL. Подставив все известные значения получим ослабление примерно в 10^29 раз. При передаче с Сатурна на Землю он теряет в мощности 29 нулей - только вдумайтесь в эту цифру - и это ещё в идеальном случае…
Разумеется, ослаблению можно противопоставлять усиление сигнала: и здесь размер имеет значение. Сразу скажу, что на Кассини был установлен передатчик мощностью в 20 Ватт (та самая мощность, что ослабляется с расстоянием) - мощность была ограничена из-за жёсткого ограничения энерговыработки на Кассини. И, хотя временами передатчик использовал до 40 Ватт мощности для отправки сигнала, большую часть времени для сообщения с Землёй можно было использовать только запланированные 20 Ватт.
Передатчик работает так, что сигнал от него отправляется во все стороны, он похож на простую лампочку. Далее аналогия с лампой будет активно развиваться, благо видимый свет и радиоволны имеют единую природу электромагнитных волн. Эту лампочку нам нужно увидеть после ослабления её сигнала-свечения на 29 порядков - задача выглядит нереализуемо. Но на помощь приходят сразу 2 способа усилить наш сигнал для восприятия с Земли!
Для начала: почему бы не сфокусировать весь пучок света от нашей лампочки в одну точку - сделать её прожектором? Есть такое замечательное свойство у параболических зеркал: они способны создавать узконаправленный пучок параллельных лучей света, если расположить источник света в фокусе этого самого зеркала. Притом, так уж работают законы оптики: чем больше диаметр такого зеркала, тем более сконцентрированный луч. А если луч будет менее рассеян, усиление от антенны будет сильнее. И для радиоволн зеркало мы будем называть тарелкой, чтобы не путаться между аналогией и тем, что делаем с радиоволнами.
На Кассини была установлена усиливающая тарелка диаметром в 4 метра. Она обеспечивала видимое усиление для наблюдателя с Земли в 100 000 раз. Тарелка больших размеров создала бы огромное количество проблем при запуске и полёте миссии, а выигрыша от увеличения диаметра тарелки было бы очень мало из-за экспоненциально увеличивающихся требований к той же степени относительного усиления. Короче, тарелка больше была бесполезна и даже вредна для миссии…
Кассини при сборке. Опять-таки, масштаб без человека плохо воспринимается - поэтому вот и люди. В тарелку антенны поместится парочка высоких людей
Ну и вторая возможность усилить сигнал - уже на стадии приёма. Наш главный враг здесь - рассеяние. Чем дальше передатчик от приёмника, тем больше рассеяние и, как следствие, сигнал слабее. Рассеяние значит, что на единицу площади мы получим меньше, в нашем случае, фотонов радиоволн от передатчика, чем могли бы без него. Очень условно, чем ближе к костру мы находимся, тем больше тепла получаем - а с расстоянием тепла на единицу площади приходится меньше. Ну и раз мы хотим получить больше фотонов с передатчика, нужно сделать большие принимающие антенны, которые будут фокусировать весь полученный сигнал в виде фотонов от нашего аппарата в одну точку. Здесь нам опять помогают параболические зеркала. Есть пучок параллельного света от прожектора, который хочется собрать в одну точку. Есть параболическое зеркало. Оно может этот параллельный пучок света собрать в своём фокусе, главное - направить зеркало - принимающую антенну - правильно.
На Земле для приёма сигналов космических аппаратов использовалась Сеть дальней космической связи НАСА, или же просто DSN. Эта сеть включает в себя сеть параболических антенн в США, Испании и Австралии для круглосуточной связи с аппаратом в любой точке небесной сферы. В каждой точке установлено 3 или более 34-метровых (в диаметре) антенны и одна 70-метровая, что позволяет спокойно говорить об усилении сигнала с Кассини в 10^7 раз.
70-метровая антенна сети DSN NASA - конкретно эта антенна находится в Калифорнии
Суммарно получаем скорость передачи данных с орбиты Сатурна в пределах от 10 до 160 кбит/с - что медленно даже для 90-ых. А приборы продуцируют информацию гораздо быстрее, чем Кассини способен отправить. Более того, помимо показаний научных инструментов, нужно присылать на Землю регулярные отчёты о состоянии аппарата, иногда получать команды с земных антенн…
Кодирование всей необходимой для передачи информации - задача, опять-таки, космически сложная и нетривиальная. С одной стороны, из-за скорости отправки сигнала нужно его максимально сжимать, а с другой, при столь сильном ослаблении сигнала и огромных расстояниях между передатчиком и приёмником, нужно заботиться о помехоустойчивости: единственная ошибка в данных может привести к неправильной интерпретации, к ложному показанию прибора, к ложному знанию. Чтобы единственная ошибка не привела к потере данных, необходимо дополнять данные избыточными по определённым правилам. Эти правила позволяют при ошибке в какой-то из частей восстановить реальные данные.
Здесь я просто скажу, что далеко не все данные в целом покинули Кассини, а те, что всё-таки были отправлены на Землю, были сжаты для уменьшения размеров самих данных (что, тем не менее, могло приводить к их искажению), но в то же время дополнялись специальными избыточными данными, т.е. проводить процесс, обратный сжатию.
Антенна есть - нужно ещё направить сигнал. Если наша антенна будет отправлять сигналы в далёкий космос, нам от него не будет никакого проку. На столь огромном расстоянии даже малейшая ошибка в определении реального положения аппарата и необходимого положения для связи с Землёй чревата значительным ослаблением сигнала, если не сразу потерей связи. Вроде бы в этом отношении не должно возникать особых сложностей: просчитай ещё до самого полёта все необходимые положения, да отправляй на аппарат команды, чтобы он в нужные моменты поворачивался. На аппарате можно прописать модель солнечной системы, из расчётов на которой и из внешних способов определения положения он будет знать своё положение относительно Земли. Раз он сам будет знать своё положение, он сможет сам, при опасных ситуациях, связываться с Землёй - и можно дальше жить спокойно.
По счастью, сложности, способные препятствовать нормальной деятельности аппарата были давно известны. В первую очередь я говорю про эффекты Теории Относительности. Раз уж мы пользуемся часами на космическом корабле (нужно же запустить движки в момент Икс, а не когда солнечный ветер переменится), их ход будет иным вследствие иной близости/дальности массивного Солнца и относительной скорости Земля-Кассини. Т.е. программу нужно вбить ещё и поправки на часы, что должны работать автономно - нам посылать команды на Кассини так же сложно, как и получать с него информацию, и регулярно это делать нецелесообразно - передача информации и так ограничена в своих объёмах из-за скоростей, и кроме того для передачи с Земли энергозатратна. Занимать даже немного времени и энергии для ежедневных сеансов на поправку часов вылилось бы в потерю и так сжатых данных и, не будем забывать, в копеечку для NASA.
Более того, возвращаясь к определению эффектов с часами, Кассини должен сам очень хорошо ориентироваться в окружающем его пространстве и чётко понимать своё положение среди Солнца и планет, чтобы такая программа работала, а в теории и сама могла настроиться на Землю в случае непредвиденной ситуации. Такая программа была создана, и Кассини ею активно пользовался - притом вполне успешно. Разумеется, навигация в космическом пространстве нужна не только для непредвиденных ситуаций, и именно с Кассини связана ещё не одна интересная история. В одной из них тоже замешана Теория Относительности, однако сейчас нам нужно кратко окунуться в последний пункт программы с тарелками.
Так уж вышло, что аппарат Кассини должен двигаться с большой скоростью относительно Земли и, соответственно, должен испытывать Эффект Доплера. Когда мимо вас проезжает карета скорой помощи с включённой сиреной, её звучание слышно по-разному, пока она приближается и отдаляется. Так и с радиоволнами, хотя для того, чтобы почувствовать такой результат нужны приличные скорости, наподобие космических. Не будь частота важна, мы бы не сильно заметили эффект Допплера. Тем не менее, принимающие антенны на Земле настроены на узкий диапазон частот, которые могут воспринимать - и без различных правок к сигналу или самим антеннам они не смогут принять нужный сигнал. Кроме того, дешифровка сигнала сильно полагается на знание о его частоте. Снова помогает знание траектории аппарата: в каждый момент времени мы знаем его положение и скорость, можем рассчитать влияние эффекта Доплера - и как результат, справляться с этим препятствием заранее. Опять-таки, можно оказать компенсирующее воздействие на двух уровнях: на аппаратном и на стадии приёма сигнала на Земле. На уровне аппарата передатчик искусственно менял частоту сигнала так, чтобы скомпенсировать эффект Допплера хотя бы частично. На уровне приёмных антенн возможно немного корректировать диапазон принимаемых частот. И снова, знание аппаратом своего положения и моделирование скоростей невероятно помогает больше времени уделить отправке научных данных без потерь из-за неучтённых физических факторов.
визуализация эффекта Доплера для света. Эффект Доплера напрямую связан с "красным" смещением, повсеместно встречающимся в астрономии, но и для нас в космонавтике может иметь значение
Теперь можно заканчивать - взглянем же на весь этот массив инженерной мысли, направленный только в сторону связи между Землёй и Кассини. Впечатляет, хотя это далеко не вся информация, которую можно было бы вспомнить про его системы связи: про сами частоты, к примеру, можно было бы рассказать много, как и про кодирование телеметрии - данных с аппарата, как и про вспомогательные системы связи. А казалось бы, что может быть проще радиосвязи для космической миссии, когда эта же технология используется уже полвека везде, где можно? Под конец хочу ещё сказать, что с помощью всей этой системы связи, ещё на подлёте к Сатурну, Кассини смог с беспрецедентной точностью измерить один из параметров системы Параметрического Постньютоновского Формализма - ППН - и это измерение позволяет говорить о том, что теория гравитации Эйнштейна максимально близка к истине, тогда как на альтернативные были наложены жёсткие ограничения.
О сути эксперимента и результата я ещё расскажу в одной из последующих заметок, а пока предлагаю ужаснуться ослаблению сигнала в 100000000000000000000000000000 раз, поразиться глубине инженерной мысли, что раз за разом преодолевает подобные препятствия, и жить дальше, зная чуть больше.
За три часа до максимального сближения с Землей у межзвездной кометы 3I/ATLAS был зафиксировали кратковременный всплеск в резонансах Шумана — сигнал 25 Гц, совпавший по времени с кульминацией наблюдательного окна. Совпадение, по мнению ряда аналитиков, требует дополнительного изучения.
19 декабря, в 07:16 по московскому времени, комета 3I/ATLAS прошла на минимальном расстоянии от Земли — около 268,9 млн км. Это в 700 раз дальше, чем Луна, поэтому какой-либо опасности не было. Однако за 200 минут до этого момента, в 03:56, в данных наземных датчиков появился необычный импульс, зарегистрированный в диапазоне резонансов Шумана. О публикации сообщил аккаунт All Day Astronomy в X, подчеркнув малую вероятность случайного совпадения.
3I/ATLAS — третий достоверно подтвержденный межзвездный объект после 1I/Оумуамуа и 2I/Борисова. Обнаружен 1 июля 2025 года телескопом ATLAS в Чили, он стал первым таким телом, у которого наблюдалась кома и хвост в течение всего перигелийного пролета. Большинство исследователей объясняют его активность криовулканизмом: нагрев льдов солнечным излучением вызывает выбросы пыли и газа, что может сопровождаться резкими вспышками яркости или локальными энергетическими аномалиями.
Хотя отдельные ученые, включая ученого из Гарварда Ави Леба, ранее высказывали гипотезы об искусственном происхождении объектов подобного класса, NASA и международные группы подтвердили: 3I/ATLAS демонстрирует все признаки естественного тела. Нынешний сигнал пока не получил официального объяснения — он может быть связан как с геофизической реакцией ионосферы на кометный аэрозольный шлейф, так и с приборной погрешностью. Проверка ведется по архивным данным глобальной сети станций. До 22.12.2025 комета фактически не меняет расстояние до Земли , 268,9 млн км. так сказать летит параллельно..
На изображении показан край кратера Виктория на Марсе, сфотографированный марсоходом НАСА «Оппортьюнити».
«Оппортьюнити» достиг края кратера Виктория 26 сентября 2006 года, на 951-й марсианский день своей миссии.
Кратер Виктория — это большой ударный кратер в районе плато Меридиана на Марсе.
Марсоход «Оппортьюнити» был частью программы НАСА Mars Exploration Rover и работал на Марсе почти 15 лет, что намного превысило запланированный 90-дневный срок службы.
Основной задачей марсохода был поиск доказательств того, что на Марсе когда-то могли существовать условия, благоприятные для микробной жизни.
На изображении показана бутылка на поверхности Луны.
Это может быть непочатая бутылка бренди, которая побывала на Луне и вернулась на Землю вместе с астронавтами.
Также в 2020 году сообщалось, что в кратере Клавиуса на поверхности Луны учёные обнаружили воду в объёме, эквивалентном бутылке на 12 унций (около 350 миллилитров).
Соглашение закрепит совместные проекты с НАСА до 2035 года и призвано расширить и без того тесное сотрудничество по флагманским проектам.
Министр инноваций, науки и технологий Гила Гамлиэль пожимает руку Мередит Маккей, заместителю администратора НАСА по международным отношениям.( фото предоставлено :)
Израиль и Соединенные Штаты подписали новое долгосрочное стратегическое соглашение о сотрудничестве в космической сфере, которое будет служить основой для совместных проектов с НАСА до 2035 года и поддержит стремление Израиля отправить в космос первую женщину-космонавта.
10 декабря министр инноваций, науки и технологий Гила Гамлиэль подписала соглашение в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, представляя Израильское космическое агентство (ISA) на церемонии с участием высокопоставленных американских чиновников, занимающихся космической деятельностью.
По ее словам, НАСА — «наш крупнейший и важнейший стратегический партнер в космосе», а десятилетняя рамочная программа отражает уверенность Америки в научно-технических возможностях Израиля «от Луны до Международной космической станции ».
«Подписание этого соглашения сроком на десять лет отражает доверие к нашим научным способностям совместно возглавлять научно-технические инновации от Луны до исследований на космической станции», — сказал Гамлиэль. «Теперь мы привержены следующей национальной цели — подготовке первой израильской женщины-космонавта».
Соглашение, которое будет действовать до 1 ноября 2035 года, формализует взаимный доступ к объектам, информационным системам и исследовательским ресурсам и призвано расширить и без того тесное сотрудничество по флагманским проектам.
Министр инноваций, науки и технологий Гила Гамлиэль пожимает руку Брайану Хьюзу, руководителю аппарата администратора НАСА. (Фото: любезно предоставлено)
К ним относятся возглавляемая США программа «Артемида» по возвращению человека на Луну , радиационный эксперимент MARE, запланированный запуск израильского космического телескопа ULTRASAT, эксперименты на Международной космической станции и совместные образовательные программы.
В центре внимания – первая израильская женщина в космосе.
В ходе своего визита Гамлиэль провела рабочие встречи с Мередит Маккей, заместителем администратора НАСА по международным отношениям, и Брайаном Хьюзом, руководителем аппарата администратора НАСА.
Она представила то, что назвала «новой национальной концепцией Израиля в космосе», которую впервые изложила во время предыдущего визита в НАСА, поставив в центр повестки дня цель отправки первой израильской женщины в космос.
Гамлиэль сообщила своим собеседникам, что эта цель имеет «первостепенное образовательное и общественное значение» для Израиля и что ее министерство изучает «креативные модели» для ее реализации, включая возможное партнерство с частным сектором.
«Сегодняшнее подписание – это гораздо больше, чем просто формальный документ; это декларация доверия к технологическому потенциалу Израиля и к прочному союзу с Соединенными Штатами, который выходит за пределы границ и атмосферы», – сказала она.
«НАСА — наш крупнейший и важнейший партнер, и вместе мы превращаем космос в двигатель роста и источник вдохновения».
Создание следующего поколения первопроходцев
Гамлиэль заявил, что будущее Израиля в космосе «требует создания новых образцов передового опыта», и назвал НАСА «нашим естественным партнером в этой национальной миссии».
«Наши взоры устремлены в будущее, — добавила она. — Мы целеустремленно работаем над тем, чтобы вскоре увидеть израильскую женщину в скафандре, которая продолжит наследие Илана Рамона и вдохновит каждого мальчика и девочку в Израиле».
Ссылаясь на Рамона, первого израильского космонавта, погибшего в катастрофе шаттла «Колумбия» в 2003 году, Гамлиэль сказал, что новые миссии и совместные проекты показывают, что «нет предела совершенству».
Она отметила, что сотрудничество с НАСА уже охватывает такие важные области, как радиационная защита в космосе и телескоп ULTRASAT, и теперь в рамках новой структуры оно будет углубляться.
«Будущее присутствие Израиля в космосе, от совместных миссий до передовых исследований, будет строиться на этом партнерстве», — сказала она, назвав десятилетнее соглашение основой для «прорывных проектов», которые позволят Израилю оставаться в авангарде мировой космической науки и техники.
Когда Вам говорят, что высадка на Луну это слишком известное событие для того, чтобы его доказывать перед Вами, единственно правильной Вашей реакцией на это будет : "Расходимся, высадки не было Почему так ?
Бремя доказательства лежит на том, кто заявляет о открытии, изобретении, событии, о той же "лунной высадке". Если заявитель не располагает убедительными доказательствами, то считается, что и обсуждать нечего.
Когда включают электрический свет, в комнате становится светло. Когда заходит солнце, становится темно. Если человеку на работе подолгу не выплачивают зарплату, он испытывает неудобства и даже страдания. Вода - мокрая. Авария на Чернобыльской АЭС. Материнский капитал. Общеизвестные факты не нуждающиеся в доказывании. А лунная высадка ?
