Топ-10 фактов об экстремальных планетах
Странно, но факт – наша Солнечная система
IAU/Martin Kornmesser
Миры вокруг нашего Солнца разнообразны: от маленьких и безжизненных кусков камня до гигантских газовых шаров. У каждого из братьев и сестер нашей планеты есть свои экстремальные особенности и сумасшедшие явления.
Воздух Земли
НАСА
Это может показаться чем-то вроде пупка, чтобы указать, насколько особенная Земля — в конце концов, мы живем здесь. Хотя Земля покрыта океанами воды, на Марсе когда-то тоже могли быть моря. Но больше нигде в Солнечной системе нельзя найти атмосферу, насыщенную свободным кислородом, который в конечном итоге оказался жизненно важным для одной из других уникальных особенностей Земли — нас.
Большое Красное Пятно Юпитера
NASA/ESA/A. Саймон-Миллер (Центр космических полетов имени Годдарда НАСА)
Самым необычным объектом на поверхности Юпитера, несомненно, является Большое Красное Пятно, гигантский шторм, наблюдаемый более 300 лет. В самом широком диаметре Большое Красное Пятно примерно в три раза больше Земли. Время от времени пятно полностью исчезает.
Шестиугольник Сатурна
НАСА/Лаборатория реактивного движения/Институт космических наук
Сатурн, возможно, наиболее известен своими эффектными кольцами, но кольца есть и у Юпитера, Урана и Нептуна.
Марсианские бури
NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems
Пыльные бури на Марсе — крупнейшие в Солнечной системе, способные покрыть всю красную планету и длящиеся месяцами. Одна из теорий относительно того, почему пылевые бури на Марсе могут стать такими большими, начинается с переносимых по воздуху частиц пыли, поглощающих солнечный свет и нагревающих марсианскую атмосферу поблизости.
Кольца Сатурна
НАСА/Лаборатория реактивного движения
Сатурн наиболее известен своими впечатляющими кольцами. Одно кольцо, слишком слабое, чтобы его можно было увидеть с Земли, было обнаружено только в 2009 году. Его диаметр как минимум в 200 раз превышает диаметр планеты — внутри кольца может поместиться миллиард Земель.
Ветры Нептуна
НАСА/Лаборатория реактивного движения
На Нептуне можно обнаружить струйные течения, движущиеся со скоростью более 1500 миль в час. Остается загадкой, как он получает энергию для запуска самых быстрых планетарных ветров, наблюдаемых в Солнечной системе, несмотря на то, что он находится так далеко от Солнца — иногда дальше от Солнца, чем Плутон — и имеет относительно слабое внутреннее тепло.
Странный наклон Урана
НАСА и Эрих Каркошка, Аризонский университет
В отличие от других миров, Уран наклонен настолько сильно, что, по существу, вращается вокруг Солнца на боку, а ось его вращения почти направлена на звезду .
Взлеты и падения Марса
НАСА/Лаборатория реактивного движения
Красная планета является домом для самой высокой горы и самой глубокой и длинной долины в Солнечной системе. Гора Олимп имеет примерно 17 миль (27 километров) в высоту, что примерно в три раза выше горы Эверест, в то время как Долина Маринер может достигать глубины от 5 до 6 миль (от 8 до 10 километров) в некоторых местах и простирается примерно на 2500 миль (2500 миль). 4000 километров), что близко к ширине Австралии или расстоянию от Филадельфии до Сан-Диего.
Дикие колебания температуры Меркурия
НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне
Будучи ближайшей к Солнцу планетой, поверхность Меркурия может нагреваться до 840 градусов по Фаренгейту (450 градусов по Цельсию). Однако, поскольку в этом мире недостаточно атмосферы для улавливания тепла, ночью температура может упасть до -275 градусов по Фаренгейту (-170 градусов по Цельсию), что является самым большим перепадом температур в Солнечной системе более чем на 1100 градусов по Фаренгейту.
Вздутая поверхность Венеры
НАСА
Хотя Венера является лишь второй ближайшей к Солнцу планетой, ее плотная токсичная атмосфера удерживает тепло в безудержной версии парникового эффекта, который нагревает Землю. В результате температура на Венере достигает 870 градусов по Фаренгейту (465 градусов по Цельсию), что более чем достаточно для плавления свинца.
Чарльз К. Чой — автор статей для Space.com и Live Science. Он охватывает все, что связано с человеческим происхождением и астрономией, а также физику, животных и общие научные темы. Чарльз имеет степень магистра гуманитарных наук Университета Миссури-Колумбия, Школу журналистики и степень бакалавра гуманитарных наук Университета Южной Флориды. Чарльз побывал на всех континентах Земли, пил прогорклый чай с маслом яка в Лхасе, плавал с морскими львами на Галапагосских островах и даже взбирался на айсберг в Антарктиде.
История открытия астероидов
Астероиды были открыты случайно: в 1801 году итальянский астроном и священник Джузеппе Пьяцци обнаружил самый большой из них и назвал его Церерой в честь римской богини плодородия. Сейчас он квалифицируется как карликовая планета. С тех пор ученые стали регулярно находить астероиды: ко второй половине XIX века количество зафиксированных объектов перешагнуло за 100, к 1921 году — за 1 тыс., а к 1981 — за 10 тыс. Сейчас это число превышает 800 тыс. В 1980 году была выдвинута гипотеза, что именно падение астероида около 66 млн лет назад привело к вымиранию динозавров.
По предположениям ученых, этот астероид приземлился в районе современной Мексики. Большинство земноводных животных могли погибнуть в течение нескольких часов или дней после падения из-за резкого повышения температуры окружающей среды. Это столкновение могло вызвать необратимые изменения климата, повысить содержание кислоты в атмосфере и изменить состав Мирового океана.
Астроном Владимир Сурдин — о том, погибнет ли человечество от столкновения с астероидом
Устройство и принцип действия[править]
Обсерватория Аресибо
Радиотелескоп состоит из антенной системы и радиоприемного устройства — радиометра. Конструкции антенн отличаются большим разнообразием, что обусловлено очень широким диапазоном длин волн, используемых в радиоастрономии (от 0,1 мм до 1000 м). Для направления антенн в область неба, которая исследуется, их устанавливают обычно на азимутальной монтировке, обеспечивающих повороты по азимуту и высоте (полноповоротные антенны). Существуют также антенны, допускающие лишь ограниченные повороты, и даже полностью неподвижны. Направление приема в антеннах последнего типа (обычно очень большого размера) достигается путем перемещения облучателя, воспринимающего отраженный от антенны радиоизлучение.
Для наблюдения на коротких волнах распространены зеркальные параболические антенны, установленные на поворотных устройствах, служащих для наведения радиотелескопов на источник радиоизлучения; по принципу действия такие радиотелескопы аналогичные оптическим телескопам- рефрактор. Часто используются комбинации ряда зеркальных антенн, соединенных кабельными линиями в единую систему — «решетка». Для наблюдения на длинных волнах используется решетка из большого числа элементарных излучателей — диполь.
Радиотелескоп должен обладать высокой чувствительностью, что обеспечивает надежную регистрацию возможно более слабой плотности потока радиоизлучения, гарноою разрешением, позволяет наблюдать меньшие пространственные детали исследуемых объектов. Минимальная плотность потока ДР регистрируемого определяется соотношением:
ΔP = P / (S√Δft)
где Р — мощность собственных шумов радиотелескопа, S — эффективная площадь (собирающая поверхность) антенны, Δf — полоса частот, t — время накопления сигнала.
Для улучшения чувствительности радиотелескопов увеличивают их собирающую поверхность и применяют малошумящие приемные устройства на основе мазеров, параметрических усилителей и тому подобное. Разрешение q радиотелескопа (в радианах):
q> I / D
где I — длина волны , D — линейный размер апертуры антенны.
Самые зеркальные антенны (диаметром до 100 м на сантиметровых волнах) обладают разрешением около 1 угловой секунды, что сопоставимо с возможностями невооруженного глаза. Трудности создания радиотелескопов больших размеров со сплошным зеркалом вынуждают широко использовать решетки, а для получения двумерного «изображение» — крещатые, кольцевые и другие антенны с незаполненной апертурой.
Первый бинарный пульсар и миллисекундный пульсар
В 1974 году астрофизики Рассел Халс и Джозеф Тейлор открыли пульсар PSR B1913+16, который сегодня известен как двойной пульсар Халса-Тейлора. В своей работе, за которую в 1993 году они были удостоены Нобелевской премии по физике, ученые использовали гигантский радиотелескоп при обсерватории «Аресибо».
Двойной пульсар — это пульсар, соседствующий с белым карликом или нейтронной звездой, которая помогает сбалансировать его массу и направление гравитации. Двойной пульсар PSR B1913+16 находится на расстоянии 20 870 световых лет от Земли и имеет период импульса около 59 миллисекунд, который изменяется примерно на одну тысячную часть каждые 7,75 часа.
wikiwand.com
С другой стороны, миллисекундные пульсары или рециклированные пульсары — это нейтронные звезды с очень быстрым периодом вращения. Первый миллисекундный пульсар был открыт в 1983 году Дональдом Бэкером, Миллером Госсом, Майклом Дэвисом, Карлом Хейлсом и Шринивасом Кулкарни с помощью все того же легендарного радиотелескопа обсерватории «Аресибо». Миллисекундный пульсар, известный как PSR B1937+21, вращается с периодом 0,00155780644887275 секунд или примерно 642 раза в секунду. В течение 20 лет PSR B1937+21 был самым быстрым из известных науке пульсаров.
Что такое планеты? – Planetary Sciences, Inc.
Художественное изображение планет в нашей Солнечной системе. НАСА
Что такое планеты?
Планета (от древнегреческого ἀστὴρ πλανήτης (astēr planētēs), что означает «блуждающая звезда») — астрономический объект, вращающийся вокруг звезды или звездного остатка, достаточно массивный, чтобы его можно было округлить под действием собственной гравитации, но недостаточно массивный, чтобы вызвать термоядерный синтез и очистил соседний регион от планетезималей.
Термин «планета» является древним и связан с историей, наукой, мифологией и религией. Планеты изначально рассматривались многими ранними культурами как божественные или как посланники божеств. По мере развития научных знаний человеческое восприятие планет менялось, включая ряд разрозненных объектов. В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) официально принял резолюцию, определяющую планеты Солнечной системы.
Птолемей думал, что планеты вращаются вокруг Земли в деферентных и эпициклических движениях. Хотя идея о том, что планеты вращаются вокруг Солнца, высказывалась много раз, только в 17 веке эта точка зрения была подтверждена данными первых телескопических астрономических наблюдений, проведенных Галилео Галилеем. Тщательно проанализировав данные наблюдений, Иоганн Кеплер обнаружил, что орбиты планет были не круговыми, а эллиптическими.
Планеты обычно делятся на два основных типа: большие газовые гиганты с низкой плотностью и меньшие каменистые земные объекты. Согласно определениям МАС, в Солнечной системе восемь планет. В порядке увеличения расстояния от Солнца это четыре земных объекта: Меркурий, Венера, Земля и Марс, затем четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Шесть планет вращаются вокруг одного или нескольких естественных спутников.
Кроме того, МАС принимает пять карликовых планет, и многие другие находятся на рассмотрении, а также сотни тысяч малых тел Солнечной системы. С 1992 были обнаружены сотни планет вокруг других звезд («внесолнечных планет» или «экзопланет») в Млечном Пути.
Ответы 3-4 класс
На рисунке показано старинное сооружение – замок Ураниборг, построенный в 1576 году. Это был настоящий храм науки, поскольку в нём проводились…
А демонстрации научных фильмов.
Б астрономические исследования.
В языческие ритуалы.
Г вручения учёным денежных премий.
Кулответ: Б — астрономические исследования
В некоторых больших телескопах в качестве зеркала используют поверхность жидкого металла. Что это за металл?
А Ртуть.
Б Чугун.
В Золото.
Г Медь.
Кулответ: А — Ртуть
Какую роль выполняют сферические башни астрономических обсерваторий, внутри которых расположен телескоп?
А Поддерживают комфортную для астрономов температуру.
Б Защищают астрономов от насекомых и других «непрошеных гостей».
В Обеспечивают необходимое затемнение телескопов.
Г Защищают телескоп от осадков, ветра и других атмосферных явлений.
Кулответ: Г — Защищают телескоп от осадков, ветра и других атмосферных явлений
Свет от звёзд до Земли идёт так долго, что в телескопы можно увидеть процессы, которые происходили со звёздами миллионы лет назад. Из-за этого телескопы иногда называют…
А машинами времени.
Б телевизорами.
В старинными часами.
Г гадальными картами.
Кулответ: А — машинами времени
Современные учёные создали настолько эффективные солнечные батареи, что они могут создавать электрический ток не только днём при свете яркого Солнца, но и безоблачной ночью при постоянном свечении…
А молний.
Б медуз.
В Луны.
Г метеоритов.
Кулответ: В — Луны
На фотографиях показаны фрагменты двух сооружений, предназначенных для выполнения одной и той же функции. Какой?
А Выработка электроэнергии.
Б Катание людей.
В Добыча полезных ископаемых.
Г Разгон туч.
Кулответ: Б — Катание людей
Некоторые здания строят настолько высокими, что их крыши оказываются дальше от поверхности земли, чем…
А облака.
Б Солнце.
В небо.
Г Луна.
Ответ: А — облака
На какой картинке показан кран для подъёма наиболее тяжёлых грузов?
Кулответ: А
Показанное на фотографии здание было по-строено в 1884 году, и его башня отличалась значительной высотой по сравнению с окружающими домами. По замыслу архитектора, строение должно было служить…
А сотовой вышкой.
Б пожарной частью.
В троллейбусным депо.
Г маяком.
Кулответ: Б — пожарной частью
Известно, что сталь при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. С учётом этого выберите правильное утверждение о свойствах показанного на фотографии стального сооружения.
А Его размеры зимой и летом одинаковы.
Б Его высота летом больше, чем зимой.
В Его ширина зимой больше, чем летом.
Г Его масса летом больше, чем зимой.
Кулответ: Б — Его высота летом больше, чем зимой
Из предложенного перечня выберите сооружение, созданное человеком.
А Муравейник.
Б Медвежья берлога.
В Пасечный улей.
Г Ледяной торос.
Кулответ: В — Пасечный улей
История и развитие[править]
Радиоизлучение космического происхождения на волне 14,6 м впервые было зарегистрировано К. Янским (США) в 1931 году с помощью антенны, предназначенной для исследования радиопомех от молний. После того, для его принятия создали оборудования различных систем. Первый радиотелескоп построил Гроут Ребер (англ. Grote Reber), радиолюбитель с Уиттон (Иллинойс, США) в 1937 году на заднем дворе своих родителей. Его аппарат имел параболическую форму антенны диаметром 9 м. С его помощью Грот наметил звездную карту в радиодиапазоне на которой выделялись центральные области Млечного пути и «яркие» объекты Лебедь A (Cyg A) и Кассиопея A (Cas A). Быстрое развитие радиотелескопии начался в 40-х годах. В Австралии в 1948 был сооружен первый радиоинтерферометр, а в 1953 — первый крестообразный радиотелескоп. Большой полноповоротный параболоид диаметром 76 м впервые был построен в Великобритании в . Принцип получения изображения с высоким разрешением методом последовательного синтеза апертуры развивается с 1956 года в Кембридже. В 1967 в США и Канаде проведены первые наблюдения на интерферометрах с независимым записи сигналов и сверхбольшими базами. До 1975 лучше точность полноповоротные параболоиды установлено на радиоастрономических обсерваториях в Эффельсберге, Пущине и Симизи, на Китт-Пик.
Радиотелескоп с неподвижной сферической чашей сооружен в кратере вулкана в Аресибо (Пуэрто-Рико) (диаметр 300 м, минимальная длина волны 10 см). Имеет очень большую собирающую поверхность и используется как локатор для картографирования планет.
Представление о небесных телах и их системы чрезвычайно обогатились после того, как начали изучать их радиоизлучение.
Космические аппараты «Пионер» и «Вояджер»
Одной из самых амбициозных программ НАСА стало исследование отдаленных районов Солнечной системы, находящихся за поясом астероидов. Именно там проходят орбиты планет-гигантов, о которых к началу 70-х гг. XX в. было известно крайне мало.
Для исследования этих планет было построено две станции, «Пионер-10» и «Пионер-11», которые отправились в космос в 1972 и 1973 гг. «Пионер-10» стал первым аппаратом, который пересек пояс астероидов, пролетел мимо Юпитера и передал на Землю фотографии этой самой большой в нашей системе планеты. В 1973 г. станция приблизилась к Юпитеру на расстояние 132 тыс. км. Она подтвердила, что планета состоит из легких элементов — водорода, гелия — и не имеет твердой поверхности.
Большое красное пятно на Юпитере. Фотография «Вояджер-1», 1979 г.
К удивлению ученых, измерения показали, что планета отдает тепла в 2,5 раз больше, чем получает от Солнца. В следующем году мимо Юпитера пролетела станция «Пионер-11», которая передала на Землю более четкие снимки его облачного покрова. Но главной целью был Сатурн. Как и Юпитер, это гигантское небесное тело является газовой планетой, не имеющей твердой поверхности.
В 1979 г. «Пионер-11» пролетел на расстоянии 20 тыс. км от планеты, передал на Землю фотографии планеты и продолжил свой путь в дальний космос. Обе станции оставались на связи с Землей до конца XX в. Последний сигнал от «Пионера-10» был получен в 2003 г. Вскоре ученые обнаружили, что после выхода за орбиту Плутона скорость обеих АМС замедляется, а их траектории отклоняются в сторону Солнца. Этот феномен, который был назван «эффектом Пионера», объясняют воздействием собственного теплового излучения аппаратов, которое стало оказывать на них заметное влияние только при большом удалении от Солнца.
«Парад планет» в конце 70-х гг. XX в. создал уникальную возможность облететь все внешние планеты Солнечной системы, за исключением Плутона. С этой целью НАСА построило две одинаковых станции — «Вояджер-1» и «Вояджер-2», стартовавшие в 1977 г. Аппараты передали на Землю уникальные кадры движения облаков в верхнем слое атмосферы Юпитера. Оказалось, что он, как и Сатурн, имеет кольца, а на одном из его спутников — Ио, были обнаружены действующие вулканы. С интервалом в год станции пролетели мимо Сатурна. Они выяснили, что кольца планеты состоят не из нескольких крупных образований, а из тысяч узких колечек. «Вояджер-1» прошел вблизи Титана, единственного спутника в нашей системе с плотной атмосферой. Ученые установили, что атмосфера спутника состоит из азота.
Космический аппарат «Вояджер»
Затем «Вояджер-1» отправился за пределы Солнечной системы, а «Вояджер-2» взял курс на Уран и достиг этой гигантской газовой планеты в 1986 г. Станция сделала первые и единственные на сегодня снимки Урана с близкого расстояния и открыла 10 новых спутников планеты. Через 3 года «Вояджер-2» пролетел мимо Нептуна — четвертой по величине газовой планеты Солнечной системы, передав на Землю бесценные фотографии.
Первый изобретатель
Телескопические устройства появились в семнадцатом веке. Однако по сей день ведутся дебаты, кто изобрел телескоп первым — Галилей или Липперсхей. Эти споры связаны с тем, что оба ученых примерно в одно время вели разработки оптических устройств.
В 1608 году Липперсхей разработал очки для знати, позволяющие видеть удаленные объекты вблизи. В это время велись военные переговоры. Армия быстро оценила пользу разработки и предложила Липперсхею не закреплять авторские права за устройством, а доработать его так, чтобы в него можно было бы смотреть двумя глазами. Ученый согласился.
Новую разработку ученого не удалось удержать втайне: сведения о ней были опубликованы в местных печатных изданиях. Журналисты того времени назвали прибор зрительной трубой. В ней использовалось две линзы, которые позволяли увеличить предметы и объекты. С 1609 года в Париже вовсю продавали трубы с трехкратным увеличением. С этого года какая-либо информация о Липперсхее исчезает из истории, а появляются сведения о другом ученом и его новых открытиях.
Примерно в те же годы итальянец Галилео занимался шлифовкой линз. В 1609 году он представил обществу новую разработку — телескоп с трехкратным увеличением. Телескоп Галилея имел более высокое качество изображения, чем трубы Липперсхея. Именно детище итальянского ученого получило название «телескоп».
В семнадцатом веке телескопы изготавливались голландскими учеными, но они имели низкое качество изображения. И только Галилею удалось разработать такую методику шлифовки линз, которая позволила увеличить четко объекты. Он смог получить двадцатикратное увеличение, что было в те времена настоящим прорывом в науке. Исходя из этого невозможно сказать, кто изобрел телескоп: если по официальной версии, то именно Галилео представил миру устройство, которое он назвал телескопом, а если смотреть по версии разработки оптического прибора для увеличения объектов, то первым был Липперсхей.
Характеристики телескопов
Многие покупают оптические аппараты для наблюдений за космическими телами
При выборе устройства важно знать не только то, что такое телескоп, но и то, какими характеристиками он обладает
- Увеличение. Фокусное расстояние окуляра и объекта — это кратность увеличения телескопа. Если фокусное расстояние объектива два метра, а у окуляра — пять сантиметров, то такое устройство будет обладать сорокакратным увеличением. Если окуляр заменить, то увеличение будет другим.
- Разрешение. Как известно, свету свойственны преломление и дифракция. В идеале любое изображение звезды выглядит как диск с несколькими концентрическими кольцами, называемыми дифракционными. Размеры дисков ограничены только возможностями телескопа.
Космический аппарат «Галилей»
«Пионеры» и «Вояджеры» на огромной скорости пролетали мимо Юпитера. Но чтобы серьезно изучить планету, необходимо было «повесить» на ее орбиту станцию и отправить в ее атмосферу спускаемый аппарат.
Космический аппарат «Галилей»
С этой задачей справился аппарат НАСА «Галилей», стартовавший в 1989 г. В декабре 1995 г. станция вышла на юпитерианскую орбиту. За пол года до этого от орбитального блока отделился спускаемый аппарат и самостоятельно направился к планете. В течение часа СА погрузился в атмосферу Юпитера на глубину 130 км, где окружающая температура достигла 150 °С при скорости ветра 700 км/ч, после чего прекратил работу. Внутренние слои атмосферы оказались намного более активными, чем ожидалось, и спускаемый аппарат был поврежден давлением. Но за это время он успел передать бесценные для ученых данные.
АМС «Галилей» оставалась на орбите в течение 8 лет. Она передала на Землю сведения о динамике атмосферы Юпитера, его радиационных магнитных полях и множество цветных фотографий. Анализируя полученные материалы, исследователи предположили, что планета состоит из жидкого металлического водорода, вращающегося вокруг твердого ядра в 10-15 раз тяжелее Земли.
Астроном Г. Галилей
Периодически меняя свою орбиту, АМС смогла поочередно приближаться к четырем самым крупным спутникам планеты. Оказалось, что под ледяной поверхностью Европы находится океан жидкой воды глубиной до 100 км. Предполагается, что вода есть в недрах Ганимеда и Каллисто. Более того, сегодня ученые не исключают, что в океанах Европы может существовать жизнь.
Межпланетная станция «Юнона»
В августе 2011 г. к Юпитеру стартовала станция «Юнона», которая вышла на орбиту планеты летом 2016 г. Этот космический аппарат займется изучением полярных областей планеты, исследованием гравитационного и магнитного полей, состава атмосферы. Также «Юнона» проверит гипотезу о наличии у Юпитера твердого ядра.
Сборка космического аппарата «Юнона»
Первые радиотелескопы
Начало — Карл Янский
Копия радиотелескопа Янского
История радиотелескопов берёт своё начало в 1931 году, с экспериментов Карла Янского на полигоне фирмы Bell Telephone Labs. Для исследования направления прихода грозовых помех он построил вертикально поляризованную однонаправленную антенну типа полотна Брюса. Размеры конструкции составляли 30.5 м в длину и 3.7 м в высоту. Работа велась на волне 14.6 м (20.5 МГц). Антенна была соединена с чувствительным приёмником, на выходе которого стоял самописец с большой постоянной времени.
Запись излучений, полученная Янским 24 февраля 1932 года. Максимумы (стрелки) повторяются через 20 мин. — период полного оборота антенны.
«… постоянного шипения неизвестного происхождения»«… трудно отличить от шипения, вызываемого шумами самой аппаратуры. Направление прихода шипящих помех меняется постепенно в течение дня, делая полный оборот за 24 часа»
Янский сознавал, что прогресс в радиоастрономии потребует антенн больших размеров с более острыми диаграммами, которые должны быть легко ориентируемы в различных направлениях. Он сам предложил конструкцию параболической антенны с зеркалом 30.5 м в диаметре для работы на метровых волнах. Однако его предложение не получило поддержки в США.
Второе рождение — Гроут Ребер
Меридианный радиотелескоп Гроута Ребера
В 1937 году Гроут Ребер, радиоинженер из Уэтона (США, штат Иллинойс) заинтересовался работой Янского и сконструировал в заднем дворе дома своих родителей антенну с параболическим рефлектором диаметром 9,5 м. Эта антенна имела меридианную монтировку, то есть была управляема лишь по углу места, а изменение положения лепестка диаграммы по прямому восхождению достигалось за счёт вращения Земли. Антенна Ребера была меньше, чем у Янского, но работала на более коротких волнах, и её диаграмма направленности была значительно острее. У антенны Ребера луч имел коническую форму с шириной 12° по уровню половинной мощности, в то время как у луча антенны Янского была веерообразная форма шириной 30° по уровню половинной мощности в наиболее узком сечении.
Весной 1939 года Ребер обнаружил на волне 1,87 м (160 МГц) излучение с заметной концентрацией в плоскости Галактики и опубликовал некоторые результаты.
Радиокарта небосвода, полученная Гроутом Ребером в 1944 г.
Большого Пса
После Второй мировой войны были сделаны существенные технологические улучшения в области радиоастрономии учёными в Европе, Австралии и США. Таким образом начался расцвет радиоастрономии, который привёл к освоению миллиметровых и субмиллиметровых длин волн, позволяющих достичь значительно больших разрешений.
Межпланетные станции «Венера»
В середине XX в. многие верили, что на Венере, постоянно покрытой облаками, которые мешают рассмотреть ее поверхность, существует жизнь. Мало кто предполагал, что за непрозрачной атмосферой скрываются самые экстремальные условия в Солнечной системе.
Первый успешный полет советский станции к Венере состоялся в 1966 г. «Венера-2» пролетела мимо планеты, а «Венера-3» благополучно отправила спускаемый аппарат в ее атмосферу, став космическим аппаратом, став первым рукотворным устройством, который достиг поверхности соседней планеты. В следующем году ее достигла станция «Венера-4». СА отделился от главного модуля и обе части станции начали спуск на ночной стороне поверхности. На высоте 26 км парящий под куполом парашюта спускаемый аппарат стал передавать телеметрические данные. В течение 96 минут на Земле получали бесценную информацию о свойствах венерианской атмосферы. За время передачи температура вокруг СА увеличилась до 271°C, давление возросло до 18 атмосфер, и связь с аппаратом прервалась.
Вымпел СССР, доставленный на Венеру АМС «Венера-4» в 1967 г.
В 1969 г. на Венеру отправились станции «Венера-5» и «Венера-6» с усовершенствованными спускаемыми аппаратами, которые должны были сесть на ночной стороне планеты. Но, как в прошлый раз, оба СА были раздавлены страшным давлением еще в полете. Конструкторы учли все особенности неприветливой планеты, и 25 декабря 1970 г. СА «Венера-7» наконец совершил мягкую посадку на Венеру. Спустя 5 лет к планете отправились новые станции, «Венера-9» и «Венера-10». Они состояли из СА и орбитального модуля, который, в отличие от предыдущих станций, оставался в космосе и служил для связи с Землей. Обе станции после посадки проработали почти час и передали первые черно-белые фотографии венерианской поверхности. В 1982 г. «Венера-13» и «Венера-14» провели серию самых сложных исследований за всю историю изучения планеты. Оказалось, что облака, покрывающие планету, состоят из серной кислоты.
Кроме того, были получены цветные фотографии поверхности и неба Венеры. А в 1983 г. «Венера-15» и «Венера-16» при помощи радиолокационных системам в течение нескольких месяцев картографировали Венеру.
Панорамы поверхности Венеры, полученные со спускаемого аппарата станции «Венера-14»
Планы возврата
Первые попытки осуществить сбор и привезти образцы с Марса были предприняты ещё в Советском Союзе в 1975 году, но она была отменена из-за не однократных отказов ракеты N1. Следующий полёт был запланирован на 1979 год, который отменили из-за сложности и технических проблем. Каждая попытка, даже неудачная, подготавливала благоприятную почву для развития следующих. Благодаря этому были сделаны первые шаги в освоении этой сферы знаний.
На протяжении десятилетий учёные выступали за возвращение геологических образцов. Одни планы сменялись другими. По ряду причин миссии отменяли, появлялись новые проекты:
SCIM «Сбор образцов для исследования Марса»
SCIM стал недорогим проектом — это программа миссии по возвращению марсианского грунта с пониженным риском и затратами, которая была предложена компанией Mars Scout. Проект позволит доставить, образцы мельчайших частиц пыли и воздуха проходя через атмосферу на высоте около 40 км над поверхностью планеты во время сбора, исключая выход на орбиту или посадку. Проект стал одним из четырёх финалистов, запуск отложен до 2024 года в пользу других приоритетных миссий.
https://youtube.com/watch?v=7WorhUTyURg%3F
План космические агентства США и Европы
Концепция совместной миссии NASA и EKA по проект ExoMars, конечной целью которой являлось возвращение образцов, не суждено было сбыться по ряду причин:
- Отмена кеширующего марсохода MAX-C из-за бюджетных ограничений.
- Выхода NASA из проекта ExoMars.
Такая ситуация отодвинула миссию на не определённый срок.
Сотрудничество возобновилось в 2018 году, а в апреле 2020 была представлена новая концепция обновлённой миссии:
- Персевирэнс будет собирать образцы и оставит их на поверхность для последующего извлечения.
- В июле 2026 года отправят к Марсу спускаемый аппарат с восходящей ракетой разработанной NASA и марсоход Sample Fetch Rover для сбора образцов предоставленный ЕКА. Они спустятся в кратер Езеро, где новый марсоход соберёт спрятанные образцы и транспортирует их на восходящую ракету.
- После загрузки контейнера с образцами марсианская восходящая ракета будет запущена весной 2029 году на орбиту Марса.
- Созданный EKA орбитальный аппарат запустят в октябре 2026 году, к июлю 2028 года он займёт надлежащую орбиту, заберёт контейнер с пробами на орбите и вернёт его на Землю в 2031 году.
https://youtube.com/watch?v=n0qu5BWsKw0%3F
Рассматриваемые варианты NASA
На рассмотрение NASA было представлено три варианта проекта возврата образцов породы с Марса:
- Поездка с одним запуском. Силовая установка с плазменно реактивным двигателем, работающая на солнечной энергии могла бы позволить запустить все аппараты за один запуск. Используя двигатель Холла потребовалось бы меньше топлива, что позволило бы запустить спускаемый и возвращаемый космический аппарат вместе.
- Полёт с двумя запусками. В данном проекте планируется осуществить два запуска с промежутком около четырёх лет. Первый доставит орбитальный аппарат, второй предназначен для посадочного модуля. Именно второй запуск будет включать в себя марсианский восходящий аппарат.
- Поездка в три запуска. Наиболее эффективной выглядит миссия при разделении возвращения образцов грунта на три этапа. При данном развитии марсоход по сбору образцов почвы запускается отдельно, чтобы по приземлению на поверхность сделать анализ и добыть пробы в период не меньше пяти ста солей (определение марсианских дней). Через четыре года планируется запуск орбитального аппарата, в след за которым отправится аппарат для спуска и восхождения на Марс. Полномасштабный вездеход должен быть заменён на более простой для исполнения одной только функции – изъятие контейнера с образцами марсианского грунта и возвращение в основной модуль для загрузки на МВА.
https://youtube.com/watch?v=bZtrdVwylNk%3F
В ходе обсуждений было принято решение воспользоваться проектом трёхступенчатого запуска. Так как благодаря разделению задач снижается риск потерять все образцы и аппараты разом. Кроме того позволяет избежать на затраты разработки и испытания ещё одной системы посадки с нуля. А возобновлённое сотрудничество с EKA, и распределение обязанностей уменьшают стоимость миссии для каждой заинтересованной стороны.