|
Американцы подошли к разгадке тайны автоматической стыковки
Во вторник NASA впервые проведет полевые испытания космического робота на орбите Земли, сообщается на сайте газеты Washington Post. Беспилотный аппарат в течение 20 часов будет проводить маневры по сближению и имитации стыковки с военным спутником.
Аппарат Демонстрационной технологии автоматической стыковки (DART) будет поднят на высоту 12,2 километра самолетом Stargazer L1011 с авиабазы Вандерберг в Калифорнии. Над Тихим океаном произойдет отделение капсулы с аппаратом и ракета-носитель Pegasus поднимет ее на орбиту, где на высоте 765 километров находится военный спутник.
DART размером приблизительно 2 х 1 метр совершит на орбите ряд маневров по сближению со спутником. Все операции будут выполняться полностью автоматически без вмешательства с земли. Максимальное сближение со спутником составит 5 метров. В ходе испытаний предстоит проверить работу лазерного сенсора, предназначенного для автоматической стыковки с различными космическими объектами.
В перспективе космические роботы будут доставлять на орбиту грузы и производить различные ремонтные работы без участия человека. В частности, NASA намерено использовать их при освоении Луны и Марса. На сентябрь 2006 года намечено провести первую автоматическую стыковку космического робота со спутником по программе Orbital Express. Если все будет нормально, то в 2007 году беспилотный аппарат будет использован для ремонта орбитального телескопа Hubble.
Разработка космических роботов была ускорена после гибели шаттла "Коламбиа" в прошлом году. Ранее все операции по стыковке и ремонту проводились только при непосредственном участии астронавтов.
Россия давно уже использует беспилотный грузовой корабль "Прогресс" для доставки грузов на космические станции, сближение и стыковку с которыми он осуществляет в автоматическом режиме.
Для миссии на Плутон не успевают сделать научное оборудование
Американское космическое агентство NASA за последние годы несколько раз вписывало в свои планы миссию по отправке исследовательского зонда к Плутону и вычеркивало ее оттуда. Наконец после долгих дебатов и предупреждений научного сообщества о том, что запуск зонда к Плутону нужно провести в 2006 году (иначе будет поздно), NASA всерьез принялось за финансирование этого проекта.
Однако, если судить по тому, какими темпами идет разработка и изготовление комплектующих для зонда New Horizons Mission to Pluto, поводов для беспокойства о судьбе проекта остается довольно много. Юго-западный исследовательский институт и Лаборатория прикладной физики из Университета Джонса Хопкинса, получившие заказы на изготовление большей части научного оборудования, уже выполнили свою часть работы. Но зато на несколько месяцев от графика отстает компания Ball Aerospace, которая должна поставить комплект приборов с кодовым названием Ralph, которые предназначаются для формирования изображения. Недавно руководство проекта решило разорвать контракт с Ball Aerospace и передать производство приборов другой компании. Однако, как сообщается, Ball Aerospace отказывается выполнить это решение. А это ставит под угрозу планы запуска зонда New Horizons Mission to Pluto в 2006 году. Это может привести к тому, что зонд прибудет к Плутону на 4 года позже запланированного срока, а это повлечет перерасход в 100 млн дол. по сравнению с утвержденной сметой (это в 5 раз больше, чем было заплачено за разработку комплекта аппаратуры Ralph).
У Млечного пути обнаружена новая галактика-компаньонка?
Большинство звезд в нашей галактике Млечный путь располагаются в пределах тонкого диска чечевичной формы. Правда, у Млечного пути, как и у других спиральных галактик, есть так называемое гало - окружающее галактический диск рассеянное сферическое скопление звезд.
Недавние наблюдения показали, что это гало, возможно, состоит из небольших галактик-компаньонок, разорванных на куски за время своего движения вокруг Млечного пути. Одной из таких галактик-компаньонок, возможно, является недавно обнаруженное шаровое звездное скопление, получившее название Willman 1 (в каталоге - SDSSJ1049+5103). Его нашли во время работы по проекту составления звездного каталога Sloan Digital Sky Survey при исследовании области неба размером с полную луну в созвездии Большой Медведицы.
Willman 1 - это очень тусклый объект, его светимость примерно в 200 раз меньше, чем любой другой известной галактики. Астрономы полагают, что Willman 1 - это новый тип шарового звездного скопления. По слабости свечения с ним могут соперничать только три из ранее известных шаровых скоплений, но все они имеют намного более высокую плотность, чем Willman 1. Ученые считают, что если Willman 1 действительно является шаровым скоплением, то, скорее всего, его сейчас рвет на части своим гравитационным полем наш Млечный путь.
По идее, шаровые звездные скопления и карликовые галактики по своим размерам не сильно отличаются друг от друга. Но в галактиках, как правило, содержится довольно много темной материи. Поэтому астрономам теперь предстоит в первую очередь определить, есть ли темная материя в Willman 1.
Если окажется, что Willman 1 на самом деле является карликовой галактикой, то может пролить свет на процесс формирования нашего Млечного пути. Согласно существующей модели "холодной темной материи" наша галактика окружена сотнями сгустков темной материи размером в несколько сотен световых лет каждый, и в каждом таком сгустке, возможно, находится по одной карликовой галактике.
Пока в окрестностях Млечного пути обнаружено 11 карликовых галактик, которые спутниками нашей галактики. Возможно, в сгустках темной материи есть галактики, содержащие очень мало звезд, и тогда их будет очень трудно обнаружить.
Если же Willman 1 является шаровым звездным скоплением, то, возможно, оно попало в окрестности нашей галактики "верхом" на одной из карликовых галактик-компаньонок.
Но в любом случае Willman 1 может оказаться одним из строительных блоков для нашего Млечного пути.
Завитушки на Сатурне
Этот снимок Сатурна был сделан узкоугольной камерой зонда Cassini 9 октября этого года с расстояния 5,9 млн км. На камеру был установлен ИК-фильтр, соответствующий длине волны 889 нм. В кадр попал фрагмент поверхности облаков Сатурна, точнее граница между двумя полосами облаков и турбулентные завихрения на этой границе. Такая картина является характерной для случая нестабильности Кельвина-Гельмгольца, когда соприкасаются друг с другом два потока разной плотности, движущиеся с разными скоростями. В атмосфере Сатурна (и других планет, относящихся к классу газовых гигантов) есть несколько широких полос облаков, которые движутся в разные стороны и имеют разные температуры. Взаимодействие потоков газа приводит к тому, что на границе появляются турбулентные завихрения, которые и запечатлел зонд Cassini на Сатурне.
Подтверждён "эффект скручивания", предсказанный в теории относительности
Спустя одиннадцать лет наблюдений за двумя искусственными спутниками Земли сотрудники университета в Лечче (Апулия, восточная Италия), пришли к выводу, что эти объекты смещаются по орбите каждый год примерно на два метра в силу того, что сама структура околоземного пространства закручивается вокруг вращающейся планеты.
Та же группа исследователей в конце 90-ых годов опубликовала предварительные результаты своих исследований. Буквально на днях были обнародованы намного более точные результаты.
Эффект скручивания (frame dragging) был предсказан в 1918 году австрийскими физиками Йозефом Лензе и Хансом Тиррингом, которые отталкивались в своих выкладках от теории относительности Альберта Эйнштейна.
Согласно их выводам, любой объект, обладающий массой, искривляет пространственно-временной континуум вокруг себя, в точности так же, как тяжёлые предметы могут деформировать растянутую простыню. Если объект, обладающий массой, ещё и вращается, он наводит на структуру пространства-времени соответствующие спиралеобразные искажения, то есть скручивает и само пространство-время, и наводит искажения на другие массивные объекты вокруг себя.
Именно из этого итальянские физики и исходили, когда проводили свои эксперименты. Команда под руководством Иньяцио Чуфолини проанализировала отражения лазерных лучей от поверхности двух спутников - Lageos и Lageos 2. Оба являются просто металлическими болванками - сферами диаметром 0,6 м с покрытием, обладающим высокой отражательной способностью. Никакой электронной начинки у этих спутников нет.
Исследователи утверждают, что полученные ими результаты по смещению объектов по орбите под воздействием эффекта скручивания, на 99% соответствуют предсказанным величинам (при погрешности до 10%).
Все подробности доклада можно прочитать в номере журнала Nature, увидевшем свет 21 октября.
Характерно, что впервые признаки эффекта закручивания астрономы пронаблюдали возле чёрных дыр, объектов, как правило, многократно более массивных, чем Земля. В частности, в 1997 году, исследователи обнаружили, что газ, по спирали втягивающийся в жерло чёрной дыры, подвергается прецессии, т.е. заметно подрагивает наподобие волчка. Объяснить это можно, опираясь на представления о базовой механике процессов, происходящих вокруг чёрной дыры.
А ещё раньше, в 1996 году, Чуфолини и его коллеги обнаружили первые признаки воздействия эффекта скручивания на вышеупомянутые два спутника. Тогда, впрочем, точность выкладок учёных оставляла желать лучшего, в том числе, в силу недостатка научной информации о несимметричном, как выясняется, гравитационном поле Земли. Точностью результатов своих последних расчётов Чуфолини и его соратники обязаны, во многом, карте гравитационного поля нашей планеты, составленной в 2002 году спутником GRACE.
Странное движение звезд в окрестностях Солнца
До сих пор считалось, что Солнце и ближайшие к нему звезды движутся по почти круговой орбите вокруг центра нашей галактики Млечный путь. Однако группа европейских астрономов, используя данные, полученные с космического телескопа Hipparcos, обнаружила несколько групп звезд, которые движутся не так "как полагается". Их либо сносит к центру галактики, либо в противоположную сторону. И таких звезд довольно много: из всех звезд, расположенных на расстоянии до 1000 световых лет от Солнца, их около 20% (напомним, что само Солнце находится на расстоянии около 25 тыс. световых лет от центра Млечного пути).
Причем оказалось, что звезды, которые по характеристикам своего движения относятся к одной группе, в общем-то, больше не имеют ничего общего: возраст и масса у них могут быть самые разные. Ученые полагают, что необычные траектории движения этих звезд объясняются тем, что когда-то они получили "удар" от одного из спиральных рукавов Млечного пути.
Конечно, спиральный рукав - это не твердая конструкция, способная "дать пинка" тому, что попадается под руку. Это совокупность областей, где звезды и межзвездный газ имеют относительно более высокую плотность. Такая "волна плотности" сжимает попадающиеся на пути облака газа и при этом создаются условия для рождения новых звезд. Кроме того, эта "волна плотности" может исказить траекторию движения уже существующих звезд. После прохождения такой волны многие звезды начинают двигаться как бы в потоке в одном направлении.
Исследования за окрестными звездами показали, что Солнце находится на пересечении нескольких таких потоков звезд, в каждом из которых есть звезды, имеющие разное происхождение и разный химический состав.
Существование таких потоков может также влиять на процессы формирования планетных систем у соседних звезд. Известно, что звезды, имеющие планеты, образуются главным образом в плотных газовых облаках с высоким содержанием металлов, а таких облаков больше всего в центральных областях Млечного пути. Таким образом, существование потоков звезд распространяющихся во внешние области нашей галактики может объяснить факт наличия планет у звезд, находящихся, как и наше Солнце, на периферии Млечного пути. Их просто в свое время подтолкнул один из спиральных рукавов галактики и они вместе со своими планетами улетели на несколько тысяч световых лет от места своего рождения.
Отметим еще, что данные о движении звезд были получены в результате четырехлетней работы космического телескопа Hipparcos (с 1989 до 1993 года). С его помощью были измерены расстояния и параметры движения более сотни тысяч звезд, расположенных на расстоянии не дальше 1000 световых лет от Солнца. К этим данным были также добавлены результаты наблюдений звезд в наземные телескопы и в итоге удалось составить трехмерную картину движения соседних звезд.
Американские марсоходы преподносят новые сюрпризы
Американские марсоходы Spirit и Opportunity продолжают работать на Марсе, несмотря на то, что свою миссию они уже выполнили. Впрочем, возраст даёт о себе знать: оба аппарата работают уже не так стабильно, как прежде.
Как сообщается на сайте Национального аэрокосмического агентства США (NASA), у аппарата Spirit возникли новые проблемы с управляемостью. Напомним, что в начале нынешнего месяца у этого исследовательского робота отказали два сервопривода, отвечающих за поворот колес. Такие приводы имеются у каждого из передних и задних колес, а их включение осуществляется при помощи соответствующих реле. Однако, по неустановленной пока причине, во время маневра 1 октября сервоприводы правого переднего и левого заднего колеса не включились, что не позволило выполнить запланированный поворот. Примечательно, что проблема с управляемостью у марсохода Spirit исчезла также неожиданно, как появилась, и впоследствии аппарат успешно преодолел несколько метров поверхности Красной планеты. Аномалия вновь проявилась 13 октября, и с тех пор Spirit периодически отказывается выполнять маневры.
Зато второй марсоход, Opportunity, недавно приятно порадовал ученых, увеличив выработку электроэнергии при помощи своих солнечных батарей. С момента приземления на Марсе исследовательский робот генерировал порядка 900 ватт-часов энергии в сутки. Однако из-за пыли, оседающей на солнечных батареях, и уменьшения продолжительности дня на Марсе в июле Opportunity производил лишь 400 ватт-часов энергии в сутки. Но в октябре данный показатель неожиданно вырос до 700 ватт-часов в сутки, что, по мнению ученых, связано с резким порывом ветра, сдувшим часть пыли с батареи марсохода.
Следует добавить, что изначально миссии Spirit и Opportunity были рассчитаны на три месяца, а основная научная программа аппаратов завершилась еще в апреле. Теперь марсоходы работают по дополнительной программе, которая, предположительно, продлится полгода.
К появлению человека могла привести вспышка сверхновой звезды 2,8 млн лет назад
Взрыв сверхновой звезды примерно 2,8 млн лет назад изменил климат на Земле и, возможно, стал одной из причин появления современного человека.
К такому смелому выводу пришла группа австралийских и германских специалистов на основе длительного изучения древнейших отложений на дне восточной части Тихого океана, которые в неприкосновенности сохраняют в себе "отпечатки" доисторических эпох.
Первоначальные изыскания были проведены в районе 9 градуса северной широты и 146 градуса западной долготы на глубине 4830 метров, сообщает во вторник агентство Kyodo.
Еще в 1976 году германское исследовательское судно взяло там образцы отложений ферромарганца, которые нарастают по несколько миллиметров за миллион лет. В слое, возникшем примерно 2,8 млн лет назад, специалисты обнаружили обильное присутствие изотопа железа, который сам не возникает на Земле, но в огромных количествах образуется при взрывах сверхновых звезд, передает ИТАР-ТАСС.
Исходя из его количества, исследователи предположили, что в то время мощный взрыв произошел в нескольких десятках парсеков от нашей планеты. После этого на протяжении нескольких сотен тысяч лет она подвергалась активной бомбардировке космическими частицами.
Интенсивность космического излучения возросла тогда примерно на 15 проц. По мнению экспертов, это могло способствовать формированию мощной полосы плотных облаков в нижних слоях атмосферы, которые наглухо закрыли поверхность Земли от солнечных лучей.
В результате стала резко падать температура, в Северном полушарии начался ледниковый период, а в Африке резко изменилась растительность и животный мир. В конечном итоге все это могло повлиять на появление там отдаленных предков современного человека 2,5 млн лет назад.
Первый запуск шаттла после долгосрочного перерыва намечен на май-июнь 2005 года
Глава NASA Шон О'Киф на прошедшей 24 октября в ЦУП в городе Королеве пресс-конференции оптимистично оценил будущее пилотируемой космонавтики. "Будущее для пилотируемой космонавтики выглядит очень привлекательно", - сказал он. О'Киф отметил, что в мае-июне 2005 года намечен первый запуск шаттла после долгосрочного перерыва, вызванного катастрофой шаттла "Колумбия".
В рамках этого полета планируется стыковка с МКС, а также изучение всех возможностей космического челнока. По словам главы NASA, экипаж из семи астронавтов проведет на МКС около десяти дней. Командиром корабля будет женщина - полковник ВВС США Айлин Коллинз. Это ее четвертый полет и во второй раз она будет командиром. В программе полета помимо стыковки с МКС предполагается выполнить три выхода в открытый космос.
Также глава NASA сообщил, что в настоящее время идет работа по программе "Созвездие", в рамках которой планируется разработать новый пилотируемый исследовательский корабль для дальнейшего изучения космического пространства за пределами земной орбиты. Этот корабль будет использоваться для полетов на Луну и на Марс. Уже в 2008 году планируется осуществить первый запуск непилотируемого прототипа корабля.
Помимо этого Шон О'Киф подчеркнул большую роль России в обеспечении работоспособности МКС, а также заявил, что в данный момент обсуждается возможность участия российских специалистов в разработке автоматических кораблей для полета на Луну, которые ведет NASA.
|
