меню содержание news202 news203 news204
По прогнозу ученых следующий солнечный цикл будет мощнее предыдущего
|
Признаки аномального роста солнечной активности в последние годы подтверждены учеными. Следу-
ющий цикл станет более мощным чем можно ожидать. Известно, что продолжительность цикла нашей
звезды составляет 11,1 лет, в течении этого периода Солнце меняет свои магнитные полюса на обрат-
ные. Начнется очередной солнечный цикл уже в конце 2007 года, а его максимум придется на 2012 г.
(прошлый пик солнечной активности пришелся на 2001 год). По данным ученых пик последнего наи-
более активного солнечного цикла пришелся на конец 1950-х годов, хотя тогда использовались лишь
более простые наземные приборы.
Результаты моделирования солнечной динамики, осуществленного специалистами национального
центра атмосферных исследований США (National Center for Atmospheric Research, NCAR ) под руковод-
ством доктора Маусуми Дикпати ( Mausumi Dikpati), свидетельствуют о том, что уже следующий цикл
солнечной активности будет на 30 – 50% превышать по мощности последний, и без того отмеченный
рядом сверхмощных катаклизмов. По всей видимости, прогноз достаточно точен - тестирование алго-
ритма показало, что он позволил определить мощность 8 последних циклов активности Солнца с ве-
роятностью 98%. Эмпирически установлено, что активность Солнца, определяемая, в частности, по
количеству пятен на Солнце, меняется с 11-летним циклом. Вместе с тем, 11-летний цикл - не единс-
твенный, на него накладываются более долгопериодические процессы.
Предсказание уровней активности светила в наступающем цикле чрезвычайно важно, поскольку помо-
гает оценить нагрузки на такие жизненно важные для современного общества системы, как спутники
связи и линии электропередач.
Группа доктора Дикпати для объяснения многочисленных аномалий, наблюдавшихся еще в прежнем,
23-м цикле солнечной активности в 2004 году разработала так называемую Predictive Flux-transport
Dynamo Model (модель динамо-транспортировки магнитного потока ), в основе которой лежит пред-
положение о взаимосвязи числа солнечных пятен с током плазмы в конвекционном слое Солнца. В
модели учитываются широтная неравномерность вращения Солнца вокруг своей оси, эффект мериди-
ональной циркуляции, и полоидальная структура магнитного поля Солнца ( именно такое поле созда-
ется в токамаках ). Циркуляция ("круговорот") плазмы между экватором и полюсами светила осуществ-
ляется с периодом 17 - 22 года и именно он в рамках данной модели является своеобразной "конвей-
ерной лентой", переносящей солнечные пятна.
При распаде солнечных пятен характерный рисунок их магнитного поля ( его сигнатура), впечатывает-
ся в плазму, движущуюся по направлению к полюсам. По достижении полярной области плазма "ухо-
дит" в зону конвекции Солнца на глубину около 200 тыс. км и начинает обратное движение к эквато-
ру с чрезвычайно низкой скоростью – около 1 м/с или менее, что и обуславливает длительность цикла
солнечной активности.
Интенсивность солнечных вспышек по результатам наблюдений (вверху)
и по данным моделирования (внизу)
Наличие подповерхностного тока плазмы, предсказываемого моделью д-ра Дикпати, подтверждается
последними гелиосейсмологическими наблюдениями.
Новая модель позволила с точностью не хуже ~98% предсказать эволюцию активности Солнца от
цикла к циклу в прошлом. Однако первый же прогноз на будущее, то есть на предстоящий, 24-й цикл,
привел к ошеломительному результату - он будет иметь на 30-50% большую интенсивность, чем цикл
текущий. В эту модель включены данные о внутренних перемещениях плазмы и магнитных полей
Солнца, собранные космической обсерваторией по исследованию Солнца и гелиосферы ( сокращенно
Soho – Solar and Heliospheric Observatory). Подобно тому, как врач использует ультразвук, чтобы загля-
нуть в организм пациента, эта система с помощью звуковых волн, вибрирующих внутри Солнца,
определяет подробности происходящего внутри него, в том числе регистрирует основные потоки
плазмы.
Появление новой точной математической модели Солнца позволило ученым приступить к решению
более сложной задачи - предсказанию активности светила не на один, а на два цикла вперед. Прогноз
следующего, 25 цикла, полученный на основе данных моделирования, будет представлен в следую-
щем году. Несмотря на появление технически более совершенной, чем прежние, модели солнечной
активности, светило ставит перед нами все новые и новые вопросы. Невероятные по мощности
вспышки, отмечавшиеся в последние годы, и другие признаки аномального роста активности Солнца,
а также недостаточное понимание характера процессов, происходящих на Солнце, заставляют все
серьезнее относиться к возможным последствиям их воздействия на нашу планету и даже к пессимис-
тичным прогнозам. Одна единственная вспышка, подобная рекордному событию 28 октября 2003 г.,
способна причинить неописуемые беды, если вся мощь ее удара придется на Землю. Тем не менее,
проблема предсказания солнечных вспышек еще далека от разрешения.
Следующим шагом, сказал на пресс-конференции Ричард Бенке - глава исследований верхних слоев
атмосферы, который финансировал этот проект ( в рамках Национального научного фонда), должна
стать разработка модели для прогнозирования отдельных солнечных бурь, чтобы люди могли при-
нять меры предосторожности непосредственно перед каждым таким явлением. Ученые надеются,
что им удастся предсказывать приход и характер очередных солнечных бурь за несколько дней. Это
позволит телекоммуникационным и энергетическим компаниям принимать необходимые меры для
защиты чувствительного к солнечной активности оборудования.
Дэвид Хэтэуэй, астроном, занимающийся изучением Солнца в Центре космических полетов им. Мар-
шалла в Хантсвилле, считает новую модель прорывом в области прогнозирования солнечных циклов.
"Эта модель произвела на меня большое впечатление", – сказал он на пресс-конференции. По его сло-
вам, особенно примечательно то, что эта модель проявила высочайшую точность в ходе испытаний с
использованием данных предыдущих циклов. Однако он оспаривает, что следующий солнечный цикл
начнется позднее, чем предполагали, как показывает данная модель. Традиционные исследования по-
казывают, что такие мощные циклы, как предстоящий, начинаются раньше времени, а не позже.
"Мы полагаем, что следующий солнечный цикл может начаться в конце 2006 года или в начале 2007
года", – сказал доктор Хэтэуэй.
Неясные, но все более зримо проявляющиеся тенденции нарастания активности Солнца опасны еще
и неясностью характера их воздействия на все живое. Эмпирическая связь между активностью на
Солнце и самыми разнообразными процессами, включая социальные, выявлена уже давно и была
систематизирована выдающимся советским ученым Александром Чижевским, однако ее механизмы
по-прежнему остаются неясными. Рост числа самоубийств, авиационные катастрофы и другие про-
цессы каким-то образом связаны с солнечной активностью, и понимание природы таких воздейст-
вий становится насущной задачей современной науки.
ссылки:
cnews.ru/news/top/index.shtml?2006/03/07/197320
nytimes.com/2006/03/07/science/space/07solar.html
Зонд Mars Reconnaissance Orbiter вышел на орбиту вокруг Марса
|
MRO над полюсом Марса (NASA JPL)
Межпланетный зонд Mars Reconnaissance Orbiter ( Орбитальный Разведчик Марса), несущий на борту
самую мощную камеру-телескоп, когда-либо покидавшую орбиту Земли, вышел на эллиптическую
орбиту Марса. 11 марта, в ночь на субботу, в 0:07 мск NASA получило сигнал о включении основ-
ного двигателя аппарата Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) с тягой в 17 ньютонов. Это означало, что
за 12 минут до того корабль начал выход на околомарсианскую орбиту, 12 минут длилось ориенти-
рование аппарата, а затем за 27 минут MRO погасил около 20% своей скорости относительно Крас-
ной планеты. О завершении маневра и выходе аппарата на орбиту земляне узнали только в 01:16, так
как еще до завершения работы двигателей Mars Reconnaissance Orbiter вошел в тень Марса и стал недо-
ступен для связи. За 6 минут до выключения двигателя аппарат перешел на питание от батарей.
Разница в 12 минут - это время, которое требуется радиоволнам, которые распространяются со ско-
ростью света, чтобы пройти 215 миллионов км от Марса до Земли.
Рекогносцировка (Reconnaissance) - военный термин, подразумевающий разведку местности для прове-
дения на ней дальнейших операций. Детальной разведкой поверхности Марса и займется новый зонд
MRO.
Корабль запущен 12 августа 2005 года тяжелой ракетой Atlas V. Сухая масса аппарата 1031 кг, еще
1150 кг приходится на топливо. Ширина корабля – 13,6 м. Две солнечные батареи площадью 20 кв.м
( 5,35 на 2,53 метров) обеспечивают мощность электропитания 2 кВт. Трехметровая параболическая
антенна для дальней космической связи обеспечивает передачу данных со скоростью от 0,5 до 4 мега-
бит в секунду ( в зависимости от расстояния до Земли ).
На научное оборудование MRO отведено всего 139 кг. Стоимость проекта составляет $720 млн. ( на
создание самого аппарата пошло $450 млн.)
подготовка к старту ракеты Atlas V с зондом MRO на борту
Аппарат вышел на очень вытянутую 35-часовую орбиту, с минимальным удалением от Марса в 300
километров и максимальным в 45 тысяч километров. Ее предстоит изменить на практически круговую,
2-часовую орбиту. Это будет осуществлено за счет торможения в атмосфере Марса и потребует, соглас-
но оценкам, примерно 6 месяцев.
Процедура аэробрэйкинга заключается в том, что, MRO будет уменьшать свою скорость за счет "ныр-
ков" в верхние слои атмосферы Марса ( со скоростью около 5 км/с ), а заодно изучать верхние слои
газовой оболочки планеты. За полгода аппарат совершит около 500 торможений в атмосфере, что
сделает его орбиту близкой к круговой в интервале 255-320 км.
В ноябре 2006г начнется основная миссия аппарата, рассчитанная примерно на два года ( завершение
активной фазы исследований намечено на декабрь 2008 года).
Камера высокого разрешения MRO с объективом 500 мм сможет с высоты 300 км различить детали
размером всего около 30 см. Установленный на аппарате спектрометр сможет оценивать химический
состав участков поверхности поперечником около 25 м. Также на зонде установлены приборы для по-
иска воды под поверхностью Марса на глубине до 1 км и для зондирования атмосферы, в частности,
для измерения вертикального распределения температуры, пыли и водяных паров.
MRO - рабочее положение на орбите Марса
Новый искусственный спутник Марса снабжен шестью мощными научными инструментами.
Камера-телескоп High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) – самая мощная камера, когда-либо
покидавшая орбиту Земли. Спектрометр Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM)
займется поиском спектральных следов воды, которые она могла оставить в марсианских минералах.
Камера Context Imager (CTX) сможет привязать данные, полученные HiRISE и CRISM, к глобальной
карте Марса. Mars Color Imager (MARCI) зафиксирует ежедневные глобальные изображения Марса на
протяжении марсианского года ( 687 суток) в пяти видимых длинах волн и двух ультрафиолетовых
длинах. А радар SHARAD (SHAllow RADar) сможет изучить не только поверхность Марса. SHARAD
способен обнаружить жидкую воду и лед на глубинах до нескольких сотен метров от поверхности и
различает слои льда или воды толщиной от 10 метров.
Собранные Mars Reconnaissance Orbiter данные понадобятся не только для текущего изучения планеты,
но и для выбора места посадки и подготовки следующих миссий на Марс, в том числе и полета чело-
века. Так как для этого необходима детальная съемка предполагаемых районов для посадки.
По результатам работы MRO, планируется выбрать места для посадок миссии Phoenix Mars Scout ( её
старт намечен на август 2007 года) и марсохода Mars Science Laboratory ( запуск в 2009 году).
MRO пополнит орбитальную марсианскую группировку из зондов Mars Global Surveyor, Mars Odyssey
и Mars Express.
Специалисты ожидают, что за время работы MRO передаст на Землю свыше 4 терабайт информации.
Это в 10-20 раз больше, чем передали все прежние межпланетные миссии вместе взятые и больше,
чем было получено от всех ранее запущенных к Марсу космических аппаратов. MRO также будет слу-
жить ретранслятором для передачи информации от других аппаратов на Марсе. Связь с MRO будет
поддерживаться 10-11 часов в сутки.
Как полагают в NASA, возможно, аппарат проработает намного больше запланированного, как работа-
ют по сей день марсоходы Spirit и Opportunity, срок действия которых уже давно истек.
Создание высокодетальных мозаик поверхности Марса станет возможным, что позволит изучать мор-
фологию загадочной Красной планеты, а также поиск сверхмалых объектов на ее поверхности. Все эти
данные, в конечном итоге, позволят приблизиться к решению вопроса о наличии жизни на Марсе, а
также о возможных способах освоения планеты человеком в обозримой перспективе.
MRO передаст на Землю втрое больше информации, чем приведенные на рисунке
пять межпланетных станций вместе взятые ( рис. NASA JPL-Caltech )
ссылки:
cnews.ru/newtop/index.shtml?2006/03/10/197476
elementy.ru/news/430150? print
gazeta.ru/2006/03/10/oa_191601.shtml
lenta.ru/news/2006/03/11/orbiter/
nasa.gov/mission_pages/MRO/main/index.html
mars.jpl.nasa.gov/mro/
