меню содержание news256 news257 news258
Телескоп Hubble готовится к реинкарнации
|
планетарная туманности NGC 2440 ( фото nasa.gov )
Несмотря на поломки, ветеран внеатмосферной астрономии телескоп Hubble продолжает работу. Он
прислал снимки объекта, подобного тому, что останется после гибели нашего Солнца. А тем временем
на Земле начинают готовить полет для "омоложения" старичка.
Несмотря на то что у телескопа Hubblе пока не функционирует его самая мощная камера, оставшихся
вполне хватает для достаточно интенсивной работы. Телескоп передал на Землю красивое изображе-
ние планетарной туманности NGC 2440 – остатков звезды, подобной нашему Солнцу.
NGC-2440 - планетарная туманность. Расположена в созвездии Корма на расстоянии около 4000 све-
товых лет от Земли. Открыта Уильямом Гершелем 4 марта 1790 года. Другие обозначения туманности
- PK 234+2.1, ESO 560-PN9. Это туманность с одной из самых хаотичных структур. В центре ее нахо-
дится один из самых горячих белых карликов, известных астрономии. Температура его поверхности
около 200 000 градусов.
Снимок сделан при помощи Wide Field and Planetary Camera 2, разработанной в Лаборатории реактив-
ного движения (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California). Полученное изображение позволит лучше
изучить финальные стадии эволюции звезд солнечного типа, на которых звезда взрывоподобно сбра-
сывает внешние оболочки и превращается в белый карлик*, окруженный планетарной туманностью.
Изучение таких объектов идет весьма интенсивно. Совсем недавно при помощи телескопа Spitzer уда-
лось увидеть новые детали в другой планетарной туманности – NGC 7293 Улитка.
Планетарная туманность – NGC 7293 Улитка (фото телескопа Spitzer).
* Белый карлик - остаток от нормальной звезды (массой до двух масс Солнца), которая в процессе эво-
люции сначала раздувается до красного гиганта, но из-за недостатка массы не может вспыхнуть сверх-
новой и постепенно сбрасывает свои оболочки, которые становятся планетарными туманностями.
Плотное ядро сжимается до размеров, сопоставимых с размерами Земли. Термоядерные реакции в кар-
лике ввиду отсутствия топлива уже не восстанавливаются, и он медленно остывает. В таких звездах
вещество является чрезвычайно уплотненным. Так, кубический сантиметр вещества ближайшего бело-
го карлика Сириус В (первого открытого белого карлика), весит более 100 килограммов. Как доказал в
1930-х индийский физик Субрахманьян Чандрасекар, масса белого карлика не может быть больше 1,4
массы Солнца ( за установление предела массы, получившего название предела Чандрасекара, индиец
в 1983 году получил Нобелевскую премию по физике.
центр туманности NGC 2440
Тем временем в NASA начали готовиться к очередному продлению жизни Hubble.
Экипаж новой сервисной миссии к телескопу в феврале приступил к тренировкам в Годдардовском
космическом центре.
В составе основного экипажа командир миссии Скотт Альтман, пилот Грегори Джонсон, уже летав-
шие астронавты Джон Грюнсфельд и Майк Массимино, на которых ляжет вся тяжесть работ в откры-
том космосе, астронавты-новички Эндрю Фёстел и Майкл Гуд, а также оператор руки-манипулятора
Меган Макартур.
Во время обслуживающей экспедиции планируется совершить пять выходов в открытый космос, уста-
новить два новых научных прибора. Миссия призвана продлить срок службы ветерана внеатмосфер-
ной астрономии до 2013 года и, возможно, починить либо заменить главный научный инструмент те-
лескопа – ACS (Advanced Camera for Surveys).
Она вторично вышла из строя в конце января 2007 года. Как говорят в NASA, две трети функций поте-
ряны безвозвратно, остальные, возможно, удастся восстановить.
В прошлом году камера также ломалась: в июне 2006 года об этом сообщили мировые агентства.
19 июня с телескопа поступил сигнал о выходе за допустимый уровень напряжения в электросети, что
привело к остановке работы камеры. Автоматика отключила камеру от общей электросети, в то время
как другие научные приборы телескопа продолжали работу в обычном режиме. Однако тогда техники
довольно быстро решили проблему на Земле. 2 июля научные наблюдения при помощи ACS продол-
жились.
В 2007 году телескопу исполнится 17 лет. Первоначально запуск телескопа на орбиту планировался в
1986 году, но из-за катастрофы Challenger старт пришлось отложить. Телескоп доставил на орбиту
шаттл Discovery в рамках экспедиции STS-31 25 апреля 1990 года. Длина аппарата – 13,3 м, диаметр –
4,3 м, размах солнечных батарей – 12 м, масса – около 12,5 т.
В первоначальном проекте планировалось возвращать телескоп на Землю каждые пять лет и через два
с половиной года пребывания в космосе осуществлять обслуживание прямо на орбите, однако из-за
опасности загрязнений и деформаций при перегрузках от возвращения на Землю решили отказаться. В
итоге пришлось принять трехлетний цикл обслуживания на орбите.
На орбите телескоп обслуживали четыре раза:
первая миссия – 2–13 декабря 1993 года, Endeavour STS-61;
вторая миссия – 11–21 февраля 1997 года, Discovery STS-82;
третья миссия А – 19–27 декабря 1999 года, Discovery STS-103;
третья миссия В (четвёртая миссия) – 1–12 марта 2002 года, Columbia STS-109.
Пятая сервисная экспедиция должна стартовать в 2008 году.
Камера Advanced Camera for Surveys была установлена на телескоп в ходе четвертой сервисной мис-
сии. С её помощью астрономы наблюдали и планеты, и звезды, и удаленные галактики. Именно при
помощи Hubble астрономы открыли новые спутники Плутона – Никс и Гидру, которые, тем не менее,
не спасли Плутон от лишения его статуса планеты.
Основная камера телескопа Hubble - ACS вышла из строя в конце января 2007 г., о чем сообщили во
вторник 30 января представители NASA. По их словам, поломка произошла на прошлой неделе. А за
прошедшие дни стало понятно, что две трети основных функций камеры уже вряд ли удастся восста-
новить.
Как рассказал журналистам представитель NASA Престон Барч, камера выключилась из-за короткого
замыкания 27 января. Тогда весь телескоп перешел в безопасный режим работы.
Устранить проблему удалось только на следующий день, но камера так и не заработала. Ученые рас-
считывают в феврале восстановить примерно треть ее функций.
"Конечно, мы очень разочарованы инцидентом. Снимки с камеры ACS были очень популярны среди
астрономов. Однако Hubble остается надежным аппаратом, обладающим значительными возможнос-
тями, которые мы продолжим использовать", – заявил Барч.
Камера ACS телескопа Hubble состоит из трех приемо-передающих устройств и системы фильтров
и рассеивателей, которые могут улавливать излучение в широком диапазоне от ультрафиолетовой
до длинноволновой инфракрасной области спектра. Камера была установлена на телескоп экипажем
шаттла Columbia ( во время последнего полета ).
gazeta.ru/science/2007/02/14_a_1373494.shtml
В январе 2007 года исполнилось 2 года с момента посадки зонда
"Гюйгенс" на Титан - сюрпризы продолжаются..
|
Зонд "Гюйгенс" на поверхности Титана. Место посадки
по представлению художника
Титан - это единственный спутник в солнечной системе, окруженный атмосферой, и этот факт интри-
говал ученых долгое время, поскольку атмосфера Титана могла походить на раннюю атмосферу Земли.
Но еще более интересная тайна: что же там, внизу – под туманом?
Два года назад, ученые изучающие планеты во всем мире наблюдали, как Европа и США осуществили
нечто удивительное. Спускаемый аппарат Гюйгенс опустился на поверхность через туманную атмо-
сферу спутника Сатурна - Титана, направляя полученные данные назад, на Землю через космический
корабль-носитель Кассини. Сегодня данные, переданные Гюйгенсом, все еще продолжают удивлять
исследователей.
Вид на поверхность Титана с помощью прибора DISR с высоты 8 километров
Титан занимает уникальное место в Солнечной системе. Это единственный спутник, окруженный зна-
чимой атмосферой. Эта атмосфера интриговала ученых долгое время, поскольку она могла походить
на раннюю атмосферу Земли, но под ней находилась еще более интересная тайна: что же там, внизу –
под туманом?
Европейское Космическое Агентство построило космический аппарат Гюйгенс, чтобы выяснить это.
Этот зонд, проводя научные исследования, в которых принимали участие ученые по обе стороны Ат-
лантики, перемещался на космическом корабле Кассини NASA. Вместе аппараты Кассини и Гюйгенс
осуществляют беспрецедентную совместную космическую миссию – основной вехой которой является
спуск аппарата Гюйгенс на поверхность Титана 14 января 2005 г.
В то время как Кассини пролетает мимо этого спутника Сатурна, собирая новые удивительные данные,
можно сказать, что информация, собранная с помощью шести приборов Гюйгенса, во время его 2,5-
-часового спуска и посадки, предоставила наиболее зрелищный вид этого мира, а также драматически
изменила наши представления о нем.
"Если сложить вместе все данные, мы получим отличное изображение Титана", говорит Афина Коусте-
нис (Athena Coustenis), Парижская Обсерватория, Франция, "Снимки, сделанные «Спускаемым устрой-
ством формирования изображений» - спектральным радиометром (DISR), стали огромным сюрпризом.
Мы предполагали увидеть намного более гладкий пейзаж". Вместо этого, они увидели разнообразный
ландшафт, состоящий из каналов, которые были сформированы какой-то движущейся жидкостью.
Булыжники на Титане
"На посадочной площадке мы также увидели округлые ледяные булыжники", говорит Джонатан Лунин
(Jonathan Lunine), Университет Аризоны. Прибор для измерения свойств поверхности ( SSP) позволил
отыскать последний недостающий кусочек этой мозаики. Толчок, который он отметил в момент посад-
ки Гюйгенса, указывал на то, что космический аппарат приземлился на уплотненный гравий. "А теперь
сложите все это вместе, и станет ясно, что Гюйгенс приземлился на некогда затопленном участке", го-
ворит Лунин (Lunine).
Инструмент «газовый хроматограф» (Gas Chromatograph) и масс спектрометр (GCMS) подтвердил при-
роду жидкости, которая формирует поверхность Титана. Этот прибор обнаружил испарения метана в
месте посадки Гюйгенса. "Метан на Титане играет ту же роль, что вода на Земле", делает вывод Лунин
(Lunine). Однако не все тайны еще разгаданы. Все еще неясно, метан выпадает в основном в виде пос-
тоянного мелкого дождя, или же в виде случающегося время от времени ливня.
Инструмент GCMS также обнаружил два изотопа аргона. Их наличие говорит о многом. Изотоп Ar40
указывает на то, что внутри Титана происходят активные процессы. Это необычно для спутника, и
подтверждает, что, возможно, изолирующий слой водяного льда и метана находится внутри самого
спутника, недалеко от поверхности, сохраняя тепло внутри. Время от времени это тепло вызывает из-
вержение так называемых криовулканов. Потоки ледяной лавы из этих криовулканов видны с косми-
ческого корабля Кассини, который находится на орбите. Поскольку Ar40 довольно тяжел, он в основ-
ном сконцентрирован в нижней части атмосферы, таким образом, нахождение Гюйгенса на поверх-
ности было важным для обнаружения этого изотопа.
Спуск и посадка зонда "Гюйгенс"
Даниэль Готье (Daniel Gautier), Парижская Обсерватория, Франция, полагает, что второй изотоп, Ar40,
говорит ученым о том, что Титан сформировался позднее Сатурна, во время, когда первичное газовое
облако, которое превратилось в Солнечную систему, остыло до температуры около 40°K ( -233 °C).
Атмосфера Титана также полна загадок. "Гюйгенс сделал фантастическое и неожиданное открытие,
касающееся ветра", говорит Готье (Gautier). На высоте около 60 километров, скорость ветра падает, по
сути, до нуля. Объяснение этого явления – это задача для теоретиков, которые разрабатывают ком-
пьютерные модели циркуляции атмосферы на спутнике.
Инструмент структуры атмосферы зонда Гюйгенс ( HASI) позволил измерить температуру атмосферы,
начиная с высоты 1600 километров и заканчивая поверхностью спутника. "Это помогло разместить все
остальные данные в контексте", говорит Коустенис (Coustenis). Гюйгенс определил профиль состава ат-
мосферы, который оказался смесью азота, метана и этана. Метан и этан обеспечивают влажность, по-
добно воде в атмосфере Земли. На поверхности Титана Гюйгенс измерил температуру, которая оказа-
лась равной 94°K ( -179°C) с влажностью 45 процентов.
Несмотря на то, что данным, собранным Гюйгенсом сейчас уже два года, открытия все еще не закончи-
лись. "Эти данные хранят в себе еще множество сюрпризов", - говорит Франческа Ферри ( Francesca
Ferri), Университет Падовы. Кроме того, Гюйгенс предоставляет планетарным ученым множество дан-
ных, полученных непосредственно на поверхности, которые дополняют и помогают интерпретировать
результаты наблюдений, все еще поступающие с Кассини. В начале 2007 г., Кассини установил, что
жидкий метан присутствует в озерах на титане.
Кассини, чьи эксперименты также предусматривают совместное американское и европейское участие,
еще 22 раза пролетит мимо Титана – первый из них попадает на 13 января – остальные до завершения
запланированной миссии летом 2008 г. Ученые миссии Кассини-Гюйгенс обсуждают возможности
продления данной миссии. Одна идея, по словам Кристофа Сотина ( Christophe Sotin), Университет
Нанта, Франция, состоит в использовании Кассини для исследования вновь открытых озер.
Гюйгенс превзошел все ожидания и представил Титан в качестве инопланетной Земли, предоставив
планетарным ученым новый захватывающий мир для исследований.
Примечание:
Кассини-Гюйгенс – это проект международного сотрудничество между NASA, Европейским Косми-
ческим Агентством (ESA) и Космическим Агентством Италии (ASI).
esa.int/esaSC/SEM7QJRMTWE_index_0.html
по теме:
yastro.narod.ru/a_news65.htm
yastro.narod.ru/a_news65a.htm
