меню   содержание    N545  N546  N547








Лунный Грааль НАСА - GRAIL приступил к изучению
гравитационных аномалий спутника Земли
 
 

 

 



Здесь показана схема работы зондов GRAIL.
Причем, Луна на ней почему то повернулась к Земле своей обратной стороной.
Интересно, что бы произошло, - случись это на самом деле?


_
Через четыре месяца после старта пара зондов GRAIL ( Gravity Recovery and Interior Laboratory - Реконструкция гравитационных полей и изучение их детальной структуры ) наконец то добрались до Луны.

У
тром 2 января 2012 года два космических аппарата NASA GRAIL-A и GRAIL-B вышли на орбиту Луны.
Их цель - составить самую подробную на сегодняшний день карту гравитационного поля земного спутника.
В марте 2012 года начнется 90-дневная научная миссия, после которой аппараты сведут с их орбит и они упадут на лунную поверхность.

В марте 2002 года в космос была запущена другая подобная миссия - GRACE, которая является прародителем GRAIL. Земной гравитационный зонд исправно работает и сейчас. GRACE также состоит из пары космических аппаратов, которые движутся друг за другом по общей круговой полярной орбите с наклонением 90 градусов. Такие орбиты удобны для сбора данных о Земле, поскольку при подходящем периоде вращения аппарат с каждым витком проходит над новым участком земной поверхности.


 


Начальная околополярная орбита зондов имеет эллиптическую форму с высотой от 90 до ~8 360 км, а один полный оборот вокруг Луны они совершают примерно за 11,5 часа. Сначала на такую траекторию движения перешёл GRAIL-A, чей манёвр закончился 1 января в 02:00 мск.

Каждый из зондов также оснащён небольшой камерой MoonKAM, передающей снимки не самого высокого качества. Её работой будут управлять не сотрудники НАСА, а простые школьники, которые смогут выбирать конкретное время и место съёмки, следить за выполнением своей заявки на сайте MoonKAM и просматривать подготовленные фотографии лунной поверхности.

 

 


_ Аппараты движутся на фиксированном расстоянии друг от друга - 220 километров. Высота орбиты при этом составляет 500 километров. При помощи микроволнового лазерного луча аппараты измеряют расстояние друг между другом с удивительной точностью ( система способна регистрировать изменение расстояния порядка
10 микрометров - это десятая часть толщины человеческого волоса ).

Когда аппараты проходят некоторую гравитационную неоднородность ( например, регион, где поле очень сильное ), это приводит к изменению характера их движения - например, сначала первый попавший в аномалию аппарат "тянет" чуть сильнее и расстояние между спутниками увеличивается. Когда же аномалию проходит второй аппарат, то ускоряется уже он и расстояние между аппаратами ( прозванными создателями Томом и Джерри ) уменьшается.

Для определения подобных колебаний и нужна сверхвысокая точность измерения расстояний вкупе с точным позиционированием самих аппаратов. За день спутники облетают Землю 15 раз. Благодаря этому они способны регистрировать вариации в гравитационном поле Земли.

«Новые спутники смогут в 100 раз повысить точность измерения силы гравитации на видимой стороне и в
1000 раз – на обратной стороне Луны», – заявил научный директор миссии GRAIL доктор Роберт Фогель.




 


На первый взгляд кажется, что ситуация с Луной проще - здесь нет океанов и ледников, поэтому динамически гравитационное поле если и меняется, то только из-за метеоритных осадков.
В частности, например, именно поэтому планируется, что аппараты будут работать всего три месяца, а не годы.

Это, однако, ошибочное впечатление - разница между миссиями колоссальная. Луна много меньше Земли, поэтому для получения достойного разрешения аппараты должны двигаться по орбите на высоте всего
55 километров. Кроме этого сама орбита должна быть очень точно рассчитана. Из-за необходимости точно разместить зонды, их пришлось отправить к земному спутнику по довольно сложной траектории вокруг первой лагранжевой точки системы Земля-Солнце.






Еще одной серьезной технической задачей, которую удалось решить конструкторам, стала система сверхточного измерения местоположения аппаратов. Надо понимать, что, в отличие от парочки GRACE, которая располагалась на расстоянии "всего" 500 километров над Землей, GRAIL будет вращаться вокруг Луны, удаленной на ~384 тысячи километров .

Хитрая траектория позволила аппаратам заметно сэкономить топливо, однако сам полет к Луне занял четыре месяца, а не несколько дней, как в случае с "Аполлонами". Стартовое окно - промежуток времени, когда у аппаратов есть возможность выйти на расчетную орбиту - составляло всего одну секунду.
Старт несколько раз откладывался, но 10 сентября 2011 года "Дельта II" с парой аппаратов на борту наконец стартовала, а на следующий день покинула околоземную орбиту и отправилась к Луне.


На орбиту Луны спутники прибыли с разницей в 24 часа 1 и 2 января 2012 года. До марта аппараты будут калибровать орбиты, приближая их к круговой. Официально научная часть миссии продлится 90 дней, за которые зонды соберут максимально подробную информацию о гравитационном поле земного спутника.
После этого аппараты сведут с орбиты, и через несколько дней они упадут на лунную поверхность.

На основании данных, собранных GRACE, ученые восстанавливают изменение распределения массы Земли в зависимости от различных процессов, включая, например, глобальное потепление. Какие цели стоят перед новой лунной миссией?




Зонды GRAIL с низкой окололунной орбиты соберут объемную базу данных
для создания самой детальной тепловой и гравитационной карты.
При этом, гравитационная форма Луны ( как и Земли ) должна быть
достаточно асимметричной и неоднородной.

 

GRAIL запущен в рамках целой серии миссий по изучению Луны. Ученые хотят объединить данные аппарата вместе с уже собранными - Lunar Reconnaissance Orbiter. Изучив массив информации, собранный обоими аппаратами, ученые надеются, среди прочего, получить информацию о геологии верхних слоев Луны.
В частности, спектральный анализ вместе с данными гравитационных наблюдений поможет, в теории, обнаружить залежи полезных ископаемых ( если таковые имеются ). Американские зонды попытаются установить наличие на Луне ценных редкоземельных металлов. В случае обнаружения таких месторождений встанет вопрос об их освоении. Эти данные также будут играть важную роль в решении вопроса о выборе мест для создания первых промышленных баз на Луне в ближайшие 10-20 лет.




_ Также новые данные помогут ответить на фундаментальные вопросы, касающиеся формирования тел Солнечной системы. Новая информация поможет пролить свет на то, как Луна развивалась и эволюционировала её геологическая структура. В частности, данные помогут получить некоторые ограничения на строение лунного ядра - вопрос, который не дает покоя многим ученым.

Данные аппаратов GRAIL помогут ученым объяснить и непонятные на данный момент различия видимой и обратной сторон Луны, а именно, их рельефа и состава лунных пород. На видимом с Земли лунном полушарии присутствуют огромные лавовые равнины, получившие названия «моря», а на обратной стороне Луны таких образований почти нет, но намного больше возвышенностей и скалистых долин.

Четкой теории объясняющией столь сильное различие рельефа двух полушарий пока нет, но уже существует несколько достаточно обоснованных гипотез.
Согласно одной из них, после столкновения Земли с Тейей ( небесное тело размером примерно с Марс, которое оказалось на тесной орбите вокруг молодого Солнца с нашей прото-Землей ) образовались две луны, которые затем слились. В результате этого лунного катаклизма и образовался настолько неоднородный рельеф.
Если все было именно так, то плотности разных половин Луны должны заметно отличаться - это явственно проявится на данных GRAIL.

Еще одна задача миссии состоит в том, чтобы лучше понять происхождение не только самой Луны, но и вообще планет земного типа (состоящих из каменных, скалистых пород, а не являющихся газовыми гигантами) в Солнечной системе.
Программа GRAIL стала уже 110-м по счету научным предприятием по изучению Луны, начиная с 1959 года.
В это число входят и шесть высадок американских астронавтов на поверхность спутника Земли.




ссылки:
- Спутники-близнецы NASA вышли на лунную орбиту - news.yandex.ru
- universetoday.com/92266/two-new-moons-join-the-moon-grail-twins-achieve-new-years-orbits

- science.compulenta.ru/654088
- ria.ru /science/20120102/531368893.htm
- newsru.com/world/02jan2012/grailzondmetalluna.htm

- lenta.ru/articles/2012/01/02/grail1
- lenta.ru /news/2011/12/31/grail

- tvsh2004.narod.ru /space/GRAIL/grail 080911-may2012
- tvsh2004.narod.ru /space/GRAIL/grail_launch.html

- solarsystem.nasa.gov/grail/docs/GRAIL launch press kit1.pdf
- video.yandex.ru /search?text=Nasa Grail&filmId

- Земля и её луны

 



 

 





 


 
В 2012 году начнется строительство самого большого телескопа на Земле - E-ELT
 
 

 




_
В Южноевропейской обсерватории, расположенной на территории Чили cообщили, что в 2012 году начнется строительство самого большого в мире наземного телескопа - The European Extremely Large Telescope.
План строительства этой грандиозной научной установки уже утвержден, а финансирование получено. Управляющий совет Южноевропейской обсерватории ESO (European Southern Observatory) одобрил бюджет на 2012 год, где предусмотрены подготовительные работы по созданию European Extremely Large Telescope или
E-ELT.

Расположится гигантский оптический телескоп расположится в сухой высокогорной чилийской пустыне Атакама. Строительство телескопа - это проект совместных усилий 15 стран из Европы.
Расположится новый телескоп в высокогорном районе Чили из-за экстремально сухого климата, идеально безоблачного неба и кристально чистого неба, позволяющего по ночам смотреть в небо с тем же качеством, какое имеют орбитальные телескопы. Телескоп и всю его инфраструктуру будут обслуживать около 150 человек.

"Телескоп E-ELT становится реальностью, однако стоимость и масштабы этого проекта таковы, что никто из участников процесса создания аппарата не исключает дополнительного времени и затрат", - говорит генеральный директор ESO Тим Де Зеув.

Сейчас новый 40-метровый оптический телескоп пока только спроектирован на бумаге, однако этап планирования уже почти завершен, говорят ученые. Согласно проектной документации, вес телескопа будет составлять 5 000 тонн, он будет состоять из около 800 шестиугольных зеркал, сделанных на основе бериллия. Размер каждого сегмента составляет 1,44 метра.
Первоначально планировали собрать зеркало из 900-980 сегментов, но затем с целью экономия средств
решили уменьшить размер и проницающую светосилу телескопа на 13% ( размер главного зеркала сократили
с 42 до 39,3 метров
). Меньше станет также и вторичное зеркало ( 4,2 вместо 5,9 метров ).







Астрономы уверяют, что мощность телескопа будет такой, что он единственный из наземных телескопов сможет наблюдать экзопланеты, а также видеть буквально самый "край" видимого горизонта Вселенной.
Сейчас ученые надеются, что заработать European Extremely Large Telescope сможет примерно к 2020-му году.
Если бюджет проекта не будет сокращен, то телескоп будет в 4 раза больше, чем его ближайший наземный астрономический коллега и почти в 100 раз мощнее, чем орбитальный телескоп Хаббла.

Расположится E-ELT в высокогорном районе Чили ( в окрестностях холма Cerro Armazones ), на высоте 3060 метров выше уровня моря. Это крупный земельный участок недалеко от обсерватории «Паранал» площадью
189 квадратных километров.
Из-за экстремально сухого климата, идеально безоблачного неба и кристально чистого неба, это место позволит по ночам смотреть в небо с тем же качеством, какое имеют орбитальные телескопы. Согласно данным метеорологов, в Атакаме небо совершенно безоблачно около 320 дней в году, а за год тут выпадает всего около миллиметра осадков, которые, как правило, растворяются в атмосфере и даже не достигают поверхности земли.




«По предоставляемым результатам European Extremely Large Telescope будет даже превосходить многие космические аппараты. Комбинация технологической мощи и гигантских размеров телескопа сможет не только определять нахождение планет далеко за пределами Солнечной системы, но и исследовать их структуру.
Результаты этих исследований могут заметно расширить горизонты наших знаний об устройстве вселенной», — отмечают в Европейском космическом агентстве.

Отдельно в Европейской южной обсерватории говорят об оптике телескопа. Ожидается, что аппарат будет обладать очень мощной оптической и лазерной системой наведения на звезды, которая позволит телескопу буквально ориентироваться по излучению дальних звезд. Компьютерные системы European Extremely Large Telescope будут координировать работу 6 лазерных систем наведения и 800 бериллиевых зеркал.
Зеркало позволит собирать в 15 раз больше света, чем любой из существующих на сегодняшний день наземных телескопов. E-ELT будет оснащен уникальной адаптивной оптической системой из 5 зеркал, способной компенсировать турбулентность земной атмосферы.





_
"По предоставляемым результатам European Extremely Large Telescope будет даже превосходить многие космические аппараты. Комбинация невероятной технологической мощи и гигантских размеров телескопа European Extremely Large Telescope сможет не только определять нахождение планет за пределами Солнечной системы, но и исследовать их структуру. Результаты этих исследований могут быть бесподобными", - говорят
в Европейской космическом агентстве.

Изучать при помощи European Extremely Large Telescope астрономы намерены и историю возникновения галактик. Научные инструменты телескопа позволят исследовать химическую композицию, возраст и массу дальних галактик. Исследователи отмечают, что занятия "космической археологией" крайне важны для общего понимания процессов функционирования Вселенной.

Впрочем, на сегодня European Extremely Large Telescope - это проект, который по приблизительным оценкам обойдется примерно в 1055 миллионов евро, причем на этапе строительства эта сумма может увеличиться.


 

Создатели E-ELT надеются, что сокращение времени постройки поможет телескопу ESO не очень сильно отстать от своих конкурентов из нового поколения сверхбольших телескопов. В частности, одним из главных соперников E-ELT является TMT, диаметр зеркала которого составит 30 метров, а стоимость строительства — 650-800 миллионов евро.



ссылки
:
-
cybersecurity.ru /prognoz/141022.htm

- nebulacast.com /2010/08/esocast-16-e-elt.htm
- science.compulenta.ru /527001

- eso.org /public/news/eso1150
- eso.org /public/products/books/e-elt_constrproposal
- eso.org /public/news/eso1018

- lenta.ru /news/2011/12/12/eelt
- universetoday.com /45811/the-extremely-large-telescope

- youtube.com/ European Extremely Large Telescope
- gazeta.ru /science/2011/09/07_a_3758873.htm
- membrana.ru /particle/10963




 

 

 

 

 

 



Hosted by uCoz