Category Archives: космонавтика

59 години от изстрелването на първия изкуствен спътник


Аудио запис на сигнала от първия спътник: https://www.youtube.com/watch?v=r-bQEiklsK8 и документални филми: https://www.youtube.com/watch?v=Et8ur_dl4IA на английски и https://www.youtube.com/watch?v=VxKUtAD4Jgs на руски.

Leave a comment

Filed under История, космонавтика, наука, science

Българска популяризация на науката: есе от Светослав Александров в The Space Rreview за свободния достъп до изображенията от космоса


Една картинка се равнява на хиляда думи, твърди известната английска поговорка. Картинките от космоса сигурно са еквивалентни на още повече думи, защото ни пренасят в светове, които нямаме (и сигурно скоро няма да имаме) възможността да докоснем и усетим със собствените си сетива. Есе за значението на свободния достъп и по-специално за начина, по който се организира този достъп до снимките от космическите станции, написано от българина Светослав Александров, беше публикувано в The Space Rreview: http://thespacereview.com/article/3052/1

За самия Светослав Александров може да научите повече от блога му (https://svetlyoalexandrov.wordpress.com/) и от страницата му във Фейсбук (https://bg-bg.facebook.com/svetlyoalexandrov/).

Забележете, че есето е предизвикало доста оживена дискусия.

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, science

Видео-доклади за космическия телескоп „Джеймс Уеб“


Институтът (Space Telescope Science Institute; http://www.stsci.edu/portal/; https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Telescope_Science_Institute), който в момента „кара“ космическия телескоп „Хъбъл“, и през Октомври 2018 предстои да „подкара“ космическия телескоп „Джеймс Уеб“ е подготвил няколко доклада за новия телескоп и те са достъпни под формата на видеозаписи и презентации: https://confluence.stsci.edu/display/JWSTLC/JWST+Community+Webinars

Серията е започнала през месец Януари.2016 година, следващият доклад е на 20.Септември.2016. Докладите са на английски. Траят по около един час и нивото е като за професионални астрономи или за напреднали любители. От друга страна това са записи и ако човек не разбира нещо, може да спре записа, да прослуша отново неясната част и дори да потърси превод или обяснение в мрежата. Сред докладчиците са научните ръководители на моята дисертация от университета в Тюсон.

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, science

Астрономия, статия на деня: космически телескопи за жълти стотинки – откритията на космическите телескопи МОСТ и БРИТЕ и ползата от развитието на космически технологии


Трудно е да се свържат жълтите стотинки с космическите телескопи. За сравнение, през последното десетилетие годишният бюджет на Европейската Южна обсерватория (ЕСО), където работя, се колебае около 120-140 милиона евро. За 20 години експлоатация на космическия телескоп Хъбъл (диаметър на главното огледало 2.4 метра) са похарчени около 10 милиарда долара, което прави около 500 милиона долара на година. Оценките за следващия голям проект на НАСА – космическият телескоп Джеймс Уеб (диаметър на главното огледало 6.5 метра), който се очаква да работи в продължение на 5 или 10години – са около 5-6 милиарда долара (тези оценки могат да се видят тук: http://www.nasa.gov/pdf/499224main_JWST-ICRP_Report-FINAL.pdf). Даже сравнително малкият инфрачервен космически телескоп Спитцер (диаметър на главното огледало 0.6 метра) се нуждаеше от около 700 милиона (http://www.spitzer.caltech.edu/info/107-Innovations).

Даже без да взимаме под внимание, че ЕСО има четири 8-метрови телескопа, три 4-метрови и множество други по-малки (и повечето телескопи имат по няколко инструмента), правенето на астрономия от космоса е на порядъци по-евтини, отколкото от Земята.

И все пак космическата астрономия се развива, макар че разходите за нея са значителни. Причината е проста – от космоса може да се получат наблюдения, които не са възможни с наземни телескопи. Първо, земната атмосферата е непрозрачна – тя почти напълно поглъща фотоните с високи енергии, в ултравиолетовата и в инфрачервената области – по тази причина рентгеновите наблюдения и наблюденията в гама лъчите се правят почти изключително от космоса (https://en.wikipedia.org/wiki/XMM-Newton, https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_and_Heliospheric_Observatory, https://en.wikipedia.org/wiki/Swift_Gamma-Ray_Burst_Mission, за по-пълен списък: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_space_telescopes; този списък не включва инструментите, изстрелвани със суб-орбитални ракети но за тях – друг път).

Второ, земната атмосфера е нестабилна. Въздухът се движи, променя се налягането му и заедно с това – оптичните му свойства. Това води до „размиване“ на звездните изображения, които вместо почти идеални точки, се превръщат в дискове. Разбира се, размерът на тези дискове е незабележими за човешкото око, но той е пагубен за астрономическите инструменти, защото намалява разделителната им способност – най-просто казано, способността им да разделят две близко разположени звезди. Проблемът е особено актуален когато се търсят планети около ярки звезди, защото звездното изображение става толкова голямо, че „скрива“ планетите от наблюдателите.

Трето, в земната атмосфера има облаци. Облаците се състоят от водни пари, които имат свойството да поглъщат светлината много добре и тяхната „променливост“ превръща получаването на точна фотометрия от наземните телескопи доста трудна задача. При хубави условия – безоблачна нощ, ниска влажност и липса на Луна (която има лошия навик да повдига фоновото излъчване и да увеличава шума на измерванията), за ярки обекти и с прилично голям телескоп е сравнително лесно да се получи фотометрия с точност от няколко процента. Тук използвам понятията ярки обекти и прилично голям телескоп съвсем условно. Проблемът е, че за много наблюдателни задачи такава точност не е достатъчна – например пасажите (още известни като транзити) на екзопланетите обикновено имат дълбочина под един процент и много малко от тях са в орбита около „условно“ ярки звезди, дори за най-големите съвременни телескопи. Нещо повече, наистина интересните планети, с диаметър подобен на земния, предизвикват пасажи с дълбочина десети или дори стотни от процента. До някаква степен може да помогнат така наречените относителни измервания, когато се наблюдават едновременно обектът на изследване и звезда (или по-добре много звезди) за сравнение (два примера от работи на един мой аспирант, Клаудио Кацерес: http://adsabs.harvard.edu/abs/2009A%26A…507..481C, http://adsabs.harvard.edu/abs/2011A%26A…530A…5C, но и това решение не работи винаги, защото звездата за сравнение трябва да е почти толкова ярка, колкото обекта, а ярките звезди на небето са малко и обикновено са разположени далече една от друга и рядко попадат в полето на съвременните инструменти. За телескоп в космоса няма нужда от звезди за сравнение, нито от постоянни наблюдения на „стандартни“ звезди за да се калибрира сигналът. Нещо повече, обикновено космическите телескопи се калибрират на земята преди изстрелването им, и след това само се проверява дали чувствителността им съответствува на определената преди старта (съвсем без стандарти и калибриране не може, защото трябва да се следи за деградацията на огледалата и детекторите в суровите космически условия). Демонстрация на възможностите да се получава свръхточна фотометрия от космоса са телескопите Коро (https://en.wikipedia.org/wiki/COROT) и Кеплер (https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_%28spacecraft%29).

* * *

Наред с големи проекти, които изброявах до сега, съществуват и множество малки космически телескопи, за които рядко се говори. Причините за малката им „популярност“ са комплексни – в някой аспекти те успешно се конкурират с „големите“, но създателите им неизбежно са приели конструктивни решения за да намалят себестойността им, което в повечето случаи ги е превърнало в „нишови“ инструменти, подходящи само за адресирането на определени специфични наблюдателни задачи.

МОСТ (MOST; Microgravity and Oscillation of Stars) беше изстрелян на 30.юни.2003 година. Той представлява „куфар“ с размери 65 на 65 на 30 сантиметра, тежи 53 килограма и носи на борда си 15-сантиметров оптичен телескоп. Както се вижда от името, първоначалната задача е била да се изследва вътрешната структура на звездите с методите на астросеизмологията (https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroseismology) – микро-променливост на звездите, породена от акустични осцилации в недрата им.

Обаче, не изненадващо, най-цитираните резултати са свързани с изследването на планети около други звезди. Джейсън Роу и съавторите му (списъкът включва и българина Димитър Съселов, професор в Харвард) наблюдават в продължение на 58 дни звездата HD 209458. Тя е от спектрален клас GoV и има ефективна температура около 6000 градуса по скалата на Келвин – не много различна от Слънчевата. В орбита с период около 3.5 дни около нея обикаля „горещ Юпитер“ (https://en.wikipedia.org/wiki/HD_209458_b). Роу и колеги му са се опитали да регистрират отразената светлина на планетата, но неуспешно (http://adsabs.harvard.edu/abs/2006ApJ…646.1241R и http://adsabs.harvard.edu/abs/2008ApJ…689.1345R). Това поставя горна граница на албедото (отражателна способност) на планетата и означава, че тя не е покрита с облаци, които да отразяват светлината на тамошното слънце. Такива отразяващи облаци в Слънчевата система имат Земята и Венера.

МОСТ има малко полезрение, което е именно един от тези компромиси, необходими за да се намали стройността на спътника. Това ограничава приложението му до изследване на единични обекти, какъвто е случая в HD 209458. Подобна беше стратегията на Джоуша Уин и неговите колеги, които през 2011 година обявиха (http://adsabs.harvard.edu/abs/2011ApJ…737L..18W), че петата и най-вътрешна планета в системата на звездата 55 Cnc има транзити. До тогава беше известна само масата на планетата – от измервания на радиални скорости, около 8.6 земни маси, а транзитите позволиха да се измери радиусът ѝ – два пъти по-голям от земния. Звездата 55 Cnc е от шеста звездна величина и човек със средно добро зрение може да я види с невъоръжено око (с други думи, без да използва телескоп или дори бинокъл). Това измерване постави планета в класа, наречен свръх-земи, защото тези обекти имат малко по-големите маси и размери от земните. Теоретичните модели предсказват за повечето от тях структура, подобна по-скоро на газови планети, затова някой предпочитат да ги наричат мини-Нептун.

Себестойността на МОСТ е около 7 милиона евро, телескопът продължава да се използва вече тринадесет години. За сравнение, обществената поръчка за 75 автомобила за Народното събрание от 2012 година е около 4.4 милиона лева, но за срок от само три години(http://www.dnevnik.bg/bulgaria/2012/09/13/1904108_narodnoto_subranie_obiavi_poruchka_za_tochno_opredelen/).

През 2014 година, когато канадското правителство реши да намали финансирането за наука, учените, които го използват се канеха да прибягнат до crowdfunding, за да продължат мисията му. В момента МОСТ се управлява от частната фирма MSCI (http://www.mscinc.ca/products/most.html), от името на Канадската Космическа Агенция. MSCI продължава научните изследвания с него, но също предлага и наблюдения на комерсиална основа.

БРИТЕ (BRITE; Bright Target Explore; https://en.wikipedia.org/wiki/BRITE) също е канадска обсерватория (с участието на Полша и Австрия; полската страница за БРИТЕ е тук: http://www.brite-pl.pl/index_en.html), но за разлика от МОСТ това не е един спътник, а цели шест наноспътника, кубове с дължина на страната 20 сантиметра и тегло 10 килограма. Апертурата на телескопите е само 3 сантиметра – това е компромисът при този проект, – но пък телескопите са много и могат да се използват паралелни за наблюдения на различни обекти. Към настоящия момент пет от шест изстреляни БРИТЕ наноспътника са в работно състояния. Не на последно място е важно, че ползрението на спътниците е 24 градуса, което позволява да се наблюдават едновременно множество ярки звезди. Статия с подробно техническо описание на проекта може да се види тук: http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/bib_query?2014PASP..126..573 и стойността на всеки един от наноспътниците е около 1-2 милиона долара (http://thevarsity.ca/2013/03/10/u-of-t-launches-nano-satellites-into-orbit/).

Няколко мои колеги от Есо, сред които Дитрих Бааде използваха БРИТЕ като част от голяма колаборация за да изследват загубата на маса при Бе звездите (https://en.wikipedia.org/wiki/Be_star). Това са горещи звезди, които се въртят толкова бързо, че центробежната сила на екватора им почти се изравнява с гравитацията и част от звездното вещество „отлита“ в космоса и образува газов диск около звездата. Тези звезди се разпознават лесно по силните емисионни линии в спектрите им. Наблюденията показват, че прехвърлянето на материал от звездата към диска не става с постоянна скорост, а е модулирано от пулсации на Бе звездите, което на свой ред води до активност в диска. Това е само една от първие три статии, използващи наблюдателен материал от БРИТЕ. Сигурен съм, че ни предстои да видим още важни резултати от този проект.

* * *

Надявам се, че успях да покажа – малкит и евтини космически телескопи имат своята ниша, специално в наблюденията на ярки звезди и в продължителните кампании, покриващи много седмици или дори месец. Обаче ползата от тях не се изчерпва до тук.

Нека да си спомним за спускаемия апарат Бийгъл-2 (https://en.wikipedia.org/wiki/Beagle_2), изпратен към Марс заедно с космическата станция Марс експрес, той трябваше да кацне малко преди Коледа на 2003 година. Апаратът се отдели от станцията, спусна се в атмосферата и изчезна. Разследването на ЕСА стигна до заключението, че проектът е било доста „суров“, и раязкри. Наиситна, в началото на 2015 годна Бийгъл-2 беше открит върху фотографии на марсианската повърхност и стана ясно, че той все пак е кацнал, но една от слънчевите батерии не се е отворила, блокирайки възможността за радиоконтакт със Земята.

Проблемите с Бийгъл-2 издават липсата на опит и бих казал, на „зрялост“ в космическата Британската космическа индустрия, която навремето се отказа от създаването на собствени носител; рязък контраст с Японската космическа агенция, която трупа опит с годините изпращайки една след друга амбициозни мисии като Хаябуса (https://en.wikipedia.org/wiki/Hayabusa) например.

Малките космически телескопи са именно школата, която създава кадрите и инфраструктурата, необходими за по-смели космически проекти. Разбира се, натрупаният опит в създаването и управлението на спътници не се ограничава до телескопи, както и обучението на студентите по астрономия не означава, че те непременно трябва да станат астрономи – уменията да решават проблеми, да намират отговори чрез изследователски методи могат да се приложат навсякъде и са един от начините науката да върне на обществото инвестициите, които са направени за нея.

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, science

Астрономия, статия на деня: първият спектър на WISE 0855-0714 – кафявото джудже на което можете да карате ски


Според различни оценки температурата на WISE 0855-0714 (https://en.wikipedia.org/wiki/WISE_0855%E2%88%920714) е в границите 225-260 градуса по скалата на Келвин, което съответствува на -48 до -13 градуса по скалата на Целзий. Това са стойности, типични за Антарктида. Човек може да живее, макар и не особенно комфортно, при подобни температури. За сравнение температурата на Юпитер е около 130 градуса по скалата на Келвин (-143 по скалата на Целзий), което е вече прекалено ниско за нас.

Друга разлика между WISE 0855-0714 и Юпитер е в източника им на енергия – първият обект свети само и изключително за сметка на собствената си гравитация, която го свива и при това той се нагрява; Юпитер черпи по-голямата част от енергията си от Слънцето – той просто преизлъчва това, което получава от вън. И докато Юпитер се намира в нашата собствена Слънчева система, WISE 0855-0714 броди немил-недраг сред нищото, на около 2.3 парсека (около 7.5 светлинни години) от нас. По-близо от него са само тройната система на Алфа Центавър (1.3 парсека, 4.4 светлинни години; https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri), звездата na Барнард (1.8 парсека, 6.0 светлинни години; https://en.wikipedia.org/wiki/Barnard%27s_Star) и двойнотo кафяво джудже Luh-16 (2.1 парсека, 6.5 светлинни години; https://en.wikipedia.org/wiki/Luhman_16). Вероятността толкова близо до Слънцето да се намират две кафяви джуджета (дори три, ако вземем под внимание, че Luh-16 е двойно) означава, че тяхната пространствена плътност в нашата Галактика е много висока, но те нямат висока светимост и е трудно да бъдат наблюдавани.

Именно ниската светимост беше причина WISE 0855-0714 да остане незабелязан до 2014 година, когато моят колега Кевин Луман (https://en.wikipedia.org/wiki/Kevin_Luhman) го откри с помощта на космическата обсерватория WISE (https://en.wikipedia.org/wiki/Wide-field_Infrared_Survey_Explorer). WISE е малък 40-см телескоп, изстрелян от НАСА през Декември 2009 година. За сравнение космическият телескоп Хъбъл (https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble_Space_Telescope) има диаметър 2.4 метра, а неговият наследник Джеймс Уеб ще има 6.5-метрово главно огледало. WISE работи в така наречения среден-инфрачервен диапазон – електромагнитно излъчване с дължиниа на вълната между 3.4 и 22 микрона. Точно в този диапазон излъчват най-голямата част от енергията си студените обекти, подобни на WISE 0855-0714. Но това е само едната от двете причини, откриването му да трябва да чака до влизането в работа на този сравнително нов космически телескоп.

Другата, и бих казал, по-важната причина е в стратегията на наблюденията, който предполагат една и съща област от небето да бъде „гледана“ от телескопа веднъж на всеки (приблизително) шест месеца. Обектите в околността на Слънчевата система се разопознават най-надеждно по техните големи паралакси (https://en.wikipedia.org/wiki/Parallax) на небето. Класическият пример за обяснение на паралакса е да си представите, че пътувате с кола по шосе покрай не особено далечен планински масив, и минавате покрай дърво. Близките дървоета буквало ще „летят“ на фона на планината, а дърветата по самата планина ще си „стоят“ неподвижни, както и самата планина. Шосето от Бургас за Стара Загора, Сините скали край Сливен и кое да е крайпътно дърво вършат работа, ако искате конкретен пример. Именно големия паралакс помогна на Кевин да разпознае и да докаже, че WISE 0855-0714 се намира съвсем близо до нас, разбира се по космически мащаби (статията за откритието в свободен достъп: http://arxiv.org/abs/1404.6501).

Дълго време наблюденията от космоса в средния инфрачервен диапазаон оставаха единствените, по които можеше да се съди за свойствата на WISE 0855-0714. Опитите това кафяво джудже да бъде наблюдавано от Земята след 2-3 часа експозиция, включително и от един мой аспирант, не се увенчаха с успех (http://arxiv.org/abs/1408.5424, http://arxiv.org/abs/1410.5649). Първата детекция от наземен телескоп дойде от телескопа Магелан – кадърът, получен след пет часа интеграция от Джаки Фахърти и нейните колеги показа обект, макар и не статически значим (само 2.7-сигма), но на правилно място. Статията в свободен достъп може да се види на: http://arxiv.org/abs/1408.4671. Новото наблюдение съответствува на модели за свръхстуденти кафяви обекти, които имат водни облаци в атмосферата си. Като се има предвид температурата на повърхността на WISE 0855-0714, може да се поздравим – човчеството вече знае за ски-курорт извън Слънчевата система.

Миналата седмица донесе богат урожай от наблюдения на WISE 0855-0714: инфрачервена фотометрия от телескопа Хъбъл (за която ще пиша друг път; http://arxiv.org/abs/1605.05618) и първия инфрачервен спектър от телескопа Джемини на Хаваите, получен от Ендрю Скемер от Калифорнийския университет в Санта Круз и неговите колеги (http://arxiv.org/abs/1605.04902). Спектърът покрива диапазона между 4.5 и 5.2 микрона и е продукт на 14.4 часа интеграция, получени в рамките на 13 различни нощи през периода Декември 2015 – Януари 2016. Наблюденията са правени само когато влажността на въздуха е особенно ниска; обратното означава висок фон и ниска прозрачност на атмосферата – два фактора, затрудняващи наблюденията в средната инфрачервена област. От наблюдателна гледна точка резултатът е забележително постижение, за което изкренно поздравявам колегите.

Полученият спектър много интересен. За съжаление няма много обекти, с които можем да го сравняваме – другите обекти с температура, подобна на температурата на WISE 0855-0714 са прекалено далече и прекалено слаби за подобни наблюдения. Остава Юпитер, който обаче около 4.5-4.7 микрона показва абсорпция от молекулата на фосфина (PH3), а спектърът на WISE 0855-0714 в този диапазон е плосък. Ако атмосферата на Юпитер беше в състояние на развниовесие, всичкият фосфор в нея щеше да е окислен (под формата на P4O6). Наличието на фосфин доказва, че атмосферата на Юпитер е турбулентна и динамична, поради което в нея се смесват материали от горещата й вътрешна част и от студента й атмосфера. Случаят с WISE 0855-0714 изглежда не е такъв, но по-слабата турбуленция може да не е единствената причина за разликата между този обект и Юпитер.

Друга молекула, която би могла да ни каже нещо повече за атмосферата на WISE 0855-0714 е CH3D – метан, в който единият водороден атом е заменен с деутериев атом. Деутерият се разрушава при по-масивните обекти и наличието му може да бъде доказателство за ниската маса на WISE 0855-0714. За съжаление неговите линии съвпадат с линиите на водата, което усложнява анализа; Скемер и колегите му са се отказали от опити да измерят количеството му.

Новополученият спектър отваря простор за работа на теоретиците, но дава насока и на бъдещите усилия да се изследват наблюдателно подобни свръхстудени обекти – чрез спектроскопия в диапазона 4.5-5 микрона, където те са най-ярки. Спектри на няколко кафяви джуджета от спектрални класове L и T бяка получени с японския космически телескоп AKARI (http://arxiv.org/abs/1210.3828), още няколко са достъпни за най-големите съвременни наземни телескопи; останалите ще трябва да чакат изстрелването на Джеймс Уеб.

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, science

Астрономия, статия на деня: (225088) 2007OR10 малък гигант в крайните квартали на слънчевата система


Когато през 1930 година Клайд Томбо открива Плутон, всички са убедени, че новото небесно тяло е деветата планета в Слънчевата система. Но шестдесет-седемдесет години по-късно станаха известни множество тела, сравними по размери с Плутон. Възникна “опасността“ в Слънчевата система да има двадесет или дори повече планети. Представете си кошмара за учениците в средния курс, който трябва да ги учат наизуст… Загрижен за успеваемостта, Международният астрономически съюз създаде нов клас планети-джуджета, в който освен „разжалваният“ Плутон влязоха Ерис, Макемаке, Церес, Аумеа, и други недорасляци.

(225088) 2007OR10 беше открит наскоро (статията в свободен достъп: http://arxiv.org/abs/0901.4173; на тази страница линковете към PDF се намирт горе вдясно), през 2009 година от Мег Шуамб (http://www.astro.yale.edu/mschwamb/Site/Home.html; понастоящем в Institute of Astronomy & Astrophysics, Academia Sinica, Тайван; ивестна още с участието си в проекта Planet Hunters: https://www.planethunters.org/) и съавтори. Откритието е част от нейната дисертация в Калифорнийския Технологичен Институт, където неин научен ръководител и е бил небезизвестният Майкъл Браун (https://en.wikipedia.org/wiki/Michael_E._Brown;http://www.mikebrownsplanets.com/) .

В известен смисъл Браун е съвременният астроном, който в най-голяма степен се е приближил до постиженията на Уйлям Хершел (откривателят на Уран; https://en.wikipedia.org/wiki/William_Herschel) и Йохан Гале (откривателят на Нептун; https://en.wikipedia.org/wiki/Johann_Gottfried_Galle), заради забележителните усилия, който полага за изследване на най-отдалечните части на Слънчевата система. На него и неговият екип принадлежат откритията на Седна, Ерис и съвместно с друг екип – на Аумеа, както и получаването на недиректни (за сега) доказателства за съществуването на масивна и все още ненаблюдавана девета планета на стотици или дори хиляди астрономически единици от Слънцето (статията в свободен достъп http://arxiv.org/abs/1601.05438; популярно обяснение: https://www.youtube.com/watch?v=6poHQ2h00ZA)

(225088) 2007OR10 е най-големият сред новооткритите обекти, на който все още не е присвоено име. Това тяло се намира на орбита с висока ексцентричност (е=0.5) и голям наклон спрямо земната орбитата (около 31 градуса), и то се отдалечава най-много на стотина астрономически единици от Слънцето. За (225088) 2007OR10 е известно сравнително малко и най-голям принос в характеризирането му има спектроскопските наблюдения на Браун, Бургасер и Фрейзър (статията в свободен достъп: http://arxiv.org/abs/1108.1418), според които на повърхността му има воден лед и вероятно – метан.

Трудно е да се измерят размерите на подобни обекти. Най-точният метод са фотографиите от космически апарати, посещаващи обектите, но дори най-бързите станции имат нужда от десетилетие за да се приближат до някой обект в пояса на Койпер (за справка New Horizons, която прелетя покрай Плутон, летя до там 9.5 години: https://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons).

Вторият метод са звездните окултации, с които съм се занимавал и аз – при тях обектът „скрива“ от наблюдателя на Земята някоя звезда и по продължителността на затъмнението се съди за диаметъра на окултиращото тяло; за това трябва да се знае добре орбитата на тялото. Ето един пример на статия, в която се описва окултация на Плутон: http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7425/full/nature11597.html. За съжаление подобни наблюдения изискват обектът да засенчи ярка звезда, което се случва рядко.

На трето място, размерите на телата могат да се оценят по яркостта им: известно е колко енергия те получават от Слънцето, и ако приемем някаква средна отражателна способност (астрономическият термин за нея е албедо), ни остава само да оценим – фигурно казано – колко голямо огледало трябва да поставим на дадено разстояние от Слънцето, за да получим наблюдаваната яркост на обекта.

Тук опростявам в голяма степен – яркостта в оптическата област зависи силно от отражателната споосбност на тялото, поради което подобни измервания дават много по-точни резултати, ако се правят в инфрачервената област. Там телата светят не с отразена, а с преработена слънчева стветлина, превърната в топлина. Разбира се, изискват се и теоретични модели на згряването и преизлъчването на енергията. Точно такива измервания са направили Андрас Пал и неговите колеги от унгарската обсерватория Конколи: те са наблюдавали (225088) 2007OR10 с космическия телескоп Хершел (3.5-метров космически телескоп на Европейската Космическа Агенция: https://en.wikipedia.org/wiki/Herschel_Space_Observatory; да не се бърка с космическия телескоп Хъбъл) и са оценили диаметъра му на 1535 (+75 / -225) км, което го поставя на трето място по големина сред обектите в пояса ан Койпер, след Плутон и Ерис. Освен това те са използвали космическия телескоп Кеплер за да получат много точни измервания на яркостта на (225088) 2007OR10, от които са определили периода на въртене на обекта около осбствена му ос, с други думи колко е дълго неговото денонощеие – отговорът е около 45 дни, типична стойност за големите и масивни обекти от този клас, – и индиректно подкрепя резултата за големия му диаметър. Статията с описание на наблюденията и техният анализ е достъпна свободно на: http://arxiv.org/abs/1603.03090.

(225088) 2007OR10 е далече по-малък от оценките за размера на новия кандидат за девета планета (вероятно няколко пъти по-голям от Земята), за който споменах по-рано и е още едно доказателство, че външните части на Слънчевата система не са пустиня (и че не са одбре изследвани). Най-вероятно този обект е планета-джудже, и новите данни за неговия диаметър засилват аргументите за изваждането на Плутон от категорията на „истинските“ планети – Плутон става все повече „редови“ член на множеството обекти с подобни характеристики, които изглежда са масово явление в покрайнините на Слънчевата система.

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, science

Следващата седмица – край Плутон!


На 14.юли.2015, десетина минути преди три часа следобед българско време, космическата станция New Horizons ще премине на около 13 хиляди км. от Плутон (приблизително колкото е разстоянието между София и Сантаго, Чили). Станицията беше изстреляна преди девет и половина години, тежи малко под половин тон, и носи на борда си седем научни прибора с общо тегло около 30 кг (статия за научната апаратура: http://arxiv.org/pdf/0709.4261.pdf и популярни обяснения на отделните уреди: http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Spacecraft/Payload.php). Тя само ще прелети покрай планетата-джудже и нейните пет спътника с относителна скорост от около 13.8 км/секунда или почти 50 хиляди км/час (повече за Плутон и неговата ситема: https://en.wikipedia.org/wiki/Pluto), без да влиза в орбита (схема на прелитането: https://en.wikipedia.org/wiki/New_Horizons#/media/File:Pluto_encounter.pn). Влизането в орбита би изисквало много гориво, което би утежнило станцията и забавило полета й с десетилетия (Плутон няма плътна атмосфера, в която да се направи маневра за намаляване на скоростта, т.нар. aerobreaking). Времето на пътуване на сигнала от станциата до Земята по време на преминаването покрай Плутон ще бъде около четири часа и половина. Планът на мисията предвижда да се получат около 500 снимки на Плутон и неговите спътници, наред с други наблюдения – спектри, прахови частици, слънчев вятър, радиоокултация.
Преди няколко дни New Horizons пострада от компютърен проблем, но според плановете днес предстои да заработи отново в щатен режим. Последните кадри от преди появата на проблема могат да се видят тук: http://www.nasa.gov/feature/latest-images-of-pluto-from-new-horizons и на тях ясно се различав подробности от релефа.
Страници, на която може да се следят послендите новини от мисията са: http://pluto.jhuapl.edu/ и https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html
Префразирайки Вячеслав Рибаков, който на свой ред префразира една еврейска пословица, ще се видим следващата седмица край Плутон!

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, science

Годишнини: 10.Април.1979, 12.Април.1961


„300 километра над Земята“ – документален филм за българският космонавт Георги Иванов: http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fi49.vbox7.com%2Fo%2F609%2F6099a4a50.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fvbox7.com%2Fplay%3A6099a4a5&h=210&w=280&tbnid=N6LdYbxlK7d8EM%3A&zoom=1&docid=ujX5GLL83IQsVM&ei=ZhAqVZb4JYPdaPXngdgJ&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=291&page=4&start=101&ndsp=34&ved=0CBUQrQMwBThk

Leave a comment

Filed under Bulgaria, България, История, космонавтика, наука, history, science

Най-далечното парче от България…


… не се намира в Чикаго или Австралия, Повложието или Македония, а в космоса.

През първата половина на Юли 1988 година към планетата Марс се отправят две станции-близнаци – Фобос 1 и 2. Всяка от тях носи на борда си уред за дистанционни измерване на химическия състав на повърхността на Фобос – ЛИМА-Д (лазерен импулсен масс-анализатор, дистанционен). След приближаване на станцията към Фобос, приборът загрява и изпарява с лазерен лъч материал от повърхността, а после улавя отделените йони и ги анализира.

ЛИМА-Д е създаден от учени и инженери от няколко страни, между които е и България. Няколко снимки на уреда могат да се видят тук: http://novjivot.info/04/12/102752 – корпусът на уреда е изготвен в лабораторията на Астрономическата Обсерватория „Славей Златев“, в Кърджали.

За съжаление връзката с Фобос 1 е загубена още преди станцията да достигне Марс, а с Фобос 2 – след навлизането в орбита около червената планета, но преди да започнат изследванията на спътника й, така че ЛИМА-Д никога не успява произведе научни резултати

Подобрена версия на ЛИМА-Д излита със станцията Фобос-Грунт, но поради повреда в маршевия двигател тя така и не напуска околоземна орбита.

ЛИМА-Д не е единствената българска апаратура в космоса. Няколко примера от последните години – български апарати могат да се намерят на Международната Космическа Станция, спътника Бион и индийската автоматична лунна станция Чандраян-1. Тези прибори са построени в Института за Космически Изследвания, към Българската Академия на Науките: http://www.space.bas.bg/

Leave a comment

Filed under България, История, космонавтика, наука, science

Опит на българи да летят в космоса преди програмата „Интеркосмос“


Преди няколко дни се навършиха 35 години от полета на първия българин в космоса. Но малко хора знаят, че много години преди Георги Иванов е имало един „неформален“ опит да се организира подобен полет. Сега е трудно да се каже със сигурност, но изглежда инициативата е на военния аташе в Българското посолство в Москва генерал Захари Захариев.

Из дневника на Генерал Николай Каманин, ръководител на подготовка на съветските космонавти:

15.08.1964: … Днес заедно с четирима братя-летци от България и генерал Захариев бяхме на прием при маршал Малиновский (по това време министър на отбраната на СССР). Българите „се натискаха“ да летят в космоса, но маршалът им отвърна с шеги и не даде никакви конкретни обещания…

18.08.1964: … На 16 Август във вестник „Червена звезда“ бяха публикувани статия и фотография за приема при маршал Малиновский на четиримата български братя-летци, които искаха да станат космонавти…

Четиримата братя са всъщност трима братя: Карамфил, Евгений и Стаменко Стаменкови, и техния зет, също летец. Но по онова време съветската космонавтика все още е твърде млада и експериментална, за да си позволи риска да води в космоса граждани на чужди държави.

Leave a comment

Filed under Bulgaria, България, История, космонавтика, наука, history, science

Гагарин (Gagarin)


Image

Leave a comment

Filed under космонавтика, наука, science

Спомени за бъдещето: Вик към Вселената или плочката на Пионер 10 (Pioneer 10)


Точно преди един месец, на 3.03.2014 България чествува освобождението си, а сондата Пионер 10 – четиридесет и втората годишнина от изстрелването си. Строго погледнато, сондата не може да чествува нищо, а и от 2003 година тя не функционира заради изтощаването на изотопния си генератор.

Пионер 10 е забележителен с това, че носи на борда си послание на човечеството към извънземните цивилизации – златна плочка с размери 152 на 229 мм, на която се намира информация за строежа на Слънчевата система, за положението й в нашата Галактиката (спрямо няколко пулсара), и за вида на разумните същества, които населяват третата планета – хората.

Плочката е дело на Карл Сейгън, и аз за пръв път научих за нея от забележителната книга „Търсим космически цивилизации“ на чешкия писател и журналист Карел Пацнер (Karel Pacner). Издателство „Народна Младеж“ я публикува през далечната 1980 година. на моето детство и аз като другите хлапета не можехме да й се начетем – тя разказваше за полети в космоса и контакт с чужди цивилизации.

Първата глава на книгата се нарича „Полет до Алдебаран“ и в нея се разказва предисторията на плочата. Идеята възникнала в края на 1971 година, когато Сейгън се намирал в Лабораторията за изучаване на реактивното движение (JPL) във връзка с полета на Станцията Маринер 9. Той разговарял с двама журналисти – Ерик Бърджис и Ричард Хоугланд, – и станало дума за полета на Пионер 10 към Юпитер и към покрайнините на Слънчевата система. „Ето една нова възможност да привлечем вниманието на чуждите цивилизации върху себе си!“ възкликнали те. Сейгън харесал идеята и веднага се обадил на Чарлз Хол, директор на изследователския център на НАСА Еймс, където подготвяли Пионер 10 за старта. Хол се консултирал със своите началници в НАСА и те се съгласили, но поставили на Сейгън триседмичен срок да подготви съобщението заради скорошното изстрелване на сондата.

Ентусиазиран, Сейгън се свързал с Чарлз Дрейк, радиоастроном, един от пионерите на програмата СЕТИ. Двамата тъкмо са се върнали от първата съветско-амерканска конференция по въпросите на СЕТИ Бюракан (5-11.09.1971), където някой предложил да се сигнализира на извънземните цивилизации като в орбита се взриви целият запас на човечеството от атомни бомби. Плочката определено е по-елегантно решение.

Сейгън и Дрейк се срещнали отново на 136-тата годишна конференция на Американското астрономически дружество, която се провела между 5 и 8.12.1971 година в Сан Хуан, Пуерто Рико. Обсъдили съдържанието на писмото и след като решили какво искат да съобщят на извънземните, съставили следния приблизителен текст на писмото (цитирам дословно от книгата на Пацнер): „СЪЩЕСТВАТА, КОИТО СА СЪЗДАЛИ ТАЗИ АВТОМАТИЧНА СОНДА, ЖИВЕЯТ В ПЛАНЕТНА СИСТЕМА, ОЗНАЧЕНА ОТ НАЙ-БЛИЗКИТЕ ПУЛСАРИ. ТЯХНАТА СИСТЕМА СЕ СЪСТОИ ОТ ДЕВЕТ ПЛАНЕТИ, ПРИ КОЕТО НА ТРЕТАТА, НАЙ — БЛИЗКА ДО СЛЪНЦЕТО, БЕШЕ КОНСТРУИРАН ТОЗИ ЛЕТАТЕЛЕН АПАРАТ. ОТДЕЛНИТЕ ТЕЛА СА ОТДАЛЕЧЕНИ ПОМЕЖДУ СИ НА РАЗЛИЧНИ РАЗСТОЯНИЯ. РАЗУМНИТЕ СЪЩЕСТВА, КОИТО ОБИТАВАТ ТРЕТАТА ПЛАНЕТА, ЖИВЕЯТ ПО ДВОЙКИ И ТУК Е ИЗОБРАЗЕНА ТЯХНАТА ВЪНШНОСТ.“

За да бъде разбираемо подобно сложно съобщение, писмото трябвало да обяснява още основите на двоичната бройна система като математическа основа на посланието, да дефинира дължина на вълната 21 сантиметра на неутралния водовор като единица за мащаб, и на последно място да съдържа карта на близките до Слънцето пулсари и техните периоди на въртене.

В създаването на плочката участвали много хора, но заслужава да се отбележи че Линда, тогавашната съпруга на Сейгън, художничка по професия, която нарисувала мъжа и жената. С голяма вероятност това е произведението на човешкото изкуство, което ще се запази най-дълго време. Трескавата подготовка приключила с монтирането на плаката върху апарата, един месец преди той да бъде изстрелян. А една година по-късно дубликат на посланието полетял със сондата близнак Пионер 11.

Когато четях книгата на Пацнер (който на 29.03 навърши 78 години), Пионер 10 тъкмо беше пресякъл орбитата на Уран (18-20 астрономически единици от Слънцето). Сега станцията се намира на около 106 астрономически единици от Слънцето и продължава да се отдалечава в посока към звездата Алдебаран, която ще достигне след около два милиона години.

Официалният филм на НАСА за полета на сондата може да се види тук:

https://www.youtube.com/watch?v=C8njS3ARC-E

Програмата Пионер е забележителен успех в изследването на космоса. За пръв път са изследвани от близо гигантските външни планети в Слънчевата система и за пръв път обект, произведен от човешка ръце успява да я напусне.

 

Leave a comment

Filed under История, космонавтика, наука, history, science

Астрономия на живо – конференция посветена търсенето на екзо-планети с космическата обсерватория Кеплер


11.11.2013: Конференцията свърши, но видео записи на докладите са достъпни на: http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/agenda.shtml

От понеделник, 4.11.2013, в изследователския център на НАСА Аймс (http://en.wikipedia.org/wiki/NASA_Ames), в Калифорния, тече втората конференция, посветена на резултатите от работата на космическия телескоп Кеплер (http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_%28spacecraft%29).
Конференцията може да се наблюдава на живо: https://connect.arc.nasa.gov/kepler
Програмата на конференцията е достъпна тук: http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/agenda.shtml

Кеплер е предназначен да търси планети около други звезди по метода на планетарните пасажи (http://en.wikipedia.org/wiki/Methods_of_detecting_extrasolar_planets#Transit_method) – ако една планета при движението си по орбитата между нас звездата, около която обикаля, блясъкът на звездата ще намалее. В зависимост от параметрите на планетата и на звездата ефектът може да бъде както няколко процента от блясъка на звездата, така и няколко милионни от него. В Слънчева система подобни пасажи има например Венера – именно по време на такъв пасаж Ломоносов е открил, че Венера притежава атмосфера.
От техническа гледна точка Кеплер е 1.4-метров телескоп, който наблюдава поле от приблизително 10 на 10 градуса, с камера, снабдена с 42 CCD матрици. Телескопът беше изстрелян на 7.03.2009 и до 11.05.2013, когато се повреди един от жироскопите в системата за ориентация, той изправно наблюдаваше близо 150 хиляди звезди в съзвездието Лебед. Безпрецедентната му точност позволи да открие близо три хиляди планети-кандидати, обикалящи около две хиляди звезди. Съвсем малка част от тях е потвърдена със спектроскопични наблюдения, но предварителни те оценки говорят, че около осемдесет процента от кандидатите са истински планети. Потвърждаването им е технически в възможно и е въпрос на телескопно време.
Резултатите на Кеплер са твърде много за да ги обясня или дори само да ги изброя тук. Безспорно един от най-важните е, че около двадесет процента от звездите, подобни на слънцето, имат планети в т.нар. обитаема зона. „Обитаема зона“ е условно наименование за интервала от разстояния между звездата и планетата, в който равновесната температура на планетата позволява наличието на вода в течна форма (а не под формата на пара или лед!) на повърхността на планетата. Границите на обитаема зона са размити – те зависят както от параметрите на звездата (главно температура и светимост – т.е. колко е гореща и колко е ярка), но и от параметрите на самата планета. Примерно, една по-масивна планета с плътна атмосфера би могла да поддържа по-висока температура на повърхността си, отколкото една по-малко масивна планета – за сметка на парниковия ефект. С други думи, ако Марс беше по-масивен, може би все още щеше да има атмосфера и океани, въпреки че е по-далече от земята. Някои астрономи включват в дефиницията на обитаема зона и други параметри, като например ултравиолетова и рентгенова радиация на звездата (защото подобна радиация има свойството да стерилизира повърхността на планетата), но според мен това е ефект от по-висок порядък.
Преди две години аз бях на първата конференция за Кеплер, но други ангажименти ми попречиха да отида на тази и сега се възползвам от услугата на организаторите, да слушам докладите в реално време. Това започна да става традиция на конференциите през последните една-две години и се надявам и по-нататък да е така. Не на последно място, защото по този начин науката става достъпна за несравнимо по-широка аудитория.

Любопитен факт – един от водещите участници в проекта Кеплер е българинът Димитър Съселов, професор в Харвард.

PS В края на днешния ден предстои доклад на Франк Дрейк, бащата на СЕТИ: „Kepler and Its Impact on the Search forExtraterrestrial Intelligence“

Leave a comment

Filed under астрономия, космонавтика, наука, science

12.04.1961 г.


И по-късно:

И малко за Българската космонавтика:

http://more.info.bg/article.asp?topicID=339&issueID=1689

Leave a comment

April 12, 2013 · 12:41 pm

Yesterday’s tomorrows from NYT, Oct 4, 1957: Soviet Fires Earth Satellite Into Space: It Is Circling the Globe…


… and the BBC coverage: Sputnik Satellite Blasts into Space (http://news.bbc.co.uk/onthisday/hi/dates/stories/october/4/newsid_2685000/2685115.stm).

 

Leave a comment

Filed under космонавтика