Tag Archives: космонавтика

Наука в Европейската космическа агенция


В петък в нашата обсерватория направи семинар Маркус Кислер-Патиг (Markus Kissler-Patig; https://en.wikipedia.org/wiki/Markus_Kissler-Patig). Той дълги години работеше в ЕСО, после я напусна за да стане директор на обсерваторията „Джемини“, върна се за известно време в ЕСО и от около година завежда отдела за космическа наука в Европейската космическа агенция (ЕКА; https://www.esa.int). Този отдел се занимава с автоматичните научно-изследователски апарати на ЕКА, включително космическите телескопи.

Маркус описа как „работи“ ЕКА, каква е организационната ѝ структура, с какво се занимава той самият, за минали, настоящи и бъдещи космически апарати. Зададохме му много въпроси, просрочихме почти двойно стандартната едночасова продължителност – толкова беше интересно.

Ето някой от по-интересните теми, обсъждани на семинара и в последвалата дискусия (за конкретни космически апарати няма да разказвам – тази информация е лесно достъпна в Интеренет):

– ЕКА по същество планира научно-изследователските си мисии веднъж на десетилетие. Процесът започва с покана към научната общност да изпрати т. нар. white papers. Ето няколко примера:

https://arxiv.org/abs/1910.10092

https://arxiv.org/abs/1908.10977

https://arxiv.org/abs/1910.08376

(pdf са достъпни през връзка горе в дясно).

Те приличат на научни статии, но не са. Става дума по-скоро за есета, в които учените се опитват да предскажат две неща. Първото, разбора се е които въпроси ще са важни за науката след 10-20-30 години. Второ е да се предскаже с разумна степен на сигурност как ще се развият технологиите, защото от това зависи на които от споменатите важни въпроси ще бъде възможно да се отговори след 10-20-30 години. Интервалът от 1-3 десетилетия се определя от времето, необходимо за проектирането и построяването на един космически папрат, както и времето, необходимо за да се съберат наблюденията (ако става дума за космически телескоп) или за да се стигне до обекта на изследване (когато става дума за комета или планета в Слънчевата система).

В момента тече кампания за паниране на космическите мисии на ЕКА за периода до 2050 година

– космическия телескоп „Гая“ (Gaia; https://sci.esa.int/web/gaia) в момента е астрономическата мисия с най-голямо значение за науката. За последната година тя изпревари космическия телескоп „Хъбъл“ с около 1200 срещу 600-800 цитата годишно. Ако не сте чували за Гая, не се се изненадвайте – тя е космически телескоп, предназначен за астрометрия – най-общо казано това е раздел от астрономията, който се занимава с точно измерване на положенията на звездите (https://ru.wikibooks.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F). Астрометрията е важна, защото ни дава средства за измерване на разстоянията до звездите, които пък са важни за да разберем по-добре самите звезди, което пък е важно за да разберем много други неща – като се почне от фундаменталната ядрена и атомна физика и се стигне до получаването на оценка за опасността от някоя близка свръхнова…

„Гая“ не е толкова известна на широката публика, защото не получава красиви картинки като „Хъбъл“. Обемът от данни, които „Гая“ генерира е прекалено голям и данните се обработват с компютър на борда на космическия апарат, до земята достигат само каталози.

– ЕКА, както и ЕСО, са кооперативни организации на множество страни (22 и 16, съответно; България не е член и на двете). Организационно те не са част от Европейския Съюз (ЕС), въпреки че мнозинството от членовете им са в ЕС.

Между ЕКА И ЕСО има интересни паралели. Те са създадени за да направят възможни проекти, които не са възможни в рамките на финансирането за научни изследвания за една отделна страна, било то Германия, Франция Великобритания. Както ЕСО спря строителството на национални 4- и 8-метрови телескопи в страните членки (но съществуващите 4-/-8-метрови телескопи продължават да се експлоатират и да се строят нови 1-/2-метрови телескопи), така и ЕКА спря строителството на национални ракети носители в своите страни-членки. И в двата случа се строят нови големи телескопи (ЕЛТ; https://www.eso.org/sci/facilities/eelt/) и нови големи ракети (Ариана-6; https://www.eso.org/sci/facilities/eelt/), но те са резултат на международно сътрудничество.

В същото време обаче и ЕСО и ЕКА оставят строителството на инструментите, които се слагат на телескопите (камери, спектрографи, полариметри) или на космически станции (мас-спектрометри, камери, броячи на частици и т.н.). на консорциуми, които в повечето случаи обхващат няколко университета в една или в две-три страни).

– Културата на сътрудничеството научната общност, която ползва „услугите“ на ЕКА не е толкова развита както в ЕСО. С други думи, астрономите, които ползват наземни телескопи са по-склонни да си сътрудничат, отколкото астрономите или по-общо казано физиците, които ползват космически апарати (които не са непременно телескопи, тук се включват и станции за измерване in-situ на условията на други планети). Може само да се правят предположения защо е така. Едно от най-очевидните обяснения е свързано с продължителностите на космическите мисии – 10-30 години е почти охваща дължината на една професионална кариера.

За да организира човек екип, който да създаде космически апарат на стойност половин или един милиард евро, за да спечели конкурс с още десетина подобни екипа, трябва да се е утвърдил като учен и организатор. В най-добрия случай това съответства на 30-40-годишна възраст. И човек работи по една мисия когато е на 30-40 години, може и да се пенсионира преди мисията да е донесла резултати. С други думи, залогът е много голям, влаганите години са дълго и е естествено, че хората, които работят по тези мисии претендират за правото лично да извлекат максимума от науката, която проектите ще донесат, лично да направят големите открития, които „техният“ апарат прави възможни.

За сравнение, наземните астрономически проекти рядко изискват повече от десетилетие и болшинството астрономически уреди, дори най-сложните не са по-скъпи от пет или десет милиона евро. „Гая“ (която бе изстреляна през 2013 година) в момента е единствена мисия по рода си и едва ли през следващия половин век ще друга има подобна (предната астрометрична мисия HIPPARCOS, също на ЕКА, бе изстреляна през 1989 година; https://sci.esa.int/web/hipparcos), За разлика от нея, на земята има много обсерватории и човек може да постави уникалния си инструмент за този или на онзи телескоп (поучителна е историята на UltraCam, която обходи някои от най-големите телескопи в света; https://arxiv.org/abs/0704.2557)

Повече за ЕКА може да се намери на тяхната страница:

http://www.esa.int/About_Us/ESA_Publications/ESA_Publications_Brochures/(archive)/0

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, наука, science

Научно-популярна статия „Обратната страна на Луната“


Във февруарския (2/2019: https://spisanie8.bg/%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5/%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%8A%D1%82-%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE-%D0%BE%D1%80%D1%8A%D0%B6%D0%B8%D0%B5.html) брой на сп. „Осем“ може да прочетете моя статия за Луната.
Ето я анотацията от страницата на списанието: В самото начало на 2019 година китайската станция „Чанг-4“ достави на повърхността на Луната неголям луноход. За пръв път кацането беше осъществено върху обратната страна на Луната, която винаги е невидима от Земята. Какво Да очакваме от тази мисия? На 14 септември 1959 г. автоматичната станция „Луна-2“ поставя началото на лунните изследвания in situ (на място). Какво знаем за нашата космическа съседка днес, как сме го научили и какви са големите въпроси, на които астрономията и геологията все още търсят отговори?
Към това мога да добавя, че разказвам как с много труд и изобретателност астрономите от миналото са изследвали Луната и са разкривали тайните ѝ.

Leave a comment

Filed under astronomy, История, астрономия, космонавтика, наука, science

Извънземна станция ли е Оумуамуа? – Вероятно не. Хубав пример за научна журналистика.


Преди няколко дни се появи статия на двама физици от Харвард (единият от което е доста известният Аби Льоб, понастоящем ръководител на катедрата по астрономия), в която се разглеждат възможните обяснения на аномалното ускорение на Оумуамуа…

Но да не избързвам. Оумуамуа е междузвезден астероид, което „навести“ слънчевата система, идвайки от системата на друга звезда. Може само да гадаем от коя и как е бил „изхвърлен“ от нейната планетна система Оумуамуа (няколко статии по върпоса: https://arxiv.org/abs/1809.09009, https://arxiv.org/abs/1711.03558, https://arxiv.org/abs/1810.02148). Забележителна е формата му – обектът не е овален, а е подобен на пура (което е известно от кривата на блясъка му: https://arxiv.org/abs/1711.01402,

https://arxiv.org/abs/1711.04927, https://arxiv.org/abs/1712.06552). Преди известно време наблюденията показаха, че той се ускорява (аз писах за това: http://valio98.blog.bg/technology/2018/06/28/omuamua-oumuamua-ne-e-quot-myrtva-quot-i-se-uskoriava.1614590) с посока, обратна на Слънцето. С други думи, Оумуамуа се отдалечава от слънцето по-бързо, отколкото гравитацията предсказва.

Дон Линкълн (самият той е физик в един от големите американски ядрени центрове – Фермилаб, близо до Чикаго; https://en.wikipedia.org/wiki/Don_Lincoln) е написал чудесна научно-популярна статия за Оумуамуа, обяснявайки на „човешки“ какво се крие зад написанот от Абу Льоб. Може да я прочетете тук: https://edition.cnn.com/2018/11/07/opinions/oumuamua-alien-probe-opinion-lincoln/index.html

А самата статия на Байли и Льоб може да прочетете тук:

https://arxiv.org/pdf/1810.11490.pdf

Накратко, има две възможно обяснения за аномалното ускорение. Оумуамуа дълго, вероятно милиони години е пътувал в студеното междузвездно пространство. Приближавайки се до нашето Слънце, тялото е подложено на слънчевата радиация, което има две последствия.

Първо, повърхността му се нагрява, което води до изпарения на материал от нагрятата страна; представете си, че по повърхността на астероида „избухват“ малки гейзери. За обект с малка дори те са своеобразни ракетни двигатели, които прилагат върху астероида сила, в посока обратна на нагрятата страна, т.е. в посока, обратна на посоката към слънцето – което се наблюдава.

Второ, слънчевата радиация носи със себе си импулс и когато попада върху Оумуамуа, му предава този импулс. Мислете за всеки слънчев фотон като за миниатюрен юмрук, който удря Оумуамуа и го отхвърля по-далеч от Слънцето.

И двете явления са известно отдава и са наблюдавани при други небесни тела. За първото може да си припомним „гезерите“ който европейската научна станция „Розета“ наблюдаваше докато изследваше кометата Чурюмов-Герасименко“ http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/01/Comet_activity_22_November_2014.

За съществуването на второто – наречено радиационно налягане (https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure) – е предполагал още Кеплер, но математически го е описал едва Максуел, а експериментално го е регистрирал за пръв път Лебедев преди малко повече от един век.

И двата механизма могат да обяснят аномалното ускорение на Оумуамуа. Най-вероятно работят и двата, но допринасяйки вя различна степен за аномалното ускорение.

Масата на Оумуамуа и налягането на слънчевата радиация са известни и авторите изчисляват, че ако работи само и единствено (подчертавам – това е абстрактно разглеждане на крайния случай; допускане, а не наблюдателен факт) налягането на слънчевата радиация, астероидът трябва да е плосък, с дебелина 0.3-0.9 милиметра. Такава форма не се среща често (да не кажа – съвсем) при космическите обекти, но е именно такава, каквато бихме избрали, ако трябваше да строим сонда, използваща слънчевия „вятър“: платно.

Да не забравяме, че съществува и другата възможност – гейзерите-двигатели. Така, че допускането, за което споменах по-нагоре не е единствено и необходимо обяснение на ускорението.

По-голяма част от „сензационната“ статия е посветена на търсене на отговори дали космически апарат с платно би оцелял пътуване между звездите, защото той ще бъде подложен на разрушителното действие на удари от прахови частици и газови атоми, много от които които в ще „залепват“ към платното и ще увеличават масата на космическия апарат.

Много по-интересна е една друга работа на Lьоб, в която той и съавторите му разглеждат възможността междузвездни астероиди, подобни на Оумуамуа, да са носители на живот между звездните системи. Изведнъж се появяват наблюдателни ограничения на теорията за панспермията (https://en.wikipedia.org/wiki/Panspermia) и тя се превръща в нещо повече от абстракция… Но за това – друг път.

Все пак преди да приключа, ще добавя още една връзка – към съобщение в блога на списание „Scientific American“, където Льоб разсъждава за търсенето на следи от отдавна изчезнали космически цивилизации: https://blogs.scientificamerican.com/observations/how-to-search-for-dead-cosmic-civilizations/

 

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, научна фантастика, science, science fiction

Полетът на Съюз-МС10 в музикалната фантастика


„… ако даде отказ втората – ще сме в Алтай или в Китай, ако откаже третата – здравей Тихи Океан!“

https://www.youtube.com/watch?v=4I3wFEfWeqo

Leave a comment

Filed under космонавтика, литература, наука

Омуамуа (`Oumuamua) не е “мъртва” и се ускорява!


Чели ли сте нещо от Лем и “познавате” ли неговия герой, флегматичния астронавт Пиркс, който на всичко отгоре има склонност към философстване?

В “Разказа на Пиркс” се описва един изпълнен с премеждия полет, при който Пиркс става свидетел как огромен мъртъв кораб на извънземна цивилизация пресича Слънчевата система заедно с облак от малки каменни парчета. Всичко те летят по хиперболични орбити и предстои завинаги да я напуснат.

Ако това ви напомня нещо, то сигурно е защото сте чели или чули в новините от последните месеци за извънземня астероид Омуамуа (`Oumuamua; https://en.wikipedia.org/wiki/%CA%BBOumuamua). Особено интересно е, че той има странна форма – издължен е, и отношението на осите му е почти 1:1:6 (размерите му са приблизително 35х35х230 метра). Както на много от космическите кораби, които рисувахме по тетрадките, когато бяхме в училище…

Според последните наблюдения, астероидът се ускорява!

Но не бързайте да го обявявате за космически кораб. Подобен “финт” правят и кометите – реактивната сила се получава от отделянето на газове от повърхността на кометите. Снимки на подобни гейзери от близо може да се видят тук: http://blogs.esa.int/rosetta/2015/01/16/fine-structure-in-the-comets-jets/. Това е снимка на кометата Чурюмов-Герасименко, получени от космическата станция “Росета” на 22.11.2014 г.

От тези наблюдения научаваме, че и в другите планетни системи има аналози на нашите комети. Освен това, новите данни комбинирани с липсата на кометна опашка, дават основание да се предположи, че по време на дългото си пътешествие между звездите Омуамуа (`Oumuamua) може би е загубила малките прахови частици, от които са „направени“ опашките на обикновените комети и са останали са само по-големи прашинки. Те могат да предизвикат наблюдаваното ускорение, но не могат да направят „специалните“ ефекти – като въпросните огромни опашки – които сме свикнали да очакваме от кометите.

Прес-съобщението на Европейската южна обсерватория може да прочетете тук: http://eso.org/public/news/eso1820/ (накрая има списък с няколко интересни линка).

Препринт на статията, която беше публикувана в престижното научно списание “Нейчър”, също е достъпен в pdf: http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1820/eso1820a.pdf

Статия в Ню Йорк Таймс: https://www.nytimes.com/2018/06/27/science/oumuamua-comet-asteroid.html

Leave a comment

Filed under astronomy, астрономия, космонавтика, наука, научна фантастика, science, science fiction

Review of “Seveneves” by Neal Stephenson / Ревю на романа „Седмоевие“ от Нийл Стивънсън


You can read my review here: http://scifiportal.eu/valentin-ivanovs-review-of-seveneves-by-neal-stephenson/

Leave a comment

Filed under Book Review, book reviews, литература, научна фантастика, Literature, ревюта на книги, science fiction

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

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

Гагарин (Gagarin)


Image

Leave a comment

Filed under космонавтика, наука, science