Рубрика: Космос

7 вересня о 14:14 за східним часом (18:14 за Гринвічем або 2:14 ранку за часом Пекіна) з космодрому Джіуцюань на північному заході Китаю стартувала ракета Long March 4С. 

На борту був супутник Yaogan 33(03), третій у серії китайських супутників дистанційного зондування Yaogan 33. Про це повідомила Китайська аерокосмічна корпорація (CASC). Орбіта супутника заввишки близько 688 кілометрів і розподілена навколополярною траєкторією. Його переміщення відстежують сили космічного простору США.

Yaogan 33 (03) буде використовуватися для проведення наукових експериментів, дослідження природних ресурсів, оцінки врожайності сільськогосподарських культур та запобігання та ліквідації надзвичайних ситуацій, — за інформацією китайських державних ЗМІ. Проте деталі місії та особливості супутника не розкриті. 

За попередніми даними, супутник, швидше за все, є частиною серії космічних апаратів SAR. Вони дозволяють отримувати детальні зображення земної поверхні через хмари та вночі. Супутник приєднався до двох супутників серії Yaogan 33, які вже перебувають на орбіті. Раніше запущений супутник, який передбачалося назвати Yaogan 33, було знищено внаслідок невдалого запуску ракети Long March 4С у 2019 році. 

Ці місії стали 39-м та 41-м орбітальними запусками Китаю у 2023 році. 5 вересня перед цими запусками відбувся перший морський запуск китайської комерційної фірми Galactic Energy із використанням твердопаливної ракети Ceres-1.

Еол перебував на орбіті навколо Землі чотири роки, одинадцять місяців і шість днів. Три години в самому кінці, дуже короткий період, це було космічне сміття. Ця нова анімація створена з останніх восьми зображень, зроблених місією ESA для визначення профілю вітру, на яких показано, як він починає падати, коли на нього наноситься удар земною атмосферою, під час дуже короткої фази «сміття».

Міжнародні правила запобігання утворенню космічного сміття встановлюють обмеження щодо того, як довго супутник має залишатися на орбіті після завершення своєї місії – це не повинно перевищувати 25 років.

Для місій, які здійснюють політ на низькій висоті, їхнє повернення відбувається швидше, оскільки вони захоплюються прозорою атмосферою Землі та швидко повертаються додому.

Під час першого у своєму роді допоміжного входу Еола в липні не тільки (і без того низький) ризик від падіння уламків зменшився в 150 разів, але й час, протягом якого Еол залишався на орбіті без контролю, скоротився на кілька тижнів. , обмежуючи ризик зіткнення з іншими супутниками на цій життєво важливій космічній магістралі.

Зворушливі моменти

Aeolus перетворився на сміття після того, як остання команда була виконана о 17:43 CEST 28 липня 2023 року, після чого команда управління польотом більше не могла розмовляти з супутником, чути його або впливати на нього. Після місяців підготовки та тижня інтенсивних і критичних операцій команда зробила все можливе, супутник було пасивовано – вимкнено – і «передано» Управлінню космічного сміття ESA, яке відстежувало його остаточний спуск.

Дивлячись на наземну доріжку (дивіться карту нижче), шлях на Землі, над яким Еол, ймовірно, пролетів, було зрозуміло, що радар відстеження та зображення (TIRA) у Fraunhofer FHR у Німеччині отримає гарне зображення. Використовуючи свою 34-метрову антену,  TIRA відслідковувала Aeolus приблизно о 18:20 CEST протягом приблизно чотирьох хвилин.

Aeolus повернувся над Антарктидою 28 липня 2023 року о 20:40-42 CEST. Завдяки перетворенню природного неконтрольованого входу Еола в допоміжний і вибору найкращої орбіти повернення, і без того дуже невеликий ризик від будь-яких уцілілих фрагментів приземлитися поблизу населених пунктів був ще в 150 разів меншим. Авторство прав: ESA

Спостереження космічного корабля та остаточне повернення

«Оператори космічних кораблів звикли вести діалог зі своїми місіями, але сміття не може говорити. Ці останні спостереження підтвердили, що остаточне згоряння Еола пройшло добре і що нині «мертвий» супутник вийшов на очікувану еліптичну орбіту з мінімальною висотою 120 км», — пояснює Бенджамін Бастіда Віргілі, експерт Управління космічного сміття ESA.

«Якщо ви думаєте про шлях Еола як злегка здавлене коло, а не лінію, це коло ставало все меншим і круглішим, коли він повертався, але його висота все одно зростала й опускалася. Ми використали цю інформацію про орбіту, щоб обчислити нову оцінку часу повторного входу Еола, який відбувся трохи більше ніж через дві години і на нашому запланованому наземному шляху».

Це був останній раз, коли команди місії бачили Еола. Все ще цілий, він розпався на шматки в атмосфері Землі над Антарктидою, далеко від населених регіонів, лише за дві години. Приблизно о 20:40 CEST приблизно на дві хвилини Еол став вогненною кулею – тимчасово падаючою зіркою в атмосфері.

«Зазвичай, коли місія потрапляє в носову частину своєї ракети і обтічник закривається навколо неї, це останній раз, коли ми очікуємо побачити це», — каже керівник місії Aeolus Томмазо Паррінелло.

«З Aeolus, чудовим прикладом сталого космічного польоту та відповідальних операцій, ми залишалися в місії стільки, скільки могли, керуючи її поверненням, наскільки це було можливо, і ці зображення є нашим останнім прощанням з місією, яку ми усі сумують, але чия спадщина продовжує жити». Джерело

Всесвіт величезний і охоплює сотні мільярдів галактик. Для тих галактик, які знаходяться поблизу нас, ми в основному визначаємо відстані за допомогою класичних цефеїд і зірок RR Ліри (RR Lyr). Зірки RR Lyr — це пульсуючі змінні, які світять у 100 разів яскравіше, ніж наше Сонце, і більш ніж удвічі старші. Їх можна використовувати як стандартну свічку для вимірювання відстаней до галактик через тісний зв’язок між їх періодом пульсації та світністю при однаковій кількості елементів.

Грунтуючись на цих знаннях, астрономи з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) запропонували використовувати подвійні періоди зір RR Lyr для вимірювання відстаней до галактик, з оптимізованою похибкою відстані до 1-2%.

Їхні висновки нещодавно опублікували в журналі Nature Astronomy .

Близько 5% зірок RR Lyr пульсують з більш ніж одним періодом. Зірки RR Lyr з подвійним періодом є унікальними, оскільки два періоди пов’язані з такими властивостями зірок, як маса та кількість елементів.

Вимірювання відстані та кількості елементів для карликових галактик і кульових скупчень. Авторство: NAOC

«Ми виявили, що надлишок елементів можна представити двома періодами, і, таким чином, було встановлено співвідношення між періодом і яскравістю, яке не залежить від надлишку елементів», — сказав доктор ЧЕН Сяодян, провідний автор дослідження.

Порівняно з вимірюваннями кількості елементів вимірювання періоду є простими та точними.

«Наша робота пропонує метод, за допомогою якого вимірювання відстані до найближчих галактик можна отримати лише за допомогою фотометрії, не покладаючись на спектроскопічні спостереження», — сказав доктор ДЕН Лікай, старший науковий співробітник NAOC і співавтор дослідження. «Це збільшить вибірку галактик з високоточною відстанню в 20 або більше разів».

Двоперіодичні зірки RR Lyr є цінними зондами, які надають не лише надійні відстані, але й інформацію про кількість елементів.

Найближчими роками Телескоп Китайської космічної станції та Обсерваторія Віри С. Рубін відкриють десятки тисяч подвійних періодів зірок RR Lyr у сусідніх галактиках. Використовуючи метод вимірювання відстані, заснований на подвійних періодах зірок RR Lyr, ми очікуємо побачити тривимірну інтуїтивно зрозумілу карту локальної групи та отримати високоточну постійну Хаббла.

Запланований тестовий запуск нової гіперзвукової ракетної системи був скасований у середу (6 вересня). На початку тижня з’явилися навігаційні попередження про закриття повітряного простору Атлантичного океану на схід від станції космічних сил на мисі Канаверал у Флориді, згідно з якими тестовий запуск відбудеться між 6 і 8 вересня.

У середу (6 вересня) міністерство оборони виступило із заявою для Florida Today, підтверджуючи, що заплановане випробування було фактично скасовано. Причини скасування не було зазначено. «6 вересня Департамент планував провести льотні випробування на станції космічних сил на мисі Канаверал, штат Флорида, щоб поінформувати про розвиток нашої гіперзвукової технології. У результаті передпольотних перевірок випробування не відбулося», — заявив представник Пентагону. сказав Florida Today.

Незважаючи на скасування, представник Міністерства оборони повідомив Florida Today, що тест все ще корисний для надання даних для просування програми. «Департамент зміг успішно зібрати дані про продуктивність наземного обладнання та програмного забезпечення, які будуть інформувати про постійний прогрес у створенні наступальної гіперзвукової зброї. Постачання гіперзвукової зброї залишається головним пріоритетом для Департаменту».

Як повідомила Ars Technica, запущений запуск, ймовірно, був випробуванням гіперзвукової зброї великої дальності (LRHW) армії США, наземної ракетної системи. У березні 2023 року аналогічне випробування було також заплановано та скасовано; Як повідомляє The War Zone, це скасування викликано проблемою з акумулятором. У заяві армії США, опублікованій пізніше того ж місяця, підтверджено, що нова система гіперзвукової зброї була розгорнута на мисі Канаверал.

У середу (6 вересня) фотографи вздовж Космічного узбережжя Флориди зробили зображення того, що, здається, є пусковою установкою LRHW, розміщеною в космічному стартовому комплексі 46 на східній стороні мису Канаверал, хоча важко сказати напевно, що це може бути за апаратне забезпечення.  

LRHW армії США складається з твердопаливного ракетного прискорювача та гіперзвукової плануючої машини (HGV). Його ракетний прискорювач розроблений для того, щоб підняти систему на оптимальну висоту та швидкість перед розгортанням вантажівки для самостійного польоту. 

Як випливає з назви, цей клас гіперзвукових транспортних засобів може ковзати до своєї мети на швидкості не менше 5 Махів, зберігаючи високий рівень маневреності. Деякі вантажівки здатні виконувати різкі маневри в польоті, рухаючись зигзагами до своєї цілі, що ускладнює їх відстеження та перехоплення.

Військово-морські сили США розробляють власну морську версію системи, відому як звичайний швидкий удар. У заяві 2020 року Служба зв’язків з громадськістю Пентагону заявила, що нові ракети зможуть «вражати цілі на відстані сотень і навіть тисяч миль за лічені хвилини, щоб уразити широкий спектр цінних цілей».

Розробка та застосування цього класу зброї є одним із «найвищих пріоритетів технічних досліджень та інженерії» Пентагону, додається у заяві.

Використовуючи космічний корабель Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) і інструмент Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) на борту Міжнародної космічної станції, астрономи оглянули ультракомпактну рентгенівську подвійну систему, відому як 4U 0614+091. Результати кампанії спостереження, опубліковані 29 серпня на сервері підготовки до друку arXiv, дають важливу інформацію про поведінку цієї системи.

Рентгенівські подвійні системи (XRB) складаються зі звичайної зірки або білого карлика, що переносить масу на компактну нейтронну зірку або чорну діру. Виходячи з маси зірки-компаньйона, астрономи поділяють їх на рентгенівські подвійні системи малої маси (LMXB) і рентгенівські подвійні системи великої маси (HMXB).

Ультракомпактні рентгенівські подвійні системи (UXRB) — це клас LMXB зі значно коротшим орбітальним періодом, меншим за 80 хвилин, у порівнянні зі «типовими» LMXB, які мають періоди щонайменше кілька годин. Такі короткі орбітальні періоди UXRB означають, що вони містять білих карликів або гелієвих донорів зірок.

Враховуючи те, що надкомпактні рентгенівські подвійні системи є постійними джерелами гравітаційних хвиль і чудовими дослідниками фізики компактних об’єктів, команда астрономів під керівництвом Девіда Мутарда з Державного університету Вейна в Детройті, штат Мічиган, вирішила дослідити властивості одного UXRB під назвою 4U 0614+ 091. Ця система, вперше ідентифікована в 1975 році, має орбітальний період близько 50 хвилин, а її зірка-донор вважається білим карликом.

Діаграми твердість-інтенсивність для різних енергетичних діапазонів NICER і NuSTAR для кожного спільного спостереження 4U 0614+091. Дві верхні панелі створено з даних NICER, а нижня панель — NuSTAR. Авторство зображення: Moutard та ін., 2023.

«Джерело спостерігали п’ять разів за допомогою NuSTAR, чотири з яких виконувалися одночасно з NICER», — пишуть дослідники в статті.

4U 0614+091 демонструє квазіперіодичні зміни потоку на шкалі часу в кілька днів. Спостереження виявили, що потік відбитого випромінювання, а також потік теплового випромінювання мають позитивну тенденцію із загальним потоком системи. Однак потік степеневої складової, що представляє випромінювання з корони, має тенденцію в протилежному напрямку.

Крім того, астрономи виміряли невелике зрізання диска в 4U 0614+091 (від 6 до 11,5 гравітаційних радіусів) під час спостереження найменшого потоку. Це скорочення диска аналогічно тому, що зазвичай спостерігається в системах LMXB, що містять чорну діру.

Спостереження також виявили, що коли потік освітлювального компонента в 4U 0614+091 є максимальним, спостерігається мінімальна кількість відбитого випромінювання. Автори статті відзначили, що усічений диск може пояснити цю невідповідність, оскільки внутрішній диск знаходиться далі від освітлюючої корони.

Однак дослідники додали, що необхідні додаткові дослідження 4U 0614+091, щоб повністю зрозуміти поведінку цієї системи.

«Потрібні подальші спостереження, щоб повністю зрозуміти, що таке рушійна сила зміни потоку, а також зрозуміти усікання акреційного диска та його зв’язок зі спектральним станом джерела», — підсумували вчені. Джерело

Може бути спокусливо думати про зірки, які щоночі висвітлюють небо, як про позачасові. Професор астрономії Джон Торстенсен знає краще. Останні чотири десятиліття він провів, вивчаючи катаклізмічні подвійні зірки, пару зірок, що кружляють одна над одною на близькій відстані: що тліє мертва зірка, відому як білий карлик, і зірку, схожу на наше Сонце, у розквіті сил, яку витягли. на орбіту мертвої зірки.

Білий карлик поступово відсмоктує гарячий газ від свого супутника, утворюючи кільце, яке може спалахувати через випадкові проміжки часу. Для спостерігача на землі вони виглядають як одне ціле, з часом то яскравіше, то тьмяніше.

«Це нагадування про те, що зірки мають життєві цикли та еволюціонують з часом», — каже Торстенсен. «Навіть зірки не вічні».

Астрономи-любителі люблять катаклізмічні подвійні зірки, також відомі як катаклізмічні змінні зірки, або скорочено CV, оскільки їх періодичні виверження достатньо яскраві, щоб їх можна було побачити за допомогою звичайного телескопа. Їхня інтенсивність є основною причиною, чому Торстенсен зробив резюме справою свого життя, коли приїхав до Дартмута в 1980 році. Наразі їх підраховано понад 10 000, але детально описано лише частину.

Сьогодні астрономи розрахували орбітальні періоди близько тисячі CV. Орбітальний період — як правило, кілька годин — приблизно показує, наскільки близько розташовані дві зірки та де вони перебувають у своїй еволюції. За свою кар’єру Торстенсен виявив кілька власних катаклізмів і охарактеризував сотні інших, включаючи 30 «короткочасних» резюме в опитуванні 2020 року.

Останніми роками студенти приєдналися до Торстенсена в його полюванні за Програмою іноземних досліджень астрономії. Студенти проводять зимовий семестр в Кейптаунському університеті, відвідуючи уроки професорів астрономії Дартмута та занурюючись у культуру Південної Африки. Основним моментом є тижневий візит до південноафриканської астрономічної обсерваторії в Сазерленді, віддаленому місці за чотири години на північ від Кейптауна. Проїзд студентів до обсерваторії та назад, а також проживання були забезпечені щедрою пожертвою Клаудії та Джея Відів.

Під час одного з найпродуктивніших візитів Торстенсен і четверо студентів повернулися цієї весни з новими деталями про сім катаклізмів, які відбуваються на відстані приблизно від 1000 до 3000 світлових років від Землі. Їхні спостереження були опубліковані в The Astronomical Journal .

Відкриття сліпучого нічного неба Південної Африки

Південна Африка, розташована на далекій частині Африки, омивається бурхливим Південним океаном, відома своїми приголомшливими та часто віддаленими ландшафтами. Мабуть, він менш відомий своїм зірковим небом. Національна обсерваторія розташована на пустельному плато, де розміщено найбільший оптичний телескоп у південній півкулі та багато менших інструментів.

По дорозі туди поселення розростаються все далі й далі одне від одного. Як тільки сонце сідає, відсутність світла вражає. Щовечора студенти вирушали з гуртожитку зі своїми «нічними обідами». Після кілометрового походу вони доходили до обсерваторії, вмикали обладнання і чекали.

«Коли сонце заходить, стає так темно, що ви не бачите своїх рук», — каже Чейз Альварадо-Андерсон ’23, спеціаліст з астрономії з Далласа. «Тоді ваші очі пристосовуються, і воно відразу клацає. Небо виглядає як чорне полотно, забризкане білою фарбою».

Ебігейл Берроуз, колега з астрономії з Вашингтона, округ Колумбія, була так само вражена. «Якщо ви звикнете до темряви, небо вибухає на ваших очах», — каже вона. «Кожного разу, коли ви озираєтеся на певну точку, ви бачите все більше і більше зірок. Ми бачили Південний Хрест, великі та малі Магелланові Хмари, а рано вранці — Галактичну площину».

COVID-19 відклав поїздку на два роки. Коли прийшов останній рік, жоден студент не був впевнений, що зможе йти. Альварадо-Андерсон був в обсерваторії MDM на Кітт-Пік, неподалік від Тусона, якою Дартмут керує як частина консорціуму шкіл. Берроуз ніколи не був далі Європи. Цієї зими зірки зійшлися. У лютому минулого року, давно відпрацювавши передреквізити, вони полетіли до Кейптауна.

Торстенсен також був готовий. З каталогу з 10 000 цілей він вибрав CV, які здавалися відносно яскравими, маловідомими, і їх можна було спостерігати за допомогою відносно скромного обладнання. Телескоп 1940-х років, який вони використовували в дослідженні, мав 1,9-метрове дзеркало, крихітне порівняно зі знаменитим телескопом SALT обсерваторії. Але він все ще мав достатньо потужності, щоб зібрати необхідні вимірювання.

Встановлюється на телескоп як спектрограф, інструмент, який розділяє світло на різні кольори або довжини хвилі, подібно до того, як призма розділяє біле світло на веселку. Кількість світла, присутнього на кожній довжині хвилі, говорить вам, з чого складається зірка. Усі зірки містять водень, який світиться темно-червоним кольором, коли спостерігають випромінювання його альфа-спектральної лінії, і саме цей елемент дозволяє виміряти їхню швидкість. Коли зірка віддаляється від спостерігача, її світло розтягується на довшу, червонішу довжину хвилі; коли він рухається до спостерігача, його хвилі коротшають і зміщуються в бік синього.

Чим швидша зірка, тим більший зсув у довжині хвилі через ефект Доплера, явище, яке спричиняє зниження висоти звуку сирени, коли машина швидкої допомоги або пожежна машина віддаляється від вас. Вимірюючи мінливі довжини хвиль своїх цільових CV, студенти мали змогу відстежувати свої швидкості, що, своєю чергою, дозволяло їм обчислювати їхні орбітальні періоди.

Вони виявили, що всі сім їхніх катаклізмів були типовими, обертаючись один над одним за кілька годин, як правило, подорожуючи більше ніж 100 миль на секунду. Чотири зірки, які вони вивчали, були постійно яскравими, у класі, відомому як новоподібні змінні, тоді як інші були карликовими новими з невеликими спалахами.

«Ці системи мають схожу фізику, але залежно від того, який у вас тип вторинної зірки, вони можуть виглядати дуже різними», — каже Берроуз.

Кожне вимірювання може тривати години. Якщо вологість ставала надто високою, студентам доводилося вимикати телескоп.

Альварадо-Андерсон повернувся з поїздки зі своєю першою опублікованою статтею, знаннями астрономічних програм, таких як IRAF, PyRAF і ds9, і порадою щодо того, як скласти кваліфікаційний іспит для аспірантури. Зараз прямує до Стенфорда, щоб здобути ступінь доктора філософії. Альварадо-Андерсон, доктор планетології, каже, що ця поїздка підтвердила його любов до космосу та зірок.

Це також змінило його уявлення про білих карликів у центрі всіх резюме. Раніше він бачив щільне ядро ​​мертвої зірки, у якої закінчилося паливо. Сьогодні він бачить зірку, яка, відсмоктуючи газ у свого сусіда, повернулася до життя.

«Це так цікаво думати про процес як про переродження», — каже він.