Космос може здатися останнім рубежем для багатьох відкриттів, але щодо кулінарії у мікрогравітації, виклики залишаються високими. Першу їжу в космосі спожив Юрій Гагарін під час свого історичного полоту на орбіту у 1961 році. Він з’їв пюре з яловичини та печінки, розміщене у тюбиках, схожих на зубну пасту, що було безпечним і практичним рішенням для космічних умов.
Перебуваючи на орбіті менше двох годин, Гагарін також спробував тюбик шоколадного соусу як десерт. Цей досвід підтвердив, що базові функції такі як жування та ковтання, є можливими навіть у мікрогравітації, незважаючи на попередні побоювання вчених.
З часом астронавти продовжили досліджувати космічну їжу, яка трансформувалась із замороженого космічного морозива до можливості випікання печива на Міжнародній космічній станції та навіть споживання еспресо у спеціально розроблених космічних чашках.
Наука про їжу в космосі продовжує розвиватись, включаючи експерименти зі смаженням у мікрогравітації, хоча вирішення питання крихт, як і раніше, залишається нерозв’язаним. Джерело
Протягом майже двох десятиліть його потужний радар надавав небачені раніше деталі хмар і допомагав прогнозувати глобальну погоду та клімат. CloudSat, місія NASA, яка спостерігала за ураганами, підраховувала глобальну кількість снігопадів і досягла інших перших результатів щодо погоди та клімату, припинила свою роботу. Спочатку місія була запропонована як 22-місячна, але нещодавно космічний корабель був виведений з експлуатації після майже 18 років спостереження за вертикальною структурою та вмістом льоду/води в хмарах.
Як і планувалося, минулого місяця космічний корабель, який досяг кінця свого терміну служби і більше не може проводити регулярні спостереження, був спущений на орбіту, що призведе до його остаточного розпаду в атмосфері.
Революційна радарна технологія
Запущений у 2006 році Cloud Profiling Radar був першим в історії радаром з довжиною хвилі 94 ГГц (W-діапазон), який літав у космосі. У тисячу разів чутливіший за звичайні наземні метеорологічні радари, він створив нове бачення хмар — не як плоских зображень на екрані, а як тривимірних шматочків атмосфери, вкритої льодом і дощем.
Грем Стівенс, головний дослідник місії в Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії, сказав, що вперше вчені змогли спостерігати за хмарами та опадами разом. «Без хмар люди не існували б, оскільки вони забезпечують прісну воду, необхідну для життя, яке ми знаємо», — сказав він. «Ми іноді називаємо їх розумними маленькими дияволами через їхні властивості, що збивають з пантелику. Хмари були загадкою з погляду прогнозування зміни клімату».
Хмари здавна таїли в собі багато таємниць. До CloudSat ми не знали, як часто хмари викликають дощ і сніг у всьому світі. З моменту запуску ми також пройшли довгий шлях у розумінні того, як хмари можуть охолоджувати та нагрівати атмосферу та поверхню, а також як вони можуть спричиняти обмерзання літаків.
Дані CloudSat стали джерелом інформації для тисяч дослідницьких публікацій і продовжують допомагати вченим робити ключові відкриття, зокрема, скільки льоду та води містять хмари в усьому світі та як, утримуючи тепло в атмосфері, хмари прискорюють танення льоду в Гренландії та на полюсах.
Вивітрювання шторму
Протягом багатьох років CloudSat літав над потужними штормовими системами з такими іменами, як Марія, Харві та Сенді, зазираючи під їхні закручені пологи перистих хмар. Його радар для профілювання хмар чудово проникає в шари хмар, щоб допомогти вченим дослідити, як і чому посилюються тропічні циклони.
Протягом життя CloudSat виникло кілька проблем, які потенційно призвели до завершення місії, пов’язаних з акумулятором космічного корабля та реактивними колесами, які використовуються для керування орієнтацією супутника. Команда CloudSat розробила унікальні рішення, включаючи «сплячку» космічного корабля під час не світлої частини кожної орбіти для економії енергії та орієнтування його за допомогою меншої кількості реактивних коліс. Їхні рішення дозволяли продовжувати роботу, поки Cloud Profiling Radar не було остаточно вимкнено в грудні 2023 року.
«Частиною нашої родини NASA є те, що ми маємо віддані та талановиті команди, які можуть робити те, чого раніше не робили», — сказала Дебора Вейн, менеджер проекту CloudSat у JPL. «Ми оговталися від цих аномалій за допомогою методів, які ніхто раніше не використовував».
Сестринські супутники
CloudSat був запущений 28 квітня 2006 року в тандемі з супутником CALIPSO з лідаром (скорочення від Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation). Два космічні кораблі приєдналися до міжнародної групи супутників для відстеження погоди та клімату на орбіті Землі.
Радар і лідар вважаються «активними» датчиками, оскільки вони спрямовують на Землю промені енергії — радіохвилі у випадку CloudSat і лазерне світло у випадку CALIPSO — і вимірюють, як промені відбиваються від хмар і дрібних часток (аерозолі) в атмосфері. Інші орбітальні наукові інструменти використовують «пасивні» датчики, які вимірюють відбите сонячне світло або випромінювання від Землі чи хмар.
З різницею менше ніж хвилину CloudSat і CALIPSO оберталися навколо земної кулі по сонячно-синхронних орбітах від Північного до Південного полюса, перетинаючи екватор рано вдень і після півночі щодня. Їх радарно-лідарний відбиток, що перекривається, прорізав вертикальну структуру атмосфери для вивчення тонких і товстих хмар, а також шарів повітряних частинок, таких як пил, морська сіль, попіл і сажа, які можуть впливати на формування хмар.
Вплив аерозолів на хмари залишається ключовим питанням для прогнозів глобального потепління. Щоб дослідити це та інші питання, нещодавно запущений супутник PACE і майбутні місії в Обсерваторії Земної системи NASA базуватимуться на спадщині CloudSat і CALIPSO для нового покоління.
«Земля у 2030 році буде відрізнятися від Землі у 2000 році», — сказав Стівенс. «Змінився світ, змінився клімат. Продовження цих вимірювань дасть нам нове розуміння змін погодних умов».
Детальніше про місії
Проектом CloudSat керує NASA JPL. JPL розробила інструмент Cloud Profiling Radar зі значним внеском апаратного забезпечення від Канадського космічного агентства. Університет штату Колорадо забезпечує обробку та поширення наукових даних. Компанія BAE Systems з Брумфілда, штат Колорадо, спроектувала та побудувала космічний корабель. Космічні сили США та Міністерство енергетики США надали ресурси. Американські та міжнародні університети та дослідницькі центри підтримують наукову групу місії. Каліфорнійський технологічний інститут у Пасадені, Каліфорнія, керує JPL для NASA.
CALIPSO, яка була спільною місією NASA та французького космічного агентства CNES (Centre National d’Études Spatiales), завершила свою місію в серпні 2023 року.
Falcon 9 успішно вивела на орбіту пару навігаційних супутників Galileo 27 квітня в результаті запуску, який був незвичним у кількох аспектах.
Falcon 9 стартував зі стартового комплексу 39A Космічного центру імені Кеннеді о 20:34 за східним часом із супутниками Galileo GM25 і FM27. Агентство Європейського Союзу з космічної програми або EUSPA, агентство ЄС, яке займається операціями Galileo, підтвердило, що супутники були на орбіті та працювали через кілька годин.
Запуск відбувся з певним ступенем секретності, який зазвичай зберігається для секретних запусків національної безпеки. SpaceX не надала відео із запуску після відокремлення ступеня та припинила свою веб-трансляцію після підтвердження відокремлення обтічника корисного навантаження. Компанія повідомила клієнта про подальшу інформацію про місію.
Незрозуміло, що стало причиною підвищеної секретності. Попередні запуски супутників Galileo на ракетах Ariane і Soyuz із Французької Гвіани мали більше покриття, як і запуски Falcon 9 американського аналога Galileo, системи глобального позиціонування.
Ні Європейська комісія, ні Європейське космічне агентство не повідомляли про запуск заздалегідь. У заявах після успішного запуску європейські чиновники старанно уникали згадок про те, як були запущені супутники.
«Минулої ночі було успішно запущено 2 нові супутники Galileo», — опублікував у соціальних мережах Тьєррі Бретон, комісар ЄС з питань внутрішнього ринку 28 квітня.”
Ця заява була найближчою до визнання того, чому супутники запускалися на Falcon 9. Виведення з експлуатації Ariane 5, втрата доступу до ракети «Союз» після вторгнення Росії в Україну понад два роки тому та затримки з впровадженням Ariane 6 призвели до Європа без власних засобів для запуску супутників Galileo. Генеральний директор ESA Йозеф Ашбахер назвав цю ситуацію «кризою ракетоносіїв».
У листопаді 2023 року Бретон заявив, що Європейська комісія завершує угоду зі SpaceX щодо двох запусків Falcon 9, кожен з яких несе два супутники Galileo, запланованих на 2024 рік. За його словами, цей контракт оцінювався в 180 мільйонів євро (193 мільйони доларів).
Цей запуск став другою європейською інституційною місією, яка здійснювала політ на Falcon 9 через триваючу кризу з пусковими установками, після запуску космічного телескопа Євклід ESA в липні 2023 року. Ще одна пара супутників Galileo буде запущена на Falcon 9 пізніше цього року разом з окремі запуски Falcon 9 наукової місії ESA EarthCARE та астероїдної місії Hera.
Для SpaceX цей запуск став 20-мпольотом цього ракетоносія, зрівнявши позначку повторного використання, встановлену на початку цього місяця іншим ракетником-носієм, який запустив ряд супутників Starlink. Раніше ракета-носій запускала місії, починаючи від супутника GPS і місячного посадкового модуля IM-1 від Intuitive Machines до 13 комплектів супутників Starlink.
Запуск також був останньою місією для цього ракетоносія, розробленого B1060. У SpaceX заявили, що додаткова продуктивність, необхідна для розміщення супутників Galileo на середній навколоземній орбіті, означає, що ракету-носій не можна буде відновити. Він перервав серію із 146 запусків Falcon 9 із приземленням ракети-носія, починаючи з листопада 2022 року, коли SpaceX здійснила послідовні запуски Falcon 9 із геостаціонарними супутниками, на які були витрачені ракети-носії.
«Ми працюємо над тим, щоб кваліфікувати наш флот прискорювачів і обтічників Falcon для підтримки 40 місій кожен», — заявила компанія після старту, зазначивши, що цей запуск став 200-м, у якому використовувалися раніше літаючі обтічники корисного навантаження.
Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору США повідомило про нову передачу даних із зонда «Психея» (Psyche) за допомогою системи лазерного зв’язку — цього разу з відстані понад 226 мільйонів кілометрів від Землі.
Інженери використовували експериментальну систему оптичного зв’язку (Deep Space Optical Communications, DSOC), яку вже застосовували наприкінці минулого року, щоб відправити із глибокого космосу на Землю відеоролик із котом, разом із системою стандартного радіозв’язку зонда.
Дані були надіслані двома системами на випадок, якщо експериментальна DSOC не впорається з передачею. Але з’ясувалося, що DSOC здатна передавати інформацію з вищою швидкістю, ніж очікувалося. Система відправила дані зі швидкістю 25 мегабіт на секунду замість одного мегабіта на секунду, як передбачалося раніше, навіть коли космічний апарат знаходився далеко від Землі.
Як зазначили в NASA, лазерні системи здатні передавати дані від 10 до 100 разів швидше за сучасні радіочастотні системи. Враховуючи зростання складності космічних місій та збільшення обсягів даних, які потрібно надсилати на Землю, лазерну технологію можна буде використовувати у майбутніх космічних місіях.
Дослідники за допомогою європейського космічного корабля Gaia виявили чорну діру в подвійній системі, розташовану на відстані 1500 світлових років від нас і вагою в 33 рази більшу за масу Сонця, що робить її найважчою з відомих у Чумацькому Шляху. Чорна діра, відкрита за допомогою даних європейського космічного корабля Gaia, більш ніж у три рази важча за відомі чорні діри в нашій галактиці.
Міжнародна група дослідників за участю дослідників з Тель-Авівського університету (TAU) під керівництвом професора Цеві Мазе виявила зірку, яка обертається навколо чорної діри, маса якої в 33 рази важча за масу Сонця, і знаходиться на відстані 1500 світлових років від Землі. . Чорна діра, відкрита за допомогою даних європейського космічного корабля Gaia, більш ніж у три рази важча за інші відомі чорні діри в нашій галактиці.
Космічний апарат Gaia був запущений Європейським космічним агентством у 2013 році, і відтоді він регулярно вимірював положення та яскравість понад мільярда зірок у нашій галактиці – галактиці Чумацький Шлях – із безпрецедентною точністю, еквівалентною точному визначенню положення окремої піщинки на Місяці до міліметра.
Організація з сотень вчених по всій Європі обробляє дані, що надходять із космічного корабля, і робить їх доступними для всієї наукової спільноти. Дослідницька група під керівництвом професора (почесного) Цеві Мазеха з Школи фізики та астрономії Реймонда та Беверлі Саклерів TAU бере участь у вивченні подвійних зоряних систем, відкритих за допомогою даних космічного корабля. Дослідження було опубліковано в престижному журналі Astronomy & Astrophysics.
Велика вибірка подвійних зірок також повинна включати системи, які включають чорну діру — один із найрідкісніших небесних об’єктів у Всесвіті. Існування чорної діри — одне з найдивовижніших явищ у Всесвіті, існування якого було передбачено загальною теорією відносності Ейнштейна ще в 1939 році.
Відповідно до загальноприйнятої теорії, коли паливо для процесу ядерного горіння, що відбувається в ядрі зірки, закінчується, вона колапсує сама на себе, у напрямку до свого центру. Якщо зірка досить масивна, вся речовина, що залишилася, колапсує в одну точку нескінченної щільності. Тому можна розглядати чорну діру як «труп» зірки, яка закінчила свій життєвий цикл і зруйнувалася сама в себе.
Астрофізики все ще намагаються зрозуміти екстремальні умови, які призводять до колапсу речовини в центральну точку, і тому кожне відкриття чорної діри супроводжується величезним хвилюванням серед астрономів.
Очікуючи, що дані, які продовжує збирати космічний корабель, дозволять виявити більше чорних дір, професор Мазе разом із професором Лораном Ейєром з Женевського університету створили невелику групу для пошуку чорних дір за допомогою даних космічного корабля. , серед яких науковці з Франції, Німеччини, Іспанії, Бельгії, Польщі та Швейцарії.
Вивчаючи нові дані, команда натрапила на подвійну систему, яка містить особливу чорну діру, подібну якій ніколи раніше не знаходили, з масою 33 маси Сонця, яка знаходиться на відстані приблизно 1500 світлових років від нас. Нова чорна діра більш ніж у три рази важча за будь-яку іншу відому чорну діру в галактиці Чумацький Шлях. Подвійна система під назвою Gaia BH3 містить звичайну зірку, яка, здається, утворилася більше десяти мільярдів років тому, коли наша галактика була ще дуже молодою. Зірка обертається навколо чорної діри за 11-річним циклом.
За пропозицією професора Мазеха було вирішено оприлюднити сенсаційне викриття прямо зараз, а не чекати впорядкованої публікації всіх виявлених систем. Уся команда космічного корабля, включаючи дослідників з TAU — професор Шей Цукер, керівник Школи навколишнього середовища та наук про Землю Портера, доктор Сімхон Файглер, доктор Сахар Шахаф (зараз в Інституті Вейцмана), доктор Долев Баші (зараз у Кембриджський університет), Авраам Бінненфельд (студент-дослідник) і Одед Оренштайн (студент другого курсу бакалаврату) — вказані як автори опублікованої сьогодні наукової статті, яка розповідає про відкриття.
Професор Цеві Мазех: «Це захоплююче відкриття найважчої чорної діри в подвійній системі, відомій сьогодні в галактиці. Від першої гіпотези про існування чорної діри до відкриття першої чорної діри минуло близько тридцяти років, і понад п’ятдесят років минуло, перш ніж ми змогли відкрити Gaia BH3 — подвійну систему з найдовшим циклом, відомим на сьогодні. Дивно, як людству вдається орієнтуватися у величезних просторах Всесвіту та відкривати такі загадкові об’єкти. Я переконаний, що відкриття призведе до нового способу мислення щодо присутності та поширеності чорних дір, які курсують просторами нашої галактики».
NASA успішно отримало лазерне повідомлення з астероїда Психея (Psyche), розташованого на відстані 226 мільйонів кілометрів від Землі. Це стало частиною місії з вивчення цього унікального астероїда.
Під час подорожі команда тестувала інноваційну систему оптичного зв’язку, яка замість радіохвиль використовує інфрачервоні лазери. Дані були передані зі швидкістю 25 Мбіт/с, що значно перевищує очікувану мінімальну швидкість у 1 Мбіт/с і виявилася в 10-100 разів швидшою за традиційні радіопередачі.
За словами Міри Шрінівасан з Лабораторії реактивного руху NASA, це значний прогрес у використанні оптичного зв’язку для доповнення існуючих радіозв’язків у космосі. Під час попередніх тестів космічний корабель перебував ближче до Землі, але цього разу технологія показала свої переваги на рекордній відстані.
«Ми багато чого дізналися про те, як далеко ми можемо просунути систему, коли у нас буде ясне небо, хоча шторми інколи переривали роботу як на Столовій горі, так і на Паломарі», — сказав Райан Рогалін, керівник електроніки приймача проекту в JPL.
Відносне положення внутрішніх планет і Психеї під час надсилання даних. Авторство зображення: NASA/JPL-Caltech
Команда NASA планує далі тестувати цю систему у червні, коли Psyche буде ще далі від Землі, на відстані в 2,5 раза більшій від відстані між Землею та Сонцем, що може відкрити можливості для створення даних між Землею і Марсом. Джерело
