Ученые давно считали, что смерть самых массивных и ярких звезд сопровождается взрывом. Теперь они получиил этому новое подтвердждение благодаря исследованию, одой из вспышкек сверхновых.

Масса нашего Солнца в 330 тысяч раз больше массы Земли и, таким образом, масса звезды составляет 99,86% массы всей Солнечной системы. Однако статистически Солнце - довольно маленькая звезда. Наиболее яркие звезды класса Вольфа-Райе могут быть в 20 раз тяжелее Солнца и в пять раз горячее. Из-за слишком высокой температуры истекающий из таких звезд ветер обладает огромной мощностью. Он дует со скоростью до 9 млн км в час, за год вынося со звезды массу, эквивалентную массе Земли.

Астрономы давно считали, что смерть звезд Вольфа-Райе сопровождается взрывом сверхновой. Такие вспышки достатолько сильны, чтобы подсветить целую галактику. Поэтому обычно они скрывают звезду, ставшую их источником. Найти источник взрыва уже после взрыва - непростая задача для астрономов. Часть исследователей даже выражала сомнения в том, что звезды Вольфа-Райе могли быть источником сверхновых. На нероторых моделях предсказывается, что эти объекты после смерти превращаются в черные дыры.

Теперь, однако, в журнале Nature опубликована статья с прямым подтверждением того, что звезда Вольфа-Райе вызвала сверхновую вспышку. Астрономы изучали сверхновую типа IIb SN 2013cu, которая появилась в прошлом году в 360 млн световых лет от Земли. Сверхновые этого типа возникают, когда в ядре звезды заканчивается топливо для термоядерных реакций, оно резко сжимается под действием гравитационных сил и затем взрывается, за доли секунды разлетаясь наружу. На месте взрыва остается нейтронная звезда или черная дыра.

Ученые воспользоваись автоматизироованной астрономической системой iPTF (intermediate Palomar Transient Factory), которая изучает небо в поисках сверхновых. Заявляется, что iPTF позволяет обнаруживать вспышки в течение первых 40 минут после вызрыва. Подобытным кроликом стала сверхновая SN 2013cu - ее изучали обсерватории по всему миру уже через 5,7 и 15 часов после появления. Взрыв звезды ионизирует молекулы окружающего ее газа, после чего они начинают излучать свет, а сохранятся поодообная ионизация примерно одни сутки. Изучая спектр этого света, ученые могут определить химический состав звездного ветра и, соответственно состав поверхности звезды до взрыва. Как оказалось, излучение сверхновой SN 2013cu обогащено азотом, что напрямую указывает на звезду Вольфа-Райе.

Теперь ученые могут утверждать, что звезды этого класса ответственные если не за все, то хотя бы за некоторые вспышки сверхновых. В дальнейшем астрономы могут сосредоточить внимание на подозрительных массивных и горячих звездах, чтобы зафиксировать непосредственно момент вспышки сверхновой.

Источник: space.com

Обсудить

Тест EFT-1 (Exploration Flight Test, Исследовательские летные испытания) предполагает запуск герметичного спускаемого аппарата корабля “Орион” на высокую орбиту Земли с апогеем около 6 тыс км. Испытаниям подвергнется система управления кораблем и система двигателей ориентации, а также надежность теплового щита при входе аппарата в атмосферу со скоростью около 9 км в секунду.

Первая испытательная миссия "Ориона" ранее уже была назначена на сентябрь, однако 15 марта стало известно о переносе ее на конец года. Это решение представители НАСА объяснили изменением приоритетов космических запусков в США. Ракету-носитель Дельта IV Хэви, выделеннуя для миссии EFT-1, решено было использовать для вывода военного спутника на геостационарную орбиту. Однако 19 мая администратор НАСА Чарльз Болден заявил изданию Sen, что специалисты продолжали вести подготовку к пуску в прежнем режиме, чтобы сохранить возможность вернуться к старому расписанию. Таким образом, "Орион" планируется подготовить к запуску в сентябре, и его судьба будет зависеть только от наличия ракеты.

Следует отметить, что вероятность новой перетряски расписания космических пусков в США не очень велика.

Orion and Delta IV Heavy upper stage

Источник: www.sen.com

Обсудить

На первом изображении пропорция размеров кораблей соблюдается, хотя, увы, рисунок ПТК выполнен не в ортографической проекции, и это вносит искажения. Кроме того, солнечные панели нашего корабля должны быть в два раза длиннее, а в околоземной конфигурации, которая теперь, по всей видимости, стала основной, высота двигательного отсека будет меньше.

Напомню, что максимлальный диаметр "Ориона" составляет 5 метров, а общая масса - 21,25 тонн. Для ПТК НП это будет 4,5 метра и 20 тонн соответственно. Если ПТК НП действительно будет создаваться только для околоземных полетов, то его логичнее сравнивать с кораблем Dragon, однако точные характеристики последнего станут известны, скорее всего, только после 29 мая. Сейчас можно сказать, что масса пилотируемого DragonRider не будет превышать 11-12 тонн, а его максимальный диаметр сейчас составляет 3,7 метра.

Обсудить

Миссия InSight предназначена для изучения геологического строения Марса. В отличие от Curiosity, она обойдется без марсохода и будет работатать только в точке приземления. Посадочный аппарат планируется оборудовать тяжелой буровой установкой, которая сможет извлечь образцы грунта с глубины до 1-2 метров. Это позволит ученым узнать, как развивалась слоистая структура марсианской коры, а различные сейсмодатчики смогут дать новые данные о строении мантии и ядра Марса. В прошлом ни одна миссия не бурила Марс на такую значительную глубину. Нельзя не упомянуть, что марсоход Экзомарс-2018 также будет оборудован большой буровой устаовкой. Он, однако, будет заниматься поисками следов жизни, а не изучением геологического строения планеты.

Как ни странно, Марс, в чем-то удобнее Земли для изучения эволюции каменистых планет. Соседняя планета значительно меньше. Она остыла быстрее Земли и стала сейсмически пассивной в далеком прошлом, когда Земля находилась еще на стадии формирования. Поэтому на Марсе лучше сохранились геологические отпечатки далекого прошлого.

В прошедшую пятницу космический аппарат, который в 2016 году должен быть запущен к Марсу, прошел последнюю защиту проекта (Critical Design Review). Руководитель проекта InSight в НАСА Том Хоффман сказал, что международные партнеры уже готовы к поставкам своего оборудования, а значит, инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА (основной разработчик межпланетных исследовательских станций в США) могут перейти от этапа разработки проекта к непосредственному созданию аппарата и программного обеспечения.

Многие инструменты для миссии InSight действительно создаются не в США. Роботизированный манипулятор, который предназначен для развертывания оборудования после посадки и перемещения образцов грунта, разрабатывается национальными космическими агентствами Франции и Германии. Сейсмический эксперимент для изучения внутренней структуры планеты предоставит немецко-швейцарско-британская группа. Установка для измерения тепловых потоков и изучения физических свойств недр также создается в Германии. Испания предоставит датчики ветра и температуры.

Посадочный аппарат InSight планируется мягко посадить на площадку около экватора Марса, где ему предстоит работать в течение двух лет. Технически он является адаптированной к новым задачам версией аппарата "Феникс" (Phoenix Mars Lander). Это позволило значительно сократить стоимость миссии. Аппарат InSight разрабатывается в рамках программы НАСА Discovery, которая на конкурсной основе выбирает и финансируют недорогие исследовательские миссии.

Источник: www.nasa.gov

Обсудить

Следующий пуск ракеты-носителя Falcon 9 с шестью спутниками Orbcomm OG2 назначен на 11:27-12:21 мск 27 мая.

Это событие нас интересует из-за анонсированной попытки управлять возвращением первой ступени. Основатель SpaceX Илон Маск на днях заявил, что компания планирует в ближайшие месяцы извлечь первую ступень ракеты из океана для изучения, в конце года - посадить ступень на сушу, а в 2015 году первые использовать первую ступень Falcon 9 повторно. Напомню в связи с этим, что запуск спутников Orbcomm OG2 переносился пять раз. Ранее он планировался на сентябрь 2013-го, ноябрь 2013-го, 30 апреля и 10 мая.

UPD. Позднее появилась информация о переносе пуска на 11 июня.

Источник: www.space.com

Обсудить

Текущие планы американских пилотируемых полетов в дальний космос базируются на двух программах. Это разработка сверхтяжелой ракеты-носителя Space Launch System (SLS) и тяжелого корабля на четырех астронавтов Orion. В рамках испытаний спускаемый аппарат этого корабля уже в сентябре 2014 года будет впервые выведен на орбиту Земли высотой около 3000 км (см. видео). Это первое испытание называется EFT-1, т. е. Exploration Flight Test-1. Первый пуск ракеты SLS с беспилотным кораблем Orion (EM-1, exploration mission) в качестве груза должен состояться в 2017 году.

Первый пилотируемый запуск EM-2 запланирован на 2021 год. Планировалось, что в этой миссии американские астронавты будут отправлены в район Луны, где их уже должен ждать подогнанный автоматическими станциями астероид. Первоначальный план предполагал простой облет Луны. Здесь стоит сделать отступление и отметить, что планы использования SLS/Orion после 2021 года не определены. Прорабатываются различные концепции, включая долговременные полеты к околоземным астероидам и даже высадку на Марс в 2030-х годах. Вчера в конгрессе НАСА предлагало идеи уже давно объявленной миссии 2021 года, а не последующих.

Полет к астероиду в ходе миссии EM-2 в 2021 году может не состояться по весьма прозаическим причинам - из-за нехватки финансирования НАСА. Программа захвата астероида уже в этом году прорабатывается только на бумаге, поскольку средства на нее не были выделены. В этой стиуации американские космочиновники нашли парадоксальный выход. Предложенная ими программа не включает сложные операции: захват и доставку астероида, или же высадку людей на другую планету. На словах НАСА возвращается к идеям программы "Созвездие": в дальний космос через Луну. На деле же американцы отказываются от простого полета в системе Земля-Луна в пользу межпланетного, объясняя это подходящими условиями в Солнечной системе. В 2021 году удачное взаимное расположение планет позволит достичь Марса в относительно короткие сроки, еще и совершив при этом пролет мимо Венеры. Вся экспедиция должна занять около полутора лет, тогда как в других условиях на нее потребовалось бы 2-3 года.

Давайте рассмотрим подробно предложенный план полета. Традиционно, в 2021-м старт к красной планете должен состояться в конце года - 22 ноября. корабль Orion будет выведен на орбиту ракетой SLS. В качестве двигательного модуля, который выводится тем же пуском (см. рис. 3), предлагается использовать солнечную электрореактивную двигательную установку (Solar Electric Propulsion, SEP, см. рис 6). Пролет мимо Венеры должен состояться через четыре месяца после старта - 4 апреля 2022 года. Использование гравитации этой планеты позволит направить корабль к Марсу и придать ему дополнительное ускорение. Через полгода, 12 октября, корабль с астронавтами достигнет Марса. Облет планеты продлится около 40 часов, а гравитационный маневр направит корабль обратно к Земле. Спускаемый аппарат Orion приводнится в Тихом океане 27 июня 2023 года.

Несмотря на относительную простоту такой миссии по сравнению с астероидной, у нее остаются и недостатки. Первый из них - необходимость разработки обитаемого модуля, в котором астронавты должны будут прожить полтора года (Crew Transfer Hub, см. рис. 3 и 4). Он может быть легким и сравнительно небольшим (в конце концов, миссия не потребует работы людей в открытом космосе), но потребует хорошей защиты от радиации солнечных вспышек. Более значительных вложений потребует двигательный модуль SEP, который пока что находится на начальном этапе разработки. Наконец, потребуется решить и много мелких проблем с надежностью систем жизнеобеспечения. Статистика, накопленная за годы их работы на МКС, оптимизма не внушает.

Источник: www.nasaspaceflight.com

Обсудить

Радиоастрономы обнаружили звездное трио, которое поможет проверить Общую теорию относительности Эйнштейна. Этим занимаются астрономы из института им. Макса Планка в германском Бонне. Они изучают пульсар, находящийся на орбите двойной звездной системы.

Двойные звезды - весьма распространенное явление во вселенной. Так называют две звезды, находящиеся на небольшом расстоянии друг от друга и вращающиеся вокруг общего центра масс. Например, ближайшая к Солнцу звезда Альфа Центавра является двойной (или даже тройной, если посчитать красного карлика Проксиму Центавра) звездной системой.

По своей природе пульсар представляет собой нейтронную звезду - остаток после взрыва сверхновой. Этот взрыв когда-то в прошлом завершил жизнь массивной звезды. Хотя плотность вещества на месте взрыва сверхновой была недостаточна, чтобы превратить ее в черную дыру, ядра атомов в ней сжались до потери структуры. В результате, образовалась однородная сфера из нейтронов - нейтронная звезда.

Пульсарами становятся те нейтронные звезды, в которых магнитное поле наклонено по отношению к оси вращения. Этот наклон вызывает периодические вспышки и затухания видимого излучения (отсюда и название). Ученым же особо важен тот факт, что периодичность пульсаров соблюдается очень точно и не уступает по устойчивости атомным часам. Благодаря этому свойству астрономы могут определить, живет ли далекий пульсар самостоятельно или находится на орбите другой звезды. Вращаясь вокруг определенной точки, пульсар регулярно приближается к Земле и удаляется от нее. В результате, как это предсказано эффектом Допплера, частота его излучения увеличивается и уменьшается. По статистике, примерно 80% пульсаров, вращающихся с большой частотой, имеют звезду-компаньона.

Пульсар PSR J0337 +1715 был обнаружен американской Национальной Радиоастрономической обсерваторией в Вирждинии в 2007 году. Как вы наверняка догадались, странные колебания частоты пульсара заставили ученых поломать голову. В конце концов, аспирантку из Канады Энни Арчибальд осенило, и ученые получили модель тройной системы из двух звезд и пульсара, которая полностью объясняла аномалии в колебании частоты радиоизлучения. Итак, масса пульсара в 1,4 раза больше массы Солнца. Он вращается вокруг своей оси с частотой 366 раз в секунду и образует тесную систему с белым карликом, который в пять раз легче Солнца. Период обращения пульсара в системе оставляет всего 1,6 дня, что указывает на малое расстояние между ним и второй звездой. Второй белый карлик (0,41 массы Солнца) расположен на удалении и вращается вокруг основной пары с периодом 327 дней.

Ученые полагают, что тройных систем с пульсарами существует очень мало - не более сотни на всю нашу галактику. По мнению немецких ученых, такие объекты дают нам возможность проверить принцип эквивалентности масс из Общей теории относительности. Дело в том, что для описания массы существует две концепции. Инерциальная масса описывает взаимодействие материи с другой материей. Например, толкать коляску проще, чем автомобиль, потому что инерциальная масса коляски меньше. Гравитационная масса описывает гравитационное поле вещества: гиря тяжелее пера, потому что ее гравитационная масса больше. В простейшем виде принцип эквивалентности гласит: инерционная и гравитационная массы равны. У Эйнштейна все немного сложнее. Важнее же то, что по уравнению E = mc2 энергия строго связана с массой. Таким образом, энергия гравитационного поля, в котором находится объект, должна создавать дополнительную массу. Масса объекта при этом возрастает. И согласно сильному принципу эквивалентности, эта "самовызванная" масса должна быть равна инерциальной.

Попытки проверить сильный принцип эквивалентности начались в 1970-х годах. Ученые изучали систему Земли-Луны в гравитационном поле Солнца, системы пульсара и звезды в гравитационном поле галактики, но все измерения были ограничены достижимой точностью. "Самовызванная" гравитация Земли слишком мала - она должна составлять примерно одну миллиардную ее массы, да и энергия гравитации галактики очень слаба. Новая система PSR J0337 +1715 дает гораздо больше возможностей для проверки теории. Индуцированная гравитация пульсара, должна достигать 10% его собственной массы, а гравитационное поле соседнего белого карлика достаточно велико. Отслеживая эволюцию системы, ученые смогут проверить сильный принцип эквивалентности масс в сто раз точнее, чем это было возможно ранее. На эту работу потребуется не более года.

Источник: news.sciencemag.org

Обсудить