Карлики, Земля-переросток, таємниці центру Галактики і дивна вода

1. Rosetta
2. «Карлики»
3. Земля-переросток
4. що попереду

Основні відкриття цього року, які можуть перевернути уявлення про Всесвіт

Екзопланета Кеплер-452b
Фото: NASA

За минулі 12 місяців міжпланетна космонавтика відкрила нам відразу кілька нових світів. Європейський космічний зонд Rosetta вперше впритул наблизився до ядра комети - 67P / Чурюмова-Герасименко; американські зонди зустрілися з карликовими планетами Церера 1 Розташована в поясі астероїдів в межах Сонячної системи, відкрита в 1801 році. і Плутон і передали фантастичні фотографії їх поверхні. Вишенькою на торт всім фанатам космічної експансії стала екзопланета Кеплер-452b - сама схожа на Землю з усіх раніше знайдених планет біля інших зірок.

Погляд космічного апарату на Плутон - це закриття цілої епохи в світовій космонавтиці: початкового ознайомлення людства з Сонячною системою. Почалася ця епоха 4 жовтня 1959 року - стартом «Місяця-3» і першою зйомкою зворотного боку супутника Землі. Тоді Радянський Союз йшов попереду, пробував, поспішав, терпів одну аварію за одною, але виривав лаври першості в міжпланетної космічної гонці: перший знімок поверхні Місяця, перша посадка на Венеру, перша посадка на Марс, перше зближення з кометою ...

З приходом 90-х Росія фактично відмовилася від самостійних міжпланетних досліджень. Дві сміливі спроби за 25 років - «Марс-96» і «Фобос-Грунт» - закінчилися в водах Тихого океану, охолоджуючи самі амбітні голови.

А ось інші учасники гонки прагнення йти за межі не втратили. Більш того, до Місяця і Марсу вирушили нові гравці: Індія і Китай. Вже і Об'єднані Арабські Емірати заявляють готовність йти до Червоної планети.

Європа з початку 2000-х активно вивчала Венеру і Марс, але, мабуть, самої сміливої ​​програмою Європейського космічного агентства за всю історію стала місія Rosetta.

Rosetta

Міжпланетна автоматична станція Rosetta з спускаються модулем Philae вирушила в космос в 2004 році. Десять років, три прольоту через Головний пояс астероїдів, чотири гравітаційних маневру потрібні були для того, щоб досягти неймовірної мети - вийти на орбіту комети 67P / Чурюмова-Герасименко. Раніше космічні апарати, починаючи з радянської «Вега», виходили до комет з зустрічних траєкторій, тому побачення були швидкоплинними - кілька годин або навіть хвилин. І кометний пил на швидкостях десятки кілометрів в секунду просто знищувала оптичні прилади, а потім і самі апарати.

Rosetta ж заходила «з хвоста» і в той час, коли комета ще «спала», - далеко від Сонця, поруч з орбітою Юпітера. Операція проходила минулого літа і завершилася «на відмінно»: мета була досягнута і Rosetta стала кружляти у поступово пробуджується ядра. Формально вихід на орбіту не відбувся: занадто слабка гравітація у трикілометрового шматка льоду, пилу і вуглеводнів. Космічний апарат просто летів поруч з кометою, оглядаючи її то з одного, то з іншого боку. Кульмінацією стала посадка зонда Philae на поверхню ядра комети 12 листопада 2014 року.

У цей день Rosetta провела маневр зближення, і з висоти 22 км Philae почав свій самостійний політ. Як часто буває в складних технічних операціях, «щось пішло не так»: зонд не зміг здійснити посадку за програмою - не вдалося закріпитися на поверхні. Апарат підскочив, пролетів кілька сот метрів і зупинився в глибокій ущелині. За два наступні дні його прилади встигли провести дослідження, але, вичерпавши заряд акумулятора, Philae пішов в режим сну на цілих півроку.

Сьогодні Rosetta і Philae продовжують свою місію - досліджують комету. Головні завдання польоту вже вирішені: визначено хімічний і ізотопний склади ядра. Зараз вивчається динаміка випаровування речовини з поверхні і надр кометного ядра, взаємодія випарів і сонячного вітру, еволюція поверхні.

Наукові результати місії доведеться обробляти ще довгі роки, поки ж нові знання викликають замішання у дослідників. Вода з 67P / Чурюмова-Герасименко виявилася зовсім не такою, яка міститься в океанах Землі, але ж раніше вважалося, що наша вода прилетіла з космосу саме на кометах. Чимало роботи чекає вченим, щоб розібратися в численних органічних сполуках, які виявили під час дослідження. В цілому ж ця місія повинна ще краще прояснити обставини формування Сонячної системи, і Землі в тому числі.

«Карлики»

NASA кометами не здивувати, як і посадками на малі тіла Сонячної системи: одного разу вони вже поклали «спати» супутник на астероїд, а в 2015 році американські космічні станції вперше розглянули поблизу цілий новий клас космічних тіл - карликові планети.

Поняття «карлики» з'явилося в 2006 році, коли Плутон «розжалували» з планет, виділивши в окрему категорію. «Карликів» зараз налічують п'ять штук: Церера, Плутон, Еріда, Ханумеа і Макемаке. Ще близько десятка схожих планетоїдів чекає свого зарахування до «лику карликових планет».

Так склалися обставини, що при серйозної исследованности Сонячної системи до XXI століття до «карликів» не доходили руки, зате до 2015 року відразу два опинилися під пильною увагою фотокамер.

Космічний апарат Dawn стартував в 2007 році і добирався до найближчої до Землі карликової планети Церера сім з половиною років. Такий довгий шлях був обумовлений іонної руховою установкою і проміжної метою - гігантським астероїдом вестою, зустрінутим по дорозі. Обстеживши Весту в 2012 році, Dawn не поспішаючи поповз до Церери. Вихід на орбіту зайняв кілька місяців, зате навіть перші більш-менш різкі знімки загадали першу загадку - яскраві плями Церери.

До прильоту Dawn люди небагато знали про Церере: приблизний діаметр 950 км, приблизна маса 3-4% від маси Місяця. Кора крижана, атмосфери немає. Трохи заінтригував тільки інфрачервоний телескоп Herschel, який визначив, що з двох точок на поверхні Церери випаровується вода. Трохи, по два літри в секунду, але постійно.

Перші кадри Dawn показали, що одна з цих «водяних» точок сяє, як свіжий замет в ясний зимовий день. Це при тому, що основний колір карликової планети - як у вугільного відвалу. Яскраві плями на Церере не тільки заслужили окрему сторінку в «Вікіпедії», а й цілий тоталізатор на сайті NASA. Космічне агентство дає можливість всім бажаючим разом з вченими поворожити, що ж це там блищить. Правда, варіанти «місто братів по розуму» немає. Воно і вірно: жодна розумна істота не стане включати світло з настанням дня і гасити з останніми променями сонця. У будь-якому випадку, Dawn провів на орбіті вже півроку, знизився до висоти 4,4 тис. Км, а природа яскравих плям так і не з'ясована. Зате на знімках можна розглянути безліч дрібних, які не таких виразних, але теж яскравих плям. Схоже, що Церера залишить ще чимало загадок майбутнім дослідникам. Але і Dawn не має наміру зупинятися. Зниження продовжиться до 200 км, а наукова програма - як мінімум до кінця 2015 року.

Незважаючи на успіхи Dawn, сенсацією літа стали перші знімки легендарної планети / непланети Плутона. Автоматична міжпланетна станція New Horizons не могла вийти на його орбіту через високу швидкість і малого запасу палива, тому вона пронеслася через систему Плутона-Харона і чотирьох малих супутників. Але навіть ці 24 години дали стільки інформації, що її будуть пересилати наступні півтора року з відстані 4,5 млрд км.

Як говорять учені, перші результати дослідження системи Плутона і Харона «такі, на які ми сподівалися, але не очікували».

По-перше, у Плутона розглянули атмосферу. Це очікувалося, але вона виявилася в п'ять разів більше - висотою до 1,5 тис. Км, зате тиск у поверхні в два рази нижче, ніж припускали.

По-друге, атмосфера виявилася багатошарової - складається з різних компонентів по висоті. Правда, основа атмосфери одна - азот, інші домішки: метан, чадний газ, трохи ацетилену і етану.

По-третє, Плутон активно втрачає атмосферу. Сонячний вітер іонізує верхні шари атмосфери і забирає до тонни газової оболонки на годину. В результаті планета має плазмовим хвостом, як у Марса, Венери або комет, який простягається на десятки тисяч кілометрів геть від карликової планети.

Однак головні відкриття зробили на самому Плутоні. Місцями його давня поверхню виявилася темно-бурого кольору від відкладень вуглеводнів - Толиними. А в іншому місці, названому «Рівнина Супутника», поверхня виявилася чистого білого кольору і неймовірно молодий. За оцінками планетологов, місцевість оновилася не древнє, ніж 100 млн років тому, - це зовсім недавно з точки зору віку Сонячної системи. Поки вчені не бачать джерела енергії для плавлення таких колосальних обсягів льоду, що заповнили площу, рівну території Чукотки. Не виключено, що доведеться переглядати деякі моделі планетного взаємодії.

Плутон і Харон є унікальною системою в Сонячній системі - подвійний планетою. У ній не малий супутник обертається навколо великої планети, а супутник і планета обертаються навколо загального центру мас, який знаходиться між ними. Найближчий аналог такої системи - Земля і Місяць, тільки у нас загальний центр мас не виходить за межі Землі. Однак результати дослідження взаємодії системи Плутон-Харон можуть вплинути і на знання про роль Місяця в житті Землі. Тому дослідження New Horizons, швидше за все, набагато ближче до нас, ніж може здатися.

Земля-переросток

Ще не встигла громадськість охолонути від вражаючих кадрів з околиць Сонячної системи, як прийшли сенсаційні новини від космічного телескопа NASA Kepler. Телескоп висить за 1,5 млн км від Землі і дивиться в бік зоряного скупчення в сузір'ї Лебедя. Чотири роки дивився постійно, а два - уривками (через вихід з ладу системи орієнтації). Телескоп реєструє найменші потускнения десятків тисяч зірок, потім з аналізу частоти спаду яскравості робиться припущення про наявність планет на орбітах навколо цих зірок. Число таких кандидатів підібралося вже до п'яти тисяч. Зараз їх перевіряють іншими методами і наземними засобами. Перевірили ще близько півтори тисячі, і, як показує практика, більшість кандидатів від Kepler підтверджується.

У липні 2015 року NASA зробило заяву, що знайдена планета, найбільш точно схожа за умовами на Землю. Обертається вона з періодом 385 днів, діаметр на 60% більша за Землю, а маса в п'ять разів більше. Хоча розміри не дуже збігаються, але зірка відноситься до того ж класу, що і Сонце, тільки старше в півтора рази. Це означає, що на поверхні планети Кеплер-452b умови, сприятливі для життя, могли підтримуватися набагато довше, ніж на Землі ... А могли і не підтримуватися. А можливо, це взагалі помилка спостереження, і ніякої планети немає. У будь-якому випадку пакувати валізи і готуватися до переїзду ще рано. Тим більше перебуває екзопланета за 1,4 тис. Світлових років від нас - це значить, що ми не тільки долетіти до неї не можемо, але і подзвонити теж. Відповідь прийде тільки через 3 тис. Років, і це за умови, що потенційні мешканці чекають нашого сигналу і знаходяться на тому ж рівні розвитку науки і техніки.

що попереду

У 2014 році колаборація наукових інститутів Росії, США і Європи, озброївшись найпотужнішими радіотелескопами на планеті Земля, за підтримки російського космічного радіотелескопу «Спектр-Р» змогла наблизитися до горизонту подій надмасивної чорної діри в центрі нашої Галактики Стрілець A *. Раніше ніяке дослідження не дозволяло побачити ядро ​​Галактики в такому дозволі і в такій близькості безпосередньо від чорної діри. Навколо Стрільця A * обертаються величезні хмари пилу і газу, які не дозволяють спостерігати ядро. Інфрачервоні та рентгенівські телескопи можуть частково «пробивати» пил, але радіохвилі дозволяють йти далі. В результаті вчені змогли побудувати модель розсіює впливу газопилових хмар, враховуючи яке можна проводити подальші спостереження ядра Галактики наземними радіотелескопами. Що це дасть - будемо чекати.

А при вивченні Космосу головне мистецтво - мистецтво очікування. І після такого насиченого літа ми залишимося надовго без серйозних амбітних місій. Тільки в наступному році до Юпітера прилетить зонд NASA Juno, і залишиться тільки Марс, досліджуваний численними супутниками і посадочними апаратами. Цікаві і амбітні місії до Місяця, астероїдів поки тільки плануються, і чекати їх від чотирьох років і більше.

І про нас. У порівнянні із західними успіхами в розширенні горизонтів пізнання досягнення вітчизняної навколоземній космічної угруповання практично непомітні. Завдання на неї покладаються скромніше: в основному вивчення земної поверхні, атмосферних процесів, взаємодія сонячного випромінювання із земною магнітосферою і атмосферою. Фізичний експеримент «Нуклон» поки знаходиться в режимі накопичення даних і не радував науковий світ фундаментальними відкриттями. І тільки один проект - «Радіоастрон» 2 Проект з проведення фундаментальних астрофізичних досліджень в радіодіапазоні електромагнітного спектра з допомогою космічного радіотелескопу (КРТ), змонтованого на російському космічному апараті (КА) «Спектр-Р». йде до горизонту так близько, що залишає далеко позаду як вітчизняні наукові проекти, так і світові.