Самые интересные космические открытия в 2020 году
В прошедшем году ученые не только делали новые открытия — в списке космических загадок тоже случилось пополнение: это странные радиокруги, исчезающие планеты, следы самого мощного межгалактического взрыва и даже непонятно как выжившая сверхновая.
Самая «экстремальная» экзопланета
В рядах экзопланет появилась новая — K2-141b. Это каменистая и раскаленная экзопланета. Да, как и на Земле, на ней есть океаны, которые испаряются, превращаясь в облака, а затем конденсируются и выпадают обратно на поверхность в виде дождя. Только в случае с K2-141b речь идет не о воде, а о камнях.
В 2020 году астрономы смоделировали атмосферу и погоду K2-141b и получили весьма впечатляющую картину. Дневная сторона планеты нагревается до 3000 °C, превращая поверхность в огромный океан лавы глубиной 100 км. Камень фактически испаряется при такой температуре, создавая атмосферу, в основном состоящую из диоксида кремния. Сверхзвуковой ветер переносит двуокись кремния на ночную сторону планеты, где она охлаждается при температуре ниже –200 °C и выпадает в виде каменного дождя.
Планета, которой никогда не существовало?
Экзопланета Дагон (ранее Фомальгаут b) была обнаружена возле звезды Фомальгаут — одной из самых ярких звезд на ночном небе, расположенной всего в 25 световых годах от Земли. Экзопланету ученые обнаружили в 2008 году, и она была первой экзопланетой, обнаруженной напрямую, а не косвенными методами наподобие наблюдения за эффектами, которые проявляются у родительской звезды.
Но в 2020 году астрономы попросту не нашли Фомальгаут b на небе. После анализа десятилетних наблюдений Хаббла оказалось — то, что было ярким пятном света в 2004 году, полностью исчезло уже к 2014 году. И обычно экзопланеты так себя не ведут.
Поэтому новое исследование предложило логичное объяснение – Фомальгаут b никогда не существовала, во всяком случае, в виде планеты. Компьютерное моделирование показало, что это, скорее всего, было плотное пылевое облако, созданное в результате столкновения двух астероидов или комет, которые затем дрейфовали рядом друг с другом почти 10 лет.
Бетельгейзе не планирует взрываться
Еще в 2019 году Бетельгейзе начала тускнеть, чем озадачила астрономов. Второй эпизод потемнения звезды опять заставил ученых думать о взрыве, но все оказалось гораздо прозаичнее.
Новое исследование выяснило, что такие эпизоды вызывают пульсации, а вовсе не готовность красного сверхгиганта к взрыву. Более того, оказалось, взрыва можно ждать еще примерно 100 тысяч лет, а сама звезда по размерам меньше, чем предполагалось, и находится ближе к Земле — на расстоянии в 530 световых лет. Правда, опасаться все равно не стоит — взрыв никак не отразится на нашей планете.
Еще одна звезда со странной судьбой: в начале 2020 года астрономы обнаружили, что белый карлик под названием SDSS J1240 + 6710 стал сверхновой – и пережил взрыв, не разлетевшись по галактике. Хотя сверхновая обычно — финальный этап жизни звезд.
Вероятно, дело в необычном составе звезды — в нем не было водорода или гелия, но зато присутствовали углерод, натрий и алюминий, которых обычно нет в белых карликах. Размер небесного тела — всего около 40% от массы Солнца. И сейчас оно проносится через галактику со скоростью 900 000 км/ч.
Единственное объяснение, которое придумали ученые: звезда каким-то образом пережила частичную сверхновую, о чем говорит ее состав. Но пока окончательного вердикта астрономы так и не вынесли.
Звезда превращается в планету из-за черной дыры
Но, пожалуй, самая необычная судьба ждет звезду в галактике GSN 069. Примерно через триллион лет она может превратиться в планету, похожую на Юпитер, благодаря бесконечному сближению с черной дырой.
Это выяснилось, когда астрономы заметили яркие рентгеновские всплески через каждые 9 часов — оказалось, что это звезда, вращающаяся по уникальной спирографической орбите вокруг черной дыры. Вспышки были вызваны веществом, которое выплескивалось с поверхности звезды каждый раз, когда она проносилась мимо черной дыры.
За несколько миллионов лет звезда превратилась из красного гиганта в белого карлика. Если дать ей еще триллион лет, она остынет настолько, что превратится в планету.
Следы самого мощного взрыва во Вселенной
Как и галактические вулканы, черные дыры иногда вспыхивают и испускают мощные вспышки энергии, пробивая дыры в окружающем их газе. А в прошедшем году телескопы обнаружили один из самых больших «кратеров», когда-либо существовавших во Вселенной.
Похоже, что сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик Змееносца в какой-то момент в далеком прошлом очень мощно «выстрелила» извержением — в обнаруженный кратер можно подряд поместить пятнадцать галактик Млечного Пути. Количество энергии, которое потребовалось, чтобы оставить такой межгалактический след, сложно даже представить — это было самое мощное извержение черной дыры во Вселенной.
Пульсар с самым сильным магнитным полем
В этом году внимание астрономов привлек еще один тип нейтронной звезды — она обладает самым сильным магнитным полем, которое когда-либо наблюдали во Вселенной.
Ученые подсчитали, что магнитное поле этого пульсара достигает 1 млрд Тесла (Тл). Например, магнитное поле Солнца составляет около 0,4 Тл, среднего белого карлика — 100 Тл, а у Земли — и вовсе 30 мкТл.
Новая космическая загадка — странные радиокруги
Ученые не стали изобретать сложных названий для новой космической загадки — это странные радиокруги (odd radio circles, или ORC). Они представляют собой необъяснимые сгустки радиоизлучения, которые не соответствуют ни одному известному науке объекту или явлению.
Несколько ORC были обнаружены на радиоизображениях в виде четких кругов, и они не испускают никаких оптических, инфракрасных или рентгеновских сигналов. Астрономы еще не могут сказать, насколько они далеко находятся от Земли и каковы их реальные размеры.
Астрономы уже исключили вероятность, что это артефакты, остатки сверхновой и пылевые облака. Сейчас ORC кажутся новым астрономическим объектом, и теперь астрономы разгадывают эту загадку.
Скоростные магистрали в Солнечной системе
Ученые выяснили, что в Солнечной системе проходит самая настоящая скоростная «автострада» — извилистые туннели и каналы вокруг планет. По ним небесные тела наподобие комет и астероидов могут перемещаться по галактике гораздо быстрее обычного.
Например, от Юпитера до Нептуна небесное тело может долететь меньше, чем за 10 лет, хотя без магистрали это занимает больше 100 тысяч лет. На практике это открытие означает, что, спроектировав космические корабли с учетом скоростных каналов, можно сэкономить на ракетном топливе и путешествовать не только на ближайшие к Земле планеты, но и в отдаленные уголки Солнечной системы.
Источник
17 повседневных вещей, первоначально разработанных для космической отрасли
Скафандры для лечения людей, портативные пылесосы и другие полезные «космические» изобретения
Камера в вашем телефоне, изоляция в стенах и тот удобный матрас, которым вы наслаждаетесь по ночам, – за это и многое другое вы можете поблагодарить космическую отрасль. Она оказала большее влияние на нашу повседневную жизнь, чем вы думаете.
Хотя миссия таких корпораций как РОСКОСМОС и агентств, вроде НАСА , – космические путешествия, исследования и изучение, некоторые из их изобретений стали неотъемлемой частью нашего быта. Большинство из нас не попадет в космос в течение своей жизни и не узнает, каково это – покинуть Землю ради Вселенной , но отрасль в буквальном смысле может прикоснуться к нам. В этой области по-прежнему остается много вопросов, на которые нет ответов.
Несмотря на то что мы никогда не почувствуем, чем пахнет космическое пространство и не увидим нашу крошечную планету издалека своими глазами (но вы можете посмотреть на эти фотографии Земли из космических глубин), прямо в вашем доме может находиться небольшой кусочек космоса, о котором вы даже не знали.
Сейчас мы поделимся с читателями информацией о вещах, первоначально разработанных для космической отрасли, но нашедших применение в обычной жизни, как отечественне лечебные костюмы «Адели» или всем известные солнечные батареи, разработанные советскими инженерами.
1. Лечебные костюмы
Благодаря исследованиям влияния невесомости и малоподвижности на организм человека российскими учеными были созданы специальные тренажеры для космонавтов, а также костюмы «Адели» для реабилитации детей, страдающих ДЦП. В таких «скафандрах» детям приходится напрягать мышцы, и это активизирует их двигательную систему.
Созданные по тому же принципу «нагрузочные» костюмы «Пингвин», «Регент» предназначены для взрослых с болезнью Паркинсона, нарушениями центральной нервной системы.
Наши ученые имитировали для больных условия невесомости, погружая их в ванны на непромокаемый материал. Сейчас этим методом пользуются в борьбе с отеками.
Кроме того, благодаря космическим разработкам были созданы средства от декомпрессии, за счет которых смогли вылечиться сотни людей. В российском Институте медико-биологических проблем был разработан препарат от головокружения и укачивания, уже испытано лекарство для профилактики инфекций верхних дыхательных путей.
Хорошо зарекомендовали себя препараты, восстанавливающие работу кишечника. И это лишь часть вклада космической науки в земную жизнь. Так что ученые озабочены поддержанием здоровья не только космонавтов, но и обычных людей.
2. Солнечные батареи
Это сейчас солнечными батареями никого не удивишь. А лет 50 назад о них никто и не слышал.
Началось же все с запуска первых искусственных спутников в космос, давшего мощный толчок производству солнечных батарей. Советский ученый, профессор и специалист в области физики, особенно в сфере электричества, Николай Степанович Лидоренко , обосновал необходимость применения бесконечных источников энергии на космических аппаратах.
Эту энергию могло давать только Солнце при помощи солнечных модулей. Современные космические станции функционируют исключительно за счет солнечной энергии, поскольку космос дает для этого все необходимое: солнечные лучи, за счет которых происходит процесс фотосинтеза в солнечных модулях, в изобилии имеются в космическом пространстве, и для их потребления нет никаких препятствий.
3. Пена с эффектом памяти
Вы знаете, что именно внутри вашего матраса делает ваш отдых более комфортным, подстраивая его под рельеф вашего тела? Это пена с эффектом памяти, разработанная НАСА в 1987 году. Несмотря на то что сегодня ею пользуются люди во всем мире, эта модифицированная разновидность полиуретана изначально была создана исследователями космических программ, искавшими способ создать для летчиков-испытателей мягкие условия во время полета.
4. Цифровые датчики изображения
Именно НАСА интегрировало цифровые датчики изображения, чипы, в ваш смартфон, GoPro и ту цифровую зеркальную фотокамеру, которая стоила вам целого состояния. В середине 1990-х годов в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния, ученые открыли технологию создания особых датчиков. Они потребляли мало энергии, и их было легче производить в массовом порядке, чем позволяли технологии того времени. Это помогло открыть новый мир цифровой фотосъемки.
5. Точность GPS
Возможно, вы помните время, когда GPS-устройства далеко не идеально определяли местоположение пользователей и объектов. Начиная с середины 1990-х, сотрудники Лаборатории реактивного движения начали разработку программного обеспечения для GPS, способного исправить ошибки и минимизировать погрешности. Это было необходимо не только пилотам и морякам, но и телефонам, автомобилям и – хотите верьте, хотите нет – сельскохозяйственному оборудованию с автономным управлением.
6. Светодиодные лампы Am/Pm
Эти двухцветные лампы предназначены для повышения освещенности в то время, когда требуется бдительность, и приглушенного света в периоды расслабления. В 2015 году в рамках Национальной программы космических биомедицинских исследований команда инженеров-разработчиков создала прототип такой лампы и обнаружила, что разные цвета (или длина волн) света могут помочь людям сохранять внимание или переходить в сонливое состояние.
7. Здоровая детская смесь
Разрабатывая всевозможные заменители пищи для астронавтов, готовящихся к путешествию на Марс , исследователи обнаружили специфическую форму омега-3 жирных кислот, ранее обнаруживаемых только в грудном молоке и жизненно важных для нормального развития младенцев. Сейчас такие «здоровые» жиры добавляются в более чем 90 процентов детских смесей, представленных на рынке.
8. Хранение пищевых продуктов
НАСА в партнерстве с Pillsbury разработало новый стандарт лиофилизации – сублимационной сушки для сохранения продуктов безопасными и здоровыми. Нынче эта методика разошлась по всему миру и приносит пользу всем, кто ею пользуется. Она продлевает сроки хранения и снижает риск заражения бактериями и химическими веществами.
9. Невидимые брекеты
Если вы интересуетесь стоматологическими технологиями , то, несомненно, слышали о системах Invisalign и Direct Smile Club: эти невидимые скобы – отличный способ избежать насмешек и обидных прозвищ. Спасибо НАСА, которое помогло разработать прозрачную керамику в партнерстве с 3M Products!
10. Купальник Speedo LZR
TORU YAMANAKA/GETTY IMAGES
В 2008 году Исследовательский центр НАСА в Лэнгли помог компании Speedo испытать материалы и швы на сопротивление в аэродинамической трубе NASA. В результате появились купальники Speedo LZR Racer, в которые облачались многочисленные призеры Олимпийских игр того года. В том числе Кэти Хофф, отдельно похвалившая создателей спортивного плавательного костюма за его элегантный дизайн и отличную обтекаемость.
11. Очистители воздуха для растительных ферм
ALIAKSANDRA IVANOVA/EYEEM/GETTY IMAGES
Газ, выделяемый растительными колониями, имеет тенденцию накапливаться в закрытой среде космической станции. Вот почему ученые НАСА разработали специальный скруббер для международной космической базы – устройство для очистки газовоздушной среды от этилена. Теперь та же технология используется в продуктовых магазинах, чтобы избежать порчи продукции и дольше сохранять ее свежей, и в виноделии среди множества других применений.
12. Очки, устойчивые к царапинам
ANDREA COLARIETI/EYEEM/GETTY IMAGES
Некоторые из первых исследований в области прозрачных покрытий для очков, которые мы считаем само собой разумеющимися, были в свое время проведены в Исследовательском центре Эймса при НАСА. Их целью было усовершенствование шлемов астронавтов и мембран, входящих в систему очистки воды. В 1980-х годах ученые применили эти идеи к очкам (от корректирующих зрение до солнечных и плавательных) и всевозможным защитным маскам, чтобы обеспечить защиту и улучшить зрительное восприятие окружающего мира.
13. Пылеуловитель
Всем известный портативный пылесос тоже был предоставлен НАСА. Он появился после того, как агентство заключило партнерское соглашение с Black & Decker для создания инструментов с батарейным питанием для сбора образцов с поверхности во время исследования Луны.
Устройство настолько хорошо справлялось с собиранием образцов грунта и было настолько удобно, что быстро разошлось по отелям, больницам, офисам, производственным помещениям и нашим домам. Дальнейшим шагом было применение этой идеи к портативным аккумуляторным инструментам.
14. Космические одеяла
Термоизоляционные космические одеяла НАСА каждый год спасают жизни людей в дикой природе. Они были впервые разработаны в 1973 году, когда для миссии Skylab-3 потребовался солнцезащитный экран, способный изолировать сам спутник. Теперь их можно найти в каждом приличном наборе для чрезвычайных ситуаций и спасательных операций.
15. Кохлеарные имплантаты
CAVAN IMAGES/GETTY IMAGES
В конце 1970-х годов Адам Киссия-младший, слабослышащий инженер, работавший в знаменитом Космическом центре Кеннеди при НАСА, был разочарован эффективностью слуховых аппаратов. Устройства того времени могли лишь усиливать звук, но не делали его четче. Изобретатель использовал передовые технологические достижения в области электронных систем зондирования, телеметрии, звуковых и вибрационных датчиков и др. для разработки особых кохлеарных имплантатов. Они производят цифровые импульсы для стимуляции окончаний слухового нерва и отправки более четких и точных слуховых сигналов обратно в мозг.
16. Амортизация для кроссовок
Стремясь облегчить одежду и оборудование астронавтов, НАСА разработало костюмы с формованием из выдувной резины, в том числе с уникальным резиновым молдингом для космических шлемов и амортизирующими ботинками. Новые материалы не только облегчили на треть 14-килограммовые изделия и придали им огнеупорности, но и стали основой для удобной подошвы современных спортивных кроссовок. Еще один большой шаг для всего человечества.
17. Блестящая строительная изоляция
Технология барьера, защищающего от критических температур и излучения, была разработана НАСА более 40 лет назад для нормализации температуры на борту космических кораблей и станций. Но только в 2004 году она нашла применение в наших домах: этот барьер, получивший название «Eagleshield», можно использовать для повышения эффективности теплоизоляции жилых помещений, чтобы снизить расходы на отопление зимой и охлаждение летом.
Источник