超越视野



在过去的12个月中,行星际航天一次向我们打开了几个新世界。欧洲太空探测器罗塞塔(Rosetta)首次接近67P / Churyumov-Gerasimenko彗核;美国的探测器遇到了矮行星谷神星和冥王星,并传送了其表面的奇妙照片。系外行星开普勒452b与先前从其他恒星中发现的所有行星中的地球最相似,成为所有太空扩展爱好者的蛋糕。

航天器在冥王星上的观点是世界航天学时代的结束-人类与太阳系的最初相识。这个时代始于1959年10月4日-“月球3”的开始,并且是对月球背面的第一次射击。然后苏联继续前进,匆忙尝试,一次又一次地遭受了一次事故,但是却撕毁了星际太空竞赛中的优势桂冠:月球的第一张照片,金星的第一次降落,火星的第一次降落,彗星的第一个进场……随着90年代的到来俄罗斯实际上已经放弃了独立的行星际研究。在25年的时间里,两次大胆尝试:“火星96”和“凤凰号”在太平洋冰冷的水中结束,冷却了最雄心勃勃的头脑。

但是其他参加比赛的人并没有失去超越的渴望。此外,新玩家进入了月球和火星:印度和中国。阿拉伯联合酋长国已经宣布准备前往红色星球。
自2000年代初以来,欧洲一直在积极探索金星和火星,但也许欧洲航天局历史上最大胆的计划是罗塞塔任务。

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带有Philae发射舱的行星际空间站Rosetta于2004年进入太空。十年来,为了完成一个不可思议的目标-进入67P / Churyumov-Gerasimenko彗星的轨道,需要经过三小段穿越主要小行星带的飞行,需要进行四次重力运动。以前,从苏联的WeGa开始,航天器是从迎面而来的轨迹来到彗星的,所以日期是短暂的-几个小时甚至几分钟。彗星尘埃以每秒几十公里的速度,简单地破坏了光学设备,然后破坏了设备本身。

另一方面,罗塞塔(Rosetta)是从尾巴出来的,而彗星还处于睡眠状态-远离太阳,靠近木星轨道。该手术于去年夏天进行,并完美结束-目标得以实现,罗塞塔(Rosetta)开始绕过逐渐觉醒的核心。正式地,轨道没有发生-三公里长的冰,尘埃和碳氢化合物的重力太弱了。飞船只是在彗星旁边飞行,从一侧或另一侧对其进行检查。该项目的高潮是2014年11月12日,菲莱探测器在彗星核表面着陆。



在这一天,罗塞塔进行了和解演习,菲莱从22公里的高度开始了他的独立飞行。就像在复杂的技术操作中经常发生的那样,“出了点问题”,探针无法根据程序降落-未能在表面上站稳脚跟。该装置跳了起来,飞了几百米,停在一个深深的缝隙中。在接下来的两天里,他设法用自己的仪器进行研究,但是在耗尽电池电量后,他进入睡眠模式长达六个月。

今天,罗塞塔和菲莱继续执行任务-探索彗星。飞行的主要任务已经解决-彗核的化学和同位素组成已经确定。目前,我们正在研究物质从彗核表面和底土中蒸发的动力学,蒸发与太阳风的相互作用以及表面演化。



任务的科学结果将需要处理很多年,而新知识却使研究人员感到困惑。事实证明,来自67P / Churyumova-Gerasimenko的水与地球海洋中的水完全不同,以前人们认为我们的水恰好来自彗星上的外层空间。要让科学家了解研究过程中发现的许多有机化合物,还有许多工作要做。总的来说,该任务应进一步阐明太阳系和地球形成的情况。

一旦将卫星送入小行星上,美国宇航局的彗星以及降落在太阳系的小物体上就不足为奇了。 2015年,美国空间站首先在附近检查了一种全新的空间体-矮行星。



矮行星出现在2006年,当时冥王星被从行星中降级,并被单独分类。现在有五个矮行星:谷神星,冥王星,埃里斯,豪梅阿和马克马克。大约有十二个类似的小行星正在等待它们被包含在“矮行星的面孔”中。

因此,在某些情况下,到21世纪,对太阳系进行了认真的研究,小矮人并没有意识到这一点,但是到2015年,有两个人立即受到了照相机的审查。

黎明号航天器于2007年发射升空,到达距地球最近的矮星谷神星已有七年半的时间。如此漫长的旅程归因于离子推进系统,并且在途中遇到了一个中间目标-巨型小行星Vesta。在2012年检查Vesta时,Dawn慢慢爬到Ceres。进入轨道花了几个月时间,但即使是最初的或多或少清晰的图像也猜出了第一个谜语-谷神星的亮点。

在黎明到来之前,人们对谷神星了解不多:直径约950公里,约占月球质量的3-4%。外壳结冰,没有气氛。仅由赫歇尔红外望远镜引起了一点兴趣,该望远镜确定水从谷神星表面的两个点蒸发。一点点,每秒两升,但是持续不断。



黎明的第一枪显示,其中一个“水”点在晴朗的冬日里像新鲜的雪堆一样闪闪发光。尽管事实是矮行星的主要颜色就像一个煤堆。谷神星上的亮点不仅应在Wikipedia上单独放置,还应在NASA网站上进行整个抽奖。太空总署为每个人以及科学家们提供了一个猜测在那里闪闪发光的机会。的确,没有选择“有理性的兄弟之城”。的确,没有理性的生物会在白天开始时打开灯,并在太阳的最后一缕熄灭。无论如何,黎明在轨道上度过了六个月,降落到了4.4万公里的高度,亮点的性质尚未弄清。但是,在图片中您可以看到很多小东西,虽然不那么富有表现力,但也有亮点。似乎是,谷神星将为未来的研究人员留下许多奥秘,但黎明并不打算停止。下降将持续到200公里,科学计划-至少直到2015年底。

尽管黎明取得了成功,但传说中的行星(而非冥王星行星)的第一枪却成为了夏天。新视野自动行星际站由于其高速度和低燃料供应而无法进入轨道,因此它通过冥王星-夏隆系统和四颗小型卫星闪烁。但是,即使是持续了24小时的短暂的科学计划也提供了如此多的信息,以至于明年45亿公里的距离将其发送出去。



根据科学家的说法,冥王星和Charon系统研究的最初结果是“我们希望但没有想到的。”
首先,冥王星考虑了气氛。这是预料之中的,但结果却大了五倍-高达1.5万公里,但地表压力却比预期低了两倍。
其次,大气层是多层的,由高度不同的各个部分组成。诚然,大气的基础是-氮,其他杂质:甲烷,一氧化碳,少量乙炔和乙烷。
第三,冥王星正在积极失去气氛。太阳风使高层大气电离,每小时携带一吨气壳。结果,这颗行星有一个等离子尾巴,像火星,金星或彗星那样,从矮行星延伸了数万公里。

但是,主要发现是在冥王星本身上做出的。在某些地方,它的古老表面从碳氢化合物-托林斯的沉积物变成暗褐色。在另一个名为“人造卫星平原”的地方,表面竟然是纯白色的,而且非常年轻。根据行星学家的说法,该区域的更新时间不超过1亿年前-就太阳系的年龄而言,这是最近的事。到目前为止,科学家还没有找到融化如此巨大体积的冰的能量来源,其填充面积相当于楚科奇地区。某些行星相互作用模型可能需要修改。



冥王星和夏隆是太阳系中独特的系统-双行星。在其中,不是小卫星围绕大行星旋转,而是卫星和行星围绕位于两者之间的共同质心旋转。这种系统最接近的类似物是地球和月球,只有我们有一个共同的质心,该质心不超过地球。但是,有关冥王星与卡戎系统相互作用的研究结果也可能影响有关月球在地球生命中的作用的知识。因此,对新视野的研究可能比看起来更接近我们。

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当NASA开普勒太空望远镜发出轰动性的消息时,公众还没有时间冷静下来观看太阳系郊区令人印象深刻的镜头。这架望远镜悬挂在距地球150万公里处,并朝着天鹅座星座的恒星群注视。由于定向系统的故障,他不断地寻找了四年,并且两次适应并开始。望远镜检测到成千上万颗恒星最小的变色,然后通过分析亮度下降的频率,对这些恒星周围的轨道中是否存在行星做出了假设。这类候选人的人数已经达到五千。现在,通过其他方法和基于地面的手段对其进行重新检查。我们重新检查了大约一半和一半,并且,如实践所示,开普勒的大多数候选人都得到了确认。

2015年7月,美国国家航空航天局(NASA)宣布找到了与地球状况最相似的行星。它旋转385天,直径比地球大60%,质量大5倍。尽管大小并不十分吻合,但恒星与太阳属于同一类,仅大一倍半。这意味着在开普勒452b行星的表面上,可以维持比地球上更长的生存条件……而且可能无法得到支持。也许这通常是观察错误,并且没有行星。无论如何,收拾行装准备起步还为时过早。而且,系外行星距离我们有1.4千光年,这意味着我们不仅可以到达它,而且可以打电话。答案只有在三千年后才会出现,前提是潜在的居民正在等待我们的信号,并且处于科学和技术发展的同等水平。



与西方在扩大知识领域方面的成功相比,俄罗斯近地空间分组的成就几乎不可察觉。分配给它的任务较为有限:主要是研究地球表面,大气过程,太阳辐射与地球磁层和大气之间的相互作用。物理实验“核子”仍处于数据积累的模式,并没有以基础发现使科学界满意。而且只有一个RadioAstron项目离地平线如此之遥,以至于远远落后于国内和全球科学项目。



在2014年,俄罗斯,美国和欧洲的科研机构的合作,与地球上最强大的射电望远镜武装,支持俄罗斯太空射电望远镜Spektr-R的,能够靠近我们的银河人马座A *中心超大质量黑洞的事件视界。以前没有研究允许我们以如此分辨率和如此接近黑洞的方式直接看到银河系的核心。在射手座A *周围,巨大的尘埃和气体云旋转,无法观察到原子核。红外和X射线望远镜可以部分“刺破”灰尘,但是无线电波可以让您继续前进。结果,科学家们能够建立一个气体和尘埃云散射效应的模型,并考虑到只有借助地面无线电望远镜才有可能对银河系的核心进行进一步的观测。

在如此繁忙的夏天之后,我们将长期待命,没有进行任何雄心勃勃的任务。仅在明年,美国宇航局朱诺探测器将飞往木星,然后我们将只有火星,由众多卫星和着陆车研究。迄今为止,仅计划到小行星对欧洲进行有趣而雄心勃勃的飞行,并等待4年或更长时间。

该材料已准备好在Novaya Gazeta上发表,并在作者版中提供。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN382685/


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