Новости физики и космоса. 

Выпуск 17 (41) 27 июня - 26 июля

Во Франции построят международный термоядерный реактор

Во Франции будет построен Международный экспериментальный термоядерный реактор (ITER). Такое решение приняли сегодня на заседании в Москве министры стран-участников проекта - США, Южной Кореи, Японии, России, Китая и Европейского союза, сообщает РИА "Новости".

По предварительным оценкам, строительство обойдется в 13 миллиардов долларов и продлится около семи лет. Как сообщил Александр Румянцев, министр РФ по атомной энергии, вклад России составит 10 процентов от стоимости проекта.

Внутри реактора будет осуществляться процесс управляемого термоядерного синтеза, аналогичный тому, который является источником энергии Солнца. Мощность реактора будет значительно больше, чем у современных атомных электростанций. Физики надеются использовать его для фундаментальных исследований свойств плазмы.

До сегодняшнего заседания не было ясно, где будет располагаться ITEP. Наиболее перспективными считались Роккашо на севере Японии и Кадараш на юге Франции. На первой кандидатуре настаивали представители США и Южной Кореи, тогда как второй представлялся предпочтительным для России, Китая и Европейского Союза.

Биологи нашли электрическую бактерию

Бактерия Geobacter, обитающая в почве и илистых отложениях, вырабатывает "нанопроволоку", проводящую электрический ток. Об этом сообщается в пресс-релизе Массачусетского университета. Ученые считают, что продукты жизнедеятельности Geobacter можно использовать для изготовления миниатюрных электронных устройств.

"Провода" толщиной 3-5 нанометров (это в 20 тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса) достигают нескольких микрометров в длину. Дерек Ловли, автор открытия, утверждает, что ничего похожего а природе не существует, но электропроводность сверхтонких нитей не случайна. С их помощью бактерия участвует в электрохимических реакциях в качестве "биологического электрода".

Geobacter обнаружили в 1987 году в илистых отложениях реки Потомак. Вскоре выяснилось, что она активно потребляет вещества разной природы, вредные для других организмов, и может использоваться для очистки сточных вод. Так, бактерия разлагает масла и оксиды металлов (в частности, производные урана). Последним отводится функция естественного окислителя, которую в других организмах выполняет кислород.

Шотландские ученые взвесили Землю старинным способом

Ученые из Великобритании провели эксперимент по взвешиванию Земли - тем же способом, которым это сделал впервые 230 лет назад английский королевский астроном Невил Маскелин. В качестве "противовеса" в обоих случаях использовали гору Шихаллион в Шотландии. Организаторы заявили, что опыт должен привлечь к научным проблемам внимание общественности.

Эксперимент основывался на соображениях Исаака Ньютона. Автор закона всемирного тяготения заметил, что притяжение горы должно отклонять тяжелый отвес от вертикали, и по его смещению в "абсолютном пространстве" можно рассчитать соотношение сил притяжения, действующих со стороны горы и со стороны Земного шара. Чтобы измерить отклонение отвеса, следовало ориентироваться по звездам, а сам Ньютон не обладал достаточно точными приборами для этого.

Маскелин, директор Гринвичской обсерватории, был вторым ученым, который воспользовался этой рекомендацией, но первый эксперимент, предпринятый в 1749 году французским астрономом Бугье, был заведомо неудачным. В обсерватории, специально построенной на склоне горы, он по смещению 37 звезд от зенита оценил отклонение отвеса - оно составляло 11,6 секунды дуги. Затем, измерив массу горы, он вычислил среднюю плотность земного шара - 4,5 грамма на кубический сантиметр. Зная размеры Земли, астроном преобразовал эту величину в массу.

Последователи Маскелина несколько видоизменили условия эксперимента. Вместо отвеса они использовали маятник, период колебаний которого измерили с точностью до микросекунд у подножия и на вершине горы, и вычли из результата поправку на разницу в расстоянии до центра планеты.

Первый опыт занял существенно больше времени - 17 недель вместо одного дня, отмечается на сайте организаторов нового. Несмотря на то, что практическая часть завершена, на обработку результатов уйдет еще некоторое время. Посвященная экспедиции публичная лекция прошла во вторник, но только в июле окончательные цифры будут обнародованы.

Возраст Млечного Пути оценили с помощью радиоизотопов

Возраст Галактики (и, вообще говоря, Вселенной) попробовали определить способом, похожим на тот, которым пользуются археологи. Николас Дауфас из Чикагского университета предложил сравнить для этого содержание различных радиоизотопов на периферии Млечного пути и в телах Солнечной системы. Статья об этом опубликована в журнале Nature.

Для оценки были выбраны торий-232 и уран-238: периоды их полураспада сопоставимы со временем, прошедшим с момента Большого Взрыва. Если знать точное соотношение их количеств в начале, то по текущим концентрациям легко оценить, сколько времени прошло. По спектру одной старой звезды, которая расположена на границе Млечного Пути, астрономы смогли узнать, сколько тория и урана содержится в ней. Проблема заключалась в том, что исходный состав звезды неизвестен.

Дауфасу пришлось обратиться к сведениям о метеоритах. Их возраст (около 4,5 миллиардов лет) известен с достаточной точностью и сравним с возрастом Солнечной системы, а содержание тяжелых элементов в момент образования было таким же, как у солнечного вещества. Считая Солнце "усредненной" звездой, Дауфас перенес эти характеристики на исходный предмет анализа.

В NASA предоставили шанс антивеществу

Институт передовых концепций NASA (NIAC) выделил грант на исследование, посвященное антивеществу в качестве топлива будущих космических кораблей, сообщает Universe Today. В течение шести месяцев авторы идеи должны будут установить, возможно ли использовать энергию аннигиляции для межпланетных путешествий.

Проект Геральда Смита из компании Positronics Research выиграл (вместе с несколькими другими) открытый конкурс NIAC, объявленный в прошлом году. Институт "коллекционирует" нетрадиционные решения, которые могут оказаться полезны космическому агентству в неопределенном будущем. Смит предложил положить в основу реактивного движения столкновение электронов и позитронов, когда вместо двух частиц образуется высокоэнергетический гамма-квант. Известно, что доставка аппарата Cassini к Сатурну потребовала бы всего нескольких микрограммов античастиц.

Позитрон ("антиэлектрон") обладает одинаковой с электроном массой, но заряжен положительно. Существование этой и других античастиц было предсказано физиками-теоретиками еще в 20-х годах прошлого века, но до сих пор не существует способа получить ощутимые количества антиматерии в лабораторных условиях.

Позитроны образуются при распаде некоторых радиоизотопов. Смиту предстоит исследовать, можно ли таким способом набрать столько античастиц, чтобы их аннигиляции с обычным веществом хватило для космического полета, а также придумать конструкцию двигателя и "топливного бака" для необычного горючего.

Лазер в космосе возник без вмешательства людей

Радиотелескоп в Австралии обнаружил "естественный лазер" в космосе. Им оказался расположенный в 15 тысячах световых лет от Земли пульсар B1641-45, который генерирует когерентные радиоволны с частотой 1720 мегагерц.

Пульсары были открыты в 1967 году. Строго периодичные сигналы, поступающие из фиксированной точки неба, сначала посчитали попыткой внеземной цивилизации установить контакт. Физическое объяснение появилось позже: быстро вращающаяся нейтронная звезда испускает радиоволны в направлении своей магнитной оси. Как правило, эта ось не совпадает с осью вращения, и поведение звезды напоминает поведение "проблескового маячка".

Джоэл Вейсберг из Карлетонского колледжа и его коллеги заметили, что B1641-45 не похож на прежние пульсары: между ним и Землей находится облако межзвездного газа. Собственное излучение пульсара возбуждает разреженное вещество, и спектр оказывается поделенным на две части: слабо выраженные сигналы относятся к самой нейтронной звезде, а интенсивный узкий пик (то есть "след" радиоволн заданной частоты) описывает "вторичное" излучение газа.

Зонд Deep Impact столкнулся с кометой

Зонд, которым аппарат Deep Impact выстрелил 4 июля в сторону кометы Tempel 1, столкнулся с ней сегодня в 9:52 по московскому времени, сообщает CNN. Сигнал был получен несколько минут спустя. Столкновение произошло в 133 миллионах километров от Земли. Сам космический аппарат, оставшийся на орбите, передает на Землю изображения, которые можно увидеть на сайте NASA.

Снаряд массой 370 килограммов был выпущен за 23,5 часа до соударения, будучи удален от цели на 800 тысяч километров. Согласно подсчетам, при попадании его скорость составила 10,6 километра в секунду. Энергия удара сравнима с той, которая выделилась бы при взрыве 5 тонн тротила.

Комета Tempel 1 оказалась тверже, чем думали

Ученые опубликовали подробный отчет о составе выброса, выделившегося при столкновении кометы Tempel 1 с зондом Deep Impact, сообщает Universe Today. Спектры и 4,5 тысячи фотографий, полученные околоземными рентгеновскими и наземными оптическими телескопами, свидетельствуют, что прежде астрономы представляли формирование этих небесных тел не вполне верно.

Сверхбольшой телескоп будут проектировать пять лет

Сверхбольшой телескоп ELT (Extremely Large Telescope) будет построен странами Евросоюза в рамках программы FP6. В течение ближайших 5 лет инженерам предстоит определиться с тем, как он будет устроен и какие исследования ему предстоит выполнить. На эту часть проекта уже выделили 31 миллион евро, сообщает Universe Today.

Предполагаемая площадь главного зеркала ELT - больше, чем у всех оптических телескопов, построенных до сих пор. Прибор диаметром сто метров, по оценкам экспертов, сможет различить на лунной поверхности предметы, размеры которых сравнимы с человеческим ростом. Технология, по которой изготовят новый инструмент, будет не менее необычной, чем его возможности. В отличие от "монолитных" оптических деталей большинства оптических телескопов, его зеркало составят из небольших сегментов, а "согласованием" их работы займется компьютер. Сколько сегментов понадобится, пока не уточняют.

Астрономы утверждают, что прибор необходим для поиска планет за пределами Солнечной системы и проверки космологических гипотез. Пока подобные исследования наиболее успешно осуществляют орбитальные телескопы относительно небольшого диаметра. Передаваемые ими на Землю изображения свободны от искажений, вносимых атмосферой, но и при создании ELT эти помехи надеются свести к минимуму.

Япония отправила в космос рентгеновскую обсерваторию

Японская космическая обсерватория Astro-EII (Suzaku) отправилась сегодня в космос, сообщает Spaceflight Now. Ракета M-5 вывела ее на околоземную орбиту высотой 560 километров. Запуск осуществили с космодрома в префектуре Кагосима.

Astro-EII - совместный японско-американский проект. Телескоп, работающий в рентгеновском диапазоне, будет наблюдать за динамикой Вселенной - космическими взрывами, эволюцией галактик и поведением вещества вблизи черных дыр. Прибор заметно меньше, чем Chandra и XMM-Newton - рентгеновские обсерватории, принадлежащие NASA и ESA, но обладает большей чувствительностью. Для этого Astro-EII снабдили дополнительной системой охлаждения, так что его температура ниже, чем у окружающего пространства, и отличается от абсолютного нуля всего на 0.06 градуса Цельсия.

Кроме CCD-камер, которые есть у всех космических телескопов, на борту спутника находится сверхточный рентгеновский спектрометр - инструмент, от которого пришлось отказаться американским исследователям при запуске обсерватории Chandra. В японском космическом агентстве (JAXA) полагают, что новая обсерватория не будет дублировать функции уже находящихся на орбите, но станет важным дополнением к ним.

Китай запустит самый точный солнечный телескоп

Китайские ученые сконструировали самую точную в мире солнечную обсерваторию, которую выведут на околоземную орбиту в 2008 году, сообщает агентство Xinhua. Прибор состоит их двух оптических телескопов, одного рентгеновского и нескольких спектрографов. Предполагается, что он проведет в космосе три года.

Обсерватория SST (Space Solar Telescope) обошлась китайской промышленности в 9 миллионов долларов - это намного меньше, чем было потрачено на аналогичный проект европейского и американского космических агентств - SOHO. С его помощью собираются исследовать особенности магнитного поля Солнца - по мнению китайских ученых, это поможет лучше понять физику "средней звезды".

Астрономы впервые обнаружили планету внутри тройной звездной системы

Астрономы из гавайской обсерватории Mauna Kea обнаружили в созвездии Лебедя планету, расположенную около одновременно трех звезд, пишет The Guardian. Открытие сделали с помощью одного из двух 10-метровых телескопов-"близнецов" - Keck I.

Планета-гигант, напоминающая Юпитер, движется с периодом около 3 земных суток по замкнутой траектории вблизи первого "солнца", вокруг которого, в свою очередь, тесная пара двух других совершает полный оборот за 25,7 лет.

Три звезды и планета удалены от Земли на 149 световых лет. Саму планету разглядеть на таком расстоянии невозможно, и автор открытия, Мацей Конацки (Maciej Konacki), смог его сделать благодаря заметным с Земли колебаниям траекторий звезд. Чтобы уточнить массы и периоды обращения, понадобилась компьютерная модель - как известно, задача о взаимном воздействии трех (и более) тел не имеет явного решения.

На снимках "звездного затмения" ищут атмосферу Харона

Американские астрономы сфотографировали "звездное затмение", причиной которого стал Харон - единственный спутник Плутона, сообщает Universe Today. Первый и последний раз это удавалось пронаблюдать 25 лет назад. Теперь ученые занимаются анализом снимков: с их помощью можно узнать, если у одного из самых удаленных тел Солнечной системы атмосфера.

Джеймс Эллиот из Массачусетского технологического института и его сотрудники с помощью 6,5-метрового телескопа Clay обсерватории Лас Кампанас в Чили измерили скорость, с которой яркость звезды убывала, когда Харон заслонил ее от наблюдателей. Этого достаточно, чтобы оценить форму небесного тела и уточнить его радиус. Что же касается атмосферы, то астрономы смогут только констатировать ее наличие (или отсутствие).

Сверхновая звезда оказалась долгожителем

В спиральной галактике М100 из созвездия Волос Вероники найдена сверхновая, которая вспыхнула 26 лет назад и не погасла до сих пор, сообщается в пресс-релизе Европейского космического агентства(ESA). Как правило, такие звезды возвращаются к исходной яркости всего за несколько месяцев, и астрофизики пока не готовы объяснить, чем вызвана затянувшаяся вспышка.

Сверхновую 1979C сфотографировал недавно в рентгеновских лучах орбитальный телескоп XMM-Newton. На эту часть спектра приходится большая часть излучения из мест космических взрывов, результатами которых являются сверхновые. Видимая яркость, как и предсказывает теория, уменьшилась с момента вспышки в 250 раз, так что до получения рентгеновских снимков звезда ничем не выделялась из общего ряда.

Атмосфера Титана могла быть синтезирована бактериями

На Титане - спутнике Сатурна, где сейчас находится зонд Huygens - может быть обнаружена жизнь, считают в исследовательском центре NASA AMES. Сотрудник центра, Крис Маккей, предложил новую модель появления метана в атмосфере, которая предполагает активное участие бактерий, отдаленно напоминающих обитателей гидротермальных источников в океане Земли.

По мнению исследователя, бактерии потребляют водород и органические вещества, которые образуются в верхних слоях атмосферы и под действием силы тяжести опускаются к поверхности спутника. Скорее всего, в качестве "пищи" выступают этан, ацетилен и его олигомеры - продукты воздействия ультрафиолетового излучения на изолированные молекулы.

Жизнедеятельность бактерий поддерживается теплом, выделяющимся при реакции этих веществ с водородом. Если узнать, как изменяется его содержание по мере удаления от поверхности, гипотезу можно будет подтвердить или опровергнуть: согласно ей, бактерии должны были существенно "обеднить" нижний слой атмосферы, потребляя самый легкий газ.