Новости физики и космоса 

Выпуск 19 (94) 1 - 15 октября 

Физики-ядерщики продемонстрировали сверхчувствительный детектор пламени

Специалисты по физике частиц Владимир Песков из ЦЕРНа (Европейской лаборатории по ядерным исследованиям) и Антонино Дзикики из центра Ферми в Риме утверждают, что разработали детектор пламени, который по чувствительности в тысячу раз превосходит лучшие современные коммерческие устройства.

Чтобы предупредить распространение лесных пожаров (подобных августовским пожарам в Греции), которые способны привести к человеческим жертвам и миллиардным убыткам, их необходимо обнаруживать на ранних стадиях. Для этого используется спутниковое наблюдение, детекторы дыма и детекторы собственно пламени.

Чтобы не спутать свет от пожара с солнечными лучами, детектор пламени должен быть чувствителен к ультрафиолетовым лучам с длиной волны примерно 185-260 нанометров: любое открытое пламя испускает такие лучи, а солнечное излучение в этом диапазоне поглощается озоновым слоем атмосферы. По европейским стандартам, детектор первого класса должен реагировать на пламя объемом 30 кубических сантиметров с расстояния 25 метров. Песков и Дзикики заявляют, что их устройство способно обнаружить горящую зажигалку на расстоянии 30 метров.

Конструируя детектор, Песков и Дзикики опирались на детекторы для экспериментов по анализу энергии частиц, созданные в ЦЕРНе в 1988-1992 годы. Детектор представляет собой трубку размером чуть больше авторучки, заполненную фоточувствительными парами триметиламиноэтила. На одном из концов трубки установлен катод, сквозь центр проходит провод, выполняющий роль анода.

Когда фотон ультрафиолетового света попадает на катод, он выбивает электрон, который устремляется к аноду. По пути электрон выбивает другие электроны из атомов пара, которые тоже летят к аноду, тем самым создавая лавину. Возникающий импульс тока и регистрируется электроникой как сигнал о наличии огня.

Рукопись Гука выложили в интернет

Лондонское королевское общество опубликовало в интернете часть рукописи Роберта Гука, случайно найденной весной 2006 года, сообщает британская газета The Times.

Роберт Гук (1635-1703), член Лондонского королевского общества, куратор экспериментов, впоследствии секретарь общества, считается одним из величайших британских ученых. Гук совершил ряд открытий по теории упругости, гравитации, термодинамике, занимаясь микроскопией, ввел понятие "клетка". Предполагается, что именно Гук (а не Исаак Ньютон), впервые сформулировал закон всемирного тяготения.

Рукопись содержит сведения об этих пионерских исследованиях, описания экспериментов самого Гука и его современников (Исаака Ньютона и Кристофера Рена), переписку крупнейших ученых того времени, протоколы заседаний Лондонского общества. Как отмечают специалисты, отсканировавшие и распознавшие текст хрупкого манускрипта, рукопись восполняет существенный пробел в истории науки.

Напомним, манускрипт был случайно найден весной 2006 года в одном из особняков графства Гэмпшир и выставлен на аукцион. Академики заявили, что продажа с торгов незаконна, поскольку рукопись (вероятно, некогда украденная) по-прежнему принадлежит Лондонскому обществу и должна быть возвращена безвозмездно.

В итоге рукопись все же была выставлена на торги, но за несколько минут до объявления лота, организаторы аукциона сообщили, что Лондонское королевское общество заключило закулисную сделку, приобретя рукопись примерно за миллион фунтов стерлингов. Впоследствии стало известно, что академию спонсировала благотворительная организация Wellcome Trust.

Нобелевская премия по физике присуждена за нанотехнологию

В Швеции объявлены имена лауреатов Нобелевской премии по физике за 2007 год. Ими стали Альбер Фер (Albert Fert) и Петер Грюнберг (Peter Grunberg), которые в 1988 году независимо совершили открытие эффекта гигантского магнетосопротивления.

Эффект гигантского магнетосопротивления (Giant Magnetoresistance) позволяет создавать структуры, в которых незначительное изменение магнитного поля приводит к значительному изменению электрического сопротивления системы.

Это открытие, которое в сообщении Нобелевского комитета отнесено к сфере нанотехнологии, нашло практическое применение при разработке компьютерных жестких дисков, что позволило в последние годы значительно уменьшить их размеры и увеличить емкость. Первые системы считывания информации на основе эффекта гигантского магнетосопротивления были созданы в 1997 году и быстро стали промышленным стандартом.

Альбер Фер родился в 1938 году, он гражданин Франции, сотрудник Университета Париж-11. Петер Грюнберг родился в Германии, в 1939 году. Он работает в исследовательском центре немецкого города Юлих (Julich), земля Северный Рейн-Вестфалия.

Начиная с 2001 года, Нобелевская премия составляет в каждой номинации 10 миллионов шведских крон (в 2007 году эта сумма эквивалентна 1,542 миллиона долларов). Так как в одной номинации победили два человека, денежное вознаграждение будет разделено между ними в равных долях.

Космические войска России испытали ракету-перехватчик

Космические войска России провели успешный пуск ракеты-перехватчика ближнего действия, сообщает РИА Новости.

Ракета была запущена с полигона Сары-Шаган на территории Казахстана совместным боевым расчетом космических войск, полигона и представителей промышленности.

По словам начальника службы информации космических войск подполковника Алексея Золотухина, пуск проводился с целью подтверждения характеристик ракеты и продления сроков эксплуатации ракет, находящихся на вооружении частей противоракетной обороны.

"Состав и боевые характеристики системы ПРО нового поколения позволяют парировать угрозу возможного применения ракетно-ядерного удара, обусловленную особенностями функционирования системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН), повысить порог ответного ядерного реагирования, увеличить время живучести объектов высших звеньев управления, принимающих решения на ответные действия", - сообщил Золотухин.

Шотландские астрономы предложили отбиваться от астероидов зеркалами

Астрономы из университета Глазго пришли к выводу, что лучшим методом защиты от астероидов является использование зеркал, которые, фокусируя на астероиде отраженный солнечный свет, могут частично разрушить его и изменить его траекторию, сообщает газета The Scotsman.

Шотландские исследователи проанализировали девять различных методов защиты и на конференции, приуроченной к пятидесятилетию запуска "Спутника-1", объявили о своих выводах.

По мнению шотландцев, расположенные на орбитальных спутниках двадцатиметровые зеркала способны сфокусировать отражаемый солнечный свет на участке астероида шириной до полутора метров и нагреть его не менее, чем до 2100 градусов Цельсия. Камень расплавится и частично закипит, вырывающиеся в пространство газы "столкнут" астероид с его орбиты в другую сторону.

По мнению исследователей, для защиты от астероида 150 метров в диаметре, сети из 100 зеркал понадобится всего несколько дней. Чтобы изменить орбиту астероида, подобного десятикилометровому гиганту, предположительно уничтожившему динозавров (по подсчетам, такие атакуют Землю раз в 26 миллионов лет), нужна трехлетняя работа 5000 зеркал. Запуск спутников с зеркалами, утверждают шотландцы, сравнительно дешев и прост.

Астрономы нашли "зародыши" планет

Исследовательский коллектив под руководством Элис Квиллин (Alice Quillen) восстановил недостающее звено в теории эволюции планет, разработав метод поиска "зародышей" планет и применив его на практике, сообщает Рочестерский университет в своем пресс-релизе.

Молодые формирующиеся звезды обычно окружены вращающимся диском из пыли, которая может служить строительным материалом для планет. По мнению Квиллин, со временем диск истончается, но если в нем появляются сгустки пыли (зародыши будущих планет), то они изменяют траекторию движения пыли и заставляют диск выглядеть толще.

Квиллин разработала собственные модели пылевой динамики и сумела найти связь между видимой толщиной диска и размером содержащихся в нем планетных зародышей. Используя найденные закономерности и наблюдая за подходящими протопланетными дисками, можно определить, есть ли в нем зародыши и если да, то какого размера.

Подходящий для исследования диск должен соответствовать довольно жестким критериям: находиться в звездной системе соответствующего возраста (еще есть сам диск, но уже начали формироваться планеты), находиться сравнительно близко к Земле и быть повернутым к ней ребром (чтобы можно было получить достаточно четкую фотографию и оценить толщину).

Отобрав три подходящих звездных системы: Фомальгаут, AU Микроскопа и Бета Живописца - Квиллин при помощи телескопа "Хаббл" получила достаточно четкие их снимки. Толщина дисков оказалась больше, чем предсказывала современная теория. Модель Квиллин может объяснить это расхождение, если считать, что в дисках находятся планетные зародыши диаметром около 1000 километров (для сравнения: диаметр Плутона, недавно лишенного статуса планеты, - чуть больше 2000 километров).

Солнечный выброс оторвал комете хвост

Американским астрономам впервые удалось заснять и проанализировать столкновение кометы с выбросом корональной массы Солнца. Выброс смял и оторвал плазменный хвост кометы, сообщает NASA.

Когда комета приближается к Солнцу, солнечное излучение испаряет часть ее ледяного ядра, и у кометы образуется хвост, обычно даже два: один из пыли, другой, более тусклый, из электропроводящего газа (плазмы).

Корональный выброс представляет собой облако намагниченного газа, выброшенное Солнцем и двигающееся со скоростью от 100 до 3000 километров в секунду. Масса выброса может составлять несколько миллиардов тонн. Выбросы иногда называют "солнечными бурями", поскольку они могут являться причиной земных геомагнитных бурь.

Комета Энке (2P/Encke), вторая открытая периодичная комета (первой была комета Галлея), столкнулась с корональным выбросом Солнца, находясь в пределах орбиты Меркурия, 20 апреля 2007 года. При столкновении плазменный хвост на короткое время стал ярче, а затем выброс смял и полностью оторвал его.

Используя телескопы, расположенные на спутнике NASA STEREO, ученые из Военно-морской исследовательской лаборатории (Naval Research Laboratory) США смогли впервые в истории астрономии заснять этот процесс, впоследствии смонтировав фотографии в короткий фильм.

Японский спутник "Кагуя" вышел на орбиту Луны

Маневр по выводу исследовательского спутника "Кагуя" (Kaguya) на лунную орбиту успешно завершился в 6:20 утра 4 октября по японскому стандартному времени, сообщает Японское аэрокосмическое агентство (JAXA).

"Кагуя" была запущена 14 сентября и провела две недели на околоземной орбите. В конце сентября она отправилась к Луне и успешно вышла на окололунную полярную орбиту. Апоселений (точка максимального удаления от Луны) составляет 11741 километр, периселений (точка минимального удаления) - 101 километр.

Чуть позднее от "Кагуи" отделятся два маленьких спутника: 3 октября - Rstar (апоселений орбиты 2400 километров, периселений - 100 километров), 12 октября - VLBI (апоселений - 800 километров, периселений - 100 километров). 19 октября главный спутник перейдет на круговую орбиту высотой 100 километров.

Rstar (радиоспутник) и VLBI предназначены в основном для измерений гравитационного поля Луны и его неоднородностей. Главный спутник будет также собирать данные о поверхности Луны и исследовать ее геологическую историю. Миссия продлится один год.

В качестве спутника с МКС запустят старый скафандр

В 2008 году экипаж МКС запустит в открытый космос в качестве спутника скафандр "Орлан-М", начиненный различной аппаратурой, сообщает "Интерфакс".

"На заводе "Звезда" сейчас делаются новые скафандры, а те, которые находятся на МКС, пойдут на выброс во второй половине 2008 года", - сообщил заместитель руководителя проекта "РадиоСкаф", правнук Константина Циолковского Сергей Самбуров.

Поскольку скафандр уже находится на МКС, подготовка спутника окажется очень дешевой: нужно лишь подготовить и доставить на орбиту начинку для спутника. На скафандре-спутнике будет установлена видеокамера, аппаратура для связи и для научных экспериментов, солнечные батареи. На Землю будут передаваться сигналы, которые смогут ловить радиолюбители всего мира.

По словам Самбурова, в скафандр установят как можно больше научных приборов. В эксперименте задействованы сотрудники Института космических исследований, студенты МГУ, возможно, будут участвовать и студенты других вузов".

Участники наземного полета на Марс смогут заработать 55 тысяч евро

Участники проводимого Институтом медико-биологических проблем (ИМБП) совместно с Европейским космическим агентством наземного эксперимента "Марс-500" смогут заработать 15 тысяч евро на человека за 120 суток и около 55 тысяч евро за 520 суток испытаний, сообщает РИА Новости.

По словам официального представителя ИМБП Марка Белаковского, указанные расценки - базовые. По согласованию с Европейским космическим агентством и в том случае, если вся программа наземных испытаний будет выполнена безупречно, предусмотрены различные премии и надбавки, сообщил Белаковский.

Общая стоимость эксперимента "Марс-500", моделирующего пилотируемый полет на Марс, составит около десяти с половиной миллионов евро, 214 миллионов рублей или шесть с небольшим миллионов евро на его проведение выделяет Роскосмос. Финансовое участие примет также Европейское космическое агентство.

ИМБП, на базе которого будет проходить наземный эксперимент, официально объявил набор добровольцев 26 июля 2006 года. В эксперименте сможет участвовать шесть человек в возрасте от 25 до 50 лет с высшим образованием. Предпочтение отдается практикующим врачам, владеющим методами неотложной медицинской помощи, врачам-исследователям, владеющим навыками клинической лабораторной диагностики, биологам, инженерам-специалистам по системам жизнеобеспечения, специалистам по вычислительной технике и электронике, инженерам-механикам. Кандидаты должны владеть английским языком на уровне, обеспечивающем профессиональное и бытовое общение.

Как сообщил Белаковский, только в Европе на участие в программе уже подано более пяти тысяч заявок, прием которых, впрочем, официально завершен 30 сентября. По результатам предварительного отбора, в Европе будут определены 20-30 кандидатов, которые поедут в Москву в ИМБП для прохождения тщательного медицинского и психологического отбора, в результате которого должно остаться 12 человек европейцев, из которых в финальной части отберут только двоих. Остальные участники будут представлять Россию, либо другие страны мира. Стоит отметить, что в декабре 2006 года сообщалось о том, что пятеро членов экипажа уже отобраны после прохождения испытаний в ИМБП.

Наземный эксперимент в условиях длительной изоляции предполагает "полет" по трассе Земля-Марс длительностью 250 суток, пребывание на "поверхности Марса" трех членов экипажа продолжительностью до 30 суток, причем перед "посадкой на Марс" эти члены экипажа будут находиться до 30 суток в условиях антиортостатической гипокинезии. Они займут горизонтальное положение на разгрузочном ложе, не позволяющем совершать физические усилия, с наклоном головы в сторону. Кровь, которая обычно приливает к ногам под действием сил гравитации, начнет приливать к голове, как в невесомости. Завершится эксперимент обратным "полетом" по трассе Марс-Земля в течение 240 суток. Таким образом, общая продолжительность эксперимента составит 520 суток, однако предусмотрена возможность ее продления до 700 суток.

Экспериментальная модель марсианского корабля будет состоять из пяти герметичных модулей суммарным объемом 550 кубических метров, которые будут сообщаться между собой. Один из них предназначен для имитации деятельности на поверхности Марса. Деятельность экипажа будет включать штатные операции и выполнение научных исследований. Планируется моделирование нештатных и аварийных ситуаций, обусловленных человеческим фактором, а также отказами бортовых систем и оборудования. Экипаж будет обмениваться информацией с центром управления экспериментом с помощью электронной почты. Еда и питье у членов экипажа будут такими же, как у космонавтов на МКС. Курение и употребление алкогольных напитков запрещено.

Роскосмос попытается уменьшить компенсацию за упавший "Протон-М"

Глава Федерального космического агентства (Роскосмос) Анатолий Перминов в среду объявил, что все вопросы по причинам аварии ракеты-носителя "Протон-М" в Казахстане и ликвидации ее последствий "закрыты", передает РИА Новости.

Cогласованные расчеты по расходам, связанным с ликвидацией последствий аварии и компенсации ущерба, совместная российско-казахстанская рабочая группа должна представить до 1 декабря 2007 года, рассказал Перминов.

По его словам, следующий пуск "Протона" со спутниками ГЛОНАСС не будет зависеть от сроков выплаты компенсации. Планируется, что ракета-носитель с тремя спутниками навигационной системы стартует с космодрома Байконур 25 октября.

Перминов также подчеркнул, что российская сторона будет добиваться уменьшения размера компенсации, но не уточнил, на какую сумму рассчитывает Роскосмос, добавляет агентство "Интерфакс". Ранее сообщалось, что казахская сторона потребовала выплатить за инцидент более 1,5 миллиарда рублей, что равняется полугодовой арендной плате за космодром Байконур.

С Байконура стартовал "Союз" с экспедицией к МКС

Пилотируемый корабль "Союз ТМА-11" с российским космонавтом Юрием Маленченко, астронавтом NASA Пегги Уитсон и первым малазийским космонавтом Шейхом Мушафаром Шукором стартовал с Байконура и вышел на орбиту Земли, сообщает агентство "Интерфакс".

Стыковка космического корабля с Международной космической станцией запланирована на пятницу, 12 октября, в 18:50 по московскому времени, сообщает РИА Новости. Операция пройдет в автоматическом режиме.

Малазийский космонавт Шукор проведет на орбите неделю и вернется на Землю 19 октября, вместе с экипажем 15-й экспедиции Федором Юрчихиным и Олегом Котовым. 16-я основная экспедиция рассчитана на шесть месяцев.

"Союз" пристыковался к МКС

Корабль "Союз ТМА-11" с экипажем 16-й экспедиции МКС пристыковался к космической станции. Стыковка прошла в штатном автоматическом режиме, переход на ручное управление не потребовался, передает РИА Новости.

На станцию прибыли командир экипажа американская астронавтка Пегги Уитсон, российский космонавт Юрий Маленченко и первый космонавт Малайзии Шейх Мушафар Шукор.

Уитсон и Маленченко проведут на орбите полгода. Шукор вернется на Землю 19 октября, вместе с экипажем 15-й экспедиции МКС Федором Юрчихиным и Олегом Котовым.

Пегги Уитсон станет первой женщиной во главе экспедиции МКС. Она примет полномочия командира от Федора Юрчихина на специальной церемонии 19 октября, рассказал руководитель пресс-службы российского ЦУПа Валерий Лындин.

В пресс-службе также сообщили, что в воскресенье 14 октября экипажи 15-й и 16-й экспедиций проведут тренировку по аварийному покиданию МКС. По словам Лындина, такие тренировки обязательно проходят после прибытия нового экипажа, передает агентство "Интерфакс".

Япет покрылся инеем

Данные, полученные в ходе недавнего пролёта Cassini вблизи Япета, подтвердили одну из теорий образования уникального облика «спутника контрастов». Похоже, история действительно началась с того, что на Япет кто-то «накоптил». А её продолжение было уже делом техники.

Япет – одно из самых удивительных тел Солнечной системы, которое уже несколько веков задаёт астрономам новые и новые загадки. Например, его орбита вокруг Сатурна сильно наклонена, а это в большинстве случаев свидетельствует о том, что тело когда-то являлось свободным астероидом, но было захвачено, подойдя слишком близко к планете-гиганту. Однако орбиты захваченных спутников всегда сильно вытянуты, а орбита Япета – почти идеально круглая.

Спутник сильно сжат – его полярный диаметр почти на 5% меньше экваториального, а ровно по экватору проходит удивительное образование – гигантский горный хребет высотой около 15 км, простирающийся более чем на две тысячи километров. Чтобы оценить сравнительные масштабы образования, представьте горный хребет высотой в 130 км, наполовину опоясывающий Землю; при том точно по экватору.

Наконец, самое удивительное – цвет Япета. Точнее, два цвета: одно из полушарий сатурнианской луны тёмное, как сажа, другое – белое, как снег.

промежуточных тонов на поверхности спутника почти не видно. Сатурнианский Япет, подобно земной Луне, всё время повёрнут к своему «хозяину» одним полушарием – долгая совместная жизнь согласовала орбитальное и осевое вращение спутника. Линия раздела между тёмной и светлой половинами проходит по направлению на Сатурн, и ведущая при орбитальном движении сторона является тёмной, а ведомая – ярко-белой.

Для объяснения этой странной раздвоенности было предложено много теорий. И, похоже, одна из них, в комбинации с другой, находит подтверждение. Как рассказал американский астроном Джон Спенсер из техасского Юго-западного исследовательского института, тёмная половина Япета кажется достаточно тёплой для того, чтобы с её поверхности мог медленно испаряться водяной пар.

По данным инфракрасных камер Cassini, температура тёмного полушария – около -146 градусов по Цельсию. Такая температура обеспечивает возможность медленной сублимации водяного льда – прямого превращения его в пары воды, минующего жидкую стадию. Эти пары образуют очень разреженную атмосферу, которая простирается вокруг всего спутника. Однако в ведомом, светлом полушарии Япета температура меньше, и эти пары тонким слоем инея оседают на поверхности, делая её ещё более светлой.

Тёмное вещество поглощает больше света и таким образом сильнее нагревается, высвобождая ещё больше водяного пара. Светлое же полушарие в такой степени прогреться не может, и оказывается местом конденсации выделившихся в противоположном полушарии паров. Возвращаясь к нашей аналогии, можно представить Землю, которая состоит исключительно из Сахары и заснеженной Арктики или Антарктики – кому как больше нравится. При том разделение проходит не по экватору, а по меридиану.Кстати, о полюсах. Они у любого космического тела прогреваются хуже: в отличие от остальных участков поверхности, над которыми Солнце поднимается и опускается, на полюса солнечные лучи всегда падают очень косо. Поэтому можно было бы предположить, что кроме ведомого полушария иней также будет покрывать полярную область. Именно такую картину и показывают снимки с Cassini!

Подобные идеи для объяснения раздвоенности спутника появились ещё в 70-х годах прошлого века. Однако учёные не были уверены ни в том, что на Япете в заметных количествах присутствует лёд, ни в том, что температура тёмной тёплой половины достаточна, чтобы поддерживать работу предложенного механизма. Данные спектрометров Cassini помогли и установить наличие льда, и измерить температуру поверхности.

«Забавно, что идея, которой уже больше 30 лет, всё ещё может работать», – говорит Тильманн Денк из Свободного университета Берлина, который также входит в команду Cassini.

Кто «накоптил» на Япет и когда это было – неизвестно. По данным радаров, толщина слоя «сажи» невелика – от нескольких сантиметров до десятков метров. Удары метеоритов всё ещё выбрасывают на поверхность спутника вещество из-под тёмного слоя, и, судя по всему, это вещество состоит изо льда. Там также присутствуют другие соединения, однако идентифицировать их по полученным к настоящему времени спектрам учёные ещё не успели.

Понятно одно – теперь астрономам не надо ломать голову над тем, как в течение долгих лет поддерживается столь явный контраст. Когда бы и с какого бы небольшого отличия в отражательной способности не начался этот процесс, дальше он шёл лишь по нарастающей. И сейчас тёмное полушарие темнее светлого в 10-20 раз.

Учёные также получили важные данные, проливающие свет на происхождение экваториального хребта Япета, но пока не спешат делать выводы на этот счёт. «Газета.Ru» обязательно расскажет о новых предположениях астрономов на этот счёт, как только они у них появятся.

Артём Тунцов

Япет

третий по размеру и 22-й по удалению из примерно шести десятков известных спутников Сатурна. Расположен примерное впятеро дальше системы крупных внутренних спутников Сатурна и вдвое дальше их «второго эшелона» - Титана и Гиперона. Обращается вокруг Сатурна за 79,3 дня.

Обладает сильно сжатой формой, полярный диаметр примерно на 70 км меньше экваториального, составляющего около 1495 км. Средняя плотность – 1,08 грамм на кубический сантиметр. Открыт Джованни Доминико Кассини 25 октября 1671 года.

Самые удивительные особенности – резкое отличие физических характеристик поверхности ведущего и ведомого при движении по орбите вокруг Сатурна полушарий спутника. В ходе пролета мимо Япета в конце 2004 года орбитальный модуль станции Cassini сфотографировал загадочный горный хребет шириной около 20 км и высотой около 15 км, идущий ровно по экватору небесного тела. Происхождение обеих особенностей остается непонятным.

Космическая система Cassini-Huygens

стартовала к Сатурну 15 октября 1997 года и вышла на орбиту вокруг окольцованной планеты почти через семь лет - 1 июля 2004 года. Система создана совместно американской Национальной аэрокосмической администрацией (NASA), Европейским космическим агентством (ESA) и Космическим агентством Италии (ASI). Миссия стоила около $3,3 миллиардов, львиную долю которых ($2,6 миллиарда) заплатили США.