Страница 1 из 5 123 ... ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 33 из 147

Тема: О звездах и Человеке

  1. #1
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию О звездах и Человеке

    Академик Черепащук Анатолий Михайлович.

    О Звездах и Человеке

    1. Кому нужна астрономия

    Уважаемый Анатолий Михайлович, чуть более года назад Генеральная ассамблея ООН объявила 2009 год Всемирным годом астрономии. Почему сейчас?

    2009-й – это год 400-летия «открытия Галилеем телескопа». Точнее, конечно, не открытия – телескоп к тому времени уже был известен. Просто Галилей был первым, кто навёл его на небо, посмотрел на Луну, на Юпитер, на звёзды и увидел горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце. С этого пошла настоящая наблюдательная астрономия. Это и стало поводом.

    Но лишь поводом. На деле, это давно назрело. Проведение Всемирного года астрономии нужно в первую очередь обществу. За последние десятилетия в астрономии сделаны буквально революционные открытия, и общество не может этого не замечать. Ведущие страны мира вкладывают в астрономию миллиарды долларов ежегодно. Cкажем, Евросоюз тратит на Европейскую южную обсерваторию огромные средства и планирует создание 42-метрового ELT (Extremely Large Telescope – очень большого телескопа). Астрономия действительно является нужной.

    Какая от астрономии польза?

    Астрономия – дисциплина не только «научно-познавательная». Конечно, человеку интересно знать мир, в котором мы живём. И за последние 3–4 десятилетия имел место целый каскад блистательных открытий, которые волнуют человечество. Происхождение Вселенной, экстремальные свойства материи, нейтронные звёзды, чёрные дыры, кротовые норы, тёмная энергия, тёмная материя…

    Но астрономия во всех странах рассматривается не только как фундаментальная наука, но и как наука по применению высоких технологий в области наблюдений.

    Современный телескоп – это паровоз, который движется точнее секундной стрелки часов. И в этом телескопе сконцентрированы все достижения человеческого разума – исключительно высокоточная оптика, исключительно высокоточная механика, исключительно чувствительные приёмники, исключительно мощные средства обработки информации. С наблюдательной астрономией всегда связано слово «предельный». Это предельно точное, предельно чувствительное и так далее. И эти технологии настолько нетривиальны, что их освоение при создании телескопов потом приводит их в практику, в жизнь.

    Как оборонная промышленность, так и промышленность, связанная с созданием высоких технологий для наблюдательной астрономии, наземной и космической, – это движущая сила прогресса техники. Создание крупного инструмента – это развитие технологий, которые имеют двойное назначение – не только для науки, но и для народного хозяйства. Астрономия рассматривается как источник развития новых технологий. Поэтому общество и выделило целый год, чтобы привлечь внимание людей к астрономии.

    2. Год против мракобесия

    Но и астрономам интересно популяризовать свою науку?

    Безусловно! Кто, как ни астрономы, заинтересован в проведении этого года! Астрономы заинтересованы во внимании властей, чтобы власти понимали, что на астрономию нужно давать деньги. Кстати, в нашей стране такого отношения, как в мире, нет, и к астрономии отношение не очень, так сказать, оптимистическое. У нас за последние 20 лет не построено ни одного крупного инструмента.

    Есть и другая причина, по которой мы должны быть заинтересованы в проведении этого года. Вы же видите, какой разгул лженауки, всякой профанации науки, чертовщины, магии, астрологии. Это уже давно стало грязным бизнесом. Средства массовой информации России бесстыдно пропагандируют самые безумные лженаучные идеи. Просто из-за денег, для того, чтобы привлечь интерес слушателей или зрителей. Ради прибыли наши телевизионные бароны совершенно нагло, не стесняясь, проводят самую настоящую лженаучную пропаганду. В значительной степени телевидение несёт в себе вражеские функции, потому что оно оболванивает людей, дезориентирует их.

    Ситуация страшная: 28% россиян считают, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли.

    И когда их спрашивают, почему, они говорят: «Мы видим».

    В начале 90-х годов академик Виталий Лазаревич Гинзбург, получивший в 2003 году Нобелевскую премию по физике, предлагал так проверить, образованный человек перед вами или нет: спросите, отчего зимой холодно, а летом жарко. Некультурный, как правило, ответит, что летом Земля ближе к Солнцу, а зимой – дальше. В те времена, в начале 1990-х, так говорили примерно 40% населения России. Чуть больше 50% отвечали правильно, вспоминали наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты и угол падения солнечных лучей на землю. И это достаточно сложный вопрос. А сейчас на простейший вопрос, что вокруг чего вращается, 28% отвечают, что Солнце вращается вокруг Земли. Мы ж пришли в Средневековье!

    И это чисто российское явление?

    Нет, такое происходит не только у нас. В других странах мира интерес, например, к астрологии сейчас увеличился. И астрономов всего мира беспокоит это убожество, этот упадок.

    Но в России особенно: мы переживаем тот период, который Запад переживал 20 лет тому назад, – как всегда, с запозданием и, как всегда, в гипертрофированном виде.

    На Первом канале каждое утро – десятиминутный астрологический прогноз, несмотря на все протесты учёных. То же на других каналах, по радио, в газетах. Тот же академик Гинзбург писал письма относительно этих прогнозов. На что ему редактор «Известий», к примеру, ответил, что «Известия» – это коммерческая организация и решила, что может публиковать астрологические прогнозы. И всё. На мнение общества, на настроения людей – наплевать. С этим феноменом, с этим явлением надо бороться. Для нашей страны как раз проведение Всемирного года астрономии – это способ борьбы с коммерциализацией, с оболваниванием людей.

    3. О школе и планетарии

    Вы являетесь не только директором исследовательского института, но и заведуете астрономическим отделением физфака МГУ. Отразилось ли падение общего уровня научной культуры в стране на абитуриентах отделения?

    К сожалению, у студентов нового поколения слабый уровень школьной подготовки. С ними трудно работать на младших курсах, очень многое они должны догонять, навёрстывать. Физика в школе уже читается в урезанном виде, математика – в урезанном, астрономия как предмет давно ликвидирована из учебных планов школ. И это очень плохо.

    А так, что касается интереса к астрономии, «романтики» – всё осталось. Конкурс большой – 5–6 человек на место. Люди хотят обучаться астрономии.

    И студенты знают заранее, что это не банки, зарплата у них будет не многие тысячи долларов в месяц, а гораздо более скромной. Но, тем не менее, они идут на астрономию, потому что это им интересно. И дальше из них вырастают прекрасные специалисты.

    Мы в институте оставляем каждый год по нескольку человек выпускников и аспирантов, защищающих кандидатскую. Благодаря этому в течение последних трёх лет у нас средний возраст сотрудников института не увеличивается. Это 54 года – возраст большой, но нам хотя бы удалось остановить процесс его возрастания.

    Что-то делаете, чтобы вернуть астрономию в школы?

    Сейчас мы обращаемся в министерство образования. Ректор МГУ Виктор Антонович Садовничий подписал бумагу с просьбой возродить астрономию как предмет. Кроме того, наш профессор Анатолий Владимирович Засов включён в комиссию по подготовке новых школьных программ министерства на ближайшее время и отстаивает позицию астрономии как самостоятельного предмета.

    Кроме того, мы хотим уговорить московские власти, чтобы хотя бы на территории Москвы астрономию начали преподавать. В Петербурге вот губернатора, Валентину Матвиенко, удалось уговорить. Она дала указания, чтобы в школах Петербурга астрономию по возможности преподавали как специальный предмет. Мы надеемся, того же самого добиться и в Москве.

    В Москве не работает ещё и важнейший центр внешкольного астрономического образования – Московский планетарий. Каковы его перспективы во Всемирный год астрономии?

    Да, к сожалению, более 15 лет Москва была лишена Планетария. Конечно, есть планетарий Культурного центра вооружённых сил, но он никак не может быть заменой «большому» планетарию.

    Более того, на территории последнего велась совершенно позорная деятельность по «наименованию звёзд» за деньги. Пользуясь брендом Московского планетария, его хозяева привлекали к себе внимание и торговали – от $100 до $10 000 за звезду. Хотя это откровенное мошенничество и не увековечивание имени человека, а наоборот, высмеивание его имени, огромное число людей – в первую очередь богатых, которые хотели сделать подарок своим дамам сердца – попались.

    Мы писали протесты, даже в прокуратуру обращались. Но в прокуратуре нам сказали, что это мошенничество, но такое, «лёгкое мошенничество», за которое можно привлечь к административной, но не к уголовной ответственности.

    Но сейчас Московский планетарий на подъёме.

    В мае должна закончиться процедура банкротства, и у мэра Москвы Юрия Михайловича Лужкова есть намерение, чтобы Московский планетарий стал собственностью Москвы.

    Здесь огромную активность проявил ректор МГУ, академик Виктор Антонович Садовничий. Он поговорил с мэром, и тот дал указания, чтобы при планетарии появился учёный совет. Виктор Антонович теперь его председатель, я – заместитель председателя. Учёный совет уже несколько раз собирался, дал рекомендации руководству Московского планетария.

    Сам проекционный аппарат – «сердце» любого планетария – уже заказан и оплачен. Как и прошлый, он будет сделан на Цейсовском заводе в немецкой Йене.

    Сейчас решается, какими дополнительными мультимедийными способностями его оснастить. На эти цели выделены большие деньги, часть из них уже проплачены. Видимо, с мая месяца начнётся уже окончательное восстановление Московского планетария. Там надо и внутреннюю отделку завершить, и ещё кое-что.

    Не боитесь, что кризис может негативно повлиять на финансирование этих работ?

    Нет. Вот как раз Виктор Антонович недавно направил письмо мэру с отчётом о работе учёного совета и с просьбой не прекращать усилия по завершению строительства Московского планетария. И у московских властей есть уверенность, что кризис не повлияет на намерения сделать из Московского планетария публичное культурно-научное учреждение.

    Когда он заработает?

    Есть надежда, что к концу этого года планетарий войдёт в строй. В крайнем случае – где-то к середине будущего года. Московский университет будет куратором научной и научно-популяризаторской деятельности планетария, и я думаю, начнётся его нормальное функционирование.

    4. «Бери больше, кидай дальше»

    – Одним из главных событий Всемирного года астрономии в России должно стать начало строительства Кавказской горной обсерватории близ Кисловодска. Не могли бы Вы рассказать об этом подробнее?

    – Безусловно, надо использовать Всемирный год астрономии, чтобы привлечь к астрономии внимание российских властей. Ведь российская астрономия как никто другой пострадала от распада Советского Союза. В самой России мало высоких гор, мало мест с хорошим астрономическим климатом, и все главные обсерватории Советского Союза были расположены по «южному кольцу», где хорошие горы, хорошее качество изображения. Это Узбекистан, Казахстан, Азербайджан, Армения, Грузия, Украина – весь «южный пояс», где были горы и где старались строить все обсерватории. Когда Советский Союз распался, это всё было потеряно.

    Наш Университет потерял три обсерватории. В Узбекистане – обсерватория на горе Майданак, которую у нас отняли, в Казахстане – обсерватория вблизи Алма-Аты. А сейчас мы теряем нашу Крымскую станцию, которую передаём в собственность Украины. Фактически, Московский университет остаётся без наблюдательных баз.

    И мы очень благодарны нашему министру образования Андрею Александровичу Фурсенко, президенту Академии наук Юрию Сергеевичу Осипову и ректору МГУ Виктору Антоновичу Садовничему, которые подписали бумагу на имя правительства, и

    в 2005 году были выделены деньги на закупку телескопа с зеркалом диаметром 2,5 метра.

    И мы его будем ставить уже на российской территории, в Кавказской горной обсерватории ГАИШ на Северном Кавказе, вблизи Кисловодска, на высоте 2100 метров.

    – Когда планируется поставить инструмент?

    – Телескоп уже изготавливается, уже заключён контракт с французской фирмой SAGEM, которая, кстати, делала 8-метровые зеркала для телескопов VLT Южной европейской обсерватории. Зеркало уже отполировано, процесс идёт. Поставка телескопа планируется летом 2010 года.

    К сожалению, из-за кризиса сейчас нам пока не выделяют денег на капитальное строительство.

    На это нужно 420 миллионов рублей, это приличные деньги, и нам пока не удаётся их добиться. Но мы боремся, Виктор Антонович написал письма президенту страны и премьер-министру; нас поддерживает и научная общественность. И на конференции «Астрономия и общество», которую мы будем проводить в марте, будем заострять внимание на том, что в России нужно создавать свои обсерватории – просто потому, что мы всё потеряли. А Кавказская горная обсерватория – одна из обсерваторий, которые будут иметь как научное, так и учебное значение.

    – Но 2,5-метровый телескоп будет лишь вторым телескопом России. Ведь есть ещё телескоп БТА с зеркалом диаметром 6 метров, расположенный в Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН), также на Северном Кавказе?

    – Да. Надо отдать должное гению Алексея Косыгина, председателя Совета министров, который в 1960-х годах настоял, чтобы шестиметровый телескоп, который должен был стать крупнейшим в мире, поставили на территории РСФСР. Хотя все его уговаривали, что телескоп надо ставить на Майданаке и так далее. И пусть даже этот телескоп поставили не в идеальном месте, но на российской территории, мы сейчас в астрономии являемся лидером крупной оптики. Всё-таки шестиметровый телескоп – он, конечно, уже не первый телескоп в мире – вон Европа собирается строить 42-метровый инструмент, но входит в дюжину крупнейших.

    Но это единственный инструмент! И бессмысленно требовать, чтобы крупнейший в России телескоп работал только на образование – он работает на науку, для студенческих работ, для практики студентов остаётся не так много времени. САО РАН проявляет огромную активность в отношении образования, наши студенты ездят туда на практику, и огромную помощь нам оказывают как раз сотрудники обсерватории, за что мы им очень благодарны. Тем не менее университет должен иметь свою базу практики студентов.

    Московский университет – это один из крупнейших центров подготовки астрономических специалистов. Собственно, их в нашей стране четыре: Санкт-Петербургский университет, Казанский, Екатеринбургский и мы. При этом именно Московский университет готовит больше всех астрономов. Наш астрономический институт – старейший в России, он был основан в 1831 году. У нас огромные традиции, огромный опыт преподавания астрономии, огромный опыт подготовки специалистов. Мы, конечно, будем продолжать готовить астрономов, которые сейчас очень нужны – и для космической промышленности, и для иных целей, и для фундаментальной науки.

    И наша задача – поставить на Северном Кавказе, на российской территории, телескоп класса 2,5 метра.

    – Это считается крупным телескопом?

    – По современным меркам это небольшой телескоп. Но для нужд образования – инструмент приличный. Типичный университетский телескоп на Западе – это как раз 2–3 метра, и мы будем не хуже других университетов мира.

    А в России это будет первый крупный телескоп за последние 30 лет, и второй телескоп по размерам после шестиметрового телескопа. Сейчас на российской территории есть шестиметровый телескоп в САО РАН и двухметровый телескоп на леднике Терскол на Эльбрусе – в совместном пользовании с Украиной. Теперь будет ещё и 2,5-метровый телескоп, в 100-процентном российском пользовании.

    А для целей образования – это будет потрясающе!

    Телескоп сделан по новым технологиям, он будет автоматизирован, будет управляться прямо из Москвы.

    Будут использованы самые новые приёмники излучения, самые новые компьютерные средства и так далее – сейчас технологии в сравнении с 1960-ми годами ушли далеко вперёд. Мы всем этим воспользуемся.

    Думаю, что, если нам удастся реализовать проект Кавказской горной обсерватории Московского университета, астрономия в нашей стране немного воспрянет. И я надеюсь, что проведение Всемирного года астрономии поможет реализации этой мечты.

    – Какие задачи ставятся для телескопа, помимо образовательных?

    – Телескоп будет стоять в хороших астроклиматических условиях. Мы уже 2 года ведём там исследования качества изображений, и это место не очень плохое, здесь можно будет реализовать адаптивную оптику. В институте есть свои ноу-хау по адаптивной оптике, у нас этим занимается Сергей Потанин. И мы надеемся получать угловое разрешение, соответствующее дифракционному пределу этого телескопа – это лучше 0,1 угловой секунды, около 0,06–0,07 угловой секунды.

    С таким угловым разрешением можно ставить серьёзные научные задачи. Хотя телескоп всего 2,5 метра, но

    из-за того, что мы сможем компенсировать атмосферу почти на 100%, мы сможем получать результаты по угловому разрешению такие же, как на крупнейших телескопах.

    – У «Хаббла» тоже 2,5 метра?

    – Да, у «Хаббла» примерно такой же диаметр зеркала. Но там час работы стоит десятки тысяч долларов, а то и сотню тысяч. А у нас наблюдения будут относительно дешёвые, и потому возможны массовые программы.

    – На каких массовых программах вы планируете сосредоточиться?

    – На этом телескопе можно будет работать по всевозможным обзорам – переменные звёзды, нестационарные объекты и так далее. Ну и спектроскопия среднего разрешения для многих объектов – это задача, которой совершенно конца и края не видно. Для спектроскопии с разрешением 10 000, когда можно уже измерять лучевые скорости, такому инструменту будут доступны светила – что-нибудь в районе 16-й звёздной величины. Это уже ярчайшие квазары и многие другие объекты.

    Кроме того, конечно, не надо забывать, что у нас там есть и космические проекты – в частности, космическая обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», которую разрабатывает академик Рашид Алиевич Сюняев. Пока ни той, ни другой обсерватории нет, но мы уже договорились, что когда обсерватория будет построена, а проект «Спектр-Рентген-Гамма» будет уже на подходе к запуску, мы будем согласовывать совместные программы. И этот телескоп будет осуществлять оптическую наземную поддержку рентгеновских наблюдений.

    Мы давно в таких программах работаем, и наш новый телескоп будет в этой программе принимать самое активное участие. А это уже новое качество – на 10-метровом телескопе вы никогда не получите наблюдательного времени просто для оптической поддержки рентгеновских наблюдений, в лучшем случае вам дадут два часа телескопного времени, чтобы померить уникальный объект. А вот телескопы класса 2,5 метра, чтобы координировать наблюдения, вполне можно использовать.

    Есть и просто ряд уникальных объектов, которые требуют постоянного мониторинга, – например, переменность ядер сейфертовских галактик.

    Эта работа идёт непрерывно, там принцип «Бери больше, кидай дальше».

    Потому что это переменность на всех временах, ядра активных галактик – это же чёрные дыры. А сейчас целая новая наука появилась – демография чёрных дыр. И для такой демографии нужны массовые наблюдения этих объектов.

    Кроме того, наш телескоп на альт-азимутальной монтировке – очень мобильный, может быстро поворачиваться. Например, если будет информация, что где-то вспыхнул гамма-всплеск, можно будет за время меньше одной минуты быстро навестись на него, снять спектр и так далее. Тот же шестиметровый телескоп на это не способен, там пока он наведётся – это долго.

    И это всё будет управляться наблюдателем из Москвы. Не надо ждать, когда кто-то поедет на телескоп. Появляется новая информация – о сверхновых, о гамма-всплесках – мы можем тут же телескоп использовать.

    – Телескоп будет открытым для учёных из других институтов?

    – Мы на это надеемся и мы этого хотим. Обслуживать телескоп – это большие деньги, и у университета их, скорее всего, не будет. Только если мы будем делать Всероссийский учебно-научный центр на базе этого телескопа – чтобы не только наш университет, но и, скажем, Казанский, Санкт-Петербургский, Екатеринбургский университеты могли присылать студентов на практику, – это даст нам шанс получить финансирование в министерстве, как на всероссийский центр, чтобы обслуживание инструмента было «повешено» не на один университет.

    5. «Тёмная энергия, тёмная материя, внеземные цивилизации»

    – Чего вы ждёте от астрономии в ближайшие годы? Какие проблемы стоят перед наукой?

    – Тёмная энергия, тёмная материя, внеземные цивилизации.

    Проблема номер один – это природа тёмной энергии. Это неожиданное, потрясающее открытие – материя с отрицательным давлением, с антигравитацией. Что это такое – её микроскопическая сущность, микроскопическая структура? Вакуум из виртуальных частиц, какое-то особое поле? Пока из наблюдений вытекает, что это скорее вакуум: параметр в уравнении состояния близок к «вакуумной» –1, и по мере уточнения наблюдений становится к ней всё ближе и ближе.

    Но, тем не менее, никто из физиков не имеет никаких представлений, что это такое. Академик Валерий Анатольевич Рубаков в одной из своих последних лекций сказал: «что касается микроскопической природы тёмной энергии, то здесь у нас, у теоретиков все фантазии исчерпаны, нужны принципиально новые идеи».

    Это больной вопрос, потому что тёмная энергия – это 70–75% от всей энергии Вселенной, то есть это основная часть Вселенной, и мы не знаем, что это такое.

    Во-вторых, тёмная материя. С этим попроще, хотя, что это такое, тоже никто не знает. Тёмная материя тоже превалирует над обычным веществом (её в 4–5 раз больше) и составляет где-то 20% от общей плотности Вселенной. Но есть хотя бы какой-то намёк на её природу: она гравитационно скучивается, концентрируется в галактиках, в скоплениях галактик. То есть там, где много барионов, там много и тёмной материи – в отличие от тёмной энергии, которая распределена однородно.

    Скорее всего, тёмная материя – это какие-то частицы. Частицы, которые не открыты ещё на ускорителях, но которые предсказываются, например, суперсимметричными теориями. Природу этих частиц мы надеемся открыть при помощи нового коллайдера. По некоторым данным, частицы тёмной материи должны иметь массу в сотни или тысячи ГэВ. В последнее время много шума насчёт результатов PAMELA и ATIC, но это пока всё косвенные намёки. Надо просто измерить параметры частиц тёмной материи – массу, заряд, спин, и сказать – вот она, частица.

    Третья волнующая проблема – это, конечно, внеземные цивилизации. Уж сколько лет, с тех пор, как Шкловский начал всё это пробивать, бьются. И до сих пор мы не имеем никаких сигналов из космоса и никаких намёков на то, что даже микроорганизмы живые существуют вне Земли – даже на Марсе.

    Вопрос стоит очень остро, проблема имеет и огромное мировоззренческое значение. Лет 15 назад академик Владимир Игоревич Арнольд, будучи у папы римского, попросил его – вы, говорит, Галилея оправдали – давайте теперь и Джордано Бруно оправдайте, которого вы сожгли в своё время. А папа Арнольду ответил: вы найдите сначала, докажите, что есть жизнь на других планетах, тогда мы его оправдаем. А так, церковники говорят: Бог создал жизнь на Земле, и нет больше жизни во Вселенной. И они правы по-своему – пока ничего не найдено. Со времени сожжения Бруно прошло 400 с лишним лет – и нет никаких намёков.

    6. К горизонтам чёрных дыр

    – А какие проблемы, по Вашему мнению, близки к решению?

    – Я жду, что в ближайшее десятилетие будет получена Нобелевская премия за открытие чёрных дыр. Мы к этому подходим всё ближе и ближе. Во-первых, этих чёрных дыр уже, как собак нерезаных. Звёздных чёрных дыр – 23 штуки, для них измерены массы, даны ограничения на размеры. А сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик – уже многие тысячи.

    Но самое главное – надо измерить процессы вблизи горизонта событий, только так можно доказать, что это чёрная дыра.

    И прогресс в этом направлении сейчас есть, это работы последних 2–3месяцев. Вот Nature пришёл, где описываются результаты наблюдений радиоинтерферометра с базой в несколько тысяч километров на длине волны 1,3 мм. Угловое разрешение этих наблюдений – 10^-5 секунды дуги, и столько же – угловой размер гравитационного радиуса чёрной дыры массой 4 миллиона солнечных масс в центре нашей Галактики. Однако из-за того, что излучение от внутренней части аккреционного диска искривляется полем тяготения чёрной дыры, эффективный размер ореола вырастает примерно до 2,6*10^-5 секунды дуги, и поэтому с разрешением 10^-5 секунды дуги уже можно рассмотреть внутренние части аккреционного диска. И это было сделано. Оказалось, что истинный размер самой чёрной дыры – это гравитационный радиус.

    Теперь доказать, что метрика пространства-времени вблизи горизонта событий чёрной дыры соответствует уравнениям Эйнштейна, а для этого надо изучать движение частиц.

    Авторы упомянутой статьи в Nature говорят, что через два года запустят новый интерферометр на длине волны уже 0,5 мм или даже 0,3 мм и с базой в 10 тысяч км – они в Австралии радиотелескоп собираются использовать. База у них будет в несколько раз больше, а длина волны в несколько раз меньше, значит разрешение, λ/D будет уже лучше 10-6 секунды. А самое главное – за счёт большего количества радиотелескопов, они смогут уже за время порядка часа накопить достаточно сигнала, чтобы смотреть переменность на таких временах. И тогда уже просто по характеру переменности мы сможем изучать движение горячих пятен вблизи горизонта событий, а по их движению – судить о том, какая там метрика пространства-времени.

    Чтобы запустить новый интерферометр, потребуется 2-3 года. Ещё лет пять-семь понадобится на осмысление результатов. И я думаю, лет через 10, максимум 20 лет, будет получена Нобелевская премия за открытие чёрных дыр.

    – Что это будет означать для наших представлений о Вселенной?

    – Если есть чёрные дыры, то весьма вероятно, должны быть и кротовые норы. Для кротовых нор просто нужна экзотическая материя – материя с отрицательным давлением. Но она уже открыта – пожалуйста, тёмная энергия. Правда, если это вакуум, его нельзя сжать, и из чистого вакуума кротовую нору не построишь. Но если это квинтэссенция или фантомная энергия (то есть коэффициент в уравнении состояния отличен от –1), это вещество уже можно сжимать. У него отрицательное давление, но его можно сжимать, и возможна стационарная конфигурация типа кротовой норы. Ну и на отрицательном давлении магнитного поля – это известная работа Новикова, Кардашёва и Шацкого, тоже можно удержать объект от коллапса и сделать туннель в пространстве-времени вроде кротовой норы.

    Так что если будут чёрные дыры доказаны, то и кротовые норы, скорее всего, должны быть. А если есть кротовые норы – то можно теоретически и практически создать машину времени, потому что кротовая нора – не что иное, как машина времени, можно туда и обратно ходить. Тут уже «философские» проблемы начинаются: как быть со временем, с причинностью.

    7. На Луну

    – И последний вопрос: какой Вы видите астрономию через 100 лет. Что будет к 500-летия использования телескопа Галилеем?

    – Если человечество доживёт до этого – а то видите, начинаем между собой уже грызться так, что можем уничтожить цивилизацию.

    А с точки зрения астрономии через 100 лет…

    Я думаю, вся астрономия будет на Луне.

    Точнее, все обсерватории: Луна – идеальное место. Нет искажающей атмосферы, нет помех. Сейчас радиоастрономия страдает колоссально – все частоты заняты трансляцией, и найти полосочку для радиоастрономии всё сложнее и сложнее. А на Луне, на её обратной стороне – нет этого, нет радиопомех.

    А астрономия будущего, астрономия через 100 лет – это будет астрономия инфракрасного и радиодиапазонов. Причина этого – красное смещение: Вселенная расширяется, и с ней увеличивается и длина волны излучения, испущенного когда-то. И если мы хотим проникнуть дальше в прошлое, то из-за красного смещения всё излучение смещается во всё более длинноволновую часть спектра.

    Вот посмотрите на новый европейский космический телескоп имени Гершеля, аналог телескопа имени Хаббла, но с диаметром не 2,5 метра, а 3,5 метра. Он уже на ближний инфракрасный диапазон рассчитан, у него рабочая длина волны – 1 микрон. «Хаббл» делали с упором на ультрафиолет, потому что его не пропускает земная атмосфера. Но потом поняли, что информация, которая содержится в ультрафиолете, касается только ближайшего космоса. Более того, ультрафиолет сильно поглощается, поэтому даже без учёта красного смещения, вы далеко не можете уйти – межзвёздный газ всё поглощает, межгалактический газ поглощает, и так далее. А инфракрасный и радиодиапазон – это бесконечность. Плюс красное смещение. Всё заставляет нас переходить в эти диапазоны.

    Астрометрия – тоже будет на Луне. Точность измерения координат уже будет лучше одной угловой микросекунды. Мы будем знать движение каждой звезды нашей Галактики! Будем знать, куда она движется, откуда она вышла – это колоссальная информация для звёздной динамики. Мы будем способны провести геометрическое измерение расстояний до всех звёзд нашей Галактики, расстояние с точностью в несколько процентов будет известно для всех её звёзд.

    Более того, мы уже будем иметь тригонометрические параллаксы галактик!

    Не самых удалённых, но это уже будут геометрические расстояния. А по ним уже можно будет измерять кривизну пространства-времени на космологическом уровне.

    Я думаю, что будущее астрономии – это Луна, обратная сторона Луны, где не будет атмосферных искажений, не будет помех, но будут уникальные возможности и где будут расположены все телескопы. В том числе, телескопы по поиску сигналов внеземных цивилизаций – с гораздо большей чувствительностью и с гораздо большим разрешением.

    Там уже будут построены базы, будут работать люди. Не зря сейчас умные страны – Китай, Япония обращают внимание на Луну. Постепенно Луну надо осваивать. Это же наш подарок судьбы! Громадная масса – сила тяжести там всего вшестеро меньше, чем на Земле, почти тот же самый режим, что на Земле – всё нормально. Нужны только эффективные средства доставки людей туда и обратно, нужно преодолеть дороговизну этого перелёта. И я думаю, за 100 лет технологии позволят нам легко это делать.

  2. 2 Сказали спасибо skroznik:

    Bond (26.10.2010), Самогон (25.10.2010)

  3. #2
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Осуществлен запуск ракеты с орбитальными телескопами Herschel и Planck
    15 мая 2009 года

    Европейское космическое агентство (ESA) сообщило об осуществлении успешного запуска космических телескопов Herschel и Planck с космодрома Куру во Французской Гвиане.

    На орбиту высотой в полтора миллиона километров космические обсерватории выведет ракета-носитель Ariane 5.

    Диаметр главного зеркала «Гершеля» составляет 3,5 метра, что в полтора раза больше, чем у орбитального телескопа «Хаббл». Благодаря способности работать в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах «Гершель» сможет «видеть» сквозь облака пыли и газа.

    Обсерватории предназначены для изучения ранних этапов развития Вселенной. Так, по планам ESA, «Планку» предстоит в течение 15 месяцев изучать реликтовое излучение и неравномерность его распределения, а одна из основных задач миссии «Гершеля» — исследование «новорожденных» звезд. «Гершель» также позволит получить новые данные о Солнечной системе, атмосфере и химическом составе различных планет и спутников.

    http://science.compulenta.ru/426370/

    =====================================================

    Это уникальные космические аппараты, отправленные на замену аппарата WMAP - который произвел революцию в науке - именно с его помощью была открыта пятая форма существования материи, которую условно называют темной энергией или квинтэссенцией (не путать с темной материей). Теперь точность измерений будет повышена примерно на порядок, что позволит окончательно уточнить отличие кривизны нашего пространства от единицы. Если она малость меньше - это означает существование гравитона и существование массы у всех обменных бозонов (включая фотон) ... Это будет очередная революция в науке...

    Чисто в плане небесной механики - это тоже уникальный полет - аппараты должны разместиться в одной из точек Лагранжа нашей планеты Земля...







    На рисунках показаны все точки Ланранжа для Земли. Аппараты будут располагаться в точке L2 - это примерно в полутора миллионах километрах от Земли. Находясь в этой точке, аппараты синхронно вращаются вокруг Солнца вместе с Землей (с одинаковой угловой скоростью) и - главное - находятся в полной тени Земли. Что и дает осуществить точные измерения планковского спектра реликтового излучения в соответствующем длинноволновом диапазаоне. Нахождение в этой точке практически не требует от аппарата работы корректирующих ракетных двигателей.

    Заметим что существует аналогичеая точка Лагрнжа - L1 - ближе к Солнцу и тоже отстоящая от Земли на то же самое расстояние что и L2. В этой точке аппратат тоже будет синхронно вращаться с Землей, но все время будет освещаться с Солнцем. В этой точке располагают космические аппараты, предназначенные для изучения рентгеновского излучения Солнца.
    Последний раз редактировалось skroznik; 05.09.2012 в 19:52.

  4. #3
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию
















    Последний раз редактировалось skroznik; 05.09.2012 в 19:52.

  5. #4
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию



    Это — специалисты компании "Болл Аэроспейс" и НАСА, проверяющие сегменты главного зеркала космического телескопа James Webb Space Telescope – JWST в лаборатории рентгеновской и криогенной техники Центра космических полетов им. Маршалла. Запуск телескопа JWST с главным зеркалом диаметром 6.5 метров, состоящим из 18 шестиугольных сегментов, запланирован на 2014 год. Он предназначен для инфракрасных исследований ранней Вселенной. На фотографии показана группа сегментов зеркала телескопа JWST, подготовленная для испытаний, которые должны выяснить их соответствие техническим требованиям. Костюмы и маски специалистов служат для предотвращения загрязнения поверхностей зеркал. В лаборатории рентгеновской и криогенной техники центра им. Маршалла зеркала проверяются в большой круглой вакуумной камере, которая после откачивания воздуха охлаждается до температуры -240 градусов Цельсия. Исключительно низкие давление и температура должны воспроизводить условия работы зеркал телескопа JWST в космосе. Испытания сегментов зеркала JWST будут продолжаться в течение следующих 18 месяцев.

  6. #5
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию



    В отличие от человеческого глаза, который за один раз накапливает свет в течение всего лишь малой доли секунды, телескоп подобный Канадско-Франко-Гавайскому телескопу (CFHT) может накапливать свет на протяжении многих часов. Таким образом можно обнаружить слабые объекты, которые раньше невозможно было даже себе представить. Эти тщательные наблюдения обычно занимают так много времени, что вращение Земли изменяет положение телескопа на фоне неба. На приведенной фото хорошо видны проявления вращения Земли в виде следов звезд на фоне неба. Для того, чтобы сохранить точное наведение на исследуемый объект, телескоп CFHT должен поворачиваться в противоположную сторону. Автомобиль, сфотографированный на фоне телескопа, дает представление об огромных размерах купола CFHT, а это далеко не самый большой телескоп на горе Мауна Кеа...

  7. #6
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию



    Гигантский 8-метровый телескоп "Джемини" переводится с латинского языка как "Близнецы", потому что таких телескопа два (первый вступил в строй двумя неделями раньше). Северный Джемини уже получил первые изображения, подтверждающие его беспрецедентные возможности. Через 2 года его близнец, Южный Джемини, начнет такие же наблюдения, но только южного неба в Чили. Оба телескопа должны собрать огромное количество информации в визуальном и инфракрасном свете. В инфракрасном свете Джемини видят объекты, которые выглядят размытыми даже при наблюдениях с помощью космического телескопа им. Хаббла. Чтобы добиться такой разрешающей способности, на Джемини была установлена адаптивная оптика. Принцип адаптивной оптики заключается в постоянном изменении главного зеркала телескопа для того, что бы скомпенсировать размывание изображения, обусловленное турбулентностью земной атмосферы. На телескопах Джемини будут работать астрономы семи стран во главе с Американским Национальным научным фондом.






    Перед восходом Луны в обсерватории Джемини Юг в горах Сьерро Пачон в Чили. Во время экспозиции, продолжавшейся час и сорок минут, камера и штатив были неподвижны, поэтому концентрические следы звезд - это отражение суточного вращения Земли вокруг своей оси. Камера была направлена на юг, и на снимке видна также башня телескопа Джемини. Южный полюс неба - центр концентрических дуг - находится за левым краем картинки. Две слабые широкие полосы - это следы Магеллановых Облаков, спутников нашей Галактики Млечный Путь, а левее башни виден след метеора. На горизонте видны огни прибрежных городов Ла Серена и Кокуимбо.
    Последний раз редактировалось skroznik; 05.09.2012 в 19:55.

  8. #7
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Крупнейший в мире японский оптический телескоп СУБАРУ






    В начале 1999 года японский телескоп Субару сделал свои первые наблюдения. Серое здание, в котором находится сам инструмент, видно немного левее белых куполов телескопов Кека (фото внизу). Субару - крупнейший из оптических телескопов - имеет зеркало диаметром более 8 метров; 8.3-метровое первичное зеркало является самым большим монолитным оптическим зеркалом для телескопа. Оно очень тонкое - что позволяет отслеживать и корректировать точную форму. Телескоп Субару принадлежит и управляется Японией, но в то же время находится на вершине гавайского дремлющего вулкана Мауна Кеа, вместе с другими крупнейшими телескопами мира.


  9. 3 Сказали спасибо skroznik:

    BadGirl (21.10.2010), Bond (26.10.2010), Самогон (25.10.2010)

  10. #8
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Телескопы Кека




    Первыми «ласточками» нового поколения больших телескопов стали два 10-метровых близнеца для оптических инфракрасных наблюдений, получивших имя «Кек». Они появились на свет благодаря помощи фонда У. Кека, предоставившего 140 000 долларов на их строительство. Размером с восьмиэтажный дом и весом 300 тонн, они работают с высокой точностью. В «сердце» каждого из них — главное зеркало диаметром 10 м, состоящее из 36 шестиугольных сегментов, работающих как одно отражательное зеркало. Они установлены в одном из лучших на Земле мест для астрономических наблюдений — на Гаваях, на склоне потухшего вулкана Мануа Кеа высотой 4 200 м. В 2002 году эти два телескопа, расположенных на расстоянии 85 м друг от друга, стали работать в режиме интерферометра, давая такое же угловое разрешение, как 85-метровый телескоп.



    Самый левый - это телескоп Субару.

  11. #9
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Большой канарский телескоп


    Формально именно он на сегодняшний день самый большой в мире.

    Большой Канарский телескоп (англ. The Gran Telescopio CANARIAS (GTC)) — оптический телескоп-рефлектор. Его первичное зеркало, диаметром 10,4 метра, составлено из 36 шестиугольных сегментов, которые объединены в общую структуру. Зеркало изготовлено из ситаллов en:Zerodur, производства компании en:Schott AG.
    Телескоп расположен на пике вулкана Мучачос на высоте 2400 метров выше уровня моря в обсерватории Ла Палма на Канарских островах (Observatorio del Roque de los Muchachos, ORM, La Palma, Canary Islands). Строительство телескопа заняло 7 лет. В работе над проектом GTC были задействованы несколько учреждений из Испании, Мексики, и университета Флориды . Инициатива постройки телескопа принадлежит исп. Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Стоимость постройки телескопа и дополнительных инструментов: OSIRIS и CanariCam составила ?105 миллионов.
    По состоянию на первую половину 2009 года самым большим оптическим телескопом в мире является именно этот. Первый свет телескоп увидел 13 июля 2007 года. Он видит объекты в миллиард раз более слабые, чем те, что видит невооруженный человеческий глаз.




  12. Сказали спасибо skroznik :

    Самогон (25.10.2010)

  13. #10
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Телескоп Хобби-Эберли


    Телескоп Хобби-Эберли (The Hobby-Eberly Telescope) это телескоп с диаметром главного зеркала 9,2-метра расположенный в Обсерватории Мак Дональда. Телескоп не двигается вдоль ночного неба; вместо этого, инструменты, которые находятся в фокусе, двигаются вдоль лицевой стороны неподвижного главного зеркала, позволяя простому небесному объекту находиться под наблюдением до 2 часов. Главное зеркало состоит из 91 кусочка, которые работают вместе как одно большое главное зеркало.

    Три инструмента доступны для анализа света приходящего из космоса. Все три инструмента являются спектрографами. Инструменты работают в высоком, среднем и низком спектральном разрешении. Низкое разрешение спектрографа находится в основном фокусе, в то время как средне и высокое разрешение спектрографов находится в полуподвальном этаже и свет идёт через оптоволоконный кабель.

    Телескоп широко использовался для изучения космоса начиная с нашей Солнечной системы и заканчивая звёздами в нашей галактики и для изучения остальных галактик. Телескоп успешно использовался для поиска экзопланет орбиты которых вокруг звёзд при измерении радиальных космических скоростей с точностью в 1 m/s. Используя низкую разрешающую способность спектрографа, телескоп использовался для идентификации суперновых для измерения ускорения вселенной. Телескоп также использовался для измерения вращения отдельных галактик.

    Телескоп Хобби-Эберли управляется университетом Техаса Мак Дональдской обсерватории (The University of Texas McDonald Observatory) в консорциуме с институтами, такими как: Техасский университет в Остине, Университет штата Пенсильвания, Стэнфордский университет, Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана, и Гёттингенский университет.

    Физически главное зеркало рефлектора больше 9,2 метров; его точные размеры 11 метров на 9,8 метров. Как известно, апертура телескопа равна 9,2 м. Главное зеркало состоит из 91 шестиугольного сегмента, и это сегментированное главное зеркало аналогично главному зеркалу телескопов Кек.



    Последний раз редактировалось skroznik; 05.09.2012 в 19:55.

  14. #11
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Самый большой телескоп Южного полушария SALT


    Гигантский Южнооафриканский телескоп, который стал самым большим в Южном полушарии, в августе 2005 года сделал снимки первых небесных тел. Астрономы сфотографировали несколько галактик, звездных скоплений и диффузных туманностей. Официальное открытие обсерватории намечено на ноябрь.

    Диаметр главного зеркала SALT – 11 метров, что пока является максимальной достигнутой величиной. При этом по общей площади зеркал (и, следовательно, по светочувствительности) он уступает только Большому бинокулярному телескопу в Аризоне, строительство которого пока также не завершено.

    SALT расположен в заповеднике на территории южноафриканской полупустыни Кару. Его разрабатывали ученые из Германии, Польши, Америки и Новой Зеландии, а сегменты зеркала были изготовлены на подмосковном Лыткаринском заводе оптического стекла. Прототипом для SALT стал техасский телескоп Hobby-Eberly с эффективным диаметром зеркала 9,2 метра.

    По словам астрономов, теперь у них есть возможность наблюдать за южным небом круглые сутки, поскольку на каждые несколько часовых поясов приходится хотя бы одна сверхбольшая обсерватория.

    Сейчас в нескольких странах занимаются разработкой гигантских телескопов, которые начнут работать в следующием десятилетии – Giant Magellan Telescope и Extremely Large Telescope.



    Последний раз редактировалось skroznik; 05.09.2012 в 19:56.

  15. #12
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Легенда Человечества телескоп Хаббл.
    20 лет на орбите





    Эдвин Пауэлл Хаббл (1889–1953) — выдающийся американский астроном, чьим именем назван космический телескоп, работающий на околоземной орбите с 1990 года

    О космическом телескопе имени Э. Хаббла мир узнал 20 лет назад. С тех пор летающая вокруг Земли обсерватория остаётся одним из главных источников уникальной информации о дальних звёздах и галактиках. Вначале планировалось, что телескоп проработает на околоземной орбите 15 лет, но, по-видимому, он доживёт в рабочем состоянии до 30-летия, а может и больше, и поможет разгадать ещё не одну тайну Вселенной.

    25 апреля 1990 года многоразовый космический корабль «Дискавери» вывел на околоземную орбиту высотой около 610 км уникальный аппарат — космический телескоп имени Э. Хаббла (КТХ). Его могли запустить в космос несколькими годами раньше. Однако катастрофа космического челнока «Челленджер» с семью астронавтами на борту, случившаяся 28 января 1986 года, остановила на время полёты американских многоразовых транспортных космических кораблей.

    Телескоп получил имя великого американского астронома Эдвина Хаббла (1889–1953). Хаббл доказал, что во Вселенной кроме нашей Галактики — Млечного Пути существует множество других (ближайшая из них — Туманность Андромеды) и что все они удаляются друг от друга. Открыв разбегание галактик, учёный вывел знаменитый закон, утверждающий, что галактики разбегаются со скоростью, пропорциональной расстоянию между ними.

    По своей первой профессии Хаббл был юристом, но любовь к астрономии, привитая ему дедушкой в детстве, затмила все другие интересы и сделала его одним из выдающихся открывателей Вселенной.

    Телескоп имени Э. Хаббла — весьма внушительное сооружение: длина — 13,1 м, диаметр — 4,2 м, размах солнечных батарей — 12 м, масса — 11,3 т, диаметр главного зеркала телескопа-рефлектора — 2,4 м.




    Ремонтные работы по модернизации телескопа имени Э. Хаббла завершены. На снимке запечатлён момент, когда телескоп после ремонта извлекли из грузового отсека и подготовили к возвращению на околоземную орбиту. 20 мая 2009 года. Фото: NASA

    Главное зеркало КТХ массой 816 кг и диаметром 2,4 м изготовлено из плавленого кварцевого стекла, не подверженного тепловым деформациям. На его шлифовку и полировку ушло два года и четыре месяца. Если с такой же точностью «отшлифовать» поверхность земного шара, то высочайшие горные вершины будут выступать над поверхностью не более чем на 130 мм. Особые меры были приняты, чтобы не допустить искажения формы зеркала в условиях невесомости.

    Несмотря на тщательность изготовления деталей и сборки, телескоп пришлось пять раз ремонтировать на орбите. Серьёзные дефекты главного зеркала обнаружились уже в самом начале работы. Оказалось, что оно обладает большой сферической аберрацией*, а это не позволяло получать снимки космических объектов высокого качества. Их можно было сравнить со снимками с наземного телескопа. Учёным удалось решить эту непростую проблему. Они придумали новый способ обработки снимков, при котором качество не страдало.

    Однако дефекты главного зеркала и неполадки, возникавшие в блоках и системах космической обсерватории, надо было устранять. К КТХ полетели шаттлы с ремонтными бригадами: в декабре 1993 года — «Индевор»; в феврале 1997-го — «Дискавери»; в декабре 1999-го — «Дискавери»; в марте 2002-го — «Колумбия»; в мае 2009-го — «Атлантис»). В экипаж каждой экспедиции входили семь астронавтов. «Ремонтникам» приходилось по несколько часов работать в открытом космосе. Во время ремонта телескоп ставили на платформу в грузовом отсеке прилетевшего шаттла. Астронавты буквально охотились за КТХ, чтобы поймать и осторожнейшим образом поставить эту громадину высотой с четырёхэтажный дом на «рабочий стол».

    Уже в ходе первой экспедиции в декабре 1993 года астронавты «Индевора» установили на главном зеркале КТХ корректирующий прибор COSTAR, который позволил улучшить «зрение» телескопа. Следующим экспедициям приходилось ремонтировать или даже заменять некоторые научные приборы, электронные блоки, гироскопы и солнечные батареи. Все ремонтные работы завершились в мае 2009 года.



    Спиральная галактика М100 в созвездии Волосы Вероники (слева — фотография, сделанная КТХ до установки прибора COSTAR, справа — после его установки). Фото: NASA


    Космический телескоп имени Э. Хаббла — один из самых успешных орбитальных космических аппаратов научного назначения. В нём заинтересованы исследователи планет Солнечной системы, нашей и других галактик, специалисты в области звёздной астрономии, космологи. Они постоянно обращаются к КТХ при решении множества проблем — от поиска замёрзшей воды на Луне до исследования загадочной тёмной материи во Вселенной.

    КТХ передал на Землю огромное число фотографий самых разных космических объектов. Исследуя Солнечную систему, он фотографировал, например, Марс, Юпитер и Сатурн, полярные сияния на Юпитере, Сатурне и Ганимеде, падение на Юпитер в июле 1994 года кометы Шумейкеров — Леви. КТХ сфотографировал Плутон, который ещё недавно считался девятой планетой Солнечной системы, а сейчас возглавляет семейство карликовых планет, и открыл два его новых маленьких спутника — Никту и Гидру. Теперь семейство Плутона насчитывает три спутника (крупный спутник — Харон был открыт ещё в 1978 году). В 2015-м к Плутону приблизится американская межпланетная станция «Новые горизонты», которая наверняка откроет ещё какие-нибудь тайны этой далёкой планеты.


    Полярные сияния над северным и южным полюсами Сатурна. Снимок сделан КТХ в январе 1998 года. Сияние имеет вид кольцевого занавеса вокруг обоих магнитных полюсов планеты, поднимающегося более чем на 1500 км над облаками. Фото: NASA


    Исследуя Галактику, КТХ помог уточнить сведения о такой важнейшей характеристике звёзд, как их масса (с его помощью удалось измерить массу звёзд, превосходящих массу Солнца в 100–150 раз). На фотографиях некоторых туманностей обнаружены звёзды, находящиеся в эмбриональной стадии эволюции и завершающие жизненный путь, такие как белые карлики. Есть фотографии, позволившие уточнить детали строения и эволюции протопланетных дисков**, из которых формируются планеты. Кроме того, с помощью КТХ астрономы открыли несколько экзопланет (см. «Наука и жизнь» № 9, 2009 г., с. 81).

    Фотографии диффузных и планетарных туманностей содержат уникальную научную информацию о происходящих в них физических процессах. А ещё мы наконец увидели, как красивы эти туманности.

    В портретной галерее КТХ есть фотографии галактик всех типов и возрастов — от самых юных до самых старых, возраст которых сравним с возрастом самой Вселенной. Среди них можно увидеть и одиночные галактики, и двойные, включая взаимодействующие, а также группы галактик и их скопления. В некоторых далёких звёздных системах КТХ открыл сверхмассивные чёрные дыры.


    Туманность NGC 6302 (Бабочка) в созвездии Скорпиона. Возраст этой планетарной туманности более 2200 лет, а размер превышает два световых года. Снимок сделан в сентябре 2009 года с помощью широкоугольной камеры, установленной астронавтами во время ремонта КТХ. Фото: NASA




    Один из проектов космического телескопа имени Джеймса Э. Уэбба (JWST). Иллюстрация: NASA

    Телескоп имени Э. Хаббла помог уточнить возраст Вселенной, отсчитываемый от Большого взрыва. По закону, открытому Эдвином Хабблом в 1929 году, v = Hr, где v — скорость галактики (так называемая лучевая скорость), r — расстояние до неё, H — постоянная Хаббла. По величине этой постоянной оценивают возраст Вселенной. Закон Хаббла справедлив для большинства галактик, за исключением очень близких к нам и очень далёких от нас.

    КТХ удаётся регистрировать удалённые объекты, недоступные наблюдениям с Земли, в том числе цефеиды и пульсирующие звёзды, которые часто называют «маяками Вселенной». Благодаря этим маякам учёные с точностью до нескольких процентов рассчитали, что постоянная Хаббла Н = 72 км/(с·Мпк). Эта цифра хорошо согласуется с другими данными современной космологии. Если она верна, то возраст Вселенной составляет 13,7 млрд лет.

    Благодаря КТХ сделано ещё одно из самых замечательных открытий последних лет: разлёт галактик происходит не замедленно, как думали раньше, а ускоренно. Получается, что во Вселенной кроме вселенского тяготения действует и вселенское отталкивание. Причём если первое вызвано привычной нам гравитацией звёзд и галактик, то второе — загадочной тёмной материей, заполняющей Вселенную.

    В последние годы появились космические телескопы более внушительных размеров, чем телескоп имени Э. Хаббла. 14 мая 2009 года запущена космическая обсерватория «Гершель» Европейского космического агентства с главным зеркалом диаметром 3,5 м. В 2014 году планируется отправить в космос телескоп нового поколения, носящий имя Джеймса Э. Уэбба (в честь второго руководителя NASA — Джеймса Э. Уэбба, возглавлявшего агентство в 1960-е годы). Новая космическая обсерватория будет исследовать Вселенную в инфракрасном диапазоне. Её главный инструмент — телескоп с зеркалом диаметром 6,5 м. До сих пор такие огромные зеркала делали лишь для наземных обсерваторий, а телескоп Джеймса Э. Уэбба готов поселиться на околоземной орбите. С его запуском астрономов несомненно ждут новые открытия.

    Последний раз редактировалось skroznik; 21.10.2010 в 22:24.

  16. #13
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Телескоп Гершель - прорыв в новую реальность.




    Зеркало телескопа Гершель диаметром 3.5 метра, изготовленное из карбида кремния. Зеркальная поверхность имеет отклонения от идеальной не более, чем один микрон.

    16 апреля 2009 года на орбиту будет выведен космический телескоп Гершель, созданный Европейским космическим агентством для изучения Вселенной в широком диапазоне волн инфракрасного и субмиллиметрового диапазонов. Этот телескоп с диаметром зеркала 3.5 м станет самым большим зеркальным телескопом в космосе, перекрыв 2.4 метровый телескоп Хаббла.

    Европейское космическое агентство (ЕSА), безусловно, очень гордится своей новой обсерваторией. Подготовка к запуску длилась более 20 лет. Первые наметки и технологические требования к намечаемой миссии датируются началом 1980 года. В 1983 году был запущен инфракрасный спутник IRAS, в качестве итога работы которого было получено 250 000 изображений инфракрасных источников. В 1995 году ESA запустил спутник ISO, позволивший существенно улучшить качество получаемой информации об объектах в ИК-области излучения. В августе 2003 года в работу был введен Spitzer Space Telescope, а в феврале 2006 года - AKARI. Оба этих спутника функционируют до сих пор.

    Четвертая миссия ESA - телескоп Гершель - был спланирован как следующий прогрессивный этап в исследовании Вселенной в инфракрасном диапазоне длин волн: самый большой телескоп когда-либо выведенный на орбиту и с таким широким охватом по диапазону волн - от далекого ик-излучения до субмиллиметровых волн. 10 стран, включая США, принимали участие в разработке и реализации проекта. Предполагаемое время работы обсерватории на орбите - 3 года.

    Почему же "Гершель" (Herschel)? Изначально предполагалось назвать телескоп FIRST ("Far InfraRed and Submillimetre Telescope"). Затем было принято решение присвоить ему имя Herschel, в честь великого английского ученого Уильяма Гершеля, который в 1800 году открыл, что кроме видимого света существует и инфракрасное излучение. Гершель обнаружил повышение температуры термометра, размещенного за красной полосой видимого спектра, когда проводил эксперимент по изучению расщепления солнечного света призмой, чем был весьма шокирован. Дальнейшие эксперименты привели его к выводу, что должен существовать невидимый свет вне полосы привычного видимого света, который и ответственнен за повышение температуры.

    Herschel Space Observatory имеет размеры примерно 9 метров на 4.3 метра, массу в 3.25 тонн. На борту расположен инфракрасный телескоп диаметром 3.5 м системы Ричи-Кретьен, настроенный на длину волны в 10 мкм. Зеркало изготовлено из карбида кремния, легкого керамического материала, который устойчив к нагрузкам и экстремальным температурам. Поверхность отполирована настолько идеально, что очень похожа на стеклянную (отклонения от идеальной поверхности не более одного микрона, чтобы избежать искажения изображений).

    ЕSА запускает две крупные научные миссии с помощью одной ракеты. Кроме обсерватории Гершель другим пассажиром на ракете Ариан-5 будет телескоп Планк, который предназначен для исследования космоса на еще больших длинах волны - в микроволновом диапазоне спектра. Одной из причин для такого совместного старта явилось то, что оба телескопы были спроектированы для работы в так называемой точке Лагранжа-2, одной из гравитационно "оптимальных" точек пространства, где тело может находиться неподвижно относительно Земли и Солнца.



    Доставка Обсерватории Гершель на самолете АНТ-124 из Европы на космодром Куру во Французской Гвиане.

    Спутник Гершель займет точку примерно на расстоянии в 1.5 миллионах километров от Земли, при этом расстояние будет меняться от 1,2 до 1,8 млн. км. Каждый месяц будут проводиться малые коррекции орбиты, чтобы компенсировать снос спутника с орбиты. Все время работы спутник будет направлен в противоположную сторону от Земли, Луны и Солнца, чтобы чувствительные приборы станции были защищены от сильного инфракрасного излучения этих объектов.

    Еще одна причина совместного запуска обеих обсерваторий состоит в том, что оба прибора были изготовлены вместе, по единой технологии и в одни сроки, что естественно сказалось положительно с экономической точки зрения. И даже несмотря на это, общая стоимость обсерваторий Гершель и Планк составляет около 1.7 млрд. евро. Поэтому можно хорошо представить, насколько рискованна такая стратегия - запуск двух обсерваторий одной ракетой.

    Научная аппаратура.


    Обсерватория Herschel Space Observatory была создала усилиями ученых 10 стран и более чем 40 научных центров под эгидой Европейского космического агентства. На телескопе установлено 3 научных прибора для исследования излучения в выбраной области инфракрасного спектра.

    • The Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) - фотометр и спектрометр среднего разрешения на длинах волн от 60 до 210 микрон, т.е. в диапазоне, который является оптимальным для изучения молодых, удаленных, содержащих много пыли галактик с бурным формированием звезд, т.к. их линии излучения и максимум непрерывного спектра смещены в красную сторону спектра.
    • The Spectral and Photometric Imaging REceiver (SPIRE) - фотометр и спектрометр среднего разрешения на длинах волн 194-672 мкм. Он предназначен для изучения очень далеких галактик и ранних стадий формирования звезд - когда протозвезда окружена плотной пылевой и газовой оболочкой. Кроме того, для изучения образования и ранней эволюции активных ядер галактик и квазаров, а также для изучения крупномасштабной структуры Вселенной в ранние эпохи.
    • The Heterodyne Instrument for the Far Infrared (HIFI) - гетеродинного спектрометр высокого разрешения для дальней инфракрасной области спектра. Он покрывает диапазон в 480-1250 и 1410-1910 ГГц (что соответствует 157-625 мкм). Основная задача инструмента - изучение химического состава наблюдаемых объектов: движения, температур и других характеристик атомов и молекул вещества в них.

    С учетом всех инструментов, обсерватория может проводить наблюдения в широком диапазоне длин волн, в том числе и тех, что до сих пор не наблюдались орбитальными телескопами - в диапазоне длин волн в 60-670 микрон. Они сконструированы таким образом, чтобы дополнять возможности друг друга. SPIRE и PACS представляют собой спектрометры, дающие пространственное распределение изучаемых объектов, в то время как HIFI дает очень высокое спектральное разрешение в линии.

    Излучение объектов в выбранном диапазоне спектра означает то, что эти самые объекты находятся при низких температурах, иногда при очень низких (в пределах от 5 до 50K или -268° до -223°C), а для этого требуется специальное охлаждение для приемной аппаратуры. Инструменты будут погружены в гигантский криостат, заполненный более чем 2000 литрами жидкого гелия. Технология изготовления и использования такого криостата была отработана для спутника ISO; она даст возможность охлаждать инструменты до температур -271°С и даже ниже, т.е. практически приближаясь к абсолютному нулю. Например, болометры на приборах PACS and SPIRE будут охлаждаться до -273.3°С, т.е. всего на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля.

    Основные цели запуска телескопа Гершель.




    Классические "Столпы созидания", большие колонны-столбы газа и пыли. Если рассматривать области формирования звезд на все более длинных волнах, то постепенно проявляются все новые детали: (A) видимый свет: виден отраженный свет от туманности (0.5 мкм); (B) ближня ИК-область: туманность внезапно становится прозрачной (1-2мкм); (C) длина волн больше: можно уже увидеть выбросы из туманности (7 мкм); (D) еще более длинные волны: становятся видны различные структуры (50 мкм).

    Человечество с момента своего возникновения смотрело на небо. После того, как в 1609 году (ровно четыреста лет тому назад) был изобретен телескоп и впервые направлен в небеса, возможности узнавать тайны Вселенной возросли многократно. Правда, все это происходило только в видимом свете, в оптическом диапазоне. И только в последней половине прошлого века появились возможности изучать космос в инфракрасном свете. Первый ИК-обзор был опубликован в 1965 году: это было 10 объектов, которые нельзя было разглядеть в оптике. В 1969 году таких объектов стало известно уже больше тысячи. Из последних открытий инфракрасной астрономии: Юпитер, Сатурн и Нептун имеют внутренние источники тепла; обнаружены сотни тысяч красных гигантов в центральном балдже нашей Галактики; молекулы воды, метана, диоксида углерода, формальдегида, оксида углерода в межзвездной среде. Старые, хорошо известные объекты, оказываются видимыми совершенно в другом свете, если наблюдать их в инфракрасной области.

    Почему изучение инфракрасного излучения так важно для астрономов?

    Потому что большая часть излучения во Вселенной происходит на длинах волн больше оптических. Потому что тела, ответственные за это излучение, имеют температуру ниже, чем требуется для излучения в оптике и более коротких волнах. Чтобы понимать, как формировались и эволюционировали звезды, нам надо исследовать атомы и молекулы в межзвездном пространстве. А это как раз тот диапазон, на который настроены приборы телескопа Гершель. Анализируя полученные спектры, можно получить информацию о температуре, плотности, светимости, составе, магнитных полях, динамике и химсоставе межзвездной среды. В нашей Солнечной системе холодные объекты такие как кометы, астероиды, да и сами планеты излучают в инфракрасном диапазоне.

    Коричневые карлики, протозвезды, пылевые диски вокруг молодых звезд, экзопланеты достаточно холодные, и поэтому тоже излучают на длинных волнах. Кроме того, очень много объектов, которые действительно интересны ученым, очень часто скрыты облаками пыли или газа. Звезды и планеты на ранних стадиях формирования, мощные активные ядра галактик, центр нашей Галактики, объекты ранней Вселенной, удаленные от нас, скрыты веществом в пространстве между нами и этими объектами.

    Пыль блокирует видимый свет, потому что размеры гранул пыли такого же порядка, что и длины волн в оптике, около 1 микрона и меньше, и поэтому отражают или поглощают свет. Но длинные инфракрасные волны успешно их огибают. Видимый свет и ультрафиолетовое излучение нагревают пыль, она в свою очередь переизлучает энергию в инфракрасном диапазоне. Таким образом, к ИК-излучению, которое проходит сквозь пыль, добавляется излучение самой пыли, которая сама излучает в этом же диапазоне. Анализируя излучение, можно получить информацию о тех источниках, которые лежат за пылевыми облаками.

    Вода также излучает в тех полосах в дальней инфракрасной и субмиллиметровой областях, на которые настроены датчики телескопа Гершель. Вода имеет две особенности, которые делают ее обнаружение весьма ценной для астрономов: она широко распространена в космосе, и по изучению ее спектральных линий можно получить информацию об окружающей среде.



    Межзвездные облака пыли и газа свободно пропускают излучение с длиной волны больше 1 микрона (1); поглощают излучение на более коротких длинах волн (2) и переизлучают в инфракрасном диапазоне (3); пыль сама излучает в ИК и субмиллиметровой областях спектра (4).

    Одной из приоритетных целей миссии Гершеля является изучение так называемых "Темных веков" Вселенной, когда первые галактики только начали формироваться. Свет из этой ранней эпохи шел до нас 8,5 млрд. лет и из-за космологического расширения Вселенной спектр его излучения сместился в красную область, как раз в тот диапазон длин волн, на который настроены приборы обсерватории Гершель.

    Спектрометр Гершеля с ультравысоким разрешением (HIFI) обладает уникальными возможностями для определения химического состава межзвездной среды, а также атмосфер комет и планет в нашей Солнечной системе. Он поможет ученым понять химическую историю нашей Галактики и Солнечной системы. Более 130 химических элементов и соединений обнаружено в межзвездной среде, и большинство имеют спектральные линии, вызванные вращательными переходами в молекулярных уровнях, а максимумы таких линий приходятся как раз на миллиметровый диапазон.

    Исследуя Вселенную на разных длинах волн, можно узнать многие ее тайны. Уникальность телескопа Гершель состоит в том, что с помощью него можно будет увидеть такие объекты в дальней инфракрасной и субмиллиметровой частях спектра, которые до этого еще никогда не наблюдались. Ожидание неожиданных и сенсационных открытий - самая большая надежда, возлагаемая на эту миссию.

  17. #14
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Астрономическая обсерваторя ГЕРШЕЛЬ







  18. #15
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    У природы был свой ядерный реактор


    Многое предложенное нам природой само по себе пока совершеннее и проще того, что планирует изготовить человек, поэтому исследователи изучают, в первую очередь, то, что предлагает нам природа.

    2 декабря 1942 года команда ученых Чикагского университета под руководством нобелевского лауреата Энрико Ферми создала первый рукотворный ядерный реактор. Это достижение держалось в секрете в период Второй мировой войны, как часть так называемого "Манхэттенского проекта" по созданию атомной бомбы.

    Спустя 15 лет после создания человеком реактора расщепления учёные задумались о возможности существования атомного реактора, созданного самой природой. Первая официальная публикация на тему принадлежит перу японского профессора Пола Куроды (1956 год), который установил подробные требования для любых вероятных естественных реакторов, если таковые существуют в природе.

    Ученый в деталях обрисовал это явление, и его описание до сих пор считается лучшим (классическим) в ядерной физике:
    • Приближенный возрастной диапазон образования естественного реактора
    • Необходимая концентрация урана в нем
    • Требуемое соотношение в нем изотопов урана - 235U/238U

    Несмотря на тщательно проведенное исследование, Пол Курода не смог подыскать для своей модели пример естественного реактора среди имеющихся на планете месторождений урановой руды.

    Маленькая, но критическая деталь, которую упустил из вида ученый - это возможность участия воды в качестве замедлителя цепной реакции. Он также не догадался о том, что определенные руды могут быть настолько пористы, что удерживают в себе необходимое количество воды, чтобы замедлить скорость нейтронов и поддержать реакцию.

    Ученые утверждали, что только человек способен создать ядерный реактор, однако природа оказалась изощреннее.

    Естественный ядерный реактор был обнаружен 2 июня 1972 года французским аналитиком Бужигесом на юго-востоке Габона в западной Африке, прямо в теле уранового месторождения.



    А произошло открытие так.

    Во время проведения рутинных спектрометрических исследований коэффициента содержания изотопов 235U/238U в руде с месторождения Окло в лаборатории французского уранообогатительного завода Пьеррлатт ученый-химик обнаружил небольшое отклонение (в 0,00717, по сравнению с нормой в 0,00720).

    Для природы характерна стабильность изотопного состава различных элементов. Он неизменен на всей планете. В природе, конечно, протекают процессы распада изотопов, но тяжелым элементам это не свойственно, потому что разница в их массах недостаточна, для того чтобы данные изотопы делились в ходе каких-либо геохимических процессов. Но в месторождении Окло изотопный состав урана был нехарактерным. Этого маленького различия было достаточно, для того чтобы заинтересовать ученых.

    Сразу появились различные гипотезы о причинах странного явления. Одни утверждали, что месторождение было заражено отработанным топливом инопланетных космических аппаратов, другие считали его местом захоронения ядерных отходов, доставшихся нам в "наследство" от древних высокоразвитых цивилизаций. Тем не менее, детальные исследования показали, что столь необычное соотношение изотопов урана образовалось естественным путем.

    Вот какова смоделированная история этого "чуда природы".

    Заработал реактор около двух миллиардов лет назад во времена протерозоя. Протерозой щедр на открытия. Именно в протерозое были разработаны основные принципы существования живой материи и развития жизни на Земле. Появились первые многоклеточные организмы и начали осваивать прибрежные воды, количество свободного кислорода в атмосфере Земли достигло 1%, и появились препосылки для бурного расцвета жизни, произошел переход от простого деления к половому размножению.

    И вот, в столь важное для Земли время появляется и наш "ядерный природный феномен".

    Все-таки удивительно, что в мире не найдено больше ни одного аналогичного реактора. Правда, по некоторым сведениям, следы похожего реактора найдены в Австралии. Объяснить это можно только тем, что в далекий кембрийский период Африка и Австралия представляли собой единое целое. Еще одна окаменелая реакторная зона также была обнаружена в Габоне, но в другом месторождении урана - в Бангомбе, в 35 километрах к юго-востоку от Окло.

    На Земле известны урановые месторождения того же возраста, в которых, однако, ничего похожего не происходило. Вот только самые известные из них: Девилз-Хоул и Рэйниер-Мейса в штате Невада, Пенья-Бланка в Мексике, Бокс-Кэньон в Айдахо, Каймакли в Турции, Шове-Кав во Франции, Сигар-Лейк в Канаде и Оуэнс-Лейк в Калифорнии.

    По-видимому, в протерозое в Африке возникли ряд уникальных условий, необходимых для запуска естественного реактора.

    Каков же механизм столь удивительного процесса?

    Вероятно, сначала в некой впадине, возможно, в дельте древней реки, образовался богатый урановый рудой слой песчаника, который покоился на крепком базальтовом ложе. После очередного землетрясения, обычного в ту эпоху, базальтовый фундамент будущего реактора опустился на несколько километров, потянув за собой урановую жилу. Жила растрескалась, в трещины проникла грунтовая вода. При этом уран охотно мигрирует с водой, содержащей большое количество кислорода, то есть в окислительной обстановке.

    Насыщенная кислородом вода пробирается сквозь толщу горной породы, вымывает из нее уран, увлекает его за собой и постепенно расходует содержащийся в ней кислород на окисление органики и двухвалентного железа. Когда запас кислорода исчерпан, химическая обстановка в земных глубинах из окислительной становится восстановительной. "Странствие" урана после этого завершается: он отлагается в горных породах, накапливаясь на протяжении многих тысячелетий. Затем очередной катаклизм поднял фундамент до современного уровня. Такой схемы придерживаются многие ученые, в том числе и предложившие ее.



    Как только масса и толщина слоев, обогащённых ураном, достигла критических размеров, в них возникла цепная реакция, и "агрегат" заработал.

    Несколько слов следует сказать и о самой цепной реакции, которая является следствием сложных химических процессов, проходящих в "природном реакторе". Легче всего расщепляются ядра 235U, которые, поглощая нейтрон, делятся на два фрагмента расщепления и испускают при этом два-три нейтрона. Изгнанные нейтроны могут, в свою очередь, быть поглощены другими урановыми ядрами, провоцируя нарастание распада.

    Такая самоподдерживающаяся реакция управляема, чем и воспользовались люди, создавшие ядерный реактор расщепления. В нем контроль осуществляется при помощи управляющих стержней (произведенных из хорошо поглощающих нейтроны материалов, например, из кадмия), спускаемых в "горячую зону". В своем реакторе Энрико Ферми использовал именно такие кадмиевые пластины для регуляции ядерной реакции. Реактор же в Окло никем не управлялся в обычном понимании этого термина.

    Цепная реакция сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому до сих пор было неясно, почему природные реакторы в Габоне не взрывались, а реакции саморегулировались.

    Ныне ученые уверены, что знают ответ. Исследователи из Вашингтонского университета считают, что взрывов не случалось благодаря присутствию горных водных источников. В различных реакторах, созданных человеком, в качестве замедлителя используется графит, необходимый для поглощения испускаемых нейтронов и поддержания цепной реакции, а в Окло роль замедлителя реакции исполняла вода. Когда в природный реактор попадала вода, она закипала и испарялась, в результате чего цепная реакция на время приостанавливалась. На охлаждение реактора и накопление воды требовались примерно два с половиной часа, а длительность активного периода составляла порядка 30 минут, сообщает Nature.

    Когда порода остывала, вода вновь просачивалась и запускала ядерную реакцию. И так, то вспыхивая, то угасая, реактор, мощность которого составляла порядка 25 кВт (что в 200 раз меньше, чем у самой первой атомной электростанции), проработал приблизительно 500 тысяч лет.

    В Окло, как и на всей остальной Земле и в Солнечной системе в целом, два миллиарда лет назад относительное содержание изотопа 235U в урановой руде составляло 3000 на миллион атомов. В настоящее же время образование на Земле ядерного реактора естественным путём уже невозможно, поскольку в природном уране ощущается нехватка 235U.

    Есть и еще целый ряд условий, выполнение которых обязательно для запуска природной реакции расщепления:
    1. Высокая общая концентрация урана
    2. Низкая концентрация поглотителей нейтронов
    3. Высокая концентрация замедлителя
    4. Минимальная или критическая масса для запуска реакции расщепления

    Кроме того, что природой был запущен сам механизм естественного реактора, не может не волновать и следующий, пожалуй, самый "насущный" для мировой экологии вопрос: что же произошло с отходами естественной ядерной "энергостанции"?

    В результате работы природного реактора образовалось около шести тонн продуктов деления и 2,5 тонны плутония. Основная масса радиоактивных отходов "захоронена" внутри кристаллической структуры минерала уранита, который обнаружен в теле руд Окло.

    Неподходящие по размерам ионного радиуса элементы, которые не могут проникнуть сквозь решетку уранита, либо взаимопроникают, либо выщелачиваются.

    Оклинский реактор "поведал" человечеству о том, как можно захоронить ядерные отходы так, чтобы это могильник был безвреден для окружающей среды. Есть свидетельства того, что на глубине свыше ста метров при отсутствии несвязанного кислорода практически все продукты ядерных захоронений не вышли за границы рудных тел. Зарегистрированы перемещения только таких элементов, как йод или цезий. Это дает возможность провести аналогию между природными процессами и технологическими.

    Самое пристальное внимание защитников окружающей среды привлекает проблема миграции плутония. Известно, что плутоний практически целиком распадается до 235U, поэтому его неизменное количество может говорить о том, что избытка урана нет не только вне реактора, но также и вне гранул уранита, где образовывался плутоний во время активности реактора.

    Плутоний - достаточно чужеродный элемент для биосферы, и встречается он в мизерной концентрации. Наряду с некоторым количеством в руде урановых месторождений, где он впоследствии распадается, немного плутония образуется из урана при взаимодействии с нейтронами космического происхождения. В малых количествах уран может встречаться в природе в различных концентрациях в абсолютно различных естественных средах - в гранитах, фосфоритах, апатитах, морской воде, почве и др.

    В данный момент Окло - действующее урановое месторождение. Те рудные тела, которые располагаются у поверхности, добывают карьерным методом, а те, что на глубине, горными выработками.

    Из семнадцати известных ныне ископаемых реакторов девять полностью засыпаны (недоступны). Реакторная зона 15 - единственный реактор, который доступен через тоннель в шахте реактора. Остатки ископаемого реактора 15 ясно различимы как легкая серо-желтая цветастая скала, которая сложена, главным образом, из окиси урана.



    Светлые цветные полоски в скалах выше реактора - это кварц, который выкристализовался из горячих подземных водных источников, циркулировавших в период активности реактора и после его угасания.

    Однако как об альтернативной оценке событий того далекого времени можно упомянуть и о следующем мнении, связанном с последствиями работы природного реактора. Предполагается, что природный ядерный реактор мог привести к многочисленным мутациям живых организмов в том регионе, подавляющее большинство которых вымерли как нежизнеспособные. Некоторые палеоантропологи считают, что именно высокая радиация вызвала неожиданные мутации у бродивших как раз неподалеку африканских предков человека и сделала их людьми (!).

  19. 6 Сказали спасибо skroznik:

    Bond (26.10.2010), Gess (27.10.2010), Igrun (22.10.2010), Zed (22.10.2010), Самогон (25.10.2010), Ястребок (22.10.2010)

  20. #16
    Химик-скептик Аватар для Zed
    Регистрация
    14.01.2009
    Адрес
    Энск, Академ.
    Возраст
    52
    Сообщений
    20,348
    Записей в дневнике
    3
    Вес репутации
    627

    По умолчанию

    Спасибо. Отличная тема!
    And another one's gone and another one's gone and another one bites the dust!

  21. Сказали спасибо Zed :

    skroznik (22.10.2010)

  22. #17
    Укротительница зверушек Аватар для Galla
    Регистрация
    24.12.2008
    Сообщений
    11,250
    Вес репутации
    205

    По умолчанию

    А фото какие замечательные! Николай, спасибо огромное!
    "Ведь мы - люди и основные цели у нас одни и те же: мы ищем счастья и не желаем страдать." Его Святейшество Далай-Лама

  23. Сказали спасибо Galla :

    skroznik (22.10.2010)

  24. #18
    Астронавигатор Аватар для Ястребок
    Регистрация
    24.12.2008
    Адрес
    Светлое Будущее
    Возраст
    35
    Сообщений
    5,384
    Вес репутации
    176

    По умолчанию

    Кайф, спасибо!
    Внимание! Рой метеоритов по касательной!

  25. Сказали спасибо Ястребок :

    skroznik (22.10.2010)

  26. #19
    Котовская морда Аватар для Cat36
    Регистрация
    16.01.2009
    Сообщений
    3,285
    Записей в дневнике
    4
    Вес репутации
    59

    По умолчанию

    Спасибо!

    Процент политозабоченных граждан всегда в разы ниже, чем это кажется на форумах (c) Observerr
    «Главная проблема цитат в Интернете в том, что люди сразу верят в их подлинность»В.И.Ленин.
    "Если Вам не нравится мусор под ногами, посмотрите в небо - там красиво" (с) мое

  27. Сказали спасибо Cat36 :

    skroznik (22.10.2010)

  28. #20
    КилоВаттник Аватар для Самогон
    Регистрация
    24.12.2008
    Сообщений
    14,915
    Записей в дневнике
    12
    Вес репутации
    334

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Tkachenko Посмотреть сообщение
    Ситуация страшная: 28% россиян считают, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли.
    Приехали.
    Часто разлив по сто семьдесят граммов на брата, даже не знаешь, куда на ночлег попадешь.
    Запомни сам, скажи другому, что честный труд - дорога к дому!
    Путин - Бог свидомых.

  29. #21
    ***** Аватар для BadGirl
    Регистрация
    27.09.2010
    Адрес
    Седьмое небо,самое пушистое облачко.
    Сообщений
    1,442
    Записей в дневнике
    1
    Вес репутации
    77

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Самогон Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от Tkachenko Посмотреть сообщение
    Ситуация страшная: 28% россиян считают, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли.
    Приехали.
    поколение пепси...чего хотите(((
    Лучше быть честным врагом, чем фальшивым другом.

  30. #22
    Одинокий воин Аватар для Bond
    Регистрация
    22.01.2009
    Адрес
    Львов
    Сообщений
    12,803
    Записей в дневнике
    6
    Вес репутации
    207

    По умолчанию

    Спасибо ! Очень мало людей сейчас смотрят на звезды. Все больше в гороскопы в "звездных" журналах...

  31. 2 Сказали спасибо Bond:

    BadGirl (26.10.2010), skroznik (27.10.2010)

  32. #23
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Европейская астрофизическая обсерватория в Чили
    Very Large Telescope

    Very Large Telescope (русск. Очень Большой Телескоп, сокр. VLT) — комплекс из 4 отдельных 8,2-метровых оптических телескопов (UT1-UT4): телескопы Анту (Antu), Куэен (Kueyen), Мелипал (Melipal), Йепун (Yepun) — и объединённых в одну систему, построенную и управляемую Европейской Южной Обсерваторией (European Southern Observatory — ESO) на Серро Параналь, на высоте 2635 м в Чили.



    На фото, видно сверкающее в лучах заходящего Солнца ограждение 8.2-метрового телескопа под названием Йепун. В тот же вечер на Йепуне - четвертом и последнем элементе системы Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории на горе Паранал (Чили) - были получены первые изображения неба. Йепун будет собирать свет, работая в одной связке с тремя другими 8.2-метровыми телескопами - Анту, Куэйен и Мелипал - и при этом вся система из четырех телескопов должна действовать как единый инструмент с диаметром зеркала 16.4 метра, то есть как крупнейший в мире оптический телескоп. Следующим важным этапом будет объединение света от двух телескопов в режиме интерферометра. Здание перед ограждением - это верхняя часть интерферометрической лаборатории, большая часть которой расположена под землей. Названия элементов Очень Большого Телескопа взяты из языка Мапуче. Первоначально слово Йепун переводилось как название яркой звезды Сириус, однако сейчас лингвисты склонны считать его названием Венеры или вечерней звезды.



    Слева направо представлены башни Yepun (ye-poon; Сириус), Antu (an-too; Солнце), Kueyen (qua-yen; Луна) и Melipal (me-li-pal; Южный Крест), изображенные на фоне ночного заката в Паранальской обсерватории на севере Чили. Эти четыре 8.2 метровых телескопа составляют Very Large Telescope (VLT) Европейской южной обсерватории. Астрономы и инженеры ESO планируют объединить потоки света от каждого устройства, достигнув эквивалентной апертуры в 16.4 м, получив на некоторое время самый боль-шой наземный телескоп, при этом отдельные компоненты могут работать независимо. Antu, Kueyen и Melipal уже провели первые наблюдения, Yepun предполагается открыть в 2001* г. Имена заимствованы из языка Мапуту.



    Этот восхитительный заход Луны Гордон Жиллет сфотографировал с помощью телеобъектива немного незадолго до восхода Солнца на залитой светом вершине 2635-метровой горы Сьерро Паранал на севере Чили. На фоне почти полной еще октябрьской Луны вырисовывается силуэты величественного комплекса телескопов Южно-Европейской обсерватории Паранал. Самые крупные слева направо видны купола четырех 8.2-метровых очень больших телескопов, известных как: Анту, Куэн, Йепун и скрытый за ним Мелипал. Знатоки обсерватории Паранал заметят также белые купола вспомогательных Панорамного Очень Большого телескопа далеко справа и небольшого телескопа. Такие интересные имена – Анту, Куэн, Йепун, Мелипал – были заимствованы из языка чилийской народности Мапуче и означают в переводе – Солнце, Луна, Вечерняя Звезда и Южный Крест соответственно.






    Почему направили мощный лазер на центр Галактики? Астрономы, работающие на Очень Большом телескопе в Чили, пытаются таким образом измерить искажения, вызываемые постоянно изменяющейся земной атмосферой. Постоянно получая изображение свечения возбужденных лазером атомов на большой высоте, которое выглядит как искусственная звезда, астрономы измеряют моментальные величины атмосферных искажений. Эта информация направляется на зеркало Очень Большого телескопа, которое слегка деформируется, чтобы уменьшить искажения. В этом случает Очень Большой телескоп наблюдал центр нашей Галактики, поэтому было необходимо измерить атмосферные искажения в этом направлении. Что касается воз-можности галактической войны, то беспокоиться не стоит: если смотреть из центра нашей Галактики, ничего необычного не будет обнаружено. Действительно, свет от этого мощного лазера будет виден вместе со светом нашего Солнца не ярче чем слабая, далекая звезда.



    Последний раз редактировалось skroznik; 05.09.2012 в 19:59.

  33. 3 Сказали спасибо skroznik:

    Galla (10.01.2011), I{OT (11.01.2011), tin fish (10.01.2011)

  34. #24
    Укротительница зверушек Аватар для Galla
    Регистрация
    24.12.2008
    Сообщений
    11,250
    Вес репутации
    205

    По умолчанию

    Николай, спасибо за ваши замечательно-познавательные темы.
    "Ведь мы - люди и основные цели у нас одни и те же: мы ищем счастья и не желаем страдать." Его Святейшество Далай-Лама

  35. Сказали спасибо Galla :

    skroznik (11.01.2011)

  36. #25
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Большой бинокулярный телескоп
    (Large Binocular Telescope, LBT)

    06.03.08

    Большой Бинокулярный Телескоп (Large Binocular Telescope, LBT) установлен на вершине Маунт Грэхэм в американском штате Аризона. Он представляет собой систему из двух идентичных телескопов апертурой 8,4 м каждый, расположенных на общей монтировке и имеющих общий фокус.



    По количеству собираемого света бинокулярный телескоп идентичен «одиночному» инструменту апертурой 11,8 м. Разрешающая способность – за счет разнесения в пространстве оптических осей обеих «половинок» телескопа – еще выше; по этому показателю LBT сопоставим с одиночным телескопом апертурой 22,8 м. Телескоп сделан короткофокусным (относительное отверстие 1,142) для уменьшения габаритов монтировки и повышения ее жесткости.





    Азимутальная монтировка телескопа была установлена в новой обсерватории в 2002 году, в 2003 году было готово первое главное зеркало. Второе было установлено на LBT в 2005 году.

    В «монокулярном» режиме телескоп LBT впервые заработал в 2004 году.
    _____________________________________________________________

    С помощью уникального астрономического инструмента впервые получены снимки космических объектов.

    На первых снимках, полученных с помощью Большого Бинокулярного Телескопа (Large Binocular Telescope, LBT), запечатлена галактика NGC 2770 в различных областях спектра. Расстояние до галактики в настоящее время оценивается в 102 млн. световых лет.

    К настоящему времени представлены три первых снимка галактики, каждый из которых выполнен в условных цветах, соответствующих разным диапазонам электромагнитного излучения.







    Изображение NGC 2770, полученное LBT 11 и 12 января 2008 года. Показаны ультрафиолетовый, зеленый и красный каналы, позволяющие выделить горячие, нормальные и "холодные" звезды.

  37. 2 Сказали спасибо skroznik:

    Galla (11.01.2011), I{OT (11.01.2011)

  38. #26
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Рентгеновский космический телескоп ЧАНДРА




    Выведенная на орбиту в 1999 году космическая обсерватория "Чандра" имеет длинну 13,8 метра и весит 4 620 кг. Длина двух ее солнечных панелей составляет около 20 метров. На "Чандре" установлен мощнейший рентгеновский телескоп, разрещающую способность которого можно сравнить с возможностью человеческого глаза видеть автомобильный стоп-сигнал на расстоянии 20 км.

    Зеркала телескопа: рентгеновская астрономия долго не могла стать телескoпической из-за осoбых свойств отражения рентгеновских фотонов, которые в большинстве случаев благодаря своей большой энергии не отражаются от пoверхности зеркала, а проникают в его толщу. И только лучи, падающие под очень малыми углами, почти скользящие вдоль поверхности зеркала, могут от него отразиться. Поэтому зеркала, способные сфокусировать потоки рентгеновских частиц, совершенно не похожи на знакомые всем «тарелки» оптических зеркал. Они называются "зеркалами косого падения" и напоминают трубу, слегка сужающуюся к одному концу. Собственно, это два зеркала с разной формой поверхности, расположенные на одной оптической оси друг за другом. Дело в том, что зеркало в форме параболоида, попрocтy не способно создать в фокальной плоскости никакого изображения, потому что лишь луч, идущий точно по оптической оси и попадающий точно в центр фокальной плоскoсти, дает изображение в виде точки. Лучи, проходящие вне этой оси, строят кольцо с центром на оптической оси. Чтобы получить точечное изображение в фокальной плоскости, за параболическим ставят гиперболическое зеркало, корректирующее первое. Сначала луч отражается от параболического зеркала, затем - от гиперболического и лишь после этого создает изображение в нoвой, фокальной плoскости. Использование в астрономии зеркал косого падения предложили в 1960 году американские ученые Рикардо Джаккони и Бруно Росси. Рентгеновский телескоп "Чандра" состоит из двух наборов зеркал косого падения - четырех параболических, вставленных друг в друга, и четырех - гиперболических, установленных таким же образом. Подобная конструкция необходима для увеличения собирающей пoверхности телескoпа. Зеркала имеют длину 80 см, диаметры их составляют от 0,6 до 1,2 метра. Отполированы они были с высочайшей точностью, так как любая неровность в 10 ангстрем (одна миллиардная доля метра) будет аналoгична вершине для рентгеновского излучения с длиной волны 2 ангстрема и может вызвать его отклонение с нужнoго пути. Для того чтобы при формировании зеркал обеспечить необходимый уровень точности, было создано новое специальное калибровочное оборудование. Вместо золота для покрытия зеркал был использован иридий, отражательная способность которого несравнимо выше. Затем зеркала были собраны вместе и сцентрированы с высочайшей точностью (1,3 микрометра, или 1/50 толщины человеческого волоса). Благодаря высокoму качеству зеркала способны сконцентрировать более пoловины фотонов, исходящих от точечного источника в круге радиусом в половину секунды дуги, что и делает телескоп максимально чувствительным.







    Устройство обсерватории: Обсерватория "Чандра" состоит из 3 основных частей: рентгеновского телескопа, научных инструментов и космического аппарата, обеспечивающего доставку телескопа на орбиту. Инструментальный модуль позволяет перемещать инструменты как в фокальную плоскость телескопа, так и обратно. Кроме того, модуль содержит электронику, контролирующую работу инструментов. Большое внимание уделено системе теплового контроля, обеспечивающей температурный контроль на всей обсерватории и особенно вблизи рентгеновских зеркал, так как даже незначительные изменения температуры могут повлечь за собой изменение фокуса зеркал и ухудшение качества изображений. Бортовой компьютер станции с программой наблюдения хранит собираемую информацию, которая регулярно передается на Землю во время сеансов связи.

    Инструменты "Чандры": Камера высокого разрешения "Чандры" (HRS) имеет широкое поле зрения и высокое угловое разрешение. Она способна "построить" изображения столь высокого качества, что на них можно разглядеть детали размером меньше половины секунды дуги. Кроме того, камера может зарегистрировать время прибытия каждого рентгеновского луча с интервалом в 16 микросекунд, что крайне важно для изучения коллапсирующих объектов. Спектрометр (ACIS), формирующий изображения, может одновременно строить изображение и измерять энергию каждого пришедшего луча. Это позволит астрофизикам получить изображения одного и того же объекта в линиях отдельных химических элементов и сравнивать их затем между собой. Этот прибор очень удобен для изучения температурных колебаний внутри таких источников рентгеновского изучения, как огромные облака горячего газа в межгалактическом пространстве, или изменения химического состава в облаках, оставшихся от взрывов сверхновых. Таким образом, эти две камеры строят изображение источника и сообщают всю информацию о приходящих рентгеновских лучах. Чтобы лучше понять Вселенную, астрономам, помимо изображений, крайне необходимы также и спектры. Для получения спектроскопии высокого разрешения на борту "Чандры" используются низко- и высокоэнергетичные спектрометры высокого разрешения. Чтобы достичь приемлемого для астрономов спектрального разрешения, используются специальные передающие решетки, изменяющие направление пришедших рентгеновских лучей, в соответствии с их энергиями, точно так же, как призмы и решетки в оптических спектрографах разделяют свет по цветам. Решетки покрывают область энергий в диапазоне от 0,07 до 10 КэВ. Высокое качество решеток позволяет обнаружить различие между энергиями в 1000 и 1001 КэВ. Одна из вышеописанных камер определяет положения разделенных рентгеновских лучей, давая возможность оценить их энергии. Столь высокое разрешение позволяет обнаруживать и более слабые линии спектра, чем те, что были известны до сих пор, и представить новые средства для определения температуры, степени ионизации, плотности, химического содержания и движения вещества в рентгеновских источниках.






  39. Сказали спасибо skroznik :

    I{OT (11.01.2011)

  40. #27
    ***** Аватар для I{OT
    Регистрация
    22.08.2010
    Адрес
    Северная Пальмира
    Возраст
    57
    Сообщений
    6,206
    Записей в дневнике
    9
    Вес репутации
    208

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Tkachenko Посмотреть сообщение
    Легенда Человечества телескоп Хаббл.
    20 лет на орбите


    Очень интересно и познавательно, спасибо.
    И позволю себе предложить:
    Фото далекого космоса, сделанные телескопом Хаббл
    Предлагаем взглянуть на лучшие снимки, полученные при помощи орбитального телескопа «Хаббл».


    Крабовидная туманность в созвездии Тельца. Эта туманность образовалась в результате взрыва сверхновой звезды.
    и еще, всего 30 фотографий

  41. Сказали спасибо I{OT :

    skroznik (11.01.2011)

  42. #28
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от I{OT Посмотреть сообщение





  43. #29
    ***** Аватар для I{OT
    Регистрация
    22.08.2010
    Адрес
    Северная Пальмира
    Возраст
    57
    Сообщений
    6,206
    Записей в дневнике
    9
    Вес репутации
    208

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Tkachenko Посмотреть сообщение
    22. Триплет галактик Arp 274. В эту систему входят две спиральные галактики и одна неправильной формы. Объект находится в созвездии Девы.

  44. #30
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    ОБСЕРВАТОРИЯ "ИНТЕГРАЛ"


    17 октября 2002 года с космодрома "Байконур" ракета-носитель "Протон" вывела на околоземную орбиту международную космическую обсерваторию "Интеграл" с аппаратурой, позволяющей наблюдать Вселенную в жестких рентгеновских и гамма-излучениях. За годы работы обсерватория обнаружила множество космических объектов с неизвестными ранее свойствами, скрытых от наблюдения в видимом диапазоне. Может показаться удивительным, как много интереснейших событий и явлений, происходящих во Вселенной, остаются от нас скрытыми. Человеческой глаз способен видеть электромагнитное излучение лишь очень узкого, оптического диапазона. А Вселенная излучает в широком спектре, в диапазоне от радиоволн длиной порядка сотен метров до экстремальных рентгеновского и гамма-излучений с длиной волны до 10^{-17} метра.





    Чем меньше длина волны, тем больше энергия фотонов - ее изменение по всему спектру составляет почти 20 порядков величины. "Невидимое" излучение Вселенной стало доступно для наблюдений совсем недавно, около пятидесяти лет назад, с появлением мощных радиотелескопов и специализированных космических рентгеновских и гамма-обсерваторий. Сейчас на околоземных орбитах находится несколько таких космических аппаратов, в их числе - обсерватория "Интеграл". Ее название - аббревиатура английского наименования INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (Международная астрофизическая лаборатория гамма-лучей). Основные телескопы обсерватории предназначены для наблюдения за космическими источниками жесткого рентгеновского и гамма-излучения в диапазоне энергий от 15 кэВ до 10 МэВ.

    Обсерватория впервые позволила детально исследовать ту Вселенную, которая ранее была скрыта от наблюдателей. Даже дважды скрыта: помимо того, что фотоны с такими энергиями недоступны человеческому глазу, в космосе есть источники излучения, "спрятанные" за окружающей их плотной газопылевой оболочкой. Фотоны более низких энергий практически полностью поглощаются в ее толще, поэтому телескопы, работающие в оптическом, ультрафиолетовом и даже мягком рентгеновском диапазонах (до 10 - 20 кэВ), просто не могли видеть подобные объекты. Фотоны более высоких энергий беспрепятственно проходят сквозь пыль и газ, открывая новые подробности Вселенной.

    [IGAUCHE]http://s43.radikal.ru/i102/1101/b5/6d9dc0b63ef2.jpg[/IGAUCHE] Схема построения изображения телескопом IBIS (1) с кодирующей маской. На картинке изображена упрощенная схема его работы. Кодирующая маска (a) из непрозрачных для рентгеновского и гамма-излучения элементов закрывает поле зрения телескопа (2). На детекторе (b) отпечатывается тень маски, созданная излучением гамма-источников, расположенных в поле зрения телескопа (c). На рисунке (3) показано наложение теней от маски на детектор в случае, когда источников два.

    Увидеть "скрытую Вселенную" непросто. Энергия рентгеновских и гамма-фотонов очень велика, и использовать классические телескопы-рефлекторы для их наблюдения почти невозможно: чтобы гамма-фотоны отразились от поверхности зеркала, а не поглотились им, угол падения должен быть чрезвычайно малым. Даже в мягком рентгеновском диапазоне приходится "вытягивать" зеркало, превращая его фактически в трубу и тем самым уменьшая поле зрения телескопа. Для наблюдения высокоэнергичных фотонов используется другой метод - кодирующих, или теневых, масок (такие телескопы также называют телескопами с кодированной апертурой). Устроены они следующим образом: над позиционно-чувствительным детектором фотонов устанавливается непрозрачная (например, вольфрамовая) пластина с прорезанными в определенном порядке отверстиями. Это и есть маска. Когда на телескоп падает поток фотонов, маска отбрасывает тень и на детекторе образуется своеобразный узор засвеченных и темных участков. По этому узору можно восстановить изображение неба в соответствующем диапазоне энергий.

    Основные телескопы "Интеграла" имеют большие поля зрения - 30 на 30 градусов, что позволяет одновременно следить за достаточно обширным участком неба. Обсерватория обращается вокруг Земли по уникальной орбите c периодом трое суток, с начальной высотой перигея около 9 000 и высотой апогея 154 000 км. Необычно высокий перигей потребовался для того, чтобы минимизировать пребывание аппарата в зоне радиационных поясов Земли, где могут быть повреждены уникальные приборы обсерватории и где эффективные наблюдения в любом случае невозможны. "Интегрирование" Вселенной началось в конце 2002 года, когда обсерватория была выведена на орбиту ракетой-носителем "Протон" с разгонным блоком ДМ. В обмен за запуск российские ученые получили приоритетные права на четверть наблюдательного времени приборов обсерватории. Данные "Интеграла" не принадлежат какой-либо отдельной группе - любой российский исследователь может подать заявку на наблюдение интересующего его объекта и, если она будет одобрена Международным программным комитетом, получить данные для анализа и публикации результатов. Данные поступают на Землю непрерывно через две приемные антенны, находящиеся на территории США и Бельгии. В России работа с информацией обсерватории происходит через Российский центр научных данных обсерватории "Интеграл", организованный в Институте косм. исследований Российской академии наук.

    Звезды, прячущие сами себя


    Источниками жесткого излучения в нашей Галактике, как правило, служат рентгеновские двойные системы, состоящие из двух звезд - обычной оптической и релятивистской рентгеновской. Последняя (нейтронная звезда или черная дыра) имеет очень малые размеры (порядка 10 километров) при массе, сравнимой с массой Солнца или превышающей ее. Как следствие, она создает вокруг себя сильнейшее гравитационное поле. Под его воздействием вещество с оптической звезды перетекает на поверхность звезды-компаньона (этот процесс называется аккрецией), разогревается до десятков и сотен миллионов градусов и начинает активно излучать рентгеновские фотоны. За время существования рентгеновской астрономии было обнаружено более сотни таких источников. Наблюдения обсерватории "Интеграл" привели к открытию множества новых источников, позволив почти удвоить этот список. Важно, что это увеличение было не просто количественным, но и качественным - были обнаружены группы источников с неизвестными ранее свойствами.

    Одним из таких результатов стало открытие обсерваторией жестких рентгеновских источников, названных "сильнопоглощенными". Первый такой источник, IGR J16318-4848, был обнаружен вскоре после запуска "Интеграла", а в настоящее время подобных источников известно уже более десятка. Они привлекли внимание тем, что яркость их излучения резко, примерно на три порядка, падала на энергиях ниже 20 кэВ. По форме спектра можно было заключить, что излучение в более мягком диапазоне поглощается газом или пылью, причем степень поглощения очень высока. Дальнейшие исследования обнаруженных источников позволили предположить, что наблюдаются системы, состоящие из нейтронной и оптической звезды (гиганта или сверхгиганта) с мощным звездным ветром - истекающим с поверхности звезды газом. Этот газ "окутывает" двойную систему и питает нейтронную звезду, однако он же не пропускает фотоны низких энергий, возникающие при аккреции.

    Массивные звезды, входящие в состав таких систем, сравнительно молоды, они образовались не более 10 миллионов лет назад. А значит, и сами системы, называемые массивными рентгеновскими двойными, не могут быть старше. В нашей Галактике молодые массивные звезды наблюдаются в основном в спиральных рукавах, где до сих пор продолжается процесс звездообразования. Исследования обсерватории "Интеграл" подтвердили, что массивные рентгеновские двойные также сосредоточены преимущественно в областях неба, соответствующих спиральным рукавам Галактики.

    Другая интересная группа источников, выявленная обсерваторией "Интеграл", - так называемые быстрые рентгеновские транзиенты. Это источники рентгеновского излучения, вспыхивающие на небе лишь на очень короткое время - на несколько часов. Иногда такие вспышки происходят регулярно, иногда - всего лишь один раз за всю историю наблюдений. Оптические компоненты в системах, соответствующих этим транзиентам, были идентифицированы со сверхгигантами раннего спектрального класса (OB). До этого открытия обсервато рии "Интеграл" в Галактике было известно всего несколько источников, входящих в двойную систему с OB-сверхгигантом, и все эти источники излучали в рентгеновских лучах более или менее постоянно. В их число входят известнейший источник Лебедь X-1, в котором, как предполагают, скрывается черная дыра, а также рентгеновские пульсары Паруса X-1 и Центавр X-3. Столь малое число рентгенов -ских источников этого типа вызывало удивление, так как, согласно расчетам эволюции звезд, систем, содержащих OB-сверхгигант и релятивистскую звезду, в Галактике должно быть в сотни тысяч раз больше. Наблюдения "Интеграла" показали, что подобные системы обычно имеют плотность потока ниже уровня чувствительности современных широкоугольных телескопов, становясь яркими рентгеновскими источниками на очень короткое время. Если это действительно так, число известных рентгеновских источников этого типа может со временем сильно увеличиться.

    Сложность в наблюдении быстрых транзиентов состоит в том, что их вспышки сложно "поймать", так как невозможно предсказать, когда и где они произойдут. Пока не существует и модели, которая бы объясняла механизм такой вспышки. Непонятным представляется временной масштаб: если предположить, что вещество звездного ветра захватывается на определенном расстоянии от компактного объекта его гравитацией, а дальше происходит сферически-симметричная аккреция (то есть вещество падает на компактный объект равномерно со всех сторон), вспышка должна продолжаться не более часа. Возможно, здесь действует другой механизм: падающее вещество обладает слишком большим угловым моментом и сферически-симметричная аккреция оказывается невозможной. Тогда вблизи компактного объекта формируется диск из вещества звездного ветра, где в течение достаточно долгого времени (около года) копится вещество. Затем оно быстро аккрецирует, что и сопровождается рентгеновской вспышкой. Будущие наблюдения, не только "Интеграла", но и других обсерваторий, позволят прояснить механизм, который приводит к появлению на рентгеновском небе быстрых транзиентов.

    Рентгеновский хребет Галактики

    Яркие рентгеновские двойные, о которых мы говорили выше, обеспечивают около 95 процентов потока излучения Галактики в этом диапазоне, хотя их в целом не так уж много - не более нескольких сотен. Кроме них в Галактике наблюдается гораздо более слабое фоновое рентгеновское излучение. Если посмотреть в рентгеновских лучах на Млечный Путь со стороны Земли, мы увидим узкую сплошную полосу этого излучения, протянувшуюся от одного края галактического диска к другому с характерным утолщением вблизи центра Галактики и заметным возрастанием яркости. Наблюдаемая структура называется галактическим риджем, от английского - ridge (хребет). Природа этого излучения оставалась неизвестной более 30 лет - с того момента, как оно было открыто. Высказывались гипотезы, согласно которым источником фонового излучения мог быть горячий газ, достаточно сильно распределенный по галактическому диску. Но, если газ разогреть до температуры (приблизительно 100 миллионов градусов), при которой он начинает излучать в рентгеновском диапазоне, энергия частиц газа окажется достаточной для того, чтобы они покинули Галактику, преодолев ее гравитационное притяжение. Не ясен и источник такого газа - он мог бы быть выброшен или разогрет ударными волнами при взрывах сверхновых звезд, но тогда такие взрывы должны происходить намного чаще, чем наблюдается сейчас и следует из теории эволюции звезд.

    Другая, более правдоподобная гипотеза связывает наблюдаемое фоновое излучение с процессами взаимодействия космических лучей в Галактике с межзвездным газом и светом (оптическими фотонами) обычных звезд. К сожалению, плотность галактических космических лучей тех энергий, которые необходимы для формирования жесткого диффузного рентгеновского излучения, известна плохо, так что надежных расчетов здесь пока провести не удается. Как альтернатива этим гипотезам было высказано предположение о том, что галактический рентгеновский фон является результатом совокупного излучения большого числа слабых неразрешенных объектов. Существующие телескопы пока не обладают чувствительностью, необходимой для того, чтобы различить подобные объекты. Поэтому для проверки этой гипотезы пришлось идти другим путем - анализировать особенности спектра и распределения интенсивности рентгеновского излучения риджа по данным наблюдений обсерватории "Интеграл" (а именно - телескопа IBIS). За четыре года работы, благодаря широкому полю зрения телескопа, удалось собрать большое количество фотонов от рентгеновского фона Галактики, отделив слабое излучение галактического риджа от излучения ярких точечных источников.

    По данным телескопа IBIS были построены карта распределения жесткого рентгеновского излучения и его спектр. Оказалось, что распределение яркости фонового излучения Галактики в рентгеновских лучах не соответствует распределению яркости в гамма-диапазоне. Гамма-излучение Галактики возникает в результате взаимодействия космических лучей с межзвездной средой. Следовательно, можно практически исключить гипотезу о диффузной природе фонового рентгеновского излучения Галактики. С другой стороны, рентгеновское изображение очень хорошо совпало с распределением плотности звездной массы, установленной по инфракрасному излучению Галактики. Последнее создается обыкновенными звездами вроде Солнца, которых в Галактике порядка 100 миллиардов. Естественно предположить, что основным источником фонового рентгеновского излучения также должны быть слабые компактные источники - звезды. Полученный из наблюдений коэффициент, связывающий светимость звездного населения Галактики в жестком рентгеновском диапазоне (17 - 60 кэВ) с его массой, совпал с подобным коэффициентом для звездного населения в окрестностях Солнца. А рядом с Солнечной системой основными источниками жесткого рентгеновского излучения являются аккрецирующие белые карлики.

    Белые карлики - это остатки погибших звезд. По сравнению с обычными звездами они очень малы - имеют размер в 100 раз меньший, чем Солнце, при массе, сравнимой с массой Солнца. Благодаря сильному гравитационному полю белый карлик, входящий в тесную двойную систему (называемую катаклизмической переменной), мало-помалу "обдирает" вещество со звезды-компаньона. Падающее вещество разогревается до высоких температур и порождает рентгеновское излучение. Этот механизм похож на описанный выше механизм излучения рентгеновских двойных, отличаясь главным образом уровнем светимости (меньше на несколько порядков) и характеристиками спектра формирующегося рентгеновского излучения. Максимальная температура, которой способна достичь плазма, падающая на поверхность белого карлика, хотя и зависит от его массы и радиуса, в целом не превышает примерно 100 миллионов градусов. Соответственно не может быть много большей и энергия фотонов, излучаемых такой плазмой. Поэтому если рентгеновский фон Галактики рождается белыми карликами, то его спектр должен обрываться на энергиях примерно 20 кэВ. И телескоп IBIS действительно обнаружил резкое ослабление фонового излучения на высоких энергиях (выше 60 кэВ).

    По результатам, полученным обсерваторией, можно оценить и число белых карликов в Галактике - несколько миллионов. Именно такое количество очень слабых источников необходимо для того, чтобы получить наблюдаемую интенсивность излучения хребта Галактики. Дальнейшие наблюдения, возможно, позволят увидеть и отдельные источники, однако для современных телескопов эта задача находится на пределе их возможностей.

    Автор материала: О. ЗАКУТНЯЯ
    (Институт космических исследований РАН)

    Комплекс научной аппаратуры обсерватории "Интеграл" включает четыре прибора. Прежде всего, это гамма-телескоп IBIS, предназначенный для получения изображений неба с высоким (12 минут дуги) угловым разрешением в диапазоне энергий от 15 кэВ до 10 МэВ. С помощью IBIS можно также исследовать спектры космических источников с умеренным энергетическим разрешением. Для работы на энергиях ниже 200 кэВ в телескопе используется уникальный детектор, состоящий из 16 384 полупроводниковых элементов из кадмий-теллурита. Кроме IBIS на борту находятся: гамма-спектрометр SPI, состоящий из 19 криогенных германиевых детекторов, - для сверхтонкой спектроскопии космических ядерных гамма-линий и линии аннигиляции электрон-позитронных пар; монитор рентгеновских лучей JEM-X - для работы в стандартном диапазоне от 3 до 35 кэВ и оптический монитор OMC.

  45. Сказали спасибо skroznik :

    I{OT (12.01.2011)

  46. #31
    ***** Аватар для I{OT
    Регистрация
    22.08.2010
    Адрес
    Северная Пальмира
    Возраст
    57
    Сообщений
    6,206
    Записей в дневнике
    9
    Вес репутации
    208

    По умолчанию


    31 января 1966 г. на космодроме Байконур состоялся запуск советской автоматической межпланетной станции «Луна 9». Это был первый в мире космический корабль, совершивший 3 февраля мягкую посадку на поверхности Луны и передавший ее панорамное изображение на Землю.

    Станция прилунилась на границе Океана Бурь, северо-восточнее кратера Кавальери. Через 4 минуты 10 секунд после посадки начался первый сеанс радиосвязи Луна — Земля. С лунной лабораторией станции было проведено семь сеансов связи продолжительностью более 8 часов. Радиосигналы принесли на Землю материалы большой научной ценности — панорамное изображение лунного микрорельефа. На некоторых участках панорамы можно было различить детали размером 1—2 миллиметра—в миллион раз более мелкие, чем на лучших фотографиях Луны, заснятых земными обсерваториями. Миссия «Луны 9» завершилась 6 февраля, когда вышли из строя ее блоки энергопитания.

    «Луна 9» на четыре месяца опередила первый американский автоматический космический аппарат «Сервейер 1» (U.S. Surveyor 1), который был запущен 30 мая 1966 г. и совершил мягкую посадку в районе Океана бурь на Луне 2 июня.
    www.voanews.com

  47. 2 Сказали спасибо I{OT:

    skroznik (31.01.2011), Самогон (01.02.2011)

  48. #32
    Кот, гуляющий сам по себе Аватар для skroznik
    Регистрация
    14.03.2009
    Адрес
    Российская империя
    Сообщений
    7,681
    Вес репутации
    135

    По умолчанию

    "Луна-9"... Всего месяца полтора не дожил Сергей Павлович до важнейшего для себя события - впервые увидеть поверхность Луны... "Луна твердая" - так написал он на бумагах, где его советники вели спор о том как выглядит поверхность Луны...
    Ему бы еще годика три пожить - точно мы были бы на Луне - уж первый облет Луны точно был бы за нами...

  49. Сказали спасибо skroznik :

    I{OT (04.02.2011)

  50. #33
    ***** Аватар для I{OT
    Регистрация
    22.08.2010
    Адрес
    Северная Пальмира
    Возраст
    57
    Сообщений
    6,206
    Записей в дневнике
    9
    Вес репутации
    208

    По умолчанию

    «Русский Hubble» готовят к запуску



    Российские астрофизики готовят к скорому запуску уникальную орбитальную обсерваторию. Космический телескоп «Радиоастрон» фактически не имеет аналогов в мире.

    «Радиоастрон» представляет собой космический радиотелескоп с диаметром антенны 10 м, рассчитанный для работы на высокоэллиптической орбите с апогеем 350 тыс. км, перигеем — 50 тыс. километров. Он будет работать совместно с наземной сетью радиотелескопов, образуя интерферометрическую систему, позволяющую получать изображения космических радиоизлучающих объектов с разрешением на порядок большим, чем у наземных радиоинтерферометров, и на два порядка большим, чем у орбитальных рентгеновских и гамма-телескопов.

    «Среди существующих космических телескопов аналогов „Радиоастрону“ нет. По угловому разрешению ему не будет равных даже в отдаленном будущем», — рассказал старший научный сотрудник Астрокосмического центра ФИАН кандидат технических наук Михаил Архипов.

    Технически «Радиоастрон» сопоставим с орбитальной обсерваторией Hubble, которая работает в оптическом диапазоне. Однако по характеристикам российский телескоп ближе не к аппарату NASA, а к японским: уже работающему HALCA, диаметром 8 м, и строящемуся Astro-G, диаметром 9 метров. «Радиоастрон» трудно сравнивать с европейскими космическими обсерваториями. Так как они обладают превосходящей точностью, но при этом предназначены для работы на другой орбите, в точке гравитационного равновесия между Солнцем и Землей, — так называемой точке Лагранжа — поэтому обладают своими особенностями, в частности, оснащены более мощными криогенными системами. Это станции совершенно другого класса.

    В настоящее время в Астрокосмическом центре ФИАН проводятся последние проверки научной аппаратуры и стыковка с электронным комплексом космического аппарата. Согласно плану, запуск «Радиоастрона» должен состояться в мае 2011 года.






  51. Сказали спасибо I{OT :

    Самогон (04.02.2011)

Страница 1 из 5 123 ... ПоследняяПоследняя

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •