?

Log in

No account? Create an account

zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Самый далекий плоский снеговик
zelenyikot


На расстоянии почти семи миллиардов километров, во тьме и холоде вокруг Солнца вращается один из тысяч кусков льда, пыли и углеводородов — объект пояса Койпера 2014 MU69 или Ultima Thule. До 2014 года о его существовании вообще никто не знал, а в первые дни 2019 года он удостоен особого внимания, поскольку мимо него на близком расстоянии пролетел сделанный человеческими руками космический аппарат New Horizons, и сейчас он передает фотографии и научные данные на далекую теплую январскую Землю.

Межпланетный зонд New Horizons запустили с Земли в начале 2006 года для изучения самой далекой планеты Солнечной системы — Плутона. Всего через полгода после старта космического аппарата Плутон утратил гордое звание планеты, и оказался в числе нескольких карликовых планет вместе с Церерой, Эридой, Хаумеа и Макемаке. В феврале 2007 года New Horizons совершил гравитационный маневр у Юпитера благодаря чему увеличил свою скорость и стал уже межзвездным зондом, превысив скорость покидания Солнечной системы. Теперь к Солнцу он уже не вернется, и обречен на вечное неторопливое блуждание меж звезд, хотя и на преодоление пределов Солнечной системы у него уйдут тысячи лет.

14 июля 2015 года New Horizons пронесся мимо Плутона и выполнил научные задачи, для которых создавался. Напряженная работа всех его научных приборов велась во время сближения, примерно в течение 24 часов. Чтобы передать все собранные результаты с расстояния 5 миллиардов километров понадобилось еще два года.



А что потом?

Космический аппарат сохранял работоспособность, питаемый радиоизотопным термоэлектрическим генератором со смесью американского и российского плутония-238. Устойчивая связь с ним поддерживалась, хотя и скорость передачи данных постепенно падала, из-за увеличения расстояния. В баках оставалось немного гидразина для совершения небольшой коррекции траектории. То есть можно продолжать исследовать, но нечего.

На Плутоне Солнечная система не заканчивается. Эта карликовая планета вращается в поясе Эджворта-Койпера — скопление малых космических тел, преимущественно ледяного состава, которые вращаются вокруг Солнца на круговых или слабоэллиптических орбитах за орбитой Нептуна. За поясом Койпера летают космические тела рассеянного диска — еще более удаленные объекты, с сильно вытянутыми орбитами. А за рассеянным диском в десятках миллиардов километров от Солнца — Облако Оорта — гипотетическе скопление ледяных тел, откуда прилетают долгопериодические кометы. Все эти тела — свидетели формирования Солнечной системы, выброшенные на ее задворки еще в процессе формирования планет, и летающие практически без изменений с той поры.

Учитывая возможности New Horizons, ему подыскивали вторичные цели еще до встречи с Плутоном. Для этого сканировали космическим телескопом Hubble области неба, где зонду предстоит пролетать в будущем. Так удалось обнаружить несколько подходящих объектов пояса Койпера. Каждый из них требовал включения двигателей New Horizons для изменения траектории. Был даже вариант успеть посетить два объекта, но отдали предпочтение одному 2014 MU69, достижение которого было более надежным исходя из запасов топлива и возможностей коррекции.



2014 MU69 летает на слабовытянутой орбите на расстоянии 42-46 астрономических единиц или 6,3-6,9 млрд км от Солнца. Размер около 30 км в поперечнике, и с Земли даже самых больших телескопов Земли недостаточно чтобы разглядеть что-то кроме точки и ее цвета.

Но еще за полтора года до встречи с 2014 MU69, названным Ultima Thule, ученым удалось предугадать его форму и нарисовать много картинок для прессы, и некоторые значительно совпали с увиденным вблизи обликом.



Определить спаренную форму Ultima Thule удалось при помощи астрономического метода, который используют для определения размера и формы пролетающих мимо Земли астероидов. Причем он настолько прост, что доступен даже астрономам-любителям с небольшими телескопами. Это так называемый метод покрытия или транзитный, когда наблюдения ведутся не за астероидом, а за звездой, на фоне которой он пролетает.



Определив траекторию Ultima Thule при помощи наблюдений космических телескопов Hubble и Gaia, ученые рассчитали предстоящее покрытие звезды, которое было видно из Аргентины. В нужное время выставили в поле несколько десятков небольших телескопов, которые направили на эту звезду. Из-за разницы положения и угла обзора телескопы увидели перекрытие звезды пролетающим за шесть миллиардов километров космическим телом с небольшим отклонением, которое и позволило увидеть размер и форму Ultima Thule.



Метод показал удивительную точность, несмотря на такое расстояние и простоту использованной техники. Хотя оставался вопрос одно ли это тело или два отдельных фрагмента тесно вращаются вокруг общего центра масс.

И предсказанный одним телескопом спутник, не подтвердился.

После определения размера и формы ученым оставалось только ждать конца 2018 года, когда камеры New Horizons смогут превзойти возможности наземных телескопов.

Первые наблюдения Ultima Thule с космического аппарата провели еще в августе, но увидеть что-то больше пикселя получилось только в декабре.


Наблюдения привели в замешательство: хотя была очевидна неравномерная форма космического тела, съемка не показала колебаний яркости, что ожидалось из-за осевого вращения.

Только сближение показало, что дело в положении Ultima Thule относительно космического аппарата. Траектория полета New Horizons оказалась близка к оси вращения космического тела, т.е. аппарат приближался со стороны полюса. В такой проекции действительно видимая площадь тела практически не меняется.



Активная работа всех приборов во время пролета длилась 72 часа, сближение проходило на расстоянии 3500 км (в четыре раза ближе чем над Плутоном) на относительной скорости 14,1 км/с. Ближе подлетать не стали из опасений, что у Ultima Thule окажутся пылевые кольца. Теперь требуется время на передачу всех собранных данных. Скорость связи с New Horizons около 1 кб/с поэтому каждое даже черно-белое фото передается несколько часов. NASA организовало несколько пресс-конференций подряд в посленовогодние дни, чтобы делиться самой свежей информацией. В январе примерно на неделю вся связь с New Horizons прекращена из-за того, что между космическим аппаратом и Землей проходило Солнце.

Первые близкие кадры показали, что двойное ядро Ultima Thule поразительно напоминает сдвоенную форму многих комет, которые наблюдались с Земли или космическими аппаратами.



Больше половины всех осмотренных комет оказались в форме кегли или чего-то подобного. Ученые примерно представляют как из кучи кусков льда формируется сдвоенное тело. Примерно рассчитали даже скорость «стыковки» двух ядер — около 80 см/с. Правда пока не объяснили причины такой популярности двойной структуры у комет.

Также ученые NASA разделяют сдвоенные тела (двудольные), вроде кометы Галлея, и контактные двойные (контактные бинарные), вроде 2014 MU69 или 67P/Чурюмова-Герасименко. Разница в прочности связи между двумя частями.



Двойные системы — это объекты состоящие из двух тел, как, например карликовая планета Плутон и Харон. С некоторой натяжкой, двойной (бинарной) системой могут считаться и Земля с Луной. Контактная бинарная система формируется когда две части, вращающиеся вокруг одного центра масс, по какой-то причине теряют энергию, сближаются с касаются друг-друга на небольшой скорости, формируя общую связь.



Ледяным телам такое слияние более доступно чем каменным, хотя и астероиды встречаются. При упрочнении связи получается уже одно космическое тело, имеющее две выделяющиеся доли.



Состав Ultima Thule практически кометный — ледяное тело с высоким содержанием органических соединений и примесью пыли. Поэтому сходство с кометами не удивительно. Теперь говорят о том, что пояс Койпера должен состоять в основной массе из таких двойных тел, разделенных или слившихся, хотя проверить эту гипотезу удастся не скоро.



Коричневый цвет Ultima Thule — тоже характерен для таких удаленных тел. Тот же Плутон довольно пятнистый, причем коричневые участки — самые древние на карликовой планете, что в очередной раз подтверждает древность 2014 MU69. Предполагается, что светлые пятна на Ultima Thule — это древние кратеры, которые затянулись из-за пластичности льда. Причина коричневого цвета поверхности — органические соединения, толины, которые формируются из метана под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения.

Когда пролет состоялся, и на Ultima Thule удалось взглянуть с обратной стороны открылась новая сенсация - объект оказался состоящим из двух плоских половинок, а не сфероидов, как предполагали ранее. Наблюдение на фоне звезд и построенные модели показали, что все прежние гипотезы формирования этого космического тела можно отбросить и искать новые.





Возможности встретить еще один объект дальше Ultima Thule не исключается, но пока подходящих кандидатов не нашли. Немного горючего в баках осталось и после недавнего пролета, так что надежда есть, хотя более вероятны просто удаленные наблюдения.

Дальнейшее будущее New Horizons — покидание нашей Солнечной системы, и передача данных, до окончательной деградации термопар РИТЭГа через несколько лет. Хотя он стал самым быстрым из стартующих с Земли космических аппаратов, его скорость уступает скоростям Voyager, поэтому маловероятно, что удастся дождаться момента его выхода в межзвездное пространство в рабочем состоянии.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы в соцсетях:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.



promo zelenyikot september 5, 2018 07:45 77
Buy for 800 tokens
Наконец-то я могу официально объявить, что в продаже появилась научно-популярная книга моего авторства об исследовании Солнечной системы автоматическими межпланетными станциями. Здесь можно найти как описание отдельных космических миссий последних лет, так и обобщенные результаты исследований…

  • 1
Нет, я не упоротый.
Я здравомыслящий конспиролух.
А вы вот можете посчитать скорость с которой должен двигаться мифический астероид, который врезался в землю, чтобы деревянный лунный камень из голландского музея улетел сквозь земную атмосферу на Луну?

"должен двигаться мифический астероид" — астероиды вовсе не мифические их полно. Благодаря им в том числе у нас на Земле имеются марсианские метеориты, например. А выбить из Земли кусок, чтобы он попал на Луну намного проще и более вероятно, чем выбить кусок из Марса, и чтобы он попал на Землю. Надеюсь, это для вас очевидно?

"деревянный лунный камень " — такого камня не было, была деревяшка, которую пытались выдать за подаренный работниками НАСА лунный грунт, хотя они никому ничего такого не дарили. Это же стародавний фейк. Его уже даже самые упоротые конспиролухи не используют для аргумента.

Edited at 2019-02-12 06:02 pm (UTC)

Зачем вы редактируете комментарии по 4 раза?

потому что хочу. это запрещено?

Edited at 2019-02-12 06:37 pm (UTC)

"потому что хочу" - вы раб своих страстей штоле?
А если вам на улице какать хочется, вы прямо на тротуаре присаживаетесь и откладываете личинку? Потому что хотите?

"у нас на Земле имеются марсианские метеориты" - чо, правда? На каком основании сделан вывод?
Каким аппаратом доставлен на землю марсианский грунт? В какой лаборатории он исследовался и проводилось его сравнение с "марсианскими" метеоритами? Кто сделал вывод, что метеорит именно марсианский?
Пруфы в студию!

" выбить из Земли кусок... чем выбить кусок из Марса" - это верно.
Земля гораздо легче Марса, и первая космическая скорость у нас ниже.
Голова!

"Это же стародавний фейк" - гггг

"если вам на улице какать хочется" — показательно, что для вас оставление комментариев равносильно испражнению в общественном месте. Впрочем, глядя на содержание ваших комментариев, это становится понятным: видимо, нагадить в комментах для вас так же просто, как испражниться в общественном месте.

Edited at 2019-02-12 07:12 pm (UTC)

User Nero-Schwarz меня забанил, поэтому отвечаю здесь:

" А выбить из Земли кусок, чтобы он попал на Луну намного проще"

Выбить может и можно, да вот незадача - у поверхности Земли плотность атмосферы
максимальна, а у обломка двигателей нет, поэтому чтобы говорить о достижении
2-й космической скорости, начальную скорость нужно иметь в 2-3 раза большую.
При этом воздух при 1-й атмосфере окажет неслабое такое сопротивление.
Возможно, кстати, что задача не имеет решения, т.е. получить земной метеорит
можно только при настоящем планетарном столкновении, когда атмосфера
будет сметена. Здесь интересное обсуждение, наряду с воплями НАСА-энтузиастов:

https://moralg.livejournal.com/1088095.html

"меня забанил" - меня тоже. Похоже что бан - оружие современного духовного пролетариата...

"задача не имеет решения" - именно это я и имел в виду.
Вы поняли правильно.
Скорость должна быть явно больше, чем третья космическая, т.е. совершенно непонятно, что эти мифические астероиды делали в нашей заштатной системе.

Ниже два насарожка, яки голубки, воркуют о гигантских метеоритах,
которые раздвинут атмосферу и позволят камешкам лететь во все стороны,
но таким образом можно прийти к выводу (что в НАСА уже и сделали,
что поверхность Луны "исперчена" земными камнями,
что собственно делает эту гипотезу (что американский лунный грунт
подлинный) нефальсифицируемой.

баню только за дело. Либо за упоротый троллинг не в тему, либо за хамское поведение быдлогана, как test_o_mes.

По поводу (отвечаю не вам, а кто хочет адекватного взгляда на эту тему):
1)"говорить о достижении 2-й космической скорости" — о достижении второй космической скорости никто и не говорит, достаточно первой.

2) "начальную скорость нужно иметь в 2-3 раза большую" — с какого перепуга? У вас что бильярдные шары одинакового размера? Один прилетел, другой отлетел? А энергию взрыва от столкновения с астероидом вы не принимаете во внимание? А то что выбитая масса из Земли может быть в сотни раз меньше, чем астероид, который её выбил?

3)"При этом воздух при 1-й атмосфере окажет неслабое такое сопротивление" — если прилетит 50-100 километровый астероид в месте падения образуется значительное разрежение.

4) "получить земной метеорит можно только при настоящем планетарном столкновении" — в том числе. Но объект не обязательно должен быть с Землю размером. Достаточно, как я уже говорил 50-100км астероида. Ну и в существовнии метеоритов земного происхождения вроде бы никто не сомневается, хотя от упоротых конспиролухов всё можно ожидать;)

5) "Здесь интересное обсуждение" — там не обсуждение, а ржачь и недоумение в комментах, как такое вообще могло прийти в голову адекватному человеку. Но судя по тому что автор блога всеръёз воспринимает фотовладьку, то как бы неудивительно и об адекватности данного автора у многих закрались подозрения.

Edited at 2019-02-13 04:44 pm (UTC)

если прилетит 50-100 километровый астероид в месте падения образуется значительное разрежение.

И даже если не образуется, то влияние сопротивления воздуха существенно для пустотелых банок массой 100 тонн, но гораздо менее существенно для каменных глыб массой 100 тысяч тонн. Благо сопротивление воздуха пропорционально второй степени размера, а масса - третьей.

интересно, когда найдут венерианский метеорит, что скажут конспиролухи?:) На Венере то атмосфера поплотнее будет. А такой рано или поздно, уверен, найдут, если уже не нашли, но пока не достаточно данных, чтобы определить его венерианское происхождение.

но пока не достаточно данных, чтобы определить его венерианское происхождение.

Идеи, как определять, в принципе есть, но вероятность найти метеорит с Венеры крайне мала. Дельта-V выходит гораздо более суровая, чем Марс->Земля и Земля->Луна. При этом метеорит должен быть достаточно свежий, на Земле они долго не живут: 10-20 млн лет, и тю-тю. Это на Луне можно запросто подобрать бульник, валяющийся там с Архея.

ха-ха-ха, кое-кто не унимается пороть глупости. Продолжаем!
6) "что поверхность Луны "исперчена" земными камнями" — как бы практически вся Луна и так состоит из земного материала. Миссия Аполлонов как раз усилила одну из гипотез происхождения Луны — "гипотезу гигантского столкновения", которая является сейчас основной, потому что химический состав лунного материла по многим параматрам идентичен земному! Другое дело, что теперь обнаруженные вкрапления земного материала более поздние по времени. Значит, возможно, что вещество переносилось с Земли на Луну не одномоментно, а было растянуто во времени. Или были два фактора "мегаимпакт" + "поздний перенос".

Но тупые конспиролухи услышали звон да не знают, где он. Начали теперь вопить про, цитата "собственно делает эту гипотезу (что американский лунный грунт
подлинный) нефальсифицируемой". Как бы вопить уже поздно, это ещё в 70-80-х было известно, что Луна состоит в том числе в значительной степени из земного материала. Позднее зажигание у вас, ребятки.
Но мало того, что оно позднее, так оно ещё и тупее некуда. Потому что из чего бы Луна ни состояла, различия всё-таки есть! Иначе как бы учёные смогли выделить более поздние включения земного материала, от ранее занесённой туда породы? Всё-таки после выброса материала на него воздействуют совешенно различные факторы и эти различия вполне измеряемы. Так что про "нефальсифицируемость" это абсолютный бред, как и всё, что порят конспиролухи. А кому интересно почитать вразумительную и интересную информацию по поводу химии лунного грунта, тем сюда:
https://smoliarm.livejournal.com/350455.html
https://smoliarm.livejournal.com/351607.html

Edited at 2019-02-14 07:49 am (UTC)

  • 1