Плотность космического мусора становится катастрофической

Сейчас на орбите находятся сотни тысяч, а может быть и миллионы единиц космического мусора. Он не представляет особой угрозы для людей на земле, но его угроза вполне реальна для огромного количества активных спутников и для МКС. В статье речь о том, как ее избежать и чем это может кончиться.

Нью-Йорк — Эксперты в области космического движения следят за двумя объектами орбитального мусора, которые, по-видимому, мчатся навстречу друг другу. Мертвый советский спутник и сброшенный китайский ракетный ускоритель пройдут в непосредственной близости друг от друга в этот четверг, кроме того, существует небольшая вероятность их столкновения.

Никто точно не знает, столкнутся ли они, а пролеты на небольшом расстоянии в космосе происходят часто. Однако LeoLabs, калифорнийская компания, использующая расположенные на земле радары, чтобы следить за космическими объектами, считает, что вероятность их столкновения составляет 10% или даже больше. Уровень вероятности весьма высокий, но не уникальный, рассказал CNN Business генеральный исполнительный директор LeoLabs Дэниэл Сеперли (Daniel Ceperley).

«Мертвые спутники на огромной скорости пролетают на расстоянии ста метров друг от друга по нескольку раз в неделю», — сказал Сеперли. Компания решила предупредить о возможном столкновении только потому, что оба этих объекта весьма крупные. Если они столкнутся, то создадут огромное поле из обломков, а ведь они находятся на том уровне орбиты, который пока ещё остаётся относительно чистым. Кроме того, по словам Сеперли, компания пытается рассказать людям о проблеме космического мусора.

По словам Джонатана Макдоуэлла (Jonathan McDowell), астронома Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, советский спутник был запущен в 1989 году и использовался для навигации. Его вес составляет две тысячи фунтов, а длина — 55 футов. Ракетный ускоритель — это одна из ступеней китайской ракеты Чанчжэн («Великий поход»), запущенной, вероятнее всего, в 2009 году. Длина ступени — 20 футов. Оба объекта более не используются.

Мориба Джа (Moriba Jah), специалист по астродинамике Техасского университета в Остине, уже долгое время пытается заниматься тем же самым. По его данным, в каждый момент времени может случится десяток столкновений. В данном случае, по его информации, советский спутник и сброшенный китайский ракетный ускоритель этим вечером пройдут в 72 метрах друг от друга и рискуют столкнуться. Однако он не может точно оценить вероятность этого столкновения.

Если ступень ракеты и спутник столкнутся, то это будет первым подобным событием за десятилетие. Уже давно два объекта не сталкивались в космосе случайно. Эксперты в области космического движения отчаянно надеются избежать такой ситуации.

Последнее такое столкновение произошло в 2009 году, когда российский военный спутник врезался в действующий спутник связи, управляемый американской телекоммуникационной компанией Iridium. В результате столкновения образовалось огромное облако осколков, большую часть из которых нельзя отследить с земли, настолько они маленькие. Эти осколки всё ещё находятся на орбите и угрожают другим спутникам.

Сейчас на орбите находятся сотни тысяч, а может быть и миллионы единиц космического мусора, среди них сброшенные ракетные ускорители, мертвые спутники и обломки, оставшиеся от демонстрационных запусков противоспутниковых ракет. Весь этот мусор концентрируется на достаточно низких к поверхности Земли орбитах. Он не представляет особой угрозы для людей на земле, но его угроза вполне реальна для огромного количества активных спутников различного назначения, среди них спутники, отслеживающие погоду, изучающие климат планеты и обеспечивающие связь. Более того, мусор угрожает и Международной космической станции, где команды астронавтов работают с 2000 года. В этом году МКС уже трижды приходилось корректировать орбиту, чтобы не столкнуться с космическим мусором.

Как объяснил Макдоуэлл в Твиттере, новое столкновение может быть «очень плохим». Оно может привести к увеличению количества космических обломков на 10%, а может быть и 20%. Каждый новый осколок увеличивает вероятность новых столкновений в будущем.

Более того, оно может повлечь за собой ужасающую цепную реакцию, в результате которой всё пространство будет заполнено непроницаемым щитом из мусора, а запуски новых объектов и исследование космоса остановятся.

Проблема заключается в том, что космическое пространство всё ещё почти ничем не регулируется. Последний общепринятый международный договор об использовании космического пространства не обновляли уже пять десятилетий. Это привело к тому, что космическая отрасль во многом сама себя контролирует.

В последнее время популярность идеи глобальных спутниковых систем выросла. Одна из них — Starlink, которую разрабатывает Илон Маск. Всё это привело к новой волне споров о рисках перегруженности орбиты объектами. В прошлом месяце генеральный исполнительный директор компании Rocket Lab Питер Бек (Peter Beck) рассказал CNN Business, что растущая загруженность орбиты привела к тому, что ракетам его компании стало сложнее выходить на орбиту, чтобы доставить туда новые спутники.

У экспертов в области космического движения всё ещё нет точной карты находящихся на орбите Земли объектов, и это усложняет ситуацию. Для отслеживания возможных столкновений используются находящиеся на земле государственные и частные сенсоры. С их помощью пытаются установить точное положение всех объектов, но по большей части весь процесс строится на предположениях.

Если внести всю имеющуюся информацию о космическом движении в одну базу данных, специалисты смогут составить более точную картину происходящего. Однако, по словам Джа, компании и правительства сотрудничать не спешат.

Ящерицы-рогоносцы со Шри-Ланки удивили ученых

Зоологи описали новый вид рогатых агам, обитающий в тропических лесах Шри-Ланки. У Ceratophora ukuwelai (так назвали вид) растут «рога» на носу, но у самок их нет. Описание вида опубликовано в журнале Amphibian and Reptile Conservation.

У вымерших динозавров рога, шипы и пластины были не редкостью, и сейчас некоторые их измельчавшие потомки тоже сохранили эти черты. «Разные виды ящериц не унаследовали «рога» от общего предка. У представителей отдельных семейств строение этих структур сильно отличается, поэтому герпетологи предполагают, что в процессе эволюции они возникали независимо и неоднократно. Одним ящерицам «рога», вероятно, служат для брачных ритуалов, в то время как другим помогают маскироваться», — отмечает руководитель проекта по гранту РНФ Николай Поярков, кандидат биологических наук, доцент Московского государственного университета.

Название одного из родов ящериц-носорогов, Ceratophora (рогатые агамы), так и переводится с латыни «рогоносцы»). Все пять видов этих ящериц обитают только в тропических лесах Шри-Ланки. Три из них были открыты еще в XIX веке, а две — в самом конце XX века. Зоологи из МГУ со шри-ланкийскими коллегами тщательнее исследовали самый распространенный вид рода – C. aspera, населяющий юго-западную часть острова. Сравнив образцы из коллекций и живых ящериц из лесов, они сделали неожиданное открытие: рогатые агамы из леса Сальгала на севере ареала обитания, обнаруженная в августе 2019 года, значительно отличались от C. aspera по пропорциям тела и расположению чешуй. Генетический анализ подтвердил, что это новый вид, предки которого разошлись с предками C. aspera более пяти миллионов лет назад. Он получил название Ceratophora ukuwelai в честь Канишки Укувелы, крупного шри-ланкийского исследователя амфибий и рептилий.

Размер и форма «рога» у представителей рода Ceratophora широко варьируется: у C. stoddartii он похож шип и имеется как у самцов, так и у самок, а у C. tennentii «рог» мягкий и листовидный, причем у самцов он крупнее. Украшение на носу C. aspera похоже на еловую шишку, причем самки его лишены. Наконец, у C. karu лишь у самцов есть крошечный отросток, а у C. erdeleni оба пола остались без них. У нового вида самцы обладают хорошо развитым длинным «украшением», а у самок его нет. Построив генеалогическое древо для этого рода и двух других шри-ланкийских агам (Lyriocephalus и Cophotis), биологи поняли, что вероятность иметь отросток мало зависит от родства: рогатая агама с украшением у обоих полов оказалась ближайшим родственником «безрогой» ящерицы. Авторы предполагают, что общий предок родов трех родов мог обладать небольшим рогом, который у его потомков либо увеличивался, либо исчезал полностью.

«К сожалению, C. ukuwelai рискует исчезнуть вскоре после открытия. За десять учетов в лесу Сальгала исследователи встретили всего пять особей этого вида, что говорит о его редкости. Кроме того, среда обитания новой рогатой агамы, и без того небольшая по площади, быстро сокращается под натиском плантаций и застройки. Поэтому авторы призывают присвоить C. ukuwelai статус вида, находящегося на грани полного исчезновения (Critically Endangered, CR)», – добавил Николай Поярков.

У древнейшего предка млекопитающих нашли зубные камни

Палеонтологи описали самый ранний образец челюсти млекопитающего со сложными зубами, имеющими два корня и ряды бугров на жевательных поверхностях. Об открытии, важном для понимания происхождения и эволюции зубов млекопитающих, ученые сообщили в журнале PNAS.

Первые звери произошли от их предков — терапсид — около 205 млн лет назад. Одной из уникальных характеристик млекопитающих стали развитые зубы с несколькими корнями и бугорками на жевательных поверхностях. Группа ученых во главе с палеонтологами из Уппсальского университета исследовала анатомию челюсти и структуру зубов недавно открытого ископаемого позвоночного Kalaallitkigun jenkinsi, которое было обнаружено на восточном побережье Гренландии и обитало там в позднем триасе (около 215 млн лет назад). Это животное размером с крупную мышь напоминало землеройку и, вероятно, было покрыто шерстью. У зубов Kalaallitkigun jenkinsi было два корня, а на них были обнаружены самые древние из известных зубных камней. Кроме того, жевательная поверхность была покрыта двумя рядами бугров.

Исследователи считают, что структурные изменения зубов связаны с изменением типа питания с хищничества на более всеядную и растительноядную диету. Зубы животного имеют широкую поверхность, которая больше подходит для измельчения пищи. Вероятно, эти изменения повлекли за собой появление нескольких корней, так как такие зубы лучше выдерживают механические нагрузки.

«Раннее происхождение млекопитающих — особенно интересная тема для эволюционных исследований. Эта крошечная челюсть из Гренландии показывает нам, как и почему возникли их сложные зубы, — рассказал ведущий автор исследования Гжегож Недзведцкий. — Наше открытие древнейшего предка млекопитающих, имеющего моляры с двумя корнями, показывает, насколько важна роль зубов в происхождении млекопитающих».

Частицы темной материи предложили ловить миллиардом микромаятников

По современным представлениям, на долю обычного вещества, из которого сложены все звезды, планеты и тому подобное, приходится менее пяти процентов массы нашей Вселенной. Темной материи она содержит более 20 процентов, хотя мы до сих пор не знаем, из каких частиц она состоит. Эти таинственные частицы невидимы и не вступают с обычными ни в один из видов фундаментальных взаимодействий, кроме гравитационного — слабого и лучше проявляющегося на очень больших масштабах.

Обнаружить частицы темной материи обычно пробуют косвенно, по вторичным частицам, которые могут возникать в редчайших случаях их прямых столкновений с обычными. Однако разные теории предсказывают различные характеристики частиц темной материи и, как следствие, различные результаты столкновений. Для проверки каждой гипотезы приходится проводить отдельные эксперименты, причем ни один из них до сих пор ничего не обнаружил.

Новый, более «универсальный» метод поиска частиц темной материи предложили Дэниел Карни (Daniel Carney) и его коллеги из американского Национального института стандартов и технологий (NIST). В статье, опубликованной в журнале Physical Review D, они описывают схемы экспериментов, которые могут обнаруживать эти частицы напрямую — по их гравитационному влиянию на обычную материю. По расчетам ученых, такие работы позволят охватить возможный диапазон масс от 1/5000 миллиграммов и до нескольких миллиграммов.

Первый вариант подразумевает создание детектора из миллиарда микроскопических маятников, распределенных по объему в кубометр. Такое количество позволит различать колебания, вызванные случайным шумом и вибрациями, от согласованных отклонений маятников, вызванных пролетом частицы темной материи. Такие частицы будут пролетать сквозь детектор, что позволит отличить их от частиц обычного вещества, которые быстро остановятся в нем. Кроме того, систему необходимо экранировать от случайных частиц и охлаждать до криогенных температур для снижения посторонних влияний.

Другой вариант заключается в использовании массива крошечных сфер, подвешенных в вакууме за счет магнитного поля или под давлением лазерного излучения. Отключение поля или лазера заставит их синхронно и свободно падать вниз. Случайное прохождение частицы темной материи приведет к отклонению траектории движения соседних микросфер, что можно будет зафиксировать. По словам ученых, существующие технологии микромеханики — в том числе те, благодаря которым производят некоторые компоненты современных смартфонов — позволяют реализовать подобные эксперименты уже сейчас.

Необычное красное свечение зафиксировано в верхних слоях атмосферы

Похоже на полярные сияния, но это не так. 12 октября фотограф Руслан Мерзляков отправился в Национальный парк Ти на севере Дании, чтобы полюбоваться Млечным путем. Вместо этого он увидел эпическое красное свечение, которое пронизывало все небо.

Свечение воздуха вызывается химическими реакциями в верхних слоях атмосферы. Эти реакции начинаются в светлое время суток, когда атмосфера залита сильным солнечным ультрафиолетовым излучением.

В очень темные ночи мы иногда можем видеть послесвечение, окрашенное в зеленый цвет атомами кислорода высотой 90-100 км или, в данном случае, красным цветом молекул гидроксила (ОН) высотой 86-87 км.

Свечение воздуха часто сопровождается рябью, такой как на фото Мерзлякова. Это гравитационные волны от мощных гроз, распространяющихся вверх и разбивающихся в слое свечения воздуха.

Связано ли появление красного свечения атмосферы со вспышкой красных полярных сияний в ту же ночь в Финляндии? Ученые точно не знают.

Связи наверное нет. Красное свечение воздуха вызывается химическими реакциями с участием молекул OH в тонком слое атмосферы высотой 86-87 км.

Красные полярные сияния вызваны возбуждением солнечным ветром атомов кислорода в широком слое атмосферы высотой 150-500 км.

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Рейтинг SunHome.ru Твоя Йога