«Евклид» запущен
Самое знаковое событие уходящей недели произошло 1 июля, когда с мыса Канаверал, ракетой Falcon 9 был запущен телескоп «Евклид» (Euclid).
Над новым космическим телескопом трудились ученые и инженеры из примерно сотни научных институтов и лабораторий. Свыше 1200 человек принимают участие в осуществлении этой уникальной миссии. Да, телескоп «Евклид» имеет более скромные оптические параметры по сравнению «коллегами» — «Хабблом» и «Джеймсом Уэббом» (JWST). Оптическая схема «Евклида» — так называемая система Корша — представляет собой трехзеркальную конфигурацию, где скорректированы сферическая аберрация, кома, астигматизм и кривизна поля. Главное зеркало имеет диаметр 1,2 м, вторичное — 0,35 м, поле зрения — 1,25 × 0,727°, а фокусное расстояние — 24,5 м. Масса аппарата — 2,16 тонны.
«Видеть» он будет примерно в том же диапазоне, что и JWST, — в ближнем инфракрасном, захватывая оптический диапазон до зеленой части (550–900 нм) и инфракрасный 920–2000 нм.
За «зрение» отвечают камера видимого света — прибор VIS, который состоит из 6 × 6 (4096 × 4132 пикселя) 12-микронных ПЗС-матриц со средним разрешением около 0,23 угловой секунды, — и камера/спектрометр ближнего инфракрасного диапазона NISP, содержащий матрицу, которая состоит из 18-микронных пиксельных TIS-детекторов 4×4 размером 2040 × 2040 пикселей, охватывающую поле зрения в 0,53°. Спектроскопический канал NISP будет оснащен четырьмя различными решетками ближнего инфракрасного диапазона низкого разрешения.
Работать новый телескоп будет в точке Лагранжа L2, в полутора миллионах километров от Земли, там, где уже работали и работают в настоящее время такие аппараты как WMAP (миссия закончилась 13 лет назад), телескопы «Гершель» (миссия закончилась 10 лет назад), «Планк» (миссия закончилась 10 лет назад), JWST, Gaia, российская обсерватория «Спектр-РГ».
Задача «Евклида», в отличие от его многозадачных «коллег», достаточно проста: сделать обзор и построить трехмерную карту всех галактик, доступных для наблюдений, до красного смещения ~2, или примерно до 10 млрд лет назад по времени существования Вселенной.
Если миссия Gaia строит трехмерную карту ближайших звезд в Млечном Пути и уже картографировала свыше 2 млрд звезд, то задача «Евклида» всё же грандиознее — построение крупномасштабной карты большей части видимой Вселенной (за исключением пояса эклиптики и низких галактических широт). Построение такой карты позволит в целом улучшить наше понимание темной энергии. Именно от характера темной энергии зависит будущее нашей Вселенной. В первом приближении темная энергия однородна в пространстве и неизменна во времени. Иными словами, она обладает характеристиками стабильного вакуума с фиксированной плотностью энергии. Если это так, то расширение Вселенной с ускорением (экспоненциальное расширение с неизменной постоянной Хаббла) будет продолжаться неограниченно долго. Если же будут найдены отклонения от вакуума, скажем, признаки того, что раньше плотность темной энергии была выше, то темная энергия — меняющееся во времени и пространстве физическое поле. Тогда когда-нибудь темная энергия диссипирует в частицы нового типа (произойдет медленный «прохладный» аналог Большого взрыва), а Вселенная продолжит расширяться уже с торможением. Такой вариант темной энергии называется «квинтэссенцией».
Существует еще «страшилка» под названием «фантомная энергия». Сценарий с фантомной энергией заканчивается «большим разрывом», но его осуществление противоречит некоторым физическим принципам.
Пока все данные по темной энергии согласуются с ее вакуумной природой. Возможно, с помощью «Евклида» удастся выявить отклонения.
Изучение построенной «Евклидом» карты позволит проанализировать распределение темной материи по наблюдению слабого микролинзирования фоновых галактик более близкими галактическими скоплениями. При этом изображения далеких галактик слегка вытягиваются поперек направления гравитационного поля скопления, основной вклад в массу которого дает темная материя.
Также в задачу телескопа будет входить изучение эволюции галактик и крупномасштабной структуры Вселенной, а также обнаружение и регистрация транзиентных объектов — вспышек сверхновых, гамма-всплесков и даже астероидов.
В целом запуск «Евклида» окажет огромное влияние на наблюдательную космологию. Данные, собранные этой миссией, лягут в основу разработки новых космологических моделей и теорий. Точные измерения позволят уменьшить разброс уже известных нам параметров, углубить понимание окружающей нас Вселенной, детальнее изучить процессы, ответственные за движение и формирование всех космических структур.
Ожидается, что результаты будут опубликованы в трех релизах (первый ожидается к концу 2025 года). Общий объем данных составит примерно 10 петабайт. Миссия рассчитана на шесть лет.
Запуск первоначально планировалось осуществить с помощью ракеты-носителя «Союз-СТ-Б» с космодрома Куру́, но санкции не позволили осуществить этот план.
cosmos.esa.int/web/euclid; sci.esa.int/web/euclid; euclid-ec.org/science/overview/
Вертолетик, который дождался
26 апреля 2023 года, во время своего 52-го полета, марсианский вертолет потерял связь с диспетчерами лаборатории реактивного движения NASA (JPL).
Нет, никакой трагедии не случилось. Катастрофа был запланирована.
Выполнив двухминутный полет и поднявшись на высоту в 363 м, вертолет улетел от марсохода Perseverance за холм, где и спрятался от своего колесного друга. Холм не пропускал радиосигналы между аппаратами, поэтому Ingenuity был вынужден целых 63 дня дожидаться, когда его неторопливый спутник поднимется на горку и окажется в зоне прямой видимости.
Perseverance выполняет роль ретранслятора сигнала между вертолетом и земными операторами.
В Ingenuity заложен определенный запас автономности, и до этого уже проводился эксперимент, в ходе которого вертолет находился вне зоны доступа шесть дней. А тут решили ни в чем себе не отказывать — и сразу на два месяца.
И результат показал, что вертолетик с честью выдержал испытание и находится в хорошей форме.
Марсианский пончик
А пока вертолетик Ingenuity дожидался своего напарника, марсоход NASA Perseverance тоже времени зря не терял и на 832-м соле, 22 июня 2023 года, запечатлел необычный камень в форме пончика в кратере Езеро с расстояния примерно 100 м. Это было достигнуто благодаря дистанционному микроскопическому тепловизору (RMI), установленному на инструменте SuperCam.
Снимок попал в социальные сети, где тут же все «ведущие мировые диванные эксперты» наперебой принялись утверждать, что это дела разумных существ и вот оно — доказательство наличия жизни на Марсе.
Но, как пояснили геологи, подобные, пусть и необычно выглядящие образования в скалах и камнях, не являются редкостью ни на Земле, ни на Марсе. Они часто возникают в результате долгого воздействия ветров, которые обрабатывают скалистые поверхности подобно пескоструйной машине. Возможно, данный камень образовался после того, как более мягкая порода подверглась эрозии, образуя полость, которая затем была расширена ветром.
Портреты гигантов от «Уэбба»
Телескоп «Джеймс Уэбб» закончил трудиться над инфракрасными портретами планет-гигантов Солнечной системы, а именно Юпитера, Сатурна, Нептуна и Урана.
Одним из первых, кто предстал перед камерами космического фотоаппарата, стал Юпитер. И в августе прошлого года эти снимки вызвали фурор как у профессионалов, так и у любителей: впечатляющая детализация изображений, турбулентные облака и штормы планеты, полярные сияния на полюсах, невидимые в оптическом диапазоне длин волн, наконец тонкие кольца гиганта.
Следующим объектом, который удостоился внимания JWST, стал Нептун. В связи с его удаленностью, этот гигант обделен вниманием околоземных телескопов. Слабое голубоватое пятнышко в наземных любительских телескопах, более-менее качественные редкие снимки с телескопа «Хаббл» и древние 30-летние фото, сделанные «Вояджером-2», — вот и всё.
«Джеймс Уэбб» же позволил изучить тонкие изящные кольца и спутники, обращающиеся вокруг планеты, яркие пятна в штормовой атмосфере гиганта.
О также показал яркую полосу, опоясывающую экватор, что говорит о глобальных процессах циркуляции атмосферы Нептуна.
После Нептуна JWST обратил свой взор на чуть менее далекий, но также редко посещаемый Уран.
К сожалению, наблюдения JWST так и не дали четкого и однозначного ответа на вопрос о том, что же послужило причиной обращения Урана вокруг Солнца «лежа на боку». Но зато астрономы нашли новые структуры в его кольцевой системе и открыли пока не объясненное осветление атмосферы в полярных областях.
Ну и последним по времени наблюдений, но не по ранжиру оказался «властелин колец» Сатурн.
В отличие от Урана и Нептуна, Сатурн может похвастать более пристальным вниманием землян к себе. Это, конечно, и наблюдения в телескопы, и отправка к планете АМС, а венцом исследований стала, как мы помним, миссия «Кассини — Гюйгенс».
Сатурн наблюдался JWST при помощи спектрографа NIRSpec; ожидается, что полученные данные позволят узнать больше как о кольцах, так и о спутниках газового гиганта. В дальнейшем планета будет наблюдаться при помощи инструмента среднего инфракрасного диапазона MIRI, а полученные снимки будут очищены от артефактов и шумов.
Также приятным бонусом может считаться полученное изображение спутника Сатурна Титана. Титан — своего рода уникум в Солнечной системе. Это единственное планетарное тело, кроме Земли, на котором есть реки, озера и моря — только вместо воды они состоят из углеводородов — молекул вроде этана и метана. И всё это укрыто плотной и непрозрачной в видимом диапазоне атмосферой.
Инфракрасное зрение «Уэбба» позволяет наблюдать атмосферные процессы на спутнике и пусть и нечеткие, но тем не менее вполне различимые детали его поверхности.
Загрузка...