иследования учёных

Постов: 3 Рейтинг: 2547
494

Крюк света через гравитационную линзу позволил наблюдать далекую галактику

Развернуть
Крюк света через гравитационную линзу позволил наблюдать далекую галактику
Никогда прежде ученые не имели возможности наблюдать излучение настолько высокой энергии, идущее от космического объекта, расположенного настолько далеко от нас. Примерно 7 миллиардов лет назад гигантский взрыв произошел в окрестностях черной дыры, расположенной в центре одной галактики.

Этот взрыв сопровождался мощным выбросом гамма-излучения. Несколько телескопов, включая телескоп MAGIC, смогли запечатлеть этот свет. Кроме того, эти находки позволили в очередной раз убедиться в справедливости положений Общей теории относительности Эйнштейна, так как лучи, идущие от этой далекой галактики, встретили на пути к Земле другую галактику – и были отклонены действием её гравитации, что называется эффектом гравитационного линзирования.
Крюк света через гравитационную линзу позволил наблюдать далекую галактику
Крюк света через гравитационную линзу позволил наблюдать далекую галактику
Этот объект, называемый QSO B0218+357, представляет собой блазар, особый тип сверхмассивных черных дыр. В настоящее время ученые считают, что в центре каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Черные дыры, активно поглощающие материю, называют активными черными дырами. Такие объекты испускают экстремально яркие джеты. Если эти выбросы направлены в сторону Земли, они носят название блазаров.
1108

Ионный двигатель - что это такое?

Развернуть
Ионный двигатель - что это такое?
Ионный двигатель — хорошо отработанная на практике и исторически первая разновидность электрического ракетного двигателя. Недостатком ионного двигателя является малая тяга (например, разгон космического аппарата с весом автомобиля от 0 до 100 км/ч требует больше двух суток непрерывной работы ионного двигателя), которую невозможно увеличить из-за ограничений объёмного заряда.

Однако малый расход топлива (точнее, рабочего тела) и продолжительное время функционирования ионного двигателя (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более пяти лет) позволяет за длительный промежуток времени разогнать космический аппарат небольшого веса до приличных скоростей. Сфера применения: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли (некоторые спутники оснащены десятками маломощных ионных двигателей) и использование в качестве главного тягового двигателя небольшой автоматической космической станции. Характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1-7 кВт, скорость истечения 20-50 км/с, тяга 20-250 мН, КПД 60-80 %. Рабочим телом является ионизированный газ (аргон, ксенон и т. п.).
Ионный двигатель - что это такое?
Ионному двигателю в настоящее время принадлежит рекорд негравитационного ускорения космического аппарата в космосе без использования жидкостного ракетного двигателя — Deep Space 1 смог увеличить скорость на 4,3 км/с, израсходовав 74 кг ксенона (этот рекорд скорости в ближайшее время планируется превзойти на 10 км/с космическим аппаратом Dawn). Однако ионный двигатель не является самым перспективным типом электроракетного двигателя, поэтому данный рекорд скорости, скорее всего, будет превзойдён холловским или магнитоплазмодинамическим двигателем.

Существует проект межзвёздного зонда с ионным двигателем, получающим энергию через лазер от базовой станции, что дает некоторое преимущество по сравнению с чисто космическим парусом (в настоящее время данный проект неосуществим из-за технических ограничений
Ионный двигатель - что это такое?
Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. При этом, благодаря высокому отношению заряда к массе, становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей (вплоть до 210 км/с по сравнению с 3—4,5 км/с у химических ракетных двигателей). Таким образом, в ионном двигателе можно достичь очень большого удельного импульса. Это позволяет значительно уменьшить расход реактивной массы ионизированного газа по сравнению с расходом реактивной массы в химических ракетах, но требует больших затрат энергии.

В существующих реализациях для поддержки работы двигателя используются солнечные батареи. Но для работы в дальнем космосе такой способ неприемлем. Поэтому уже сейчас для этих целей иногда используются ядерные установки.+
Ионный двигатель - что это такое?
Источником ионов служит газ — как правило, аргон или водород. Бак с газом стоит в самом начале двигателя, оттуда газ подаётся в отсек ионизации; получается холодная плазма, которая разогревается в следующем отсеке посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. После нагрева высокоэнергетическая плазма подаётся в магнитное сопло, где она формируется в поток магнитным полем, разгоняется и выбрасывается в окружающую среду. Таким образом достигается тяга.

С тех пор плазменные двигатели прошли большой путь и разделились на несколько основных типов — электротермические, электростатические, сильноточные или магнитодинамические и импульсные двигатели. В свою очередь электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные (ускорители частиц на квазинейтральной плазме).

Ионный двигатель использует в качестве топлива ксенон или ртуть. Первый ионный двигатель назывался сетчатый электростатический ионный двигатель. В ионизатор подаётся ксенон, который сам по себе нейтрален, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны.
Ионный двигатель - что это такое?
Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из 2-х или 3-х сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 вольт на внутренней против — 225 вольт на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. Электроны, пойманные в катодную трубку выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается по двум причинам:
чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным;

чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом не притягивались обратно к кораблю.

Чтобы ионный двигатель работал, нужны всего 2 вещи — газ и электричество.

Недостаток двигателя в его нынешних реализациях — очень слабая тяга (порядка 50-100 миллиньютонов). Таким образом, нет возможности использовать ионный двигатель для старта с планеты, но, с другой стороны, в условиях невесомости, при достаточно долгой работе двигателя, есть возможность разогнать космический аппарат до скоростей, недоступных сейчас никаким другим из существующих видов двигателей. Однако разрабатываются более совершенные и мощные типы электроракетных двигателей (холловский и магнитоплазмодинамический), превосходящие ионный двигатель по величине тяги и, как следствие, конечной скорости космического аппарата.

Ребята если нравятся подобные темы ждем вас на нашем youtube-канале: Злой космос
945

Столпы Творения 20 лет спустя

Развернуть
Столпы Творения 20 лет спустя
Телескоп Хаббл за время своей работы сделал много захватывающих снимков Вселенной, но один кадр сильно выделяется на фоне остальных — Столпы Творения в туманности Орел. В 1995 телескоп Хаббл впервые детально показал гигантские колонны, и сейчас начинает свой 25-й год работы на орбите с еще более четкого и потрясающего изображения этих прекрасных образований.
Столпы Творения 20 лет спустя
Три впечатляющие башни из газа и пыли, запечатленные на этом изображении, являются частью туманности Орел (Мессье 16). И хотя в регионах формирования звезд такие особенности не являются чем-то необычным, структуры в туманности Орла намного более запоминающиеся и фотогеничные. Фотография, сделанная телескопом Хаббл в 1995 году, стала настолько популярной, что появилась в фильмах и на телевидении, футболках, подушках и даже на почтовых марках.
Столпы Творения 20 лет спустя
Теперь Хаббл снова «посетил» знаменитые Столпы, запечатлев разноцветное сияние газовых облаков, тонкие «усики» темной космической пыли, и сами «слоновьи хоботы» цвета ржавчины. В дополнение к фотографии в видимом диапазоне, телескоп создал дополнительную. Она показывает объект в инфракрасном свете, который глубоко проникает сквозь пыль и газ, и раскрывает для нас довольно необычный вид Столпов, преобразуя их в тонкие силуэты на фоне множества звезд. Благодаря такой съемке стали видны молодые звезды, формирующиеся внутри Столпов.
Столпы Творения 20 лет спустя
Несмотря на то, что новое изображение дублирует «Столпы Творения», оно дает повод считать, что мы видим столпы разрушения. Газ и пыль, содержащиеся в структуре башен, разогреты интенсивным радиоактивным излучением молодых звезд, формирующихся внутри них, и разрушается сильным ветром ближайших массивных звезд. Призрачное голубое свечение вокруг «плотных» структур — это материя, которая испаряется под воздействием температуры и солнечного ветра.
Столпы Творения 20 лет спустя
Сравнив два изображения, 1995 и 2015 годов, астрономы смогут изучить процесс изменения физического строения колонн во времени. Инфракрасное изображение показывает причину существования таких объектов, как Столпы. Края (окончания) башен довольно плотные и они защищают газ под собой от солнечного ветра, образуя вытянутые структуры, а газ, ранее находившийся между колоннами, унесли ветра соседних звездных скоплений.
Столпы Творения 20 лет спустя
Газообразный фрагмент в верхней части левой башни сильно разогрет и удаляется от общей структуры, обнажая насильственный характер образования звезд. Эти массивные звезды будут медленно уничтожать Столпы, но как раз они и являются причиной того, что мы можем наблюдать их с помощью телескопа Хаббл. Звезды генерируют достаточно ультрафиолетового излучения, чтобы осветить область и заставить сиять кислородные, водородные и серные облака.
Столпы Творения 20 лет спустя
И хотя подобные структуры встречаются по всей Вселенной, Столпы Творения, находящиеся на расстоянии 6500 световых лет, предоставляют нам, пожалуй, лучший пример. Теперь, с помощью новых фотографий, мы сможем изучить Столпы еще подробнее и тщательнее, подтверждая, что 25-летний Хаббл все еще в строю.