Физики создают свою мечту - карманные плазменные суперускорители

Три коллектива европейских и американских специалистов по физике плазмы одновременно опубликовали результаты экспериментов, которые позволяют надеяться на скорое появление мощных и чрезвычайно компактных ускорителей электронов. Журнал Nature, где появились эти работы, анонсировал их на обложке очередного выпуска, который вышел в свет 30 сентября.

Создание электронных ускорителей небольших размеров - это давняя мечта ученых. Компактные и поэтому недорогие машины, способные генерировать стабильные электронные пучки высокой плотности с энергией в несколько десятков или даже несколько сотен мегаэлектронвольт (МэВ), чрезвычайно пригодились бы и химикам, и материаловедам, и биологам, и врачам. Ускорители с такими возможностями, разумеется, существуют, однако их размеры сравнимы с габаритами самолетных ангаров. Установки, мощность которых измерялась бы уже гигаэлектронвольтами (ГэВ), можно было бы без больших затрат использовать и в исследованиях элементарных частиц. Пока что для получения таких энергий приходится возводить поистине гигантские сооружения, строительство и обслуживание которых требует огромных средств. Достаточно сказать, что длина крупнейшего в мире Стэнфордского линейного ускорителя, который разгоняет электроны и позитроны до энергии в 50 ГэВ, превышает 3 километра. Протяженность кольцевого туннеля Большого адронного коллайдера, который сейчас строится в ЦЕРНе, составляет 27 километров.

Принципиальная возможность создания мощных миниускорителей появилась уже давно. В "обычных" линейных ускорителях с вакуумными туннелями сгустки электронов набирают скорость благодаря резонансному взаимодействию с подталкивающими радиоволнами. Интенсивность набора энергии в таких машинах не превышает нескольких десятых МэВ на один метр пройденной дистанции. В 1979 г. сотрудники Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Тоши Тоджима и Дж. М. Доусон теоретически доказали, что при облучении плазмы лазерными импульсами можно добиться куда лучших результатов. При подходящих условиях такие импульсы (их называют драйверами) могут создавать плазменные шнуры, тянущие за собой электрические поля чрезвычайно высокой напряженности. Такое поле следует в кильватере драйверного импульса и быстро разгоняет электроны почти до скорости света. Этот механизм получил название лазерного ускорения в поле кильватерной волны (laser wakefield acceleration), его теория долгое время дорабатывалась физиками из самых разных стран, в том числе и из России. Расчеты показывают, что в идеале можно добиться устойчивого прироста энергии электронов в 1 ГэВ на сантиметр пути. Это означает, что плазменный аналог Стэнфордского ускорителя мог бы вполне свободно разместиться на лабораторном столе. Правда, на пути реализации такого проекта встают поистине гигантские технические трудности, но вот создание настольных ускорителей на сотни МэВ выглядит куда более реальным.

Сама возможность почти мгновенного ускорения электронов в плазменных установках сейчас доказана и экспериментально. Так, в позапрошлом году сотрудник парижской Политехнической школы Виктор Малка и его коллеги осуществили кильватерный разгон электронов до энергии 200 МэВ на дистанциях порядка миллиметра. Однако до сих пор таким путем удавалось получать лишь плохо сфокусированные электронные сгустки, в которых скорости, а значит, и энергии отдельных частиц сильно отличались друг от друга. Хороший ускоритель, напротив, должен стабильно генерировать пучки, объединяющие частицы с практически одинаковой энергией. Новые эксперименты парижских исследователей, а также американских физиков из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и ученых из Великобритании как раз и позволили свести ширину разброса по энергиям при кильватерном лазерном ускорении электронов всего до нескольких процентов. Строго говоря, даже и такие пучки еще нельзя назвать моноэнергетическими, однако свет в конце туннеля уже виден.

Методы кильватерного ускорения электронов, разработанные каждой из трех групп, отличаются в деталях, но в целом они достаточно похожи. Например, ученые из Беркли во главе с Вимом Лимансом (см. их коллективное фото) применили три лазерных пучка. Первый пучок ионизировал запертый в небольшой камере водород, создавая на своем пути первичный плазменный шнур. Затем этот шнур был дополнительно разогрет вторым лазерным лучом, направленным под углом к первому. В результате такого нагрева плотность плазмы в центре шнура снизилась, а на периферии - возросла. В итоге возник своего рода оптический канал, концентрирующий движение лазерного луча вдоль осевой линии и предотвращающий его рассеивание на стенках. Через половину миллиардной доли секунды в этот канал был послан драйверный импульс с пиковой мощностью 10 триллионов ватт, который и ускорил электроны до энергии свыше 80 ГэВ. Измерения показали, что число таких электронов в каждом сгустке составило несколько миллиардов.

Исследователи из лондонского Импириэл-колледжа работали не с водородом, а с гелием и получили почти моноэнергетические сгустки на 100 МэВ. Парижские физики разогнали электроны до энергии 170 МэВ на дистанции 3 миллиметра. Все три группы рассчитывают в скором времени получить столь же качественные электронные пучки с энергией порядка 1 ГэВ.

Источники:
High-quality electron beams from a laser wakefield accelerator using plasma-channel guiding - Nature 431, 538 - 541 (30 September 2004)
Monoenergetic beams of relativistic electrons from intense laser-plasma interactions - Nature 431, 535 - 538 (30 September 2004)
A laser-plasma accelerator producing monoenergetic electron beams - Nature 431, 541 - 544 (30 September 2004)

Алексей Левин (Вашингтон)

30.09.2004                                               версия для печати

	"Орешек" размером с город пролетит вблизи Земли 29 сентября
	24.09.2004    29 сентября на расстоянии полутора миллионов километров от земли пролетит астероид Тутотис, сообщили «Восток-Медиа» специалисты Уссурийской астрофизической станции. Это одно из самых заметных «рандеву» с Землей малых космических объектов.
Из всех известных астероидов этот имеет наибольшее сближение с Землей, однако и он появится в окрестностях нашей планеты в следующий раз не ранее 2562 года. 29 сентября он достигнет яркости, соответствующей 9-й звездной величине, и его можно будет наблюдать в бинокль или малый телескоп. Как говорят специалисты, своей формой Тутотис напоминает орех арахиса
http://vostokmedia.com
Куда подевались первые звезды? 27 сентября 2004 г. Результаты недавних исследований одного из участков неба с помощью космического телескопа Hubble немало озадачили ученых. Задача состояла в том, чтобы получить изображение самого дальнего участка Вселенной, поэтому проект назывался Ultra Deep Field. В общей сложности Hubble сделал 800 фотографий. На них изображены еле заметные галактики, звезды в которых зажглись всего лишь через несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва. Озадачило ученых то, что звезд этих оказалось слишком мало. Точнее, их оказалось намного меньше, чем предсказывается современными теориями. Получается, что теорию космической эволюции придется пересматривать. Правда, первое, что предприняли астрономы, работавшие над этим проектом, это обратились к NASA с настоятельной просьбой модернизировать телескоп Hubble, чтобы провести новые более тщательные исследования. текст: Е. Волынкина (по материалам Ananova) Источник: РОЛ

	Астрономы зафиксировали крупнейшее столкновение сотен галактик
	27.09.2004    Астрономы европейской обсерватории XMM-Newton зафиксировали крупнейшее из когда-либо наблюдавшихся столкновение двух галактических кластеров, сообщает агентство Reuters. Один из них состоит примерно из тысячи галактик, другой включает около трех сотен.
Кластеры находятся на расстоянии 800 миллионов световых лет от Солнечной системы в области созвездия Гидры. Их столкновение не похоже на столкновение автомобилей: звезды составляют ничтожную долю в объеме галактик, которые проникают друг в друга, сливаясь в новый галактический кластер.    Столкновение галактик не является редким явлением, однако в данном случае речь идет о взаимном проникновении сотен из них, а фронт столкновения составляет более трTх миллионов световых лет от края до края.    От столкновения в значительной мере пострадают местные астрономы, которым придется составлять новую карту звездного неба. Млечный путь, в котором находится наша планета, от этого слияния не пострадает: он окажется в той области космоса лишь через несколько миллиардов лет.
http://www.lenta.ru Галактики столкнулись и взорвались 24.09.2004 20:38  | ИД "Коммерсантъ" Версия для печати Европейская космическая рентгеновская обсерватория XMM-Newton зафиксировала во вселенной взрыв, равного которому еще никому не удавалось наблюдать. Американское космическое агентство NASA заявило по поводу открытия европейцев, что взрыв такой мощности произошел в результате столкновения двух групп галактик, в которых были миллиарды звезд. Ученые сравнивают масштабы космической катастрофы с "Большим взрывом", в результате которого, как полагает большинство исследователей, образовалась наша вселенная, сообщает РИА "Новости". ИД "Коммерсантъ" Из космоса получен сигнал, имеющий, скорее всего, искусственное происхождение 24.09.2004 19:39  | Известия науки Версия для печати Человечество впервые получило сигнал из космоса, который, по всей видимости, имеет инопланетное происхождение. С таким сенсационным сообщением выступили американские ученые из Национального астрономического и ионосферного центра Университета Беркли в Калифорнии. В частности, 1 сентября на страницах журнала New Scientist ученые из Университета Беркли сообщили, что им удалось зафиксировать радиосигнал, имеющий искусственное происхождение. Сигнал, названный SHGb02+14a, был обнаружен радиотелескопом Arecibo в Пуэрто-Рико в рамках работы международной программы по поиску внеземного разума с помощью распределенных вычислений SETI@home. Весьма слабый сигнал был зафиксирован три раза. Общая его продолжительность составила минуту. Этого, конечно, недостаточно для полноценного анализа, но, как осторожно заметил один из руководителей проекта, астроном из Университета Беркли доктор Дэн Вертимер, "SHGb02+14a - самый интересный сигнал за всю историю программы SETI@home". Его коллеги были не столь сдержанны в выражениях и в один голос заявили о долгожданном послании от инопланетян. Основания для этого у них были. Загадочный сигнал исходил из точки, находящейся где-то между созвездиями Рыбы и Овна. Ни одной известной астрономам звезды или планетной системы в пределах 1 тыс. световых лет от Земли в этом районе нет. Впрочем, руководитель российского Научно-культурного центра SETI Лев Гиндилис справедливо заметил: "Ничто не указывает на то, что источник сигнала находится так далеко от Земли. Он может располагаться как в межзвездном пространстве, так и непосредственно в Солнечной системе, ведь какой именно объект испускает радиоизлучение, мы пока не знаем". Сигнал SHGb02+14a был пойман на частоте 1420 мегагерц. Именно на этой частоте излучает и поглощает энергию нейтральный атомарный водород, самый распространенный элемент во Вселенной. Еще в 60-е годы прошлого века отцы-основатели SETI предположили, что инопланетяне, если они пожелают с нами связаться, воспользуются именно этой частотой. "Узость диапазона излучения сама по себе настораживает, ведь естественные объекты - пульсары, квазары, звезды, межзвездный газ и т.д. - выбрасывают энергию на всех возможных частотах, - комментирует "открытие века" Лев Гиндилис. - Однако гораздо более странно другое. Сначала SHGb02+14a был зарегистрирован как сигнал с постоянной частотой, а потом она стала резко меняться - от 8 до 37 герц в секунду. Если предположить, что мы имеем дело с естественным объектом, то он должен вращаться вокруг своей оси с чудовищной скоростью - примерно в 40 раз быстрее, чем Земля. Честно говоря, вообразить, что бы это могло быть, мне сложно. Но все становится на свои места, если предположить, что испускающий радиосигнал объект имеет искусственное происхождение". Подобная модуляция сигнала могла быть заложена инопланетянами специально, чтобы земляне обратили на него внимание. С выводами российского ученого согласны его коллеги из других отделений SETI. Так, американец Эрик Корпела заявил, что "сигнал, подобный SHGb02+14a, не может модулировать ни один из известных астрономических объектов". Не исключено, впрочем, что неизвестный сигнал был вызван неизвестным природным феноменом, благо подобные случаи в истории охоты за внеземным разумом уже были. В любом случае расставить все точки над "i" могут только дальнейшие наблюдения. В настоящее время все крупнейшие телескопы мира устремлены в ту точку неба, из которой пришел таинственный сигнал. Об этом сообщает NEWSru.com. Известия науки   ООН необходимо начать разработку конвенции по международному космическому праву - Лавров 24.09.2004    ООН необходимо начать разработку конвенции по международному космическому праву, заявил министр иностранных дел России Сергей Лавров в своем выступлении на Генассамблее ООН.    "Назревает необходимость разработки конвенции ООН по международному космическому праву", - сказал министр.    Россия совместно с Китаем предлагает заключить всеобъемлющую договоренность, которая бы предотвратила превращение космоса в арену вооруженного противостояния, сказал Лавров.    "Призываем все страны с космическим потенциалом присоединиться к этой инициативе", - сказал глава российского внешнеполитического ведомства. http://www.rian.ru "Чандра" сфотографировала хвостатый пульсар-бульдозер Это изображение пульсара, окруженного высокоэнергетическими частицами, которые он, подобно гигантскому бульдозеру, "сгребает" при своем быстром движении сквозь межзвездное пространство, получено с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра" (Chandra). Пульсар на этой фотографии мчится справа налево со скоростью 2,1 миллиона км/час, а отброшенные им частицы в фарватере похожи на хвост кометы. Короткая яркая светящаяся колонна из высокоэнергетических частиц сзади протянулась приблизительно на четыре световых года. статья Кокон вокруг миллисекундного пульсара Черная Вдова Изображение таинственного пульсара Черная Вдова, полученное "Чандрой", позволило разглядеть удлиненный "кокон" из высокоэнергетических частиц вокруг этого объекта. Таким образом, подтверждается теория, согласно которой даже относительно слабо намагниченные старые нейтронные звезды могут производить мощные электромагнитные поля и ускорять частицы до высоких энергий, если они вращаются достаточно быстро. Пульсар этот известен под названием "Мышь" ("The Mouse"), а его официальное обозначение - G359.23-0.82. Обнаружен он был в 1987 году радиоастрономами, использовавшими систему телескопов Very Large Array в Нью-Мексико. На радиоизображениях ученые увидели имеющее форму конуса облако частиц, в котором угадывалась небольшая "мордочка", выпуклое мышиное туловище и замечательный длинный узкий хвост, который простирался примерно на 55 световых лет. Поскольку "Мышь" движется очень быстро и очень впечатляюще взаимодействует при этом с окружающей ее межзвездной средой, астрономы имеют уникальную возможность как следует изучить магнитные поля, окружающие пульсар, а также их воздействие на изгоняемый материал: то есть ударную волну, мощные ветра из частиц и античастиц и т.д. Пульсары, как известно, представляют собой быстровращающиеся сильно намагниченные нейтронные звезды - объекты, обладающие очень большой плотностью, поскольку вся их масса, сравнимая с массой Солнца, упакована в шар диаметром менее 20 км. Их формирование связано со вспышками сверхновых II типа, то есть коллапсом и последующим взрывом массивной звезды. Причина столь высокой скорости, которой обладает данный пульсар, пока точно не выяснена, однако многие астрофизики подозревают, что "толчок" был непосредственно связан с какими-то особенностями того взрыва той "горы", что и породила "Мышь". Источник: The Mouse That Soared - Chandra Press Room 24.09.2004 19:04 версия для печати справка   Нейтронные звезды - очень компактные и плотные объекты, радиус которых составляет от 10 до 100 км, а масса - от 1,4 до 3 солнечных масс. Плотность в центре такой звезды - порядка 3x1014 - 2x1015 г/см3. В основном нейтронные звезды состоят из вырожденных нейтронов с малой примесью вырожденных протонов и электронов и только самые внешние слои - твердая кора - содержат железо с примесью Cr, Ni, Co. Гидростатическое равновесие в них поддерживается давлением вырожденного нейтронного газа. Образование нейтронных звезд происходит в процессе гравитационного коллапса на конечных стадиях эволюции достаточно массивных звезд (в несколько раз превышающих массу Солнца). Большинство известных на сегодня нейтронных звезд являются пульсарами (обнаружены в 1967 году). "Хаббл" опровергает теорию Большого взрыва 24.09.2004 16:25  | lenta.ru Версия для печати Теория Большого взрыва поставлена под сомнение, сообщается на сайте BBC News. Основанием для этого послужила фотография глубокого космоса, сделанная космическим телескопом "Хаббл". На снимке так называемых областей глубокого обзора "Хаббла" (Hubble Ultra Deep Field) видны звезды, которые сформировались примерно через полмиллиарда лет после возникновения Вселенной (около 13 миллиардов лет назад). Однако их оказалось гораздо меньше, чем предполагалось. Это свидетельствует либо о том, что активность формирования звездной массы сразу после Большого взрыва была крайне малой, что не согласуется с общепринятой теорией, либо о том, что физика того времени была совершенно иной, чем сейчас. Крайне неожиданным назвал такой результат изучения данных Эндрю Банкер (Andrew Bunker), возглавляющий команду исследовавших снимок британских ученых из университета Эксетера. Теперь он намерен обратиться в НАСА с просьбой о продолжении обслуживания орбитального телескопа и дальнейших его усовершенствованиях с тем, чтобы разрешить возникшую загадку. Согласно теории Большого взрыва, поддерживаемой многими учеными на протяжении десятилетий, наша Вселенная была рождена около 14 миллиардов лет тому назад, когда непредставимо малая, плотная сущность взорвалась, разбрасывая частицы материи и энергии. Однако за последнее время теория не раз ставилась под сомнение. lenta.ru

21.09.2004, 11:35:40

Версия для печати | PDA/КПК

Картинка с официального сайта NASA

Крупнейший поставщик Пентагона создаст космический корабль с ядерным двигателем

Как сообщает официальный сайт NASA сумма контракта с Northrop Grumman составит 400 миллионов долларов. Все работы по созданию космического аппарата должны быть завершены не позже середины 2008 года. Подрядчик будет работать в непосредственном контакте с правительством США.

Запуск спутника, названного "Прометеем", состоится только после 2012 года. С его помощью планируется исследовать поверхности трех лун самой крупной планеты нашей Солнечной системы - Каллисто, Ганимеда и Европы. Ученые хотят получить информацию о геологическом составе планет, истории их возникновения и о возможности существования жизни в океанах под толстым слоем льда, покрывающим спутники Юпитера.

"Прометей" - первый проект NASA с использованием ядерного двигателя. По замыслу ученых, реактор будет снабжать двигатель космического аппарата электричеством.

Корпорация Northrop Grumman возникла в 1993 году после слияний двух компаний - соответственно Northrop и Grumman. Число служащих в ней составляло на тот момент 47,5 тысяч человек. Корпорация периодически занимается выполнением госзаказов, в том числе военными разработками для Пентагона в области авиации.

Ссылки по теме
— Northrop Grumman to co-design Jupiter moons explorer for NASA - Аssosiated Рress, 21.09.04
—  Ураганы, обрушившиеся на США, нарушили график работы НАСА - Lenta.ru, 17.09.2004
—  NASA обнаружило новый класс планет - Lenta.ru, 31.08.2004
—  Британцы предложили NASA прихватить по дороге на Марс Beagle 2 - Lenta.ru, 25.08.2004

Сайты по теме
— NASA

А вы разве не заслужили 5 бесплатных мегабайт в цифровой памяти человечества?

20/09/2004

Московская школьница-вундеркинд Ирена Кононова около года назад разместила в Интернете эссе, переполненное не по возрасту оригинальными идеями. Эссе имеет непомерно претенциозное название: «Человечество. Формула спасения: запомнить каждого и расселиться по вселенным».  Копии этого текста быстро растиражировались в Интернете и сейчас уже не составляет никакого труда найти это эссе с помощью любой поисковой системы по имени его автора.

            Значительная (космическая) часть идей  представленных Иреной может быть оценена как вполне естественная для ее возраста. Достаточно вспомнить знаменитый роман Владимира Набокова «Лолита». О чем там болтают все продвинутые европейские подростки, как и совсем еще юный еще мальчишка  Гумберт Гумберт со своей ровесницей-подружкой, незабвенной Анабеллой? Конечно же о философии, о солипсизме, а так же множественности населенных космических миров. 

           Правда, похоже, до Ирены никто из детей не додумывался зафиксировать свои мысли в электронном виде и разместить полученный текст в Интернете. Так что детские космологические суждения, выдающие чрезмерную увлеченность автора идеями русских космистов и таких писателей-фантастов как Станислав Лем и братья Стругацкие можно опустить, за исключением, возможно, рецептов, того как преодолеть комплекс «обреченности на конец света», которым, по мнению Ирены, страдает бедное человечество. А вот что действительно, вероятно, достойно внимания:

«Жизнь каждого человека не должна проходить бесследно, история жизни каждого человека должна записываться и сохраняться. Сегодня появились технологии, которые позволяют это реализовать. Речь идет о сохранении информации  в электронном виде на компьютерных носителях информации. Потомки должны знать о каждом, о том,  что он сделал доброго для своей семьи и вообще для людей.

Речь не идет о насильственном обязательстве сохранять память о ком-либо. Важно, что в настоящее время не существует возможности гарантированного сохранения информации о себе и своих близких. Поэтому речь идет о создании института, который откроет возможность (только возможность, а не обязательство) гарантированного сохранения фамильной памяти независимо от судьбы ее хранителей в конкретных семьях и в конкретных ситуациях. Мы можем открыть такую возможность для тех, кто почувствует насколько это важно и для него самого, и для его близких,  и для будущих поколений. Очевидно, что такого рода центры должны существовать как филантропические организации. Причем возможно установление и правил, по которым прием информации на неограниченное хранение и предоставление ее по запросам, скажем  в размере до 5 Мегабайт (100 страниц текста с фотографиями на каждой странице), осуществляется без всяких условий, а хранение больших объемов обуславливается необходимостью определенных сумм пожертвований.

В принципе в написании истории личности и семьи нет ничего сложного. Это не сложнее школьного сочинения, которые каждый  написал не один десяток. Версии текстов можно совершенствовать по мере возможностей. Вполне приемлемый результат, даже не имея опыта и пользуясь только тем, что помнит сам автор,  можно получить уже за 20-30 часов работы. Это немного, всего лишь около суток. Как бы не была занята и перегружена делами (или развлечениями) жизнь, выделить одни сутки за все десятки лет своего пребывания на Земле можно.

Готовые истории семьи можно размещать в Интернете (примеры на сайте http://www.ivs.h1.ru/). Можно надеяться, что даже если Фонд сохранения фамильной и индивидуальной памяти, создан не будет, то могут появиться люди - коллекционеры историй семей и жизней. И тогда, чем более интересной окажутся записанные истории, тем больше шансов, что они сохранятся в наибольшем числе коллекций. Чем в большем количестве мест будет храниться история, тем больше шансов, что она никогда не исчезнет.

            Человек, записывающий историю своей жизни или жизни своей семьи начинает чувствовать совсем новое отношение к собственной жизни, к жизням своих близких, и даже к жизням не очень близких и малознакомых ему людей, к нему приходит понимание что, мир спасет красота, красота человеческих отношений, и даже одно только стремление к ней всех разумных людей.»  

Александр Аназин

20 сентября 2004 г.

Астрономы Англо-Австралийской обсерватории, работающие по проекту поиска планет AAPS (Anglo-Australian Planet Search), объявили об открытии за пределами солнечной системы пяти новых планет. Три из них вращаются вокруг одной звезды, а две - вокруг другой.

Звезда, у которой обнаружены три планеты, находится в созвездии Жертвенника и называется мю-Жертвенника (она же HD 160691). Ее внешняя планета делает полный оборот вокруг своей звезды за 8,2 лет, а ее масса больше массы Юпитера как минимум в 3,1 раз (Юпитер почти в 318 раз тяжелее Земли). Орбитальный период средней планеты составляет 645 дней, а ее масса как минимум в 1,7 раз превышает массу Юпитера. Обе эти планеты движутся по ярко выраженным эллиптическим орбитам: у орбиты внешней планеты эксцентриситет составляет 0,57, а у средней - 0,2. О третьей самой ближней планете известно пока только то, что ее орбитальный период составляет всего за 9 дней и она намного меньше своих соседок по планетной системе.

Вторая звезда, имеющая планеты именуется в каталоге HD 154857. Ее внутренняя планета имеет орбитальный период 398 дней и массу, которая как минимум в 1,8 раз превышает массу Юпитера. Эксцентриситет ее орбиты составляет 0,51. Относительно внешней планеты тоже пока известно немного - период ее обращения вокруг звезды намного больше 2 лет. Для получения более подробных характеристик нужны более продолжительные наблюдения.

текст: Е. Волынкина

(по материалам SpaceRef)

Источник: РОЛ

ФАВОРИТЫ ЛУНЫ Наши военные предполагали: спутник Земли — идеальный командный пункт, не подверженный ядерным ударам        http://2004.novayagazeta.ru/nomer/2004/69n/n69n-s31.shtml         Право собственности на Луну, Марс, Венеру и другие планеты Солнечной системы (кроме Земли и Солнца) совершенно законно зарегистрировал в 1980 году американский гражданин.        К 2004 году владельцами лунных гор и морей стали Рональд Рейган, Джимми Картер, Мик Джаггер, Николь Кидман, Арнольд Шварценеггер, Рональдо и еще более двух миллионов жителей планеты Земля. Корпорации Хилтон и Мариотт, более 30 компаний из Силиконовой долины также имеют собственность на Луне, Марсе и Венере.        Но гражданина России Александра ЕГОРОВА этим не удивишь. Заместитель генерального конструктора Конструкторского бюро общего машиностроения еще тридцать лет назад разрабатывал проекты первых поселений человека на Луне.                — Каким был наш вариант полета человека на Луну?        — Общий замысел в сокращенном виде повторял американскую программу «Аполлон». По плану американцев, на Луну летели три космонавта, двое из них высаживались. По замыслу наших ученых, летели два человека, один высаживался. Но это был вариант краткосрочного десанта. Потом подумали: Луна — идеальная стартовая площадка для полета к другим планетам Солнечной системы. Значит, элементы межпланетной экспедиции можно отработать на Луне.        — Чем интересна для землян «эта глупая Луна, на этом глупом небосклоне», как писал когда-то Пушкин?        — Луна замечательна тем, что всегда обращена к Земле только одной своей стороной. Период ее вращения вокруг нашей планеты равен периоду обращения. То есть Луну можно было бы использовать как гигантскую платформу для проектов, связанных с изучением Земли. Например, следить за метеоусловиями. Запускаемые сегодня спутники за много оборотов вокруг Земли снимают узенькую полосочку. Потом эти полосочки складываются в единую картину. Но когда замыкается последняя метеосводка, в первой уже происходят изменения из-за низких орбит полета искусственных спутников Земли. А если на Луне, к примеру, поставить телекамеру, можно одновременно увидеть и зафиксировать облачность над целым полушарием Земли.        Существует такая гипотеза: Луна — отколовшийся кусок Земли. Поскольку на нашей родной планете существуют атмосфера, осадки, эрозия почвы, достаточно трудно понять, что происходило с Землей миллиарды лет назад. Луна находится в вакууме, единственный разрушающий ее процесс — бомбардировка метеорными телами. Поэтому геологи имели большой интерес к изучению структуры Луны. Хотели понять, худеет или поправляется единственный спутник Земли, пролить свет на историю формирования нашей планеты.        В последние годы ученые обнаружили в лунном грунте изотоп гелия — гелий-3, которого практически нет на Земле. Он необходим для реакции термоядерного синтеза. Солнце, огромный естественный термоядерный реактор, погаснет через несколько миллионов лет. Землянам потребуется новый источник энергии. Японские ученые подсчитали: даже если придется перерабатывать на Луне тонны грунта, извлекая оттуда мизерные количества гелия-3, это будет выгодно, учитывая, что термоядерная энергетика может продлить жизнь на Земле.        — Основное финансирование советских космических программ шло, как известно, по военному ведомству. Какое стратегическое значение имела Луна для военных?        — На Луне, как известно, нет атмосферы. Поэтому взрыв атомной бомбы там будет неэффективен. Взрыв — это волна сжатия, передающаяся по воздуху или какой-либо другой среде, значит, на Луне атомный взрыв ограничится яркой вспышкой, возможно, излучением. Наши военные предполагали: Луна — идеальный командный пункт, недосягаемый с Земли. Интересно, что позже мы узнали: аналогичные планы вынашивали американцы. Эти разработки обе стороны держали в строжайшей тайне.        — В песнях 60-х годов можно было услышать о цветущих яблонях на Марсе, но о лунных поселениях даже не упоминалось. Между тем эта тема всерьез разрабатывалась советской наукой и финансировалась советским правительством.        — Нам сформулировали такую задачу: поэтапно, используя транспортную космическую систему на базе ракеты Королева, вывести на орбиту Земли два космических аппарата, состыковать их в связку, которая полетит к Луне, чтобы построить лунное поселение. Проект был очень большой и интересный.        Практически на Луне нужно было создать кусочек Земли. Люди на родной планете не задумываются, чем дышать, а на Луне форточку не откроешь. Нужна система поглощения углекислого газа и выделения кислорода, нужны вода, защита от солнечной радиации. Пришлось сотрудничать с полусотней организаций, работавших на разных направлениях. Медики, энергетики, геологи, транспортники, архитекторы — все были связаны в единый клубок и работали по нашему заданию.        Лунное поселение начиналось с нескольких доставляемых с Земли луноходов-убежищ. В них в течение первых тридцати дней должны были жить первые лунные поселенцы. Они могли перемещаться по Луне и совершать необходимые рекогносцировки. На выбранном месте из доставляемых с Земли блоков космонавты-строители монтируют основное сооружение, в котором обеспечивается первым лунным поселенцам максимальный комфорт, сравнимый с жизнью на Земле. Первый экипаж предполагался из четырех космонавтов, затем к ним присоединялись еще четверо. Так до 12 человек. Каждая четверка должна была работать на Луне в течение года. Некоторые системы жизнеобеспечения были замкнуты: очистка воды, газовой среды, производство продуктов питания. Разрабатывался блок специальной космической оранжереи.        Ученые Красноярска провели интересный эксперимент: женщину-добровольца поместили на три месяца в замкнутый объем. Воспроизводство кислорода для нее осуществляли растения, она смогла собрать там небольшой урожай пшеницы и испекла пирожок.        — Как раз в конце 70-х годов прошлого века на Земле разразился энергетический кризис. Как планировалось решить эту проблему на Луне?        — Лунные сутки — это 28 земных: 14 суток — день, 14 суток — ночь. Значит, энергию солнечных батарей можно было использовать только днем. Например, для транспортных средств. Ученые пришли к выводу: источник энергии должен быть ядерным. Предполагалось защитить его, закопав в лунный грунт. На Луне существуют морские и горные районы. Морские области, обращенные к Земле, покрыты толстым слоем минерала, похожего на мокрый песок. Это реголит. Предполагалось сверху засыпать им блоки лунного поселения для защиты от солнечной радиации и метеоритного потока.        — Какие условия жизни были предусмотрены в лунных поселениях?        — В Архитектурном институте была создана группа студентов, защищавших диплом по архитектуре лунных сооружений. Наши дизайнеры тогда предложили: каждый космонавт должен иметь свою кабину. В том числе на орбитальной станции во время длительного полета. Каждое помещение на лунной станции, по нашему замыслу, должно было быть многофункционально. У лунного модуля была внешняя защитная оболочка и внутренняя, которая вращалась. Например, космонавты ужинают в кают-компании, поворот — и они оказываются в тренажерном зале.        — Сколько стоил советский проект поселений на Луне?        — По нашим подсчетам, на построение лунной базы ушло бы несколько десятков миллиардов долларов. Если американская лунная программа «Аполлон» тянула на 34 миллиарда долларов, то проект лунных поселений был в десятки раз дороже. Это были не разовые затраты: лунный город требовал постоянных вложений.        Тогда наш генеральный конструктор академик Бармин поехал на доклад к Дмитрию Федоровичу Устинову, секретарю ЦК КПСС, отвечающему за оборону. Один из вопросов был о лунных базах. Я был ведущим специалистом по этому проекту. После доклада нашего руководителя пригласили меня. Устинов внимательно выслушал сообщения, посмотрел чертежи будущих лунных поселений и заметил: «У меня нет сомнений, что проект надо реализовывать. Но не дай бог о нем узнают американцы!». США были богаче, лунную гонку СССР не потянул бы.        С этого момента наш проект лунной базы стали задвигать. Хотя работы продолжались. Под Ташкентом мы нашли участок, похожий на лунный ландшафт, на котором преобладали базальтовые породы, характерные для Луны. Организовали там филиал нашего КБ для создания полигона по испытанию модулей лунной базы. Идею лунодрома активно поддерживал первый секретарь ЦК Узбекистана Рашидов, ему очень хотелось иметь свой космический полигон, был же у Казахстана — Байконур. Рашидов неоднократно приезжал на нашу базу, всячески поддерживал наших специалистов. Но работы над лунным поселением было решено законсервировать, затраты были неподъемны для советской экономики.        — Если бы российским специалистам предложили участвовать в межпланетном космическом проекте, что можно было бы использовать из разработок вашего коллектива?        — Наши специалисты на основе научного анализа впервые в мире показали: да, лунные города — это реально, это возможно. Но наш опыт подтверждает: осуществить этот грандиозный проект по силам всему человечеству, а не отдельной стране.                Беседовала Ирина ТИМОФЕЕВА        20.09.2004

Грядущее Солнечной системы оказалось в два раза менее кошмарным

Звезды типа Миры Кита (Mira stars, иначе говоря, мириды) - это обширный класс пульсирующих переменных красных гигантов, название свое получивших от первого обнаруженного представителя этого класса - знаменитой звездочки из созвездия Кита (Омикрон Кита), имя которой - Мира - означает по-латыни "Удивительная". В период от 80 до 1000 дней мириды могут меняться самым разительным образом - их яркость возрастает и убывает более чем на порядок. Так, Омикрон Кита то становится самой яркой в созвездии, то перестает быть видимой невооруженным глазом.

Мириды выбрасывают большие количества газа и пыли в космос (в среднем около трети массы Земли в год), они ответственны за более чем 75 процентов молекул в галактике. Углерод, азот, кислород и другие элементы, из которых состоит окружающий нас мир и мы сами, произведены главным образом в недрах таких звезд (с учетом добавок более тяжелых элементов, полученных от сверхновых).

Хотя диаметр такого красного гиганта чрезвычайно велик (до нескольких сотен солнечных радиусов), сами эти звезды с точки зрения земного наблюдателя остаются точечными объектами, диск которых не различим не только человеческим глазом, но и крупнейшими земными телескопами. Однако комбинируя данные от нескольких отдельных телескопов с помощью техники, получившей название астрономической интерферометрии (astronomical interferometry), эту трудность можно все-таки обойти и изучать чрезвычайно мелкие детали размером приблизительно в 10 миллиарксекунд (на расстоянии орбиты Луны это соответствовало бы наблюдению особенностей размером в 20 метров).

Международная группа исследователей во главе с французом Гаем Перреном (Guy Perrin) из Парижской обсерватории (Observatoire de Meudon) и американцем Стивеном Ридгвеем (Stephen Ridgway) из Национальной оптической астрономической обсерватории (National Optical Astronomy Observatory - NOAO, Тусон, Аризона) воспользовалась новейшими интерферометрическими методами для непосредственных наблюдений близких окрестностей пяти звезд типа Миры и с удивлением обнаружила, что эти звезды на самом деле окружены вводившей до сих пор астрономов в заблуждение почти прозрачной оболочкой из водяного пара, а также, возможно, угарного газа и других молекул.

Эта оболочка, имеющая температуру около 2000 кельвинов, придает звездам этого класса обманчиво большой внешний размер, она непрозрачна для видимого света, но вполне проницаема для инфракрасных лучей. Проникнув же взглядом сквозь этот слой (собирая свет сразу из нескольких телескопов инфракрасно-оптического диапазона (Infrared-Optical Telescope Array - IOTA) Смитсонианской астрофизической обсерватории в Аризоне и объединяя изображения электронными методами), ученые выяснили, что звезды типа Миры, по всей видимости, реально обладают лишь половиной того размера, который им прежде приписывали.

Новые наблюдения приводят размеры мирид в соответствие с теоретическими моделями, которые теперь гораздо лучше описывают их размер, состав, а также пульсации. Однако само по себе присутствие молекулярного слоя гораздо выше звездной поверхности остается явлением довольно таинственным. Этот слой слишком обширен и плотен, чтобы его присутствие поддерживалось одним только атмосферным давлением. Пульсации звезды, вероятно, играют свою роль в создании этого молекулярного слоя, но механизм этого явления еще до конца не понят.

Нужно отметить, что, наблюдая звезды типа Миры Кита, астрономы получают представление и о том, какая судьба ожидает наше собственное светило и все планеты Солнечной системы, когда Солнце спустя несколько миллиардов лет раздуется до размеров красного гиганта. Когда Солнце начнет пульсировать, температура поверхности на Земле будет периодически подниматься до 3000 градусов Цельсия. Ничего живого к тому времени там не останется.

На верхней иллюстрации:
Средний размер наблюдаемых звезд типа Миры Кита и окружающего их молекулярного слоя по сравнению с размером внутренней части Солнечной системы. Обозначены орбиты Земли, Марса и Юпитера и нынешнее положение Солнца. Когда Солнце приблизительно через 5 миллиардов лет станет красным гигантом, то его размеры почти сравняются с размерами марсианской орбиты, а окружающий ее молекулярный слой будет простираться далеко за пределы орбиты Марса. Изображение с сайта NOAO.

Источники:
Foreseeing the Sun's Fate: Astronomical Interferometry Reveals the Close Environment of Mira Stars - NOAO Press Release
Pulsating red giants hide inside deceptive shells - NOAO Press Release
Glimpse at Swollen Stars Hints at Earth's Demise - Space.com

Ссылки:
Умирающие звезды вырабатывают солнцезащитное средство
Про переменные звезды типа Миры Кита
Максим Борисов

17.09.2004                                                    полная версия
 

Уютный Плутон станет последним оазисом жизни

Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.

Новости по теме:

26.01.2003 14:05
Последствия глобального потепления будут изучать с орбиты Земли
14.01.2003 07:21
Время рассвета Земли уже позади
09.12.2002 17:46
Земля на пороге нового всемирного потопа
29.11.2002 18:17
Новая модель образования планетных систем дает жизни больше шансов
05.11.2002 04:06
Мощные вспышки на Солнце продолжаются, хотя период солнечной активности должен уже закончиться
11.10.2002 19:49
Плутон таинственным образом разогревается: бабье лето или вулканы?
06.10.2002 00:19
Наше Солнце взорвется в ближайшие шесть лет

На "Клипере" к звездам