Czerwiec 2020

Kosmiczne kolizje staną się wkrótce nieuchronne

Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) opublikowała  niedawno swój pierwszy raport na temat ekonomicznej wartości odpadów kosmicznych. Korzystając między innymi z danych i analiz przeprowadzonych przez ESA Space Debris Office, nakreśliła ona niebezpieczeństwa, które mogą powstać w przyszłości, jeśli nie podejmiemy jakichkolwiek działań.

<--break->

Tylko jedna kolizja lub eksplozja w kosmosie tworzy tysiące małych, szybko poruszających się szczątków, które mogą uszkodzić lub zniszczyć działającego satelitę. Na przykład w 2007 r. Celowe zniszczenie satelity FengYun-1C podwoiło ilość śmieci na wysokości około 800 km, co doprowadziło do wzrostu całkowitej liczby śmieci w tym czasie o 30%. Postępująca komercjalizacja orbity Ziemi oraz działania firm takich jak SpaceX, dodatkowo poszerzają ten problem.

Według OECD w przypadku satelitów na orbicie geostacjonarnej, takie wydatki wynoszą około 5-10% całkowitych kosztów misji. Nie brzmi to imponująco, jednak w rzeczywistości są to setki milionów dolarów. Na niskich orbitach Ziemi względne koszty na misję mogą być nawet wyższe. Rosnąca ilość gruzu na orbicie może doprowadzić do „zespołu Kesslera”. Mowa tu o sytuacji, w której dochodzi do kolizji, prowadzącej do rosnącej liczby zderzeń generowanych przez siebie. OECD określa to jako „punkt krytyczny dla środowiska, który może sprawić, że niektóre orbity nie będą nadawać się do użytku”.

 

Ponieważ jeszcze więcej satelitów zostanie wystrzelonych na orbitę, nowoczesne „ręczne” metody zapobiegania zderzeniom w przestrzeni kosmicznej i tworzeniu się gruzu nie będą wystarczające. W ramach programu bezpieczeństwa kosmicznego agencji ESA, powstaje więc technologia „automatycznego unikania kolizji”, która ma usprawnić ten proces. Oceniając ryzyko i prawdopodobieństwo kolizji w kosmosie, oprogramowanie to usprawni proces decyzyjny dotyczący potrzeby manewru, a nawet może wysyłać ostrzeżnia do satelitów zagrożonych zejściem z kursu.


Astronomowie odkryli idealne kopie Słońca i Ziemi

Do tej pory, ludzkość wie o istnieniu ponad 4 tysięcy egzoplanet. Teraz okazuje się jednak, że jedna z nich o nazwie KOI-456.04 może być najdoskonalszym klonem Ziemi w znanym kosmosie. Nawet gwiazda którą obiega może pretendować o miano kopii naszego Słońca.

 

Układ, którego centralnym punktem jest gwiazda Kepler-160 może stanowić najbardziej podobne nam miejsce w kosmosie. Podczas gdy większość układów planetarnych obiega czerwone karły emitujące promieniowanie podczerwone, Kepler-160 (podobnie jak nasze Słońce) wydziela z siebie światło widzialne. Nowo odkryty układ znajduje się 3000 lat świetlnych od ziemi.

 

Gwiazda wokół której obraca się KOI-456.04 jest większa od naszej o zaledwie 10%, a temperatura jej powierzchni wynosi około 5200 stopni Celsjusza. Układ Kepplera-160 ma zawierać w sobie 4 planety, lecz tylko KOI-456.04 znajduje się w strefie zdatnej do przeżycia. Mało tego, rok na tej planecie trwa jedynie 378 dni, co dodatkowo upodabnia ją do Ziemi. Naukowcy wierzą w to, że znajduje się na niej woda w stanie ciekłym, a co za tym idzie być może również i życie.

 

 


Asteroida która wywołała wyginięcie dinozaurów uderzyła pod idealnie fatalnym kątem

Nowe symulacje wykonane przez naukowców z Imperial College London sugerują że asteroida, która rzekomo spowodowała wymarcie dinozaurów była bardziej zabójcza niż powinna. Zdaniem badaczy, obiekt wyrządził takie szkody ponieważ zderzył się z Ziemią pod idealnym kątem z punktu widzenia zapoczątkowania sekwencji zdarzeń, która musiała prowadzić do masowego wymierania.

 

Symulacje pokazują, że asteroida uderzyła w Ziemię pod kątem około 60 stopni, co zmaksymalizowało skutki kolizji. Chodzi przede wszystkim o ilość gazów, przeważnie związków siarki, które wyzwoliły się na skutek impaktu i skutecznie zmieniły klimat. Podobne zjawisko ma miejsce po dużej erupcji wulkanicznej. Związki siarki w atmosferze zablokowały światło słoneczne i wywołały ochłodzenie, które nazywane bywa czasami nuklearną zimą. To właśnie raptowne zmiany klimatu mają odpowiadać za wyginięcie dinozaurów i 75 procent całego życia na naszej planecie.



Nowe modele komputerowe tego zderzenia sprzed 65 mln lat są pierwszymi w pełni trójwymiarowymi symulacjami odtwarzającymi to do czego wtedy doszło. Symulacje zostały przeprowadzone na superkomputerze High Performance Computing Facility (STFC). Stwierdzono, że doszło do realizacji najgorszego z możliwych scenariuszy. Odtworzono wszystko od uderzenia aż do powstania krateru, znanego dziś jako Chicxulub. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki tej pracy badawczej uzyskamy więcej informacji na temat tego jak powstają największe kratery na Ziemi.Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.

 


Astronomowie odkryli dziwny obiekt w kosmosie

Z pomocą detektorów fal grawitacyjnych LIGO i Virgo odkryto obiekt astronomiczny, jakiego jeszcze nigdy nie obserwowano. Tajemnicze ciało niebieskie posiada większą masę od najmasywniejszych gwiazd neutronowych, a zarazem jest lżejszy od najlżejszych czarnych dziur.

 

W sierpniu 2019 roku, detektory fal grawitacyjnych zarejestrowały sygnał, wskazujący na kolizję gwiazdy neutronowej i czarnej dziury. Jednak masa lżejszego obiektu sugeruje, że wcale nie mieliśmy do czynienia z gwiazdą neutronową. Jak wynika z danych detektorów LIGO i Virgo, w kolizji wzięła udział czarna dziura o masie 23 mas Słońca i obiekt o masie 2,6 razy większej od Słońca.

 

Tutaj zdaniem naukowców pojawia się problem. Najmasywniejsza znana nam gwiazda neutronowa posiada 2,5 masy Słońca, natomiast najlżejsza znana nam czarna dziura posiada masę około 5 mas Słońca. Poszukiwania obiektu kosmicznego o masie pomiędzy 2,5 a 5 mas Słońca trwają od bardzo dawna. Czyżby nareszcie udało się tego dokonać?

Źródło: LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)

Astronomowie nie mają pojęcia, czym jest ciało niebieskie, które w sierpniu 2019 roku zderzyło się z czarną dziurą. Wysunięte propozycje zakładają, że ów obiekt jest albo ultralekką czarną dziurą, albo ciężką gwiazdą neutronową, lecz nie powstała dotychczas żadna teoria, która mogłaby wyjaśnić ich powstanie i rozwój.

 

Jednak naukowcy biorą również pod uwagę, że detektory LIGO i Virgo mogły odkryć zupełnie nowy obiekt kosmiczny, którego roboczo można nazwać czarną gwiazdą neutronową. Po prostu nikt nie wie, z czym mamy tu do czynienia i nikt nie ukrywa zarazem, że rozwiązanie tej zagadki będzie sporym wyzwaniem.

 


Naukowcy wykorzystali szybkie błyski radiowe, aby odnaleźć brakującą materię we Wszechświecie

Astronomowie zdołali wykorzystać tajemnicze zjawisko kosmiczne, aby zbadać inną tajemnicę. Szybkie rozbłyski radiowe pozwoliły przeszukać przestrzeń między gwiazdami w odległych galaktykach i w ten sposób udało się odnaleźć brakującą materię.

 

Brakująca materia Wszechświata to problem, z którym astronomowie nie potrafią poradzić sobie od bardzo dawna. Skład materii i energii we Wszechświecie jest nam z grubsza znany – około 68% stanowi tzw. ciemna energia, natomiast 27% to ciemna materia. Pozostałe 5% to materia barionowa, z której składają się gwiazdy, planety, mgławice i plazma. Innymi słowy, potrafimy bezpośrednio wykryć tylko 5% materii Wszechświata.

 

Dzięki promieniowaniu, które pozostało po Wielkim Wybuchu, możemy się dowiedzieć, ile materii barionowej było na początku istnienia Wszechświata. Lecz tu pojawia się problem - kilkadziesiąt lat temu, astronomowie zdołali namierzyć tylko około połowę oczekiwanej materii. Od tamtej pory, niewykryta materia stanowi dla nas tajemnicę. Niektóre techniki pozwalają nam wykryć niewielkie ilości materii w okolicach galaktyk, lecz ciemne przestrzenie międzygalaktyczne są bardzo trudne do zbadania.

 

Okazuje się, że przydatne w tej kwestii mogą być szybkie rozbłyski radiowe – potężne emisje fal radiowych, które w ciągu milisekund wyrzucają promieniowanie odpowiadające setkom milionów Słońc. Nie wiemy, co emituje i czym tak naprawdę są te sygnały FRB, jednak w ostatnim roku, astronomowie wymyślili sposób śledzenia tych jednorazowych sygnałów i potrafimy teraz namierzyć galaktykę, z której pochodzą. A co za tym idzie – możemy określić, jaką odległość pokonują szybkie rozbłyski radiowe.

Źródło: NASA/JPL-Caltech

Naukowcy z Curtin University wykorzystali to do obliczenia zawartości gazu w ośrodku międzygalaktycznym. Niezwykle rozproszony gaz zlokalizowany między galaktykami jest wręcz niemożliwy do wykrycia przez współczesne instrumenty obserwacyjne. Zespół zastosował tę technikę wielokrotnie dla nowo zarejestrowanych szybkich błysków radiowych i z powodzeniem odkrył brakującą materię w ośrodku międzygalaktycznym.

 

W ten sposób, astronomowie zdobyli wiarygodny dowód na to, że brakująca materia ukrywa się w przestrzeni międzygalaktycznej. Dalsze badania w tym zakresie pozwolą dokładniej przyjrzeć się „ukrytej” materii, a także określić jej lokalizację i dystrybucję.

 


SpaceX wystrzeliło astronautów NASA na Międzynarodową Stację Kosmiczną

Rakieta Falcon 9, zbudowana przez SpaceX, wystartowała 30 maja wieczorem czasu polskiego. Na jej szczycie znajdowała się kapsuła Crew Dragon, w której znaleźli się dwaj astronauci z NASA. Sobotni start zapoczątkował nową erę komercyjnych podróży kosmicznych, a NASA po raz pierwszy od prawie dekady uzyskała zdolność do wystrzeliwania astronautów z terytorium Stanów Zjednoczonych, a nie z Kazachstanu.

 

Dag Hurley i Bob Benken z NASA wystartowali znajdując się na pokładzie statku kosmicznego Crew Dragon, będącego załogową wersją transportowej kapsuły Dragon. Załoga została wyniesiona na orbitę na rakiecie Falcon 9, która wystartowała z tego samego lądowiska, z którego 50 lat temu startowali astronauci programu Apollo wybierający się na Księżyc. Lot miał się odbyć już 3 dni temu, ale został przełożony z powodu sztormowej pogody na Florydzie.

 

Według szacunków NASA, w samych Stanach Zjednoczonych ponad 3 miliony widzów oglądało pierwszy prywatny start załogowy w transmisji internetowej. Pomimo faktu, że NASA nalegała, aby publiczność pozostała w domu, widzowie na kilka godzin przed startem gromadzili się też tłumnie wzdłuż plaż i dróg. Po udanym wystrzeleniu załogi, głos zabrał prezydent Donald Trump, który zapowiedział nową erę w astronautyce, w tym powrót na Księżyc, który ma się stać bazą startową na Marsa.

 

Zgodnie z planem astronauci zadokują dzisiaj kapsułę do Międzynarodową Stacji Kosmicznej, gdzie pozostaną przez okres do czterech miesięcy, po czym wrócą na Ziemię. Lot wykonany przez SpaceX zakończył dziewięcioletnią przerwę NASA w wynoszeniu astronautów, najdłuższą w całej swojej historii. Od czasu wycofania promów kosmicznych w 2011 r. NASA korzystała z rosyjskiego statku kosmicznego wystrzeliwanego z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie. Gdyby nie te usługi, NASA nie byłaby w stanie uzupełniać obsady załogi ISS.

W związku ze zmianą koncepcji względem roli agencji kosmicznej, ustalono, że transport astronautów z amerykańskiej ziemi zostanie przywrócony, ale w formie współpracy biznesowej z prywatnymi operatorami lotów kosmicznych. NASA dysponuje budżetem, o który rywalizują prywatne firmy z branży astronautycznej. W kolejnych latach agencja zleciła opracowanie i budowę swojego statku kosmicznego nowej generacji firmom SpaceX i Boeing, podpisując z nimi umowy o wartości 7 mld USD w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego mającego na celu zmniejszenie kosztów i stymulowanie innowacji. Można powiedzieć, że plan się powiódł.

 

Na dodatek rakieta Falcon 9 użyta do wyniesienia astronautów, zdołała powrócić na Ziemię i precyzyjnie wylądowała na platformie znajdującej się na oceanie. Dzięki temu koszty wystrzelenia w kosmos kolejnych ludzi i ładunków, są bardzo obniżone w porównaniu do standardowego podejścia jednorazowych rakiet spadających po użyciu na Ziemię.