Космос Просто

Квазары — самые яркие и удалённые объекты во Вселенной — служат маяками для изучения космической эволюции, тёмной материи и межгалактической среды. Эти активные ядра галактик, питаемые сверхмассивными чёрными дырами, излучают энергию в тысячи раз превышающую светимость всей галактики. Физика квазаров. В центре квазара находится сверхмассивная чёрная дыра массой 10⁸-10¹⁰ M⊙, аккрецирующая вещество со скоростью 1-100 M⊙ в год. Аккреционный диск разогревается до 10⁵-10⁶ К, излучая в широком спектральном диапазоне от радио до гамма-лучей...

Орбитальная механика составляет основу космической навигации, определяя как космические аппараты перемещаются в гравитационных полях, встречаются друг с другом и достигают удалённых целей. Современные технологии позволяют выполнять сложнейшие манёвры с точностью до метров на расстояниях миллионов километров. Фундаментальные орбиты. Кеплеровские элементы определяют орбиту шестью параметрами: большая полуось, эксцентриситет, наклонение, долгота восходящего узла, аргумент перигея и средняя аномалия...

XXI век стал эпохой революционных открытий в области сверхновых, благодаря автоматизированным обзорам неба и многоволновой астрономии. Обнаружены сверхяркие сверхновые, выделяющие энергию в 100 раз больше обычных, и сверхновые нового типа, бросающие вызов классическим моделям звёздной эволюции. SN 2006gy — рекордсмен начала века. Открытая в галактике NGC 1260 на расстоянии 240 млн световых лет, эта сверхновая Ia выделила энергию ~10⁴⁴ эрг — в 100 раз больше типичной сверхновой. Её яркость превышала яркость всей галактики в течение нескольких месяцев...

Лунные орбитальные станции представляют собой следующий важный шаг в освоении дальнего космоса, служа промежуточными базами для исследования Луны, Марса и астероидов. Основные проекты включают NASA Lunar Gateway и концепции российских и китайских лунных станций. NASA Lunar Gateway. Модульная станция на высокоэллиптической околополярной орбите (NRHO) с периодом 6,5 дней и расстоянием 1500-70 000 км от Луны. Первые модули — Power and Propulsion Element (PPE) и Habitation and Logistics Outpost (HALO) — планируются к запуску в 2026 году...

Концепция искусственного затмения или «солнечного зонтика» в космосе является одним из наиболее амбициозных проектов геоинженерии для борьбы с изменением климата. Различные варианты таких систем предполагают размещение отражающих структур в точках Лагранжа или на солнечно-синхронных орбитах. Физические принципы. Для снижения солнечной инсоляции Земли на 1% требуется отражающая поверхность площадью около 1,9 млн км² в точке Лагранжа L1. Альтернативный подход — множество небольших отражателей общей площадью 100 000 км², что всё равно в 200 раз превышает площадь МКС...

Прямое обнаружение гравитационных волн в 2015 году открыло новое окно во Вселенную, позволив «услышать» слияния чёрных дыр и нейтронных звёзд. Эти пространственно-временные колебания несут уникальную информацию о самых экстремальных процессах в космосе. Принцип детектирования. Детекторы LIGO используют лазерную интерферометрию с плечами длиной 4 км. Гравитационная волна растягивает одно плеч и сжимает другое с относительной точностью 10⁻²¹ — в 10 000 раз меньше размера протона. Лазерный луч расщепляется, проходит по плечам, отражается от зеркал и возвращается...

Поиск античастиц в космических лучах является одной из ключевых задач современной астрофизики, позволяющей исследовать барионную асимметрию Вселенной и поиск сигналов тёмной материи. Основные эксперименты AMS-02 и PAMELA открывают новую эпоху в изучении космического антивещества. Историческая перспектива. Первые антипротоны в космических лучах были обнаружены в конце 1970-х годов в баллонных экспериментах ФТИ РАН на высотах с остаточным давлением 10 г/см². Измерения показали отношения потоков антипротонов к протонам 2,4×10⁻⁴ (2-5 ГэВ) и 6×10⁻⁵ (0,2-2 ГэВ)...

Главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером представляет собой не хаотичное скопление, а сложно структурированную систему с выраженной композиционной зональностью и динамическими резонансами. Современные данные показывают семь различных композиционных пиков на расстояниях от 1,8 до 5,2 а.е.. Общие характеристики. Пояс содержит около 60% массы в четырёх крупнейших объектах: Церере, Весте, Палладе и Гигее. Общая масса составляет лишь 4% от массы Луны, что в 2500 раз меньше предполагаемой первоначальной массы...

Одной из важнейших проблем обитаемых космических аппаратов является организация искусственного освещения, способного поддерживать циркадные ритмы астронавтов и обеспечивать высокое качество работы в невесомости. Современные космические технологии используют продвинутые системы на основе люминофоров и светодиодов для создания «земного» света на орбите. Исторический контекст. С начала космической эры освещение в космосе проходило несколько этапов развития. На кораблях «Союз» 1970-х годов использовались...

Суборбитальные рейсы Virgin Galactic и Blue Origin в 2021 году открыли коммерческое окно в космос: более 30 человек уже побывали над линией Кармана. Аналитики оценивают рынок космического туризма в $5 млрд к 2030 году. Суборбитальные полёты. VSS Unity поднимается на ~85 км, обеспечивая 4-минутную невесомость и билет $450 000. New Shepard достигает 107 км за 11 минут, продавая места по ~$500 000. Плюсы: относительная безопасность (G < 5) и оперативный возврат. Минусы — короткая длительность. Орбитальные миссии...

Последние обзоры неба обнаружили десятки массивных звёзд, которые «исчезли» без яркой сверхновой — кандидаты в «неудачные» коллапсы. Главная гипотеза: часть красных сверхгигантов >17 M⊙ сваливается прямо в чёрную дыру, минуя классический взрыв. Наблюдательные проекты. Инициатива VASCO сравнивает архивные фотопластинки XX века с современными цифровыми обзорами и уже выявила более 100 «пропавших» объектов. В 2017 году Н6946-BH1 показала медленное затухание и исчезла: вероятно, её оболочку «съела» аккреция...

Рекордные оптические системы на Земле и в космосе строятся вокруг сегментированных или монолитных зеркал диаметром от 8 до 39 м. Последние годы ознаменованы прорывом технологий: лёгкие боросиликатные «пчелиные соты», активация адаптивной поверхности и ультраточная полировка. Технология «сотовой» отливки. В лаборатории Ричарда Кэриса (Тусон) стекло нагревают до 1178 °C в вращающейся печи, формируя параболоид с пустотными ячейками, что снижает массу в 5 раз. Каждое зеркало GMT (8,4 м, 20 т) остывает 3 месяца и полируется семь лет до точности 25 нм rms...