Despre ce semnale vorbim?
Semnale similare sunt cunoscute de mult timp: se numesc rafale radio decametru
După descoperirea accidentală a exploziilor radio dinOamenii de știință din Jupiter au încercat să înțeleagă ce a cauzat această emisie radio. Au început cu observații atente, înregistrând câte ori l-au auzit pe Jupiter și cât de intense au fost exploziile radio decametru ale lui Jupiter. (Cuvântul decametru înseamnă zeci de metri, deoarece lungimea de undă a exploziilor radio este de zeci de metri). După ce au colectat aceste date radio, le-au comparat cu alte informații despre Jupiter. Au început să potrivească exploziile radio ale lui Jupiter cu rotația planetei. Singura modalitate de a ști care parte a lui Jupiter se confruntă cu ei la un moment dat este — este de a cunoaște viteza de rotație a acestuia. La început, astronomii cunoșteau viteza de rotație a lui Jupiter doar observând modul în care norii se mișcau pe planetă; nu există obiecte de suprafață de urmărit.
Observatorii și-au dat seama că auzim sau nu Jupiter,depinde în mare măsură de ce parte a lui Jupiter se află în fața noastră în acest moment. Emisia radio depinde de longitudinea lui Jupiter. Se pare că există longitudini speciale la care Jupiter poate fi auzit mult mai des decât altele. Aceste longitudini erau ca „repere” pe o planetă fără suprafață vizibilă. Aceste repere înseamnă, de asemenea, că Jupiter nu doar radiază unde radio în toate direcțiile, ci mai degrabă radiază unde radio în spațiu.
De ce sunt noile explozii radio atât de remarcabile?
Recent, nava spațială a înregistrat pentru prima datăexplozii radio decametru în imediata apropiere a originii lor. De fapt, sonda a zburat prin sursa exploziei radio, nu departe de Ganimede, cea mai mare lună a lui Jupiter.
Senzorii lui Juno au observat fenomenul în jur de cincisecunde, apoi semnalul radio a fuzionat cu radiația de fundal. Luând în considerare viteza sondei – aproximativ 50 km/s – putem concluziona că regiunea spațiului în care este generat semnalul are o lungime de 250 km.
Notabilă echipă internațională de observareau raportat cercetătorii într-un nou studiu. Publicația originală a fost publicată în revista Geophysical Research Letters, revizuită de colegi. A câștigat atenția publicului după o emisiune la KTVX, unde a vorbit reprezentantul NASA Utah Patrick Wiggins.
Vorbind despre un nou semnal radio primitfolosind aparatul Jino, un reprezentant NASA a subliniat că originea acestui semnal este naturală. Astfel de explozii radio apar ca urmare a instabilității maserului ciclotron (CMI, instabilitate maser ciclotron). Esența acestui efect este amplificarea undelor radio de către electroni liberi. Acest lucru se întâmplă dacă frecvența oscilațiilor electronice din plasmă este semnificativ mai mică decât frecvența ciclotronului lor. Apoi, chiar și un semnal aleatoriu generat cu succes într-un nor de particule încărcate poate deveni vizibil, notează Naked Science.Rafale radio se formează în acele părți ale magnetosferei lui Jupiter unde interacționează strâns cu câmpul magnetic al lui Ganymede. Electronii capturați de linii magnetice nu pot genera doar unde radio.
Este posibilă viața pe Jupiter și lunile sale?
În 1610, Galileo Galilei a devenit primulun astronom care a descoperit lunile mari ale lui Jupiter folosind un telescop proiectat propriu. De-a lungul timpului, aceste luni – Io, Europa, Ganymede și Callisto – au ajuns să fie numite în mod colectiv „Lunii Galileeni” în onoarea descoperitorului lor. Și încă de la începutul explorării spațiului, ceea ce am aflat despre acești sateliți i-a fascinat și inspirat pe oamenii de știință.
Trei luni interioare galileene se rotesc la o rezonanță 4: 2: 1
De exemplu, din moment ce Pioneer șiVoyager a trecut prin sistemul lunar în urmă cu zeci de ani, iar oamenii de știință au bănuit că sateliții precum Europa ar putea fi cea mai bună alegere pentru găsirea vieții dincolo de Pământ în sistemul solar exterior. Este vorba despre prezența gheții de apă, a oceanelor interioare, a mineralelor și a moleculelor organice. Odată cu primele descoperiri despre natura lunilor lui Jupiter, s-a sugerat că omenirea ar putea într-o zi să le colonizeze.
Apropo, conceptul de sistem colonizatJupiter este prezentat în multe publicații științifico-fantastice. De exemplu, romanul lui Robert Heinlein Farmer in the Sky (1953) este despre un adolescent și familia lui care se mută în Ganymede. În poveste, această lună a lui Jupiter este în proces de terraformare și fermierii sunt angajați pentru a ajuta la transformarea ei într-o colonie agricolă.
Cum au propus oamenii de știință colonizarea lunilor lui Jupiter?
De când au trecut sondele VoyagerSistemul lui Jupiter, astronomii au făcut mai multe propuneri pentru misiuni cu echipaj la lunile lui Jupiter și chiar pentru stabilirea așezărilor acolo. De exemplu, în 1994 a fost creată o întreprindere spațială privată cunoscută sub numele de Proiectul Artemis, cu scopul colonizării lunii în secolul XXI. Acum, mulți ani mai târziu, acest proiect a prins din nou viață și se dezvoltă activ.
„Portret de familie” a patru tovarăși galileeni(Io Europa, Ganymede și Callisto) în jurul lui Jupiter, preluat de nava spațială New Horizons și publicat în 2007. Foto: NASA / Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins / Institutul de Cercetare Sud-Vest
Mai târziu, în 1997, oamenii de știință au dezvoltat planuri pentrucolonizarea Europei, care prevedea crearea unui iglu pe suprafața sa. S-a presupus că mai târziu aceste clădiri vor servi drept bază pentru oamenii de știință. Aceștia vor putea să „se adâncească” în scoarța de gheață a Europei și să exploreze oceanul subteran. În acest sens, a fost discutată și posibilitatea utilizării „găurilor de aer” în învelișul de gheață pentru șederea pe termen lung a persoanelor.
- Proiectul HOPE
În 2003, NASA a pregătit un studiu numitHumanOuterPlanetExploration (SPERANTA), care a fostconcentrat pe explorarea viitorului sistemului solar. Datorită distanței sale de Jupiter și, prin urmare, a nivelurilor mai scăzute de radiație solară, luna Callisto a fost ținta acestui studiu.
Planul prevedea începerea operațiunilor în 2045.În primul rând, este necesar să se stabilească o bază pe Callisto, unde echipele științifice pot controla de la distanță un submarin robotizat. La rândul său, va fi folosit pentru a explora oceanul interior al Europei. Aceste echipe de cercetare vor extrage, de asemenea, probe de suprafață în apropierea sitului de debarcare Callisto.
Nu în ultimul rând, expediția laCallisto va crea un habitat de suprafață reutilizabil în care gheața de apă poate fi colectată și transformată în combustibil pentru rachete. Astfel, această bază ar putea servi drept bază de aprovizionare pentru toate misiunile operaționale viitoare din sistemul Jupiter.
Tot în 2003, NASA a raportat că un echipajo misiune la Callisto poate fi posibilă în anii 2040. Potrivit unui studiu comun publicat de Centrul de Cercetare Glenn și Institutul Aerospațial din Ohio, această misiune se va baza pe o navă spațială echipată cu un sistem de propulsie electrică nucleară (NPP) și cu gravitație artificială. Această navă va transporta echipajul pentru o misiune de cinci ani pentru a stabili o bază pe Callisto.
În cartea sa „Spacewalk: crearea unei civilizații spațiale "(1999) Robert Zubrin a susținut exploatarea atmosferei planetelor exterioare, inclusiv Jupiter, pentru a produce combustibil de heliu-3.
Heliul-3 este un izotop stabil al heliului.Nucleul de heliu-3 este alcătuit din doi protoni și un neutron, spre deosebire de cel mai greu, un alt izoop stabil, heliul-4, care are doi protoni și doi neutroni. Heliul-3 este uneori considerat un combustibil de fuziune ipotetic. Un astfel de combustibil are multe avantaje - acestea includ un flux de neutroni de zeci de ori mai mic din zona de reacție. Acest lucru reduce drastic radioactivitatea indusă și degradarea materialelor structurale ale reactorului. În plus, protonii, unul dintre produșii de reacție, sunt ușor de captat, spre deosebire de neutroni. Ele pot fi folosite pentru generarea suplimentară de energie electrică. În același timp, atât heliul-3, cât și deuteriul sunt inactive de la sine. Aceasta înseamnă că depozitarea lor nu necesită precauții speciale, iar în cazul unui accident de reactor cu depresurizarea miezului, radioactivitatea degajării este aproape de zero. Cu toate acestea, reacția heliu-deuteriu are un dezavantaj serios - un prag de temperatură semnificativ mai ridicat (este necesară o temperatură de aproximativ un miliard de grade pentru a începe reacția).
Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de o bază pe unul saumai mulți sateliți galileeni. NASA s-a gândit și la această posibilitate, invocând acest lucru. că descoperirea ar furniza rezerve nelimitate de combustibil pentru reactoarele de fuziune aici pe Pământ și oriunde altundeva în sistemul solar unde ar exista colonii.
Acum este planificat ca acest izotop să fie exploatat pe Lună pentru nevoile de energie termonucleară. Cu toate acestea, aceasta este o chestiune a viitorului îndepărtat. Cu toate acestea, heliul-3 este deja la mare căutare astăzi - în special în medicină.
- Fundația pentru bărci de salvare
În anii 2000 a fost înființat proiectul LifeboatFundație. Este o organizație non-profit ale cărei activități vizează conservarea umanității. În 2012, au lansat un studiu intitulat „Colonizarea lunilor lui Jupiter: evaluarea opțiunilor și alternativelor noastre”, care a examinat colonizarea lunilor galileene ca o alternativă potențială la coloniile de pe Lună sau Marte.
De ce să colonizăm lunile lui Jupiter?
Înființarea de colonii pe lunile galileene are multe beneficii potențiale pentru umanitate.
În primul rând, sistemul Jupiter este incredibil de bogat.substanțe volatile, inclusiv apă, dioxid de carbon și gheață de amoniac și molecule organice. În plus, se crede că lunile lui Jupiter conțin cantități masive de apă lichidă.
De exemplu, estimări ale volumului oceanului interior al Europeise crede că poate conține până la trei patrilioane de kilometri cubi de apă. Aceasta este puțin mai mult decât dublul volumului combinat al tuturor oceanelor Pământului. În plus, coloniile de pe lunile lui Jupiter ar putea permite misiuni chiar în Jupiter, unde hidrogenul și heliul-3 pot fi produse ca combustibil nuclear.
Ilustrațiile din Europa (prim-plan), Jupiter (dreapta) și Io (centru) prezintă panouri de apă care ajung la suprafață. Credit: NASA / JPL - Caltech
În al doilea rând, coloniile bazate pe Europa șiGanymede va fi, de asemenea, permis să efectueze mai multe misiuni de explorare în oceanele interioare pe care se crede că le au acești sateliți. Având în vedere că aceste oceane sunt, de asemenea, considerate unele dintre cele mai probabile locații pentru viața extraterestră din sistemul nostru solar, oportunitatea de a le explora de aproape ar fi o mare oportunitate.
În al treilea rând, coloniile de pe lunile Io, Europa,Ganimedes și Callisto vor facilita, de asemenea, misiunile în sistemul solar. Aceste colonii pot servi drept puncte de oprire și baze de aprovizionare pentru misiunile care se îndreaptă către și din sistemul Croian (sistemul lunilor lui Saturn), unde pot fi adunate resurse suplimentare.
În general, coloniile din sistemul Jupiter vor oferi omenirii acces la resurse bogate și oportunități enorme de cercetare.
Probleme de colonizare
Provocările în stăpânirea lunilor lui Jupiter sunt, de asemenea, enorme.ca gigantul gazos în sine. Acestea includ, dar nu se limitează la, radiații, efectele pe termen lung ale gravitației reduse, probleme de transport, lipsa infrastructurii și, desigur, costuri uriașe. Având în vedere pericolul pe care îl reprezintă radiația pentru explorare, este recomandabil să se ia în considerare mai întâi acest aspect.
- radiație
Io și Europa, fiind cei mai apropiați de JupiterGalileenii primesc cea mai mare radiație din toate aceste luni. Acest lucru este agravat de faptul că nu au câmp magnetic protector și o atmosferă foarte subțire. Astfel, suprafața Io primește în medie aproximativ 3.600 rem pe zi, în timp ce Europa primește aproximativ 540 rem pe zi.
100 rem – cel mai scăzut nivel de dezvoltare a bolii ușoare de radiații;
450 rem - boală severă de radiații (50% dintre cei expuși la moarte mor);
600 - 700 rem sau mai mult - o singură doză primită este considerată absolut letală.
Câmpul magnetic și rotația articulației lui Jupiter induc curenți. Credit: Wikipedia Commons.
Prin comparație, oamenii de aici de pe Pământ sunt expușiexpunere mai mică de 1 rem pe zi (0,62 pentru rezidenții țărilor dezvoltate). Expunerea la 500 rem pe zi poate fi fatală, iar expunerea la aproximativ 75 rem timp de câteva zile este suficientă pentru a provoca probleme grave de sănătate și otrăviri cu radiații.
Ganimede este singura lună galileană (șisingurul corp gigant negazos, altul decât Pământul) care are o magnetosferă. În medie, Luna primește aproximativ 8 radi de radiație pe zi. Acest lucru este echivalent cu impactul asupra suprafeței lui Marte. medie pe an.
Numai Callisto este suficient de departe de Jupiter. Aici, nivelurile de radiații ating doar 0,01 rem pe zi. Cu toate acestea, distanța sa față de Jupiter înseamnă că nu există încălzire mareică a lunii.
Impresia artistului asupra bazei de către Callisto. Credit: NASA
O altă problemă majoră este pe termen lungimpactul gravitației scăzute asupra acestor sateliți asupra sănătății umane. Pe sateliții galileeni, gravitația suprafeței variază de la 0,126 g (pentru Callisto) la 0,183 g (pentru Io). Aceasta este comparabilă cu Luna (0,1664 g), dar semnificativ mai mică decât Marte (0,376 g). Deși efectele acestui fenomen nu sunt pe deplin înțelese, se știe că efectele pe termen lung ale microgravitației includ pierderea densității osoase și degenerarea musculară.
- Distanţă
În comparație cu alte site-uri potențiale pentrucolonizarea, sistemul Jupiter este, de asemenea, foarte departe de Pământ. Astfel, transportarea echipajelor și a tuturor echipamentelor grele necesare pentru a construi o colonie va dura foarte mult, la fel ca și misiunile în care resursele sunt livrate către și de la lunile lui Jupiter.
Pentru a vă face o idee despre cât timp va dura acest lucru, luați în considerare câteva misiuni reale către Jupiter. Prima navă spațială care a călătorit de pe Pământ la Jupiter a fost o sondă NASAPionier 10care a fost lansat la 3 martie 1972 și a ajuns la sistemul Jupiter la 3 decembrie 1973 - în 640 de zile (1,75 ani) timp de zbor.
Pionier 11a făcut călătoria în 606 zile, dar, la fel ca predecesorul său, a trecut pur și simplu prin sistem în drumul său către planetele exterioare. Exact la felVoyager 1Și2, care a trecut și prin sistem, a durat 546, respectiv 688 de zile.
Conceptul artistic al unei rachete termice nucleare bimodale pe orbită terestră joasă. Credit: NASA
În cazul misiunii "Galileo "sonda a părăsit Pământul pe 18 octombrie 1989 și a ajuns la Jupiter pe 7 decembrie 1995. Cu alte cuvinte, a fost nevoie de 6 ani, 1 lună și 19 zile pentru a ajunge la Jupiter de pe Pământ fără a zbura. «Juno» a fost lansat de pe Pământ pe 5 august 2011 și a intrat pe orbita în jurul lui Jupiter pe 5 iulie 2016. Călătoria a durat 1796 de zile, sau puțin sub 5 ani.
Trebuie remarcat faptul că acestea au fost misiuni fărăechipaje care implicau doar o sondă robotică și nu o navă suficient de mare pentru a găzdui oameni, provizii și echipamente grele. Ca urmare, navele coloniale ar trebui să fie mult mai mari și mai grele și ar fi necesitat sisteme avansate de propulsie, cum ar fi motoarele nucleare termice / electrice nucleare. Ei trebuie să se asigure că călătoria durează un timp rezonabil.
Pentru zboruri către lunile lui Jupiter și înapoivor fi necesare baze între Pământ și Jupiter pentru a permite realimentarea și aprovizionarea și pentru a reduce costurile pentru misiunile individuale. Acest lucru ar însemna că avanposturi permanente ar trebui stabilite pe Lună, Marte și cel mai probabil în centura de asteroizi înainte ca orice misiune în lunile lui Jupiter să fie considerată fezabilă sau rentabilă.
- costul
Aceste ultime două probleme ridică problemacost. Între construirea de nave care pot face călătoria către Jupiter într-un timp destul de mare, creând bazele necesare pentru a le susține,șicosturile creării coloniilor în sine, colonizarea sateliților lui Jupiter va fi incredibil de costisitoare, notează Universe Today.
Care este linia de jos?
Luând în considerare toate pericolele, timpul și marelear trebui întrebat costul, mulți oameni se întreabă „merită?” Pe de altă parte, în contextul explorării și colonizării spațiului, ideea de a crea avanposturi umane permanente pe lunile lui Jupiter are sens. Toate problemele pot fi rezolvate dacă sunt luate măsurile de precauție adecvate și sunt alocate resursele necesare. Și deși va trebui să aștepte până când colonii/baze similare vor fi stabilite pe Lună și Marte, acesta nu este un „următorul pas” rău.
Având colonii pe oricare dintre sateliții galileeni,omenirea va avea un punct de sprijin în sistemul solar exterior, un punct de oprire pentru viitoarele misiuni la Saturn și dincolo și acces la noi resurse. Din nou, totul se reduce la cât de mult este dispus să cheltuiască omenirea. Un tip fundamental de combustibil nou poate face zborul mai bugetar. Cu toate acestea, nu există încă.
Citeste mai mult
Pământul va atinge temperatura critică peste 20 de ani
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște
Numită o plantă care nu se teme de schimbările climatice. Hrănește un miliard de oameni
Terraformarea - schimbările climaticecondițiile unei planete, satelit sau alt corp spațial pentru a aduce atmosfera, temperatura și condițiile de mediu într-o stare adecvată pentru locuirea animalelor și plantelor terestre.
Engleză - sper
Sistem de propulsie electrică nucleară (NPP) -sistem de propulsie al unei nave spațiale, care include un complex de sisteme la bord ale unei nave spațiale (SC), cum ar fi: un motor rachetă electric (EP), un sistem de alimentare cu energie furnizat de un reactor nuclear, un sistem de stocare și alimentare pentru un mediu de lucru (SKHiP), un sistem de control automat (ACS) ...
Robert Zubrin - inginer și publicist american,fondator al Societății marțiene. A absolvit Universitatea din Rochester cu o diplomă de licență în matematică, apoi a studiat energia nucleară la Universitatea din Washington, și-a susținut disertația.
Kronos, Cronos în mitologia greacă antică este zeitatea supremă, conform unui alt titan de părere, fiul cel mic al primului zeu Uranus (cerul) și al zeiței demiurge Gaia (pământul).
Inițial - zeul agriculturii, mai târziu, în perioada elenistică, a fost identificat cu zeul care personifică timpul, Chronos.
Corespunde zeului roman Saturn (Saturnus).