Vilka signaler pratar vi om?
Liknande signaler har varit kända under lång tid: de kallas dekameterradioskurar
Efter den oavsiktliga upptäckten av radio utbrott frånJupiterforskare försökte förstå vad som orsakade detta radioutsläpp. De började med noggranna observationer, registrerade de gånger de hörde Jupiter och hur intensiva Jupiters dekameterradioskurar var. (Ordet dekameter betyder tiotals meter, eftersom våglängden för radioskurar är tiotals meter). Efter att ha samlat in denna radiodata jämförde de den med annan information om Jupiter. De började matcha Jupiters radioskurar med planetens rotation. Det enda sättet att veta vilken del av Jupiter som är vänd mot dem vid en viss tidpunkt är — är att veta hastigheten på dess rotation. Till en början visste astronomer Jupiters rotationshastighet endast genom att observera hur moln rörde sig över planeten; det finns inga ytobjekt att spåra.
Observatörerna insåg att vi hör Jupiter eller inte,beror till stor del på vilken del av Jupiter som står inför oss just nu. Radioutsläpp beror på Jupiters longitud. Det verkar som om det finns speciella longituder där Jupiter kan höras mycket oftare än andra. Dessa longituder var som "landmärken" på en planet utan synlig yta. Dessa landmärken betyder också att Jupiter inte bara utstrålar radiovågor i alla riktningar utan snarare utstrålar radiovågor till rymden.
Varför är de nya radiobristerna så anmärkningsvärda?
Nyligen spelade rymdfarkosten in för första gångendekameterradio sprängs i omedelbar närhet av deras ursprung. I själva verket flög sonden genom källan till radiosprängningen, inte långt från Ganymedes, Jupiters största måne.
Junos sensorer observerade fenomenet runt femsekunder, och sedan smälte radiosignalen samman med bakgrundsstrålningen. Med hänsyn till sondens hastighet - ungefär 50 km/s - kan vi dra slutsatsen att området i rymden där signalen genereras är 250 km tvärs över.
Anmärkningsvärt internationellt team för observationrapporterade forskare i en ny studie. Originalpublikationen publicerades i den peer-reviewed journal Geophysical Research Letters. Det fick allmänhetens uppmärksamhet efter en show på KTVX, där NASA: s representant i Utah Patrick Wiggins talade.
På tal om en ny mottagen radiosignalmed hjälp av Jino-apparaten betonade en NASA-representant att ursprunget till denna signal är naturligt. Sådana radioskurar uppstår som ett resultat av cyklotronmaserinstabilitet (CMI, cyklotronmaserinstabilitet). Kärnan i denna effekt är förstärkningen av radiovågor av fria elektroner. Detta händer om frekvensen av elektronoscillationer i plasman är betydligt lägre än deras cyklotronfrekvens. Då kan även en slumpmässig signal som framgångsrikt genereras i ett moln av laddade partiklar bli märkbar, konstaterar Naked Science. Radioskurar bildas i de delar av Jupiters magnetosfär där den samverkar nära med Ganymedes magnetfält. Elektroner som fångas av magnetiska linjer kan inte bara generera radiovågor.
Är livet möjligt på Jupiter och dess månar?
1610 blev Galileo Galilei den förstaen astronom som upptäckte Jupiters stora månar med hjälp av ett teleskop av hans egen design. Med tiden kom dessa månar – Io, Europa, Ganymedes och Callisto – kollektivt att kallas de "galileiska månarna" för att hedra sin upptäckare. Och sedan början av rymdutforskningen har det vi har lärt oss om dessa satelliter fascinerat och inspirerat forskare.
Tre inre galileiska månar roterar vid en 4: 2: 1-resonans
Till exempel eftersom Pioneer ochVoyager passerade genom månsystemet för decennier sedan, och forskare misstänkte att satelliter som Europa kan vara det bästa valet för att hitta liv bortom jorden i det yttre solsystemet. Det handlar om närvaron av vattenis, inlandshav, mineraler och organiska molekyler. Med de första upptäckterna om Jupiters månars natur föreslogs att mänskligheten en dag skulle kunna kolonisera dem.
Förresten, konceptet med ett koloniserat systemJupiter finns med i många science fiction-publikationer. Till exempel handlar Robert Heinleins roman Farmer in the Sky (1953) om en tonårspojke och hans familj som flyttar till Ganymedes. I berättelsen är denna Jupitermåne i färd med att terraformas och bönder anställs för att hjälpa till att förvandla den till en jordbrukskoloni.
Hur föreslog forskare att kolonisera Jupiters månar?
Sedan Voyager-sonder gick igenomJupiter-systemet har astronomer lagt fram flera förslag för bemannade uppdrag till Jupiters månar och till och med för upprättandet av bosättningar där. Till exempel skapades 1994 ett privat rymdföretag som kallas Project Artemis med målet att kolonisera månen under 2000-talet. Nu, många år senare, har detta projekt kommit till liv igen och utvecklas aktivt.
"Familjeporträtt" av fyra galileiska följeslagare(Io Europa, Ganymede och Callisto) runt Jupiter, tagit av rymdfarkosten New Horizons och publicerades 2007. Foto: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Senare 1997 utvecklade forskare planer för attkolonisering av Europa, som föreskrev skapandet av en iglo på dess yta. Det antogs att dessa byggnader senare skulle tjäna som bas för forskare. De kommer att kunna "dyka in" i Europas isskorpa och utforska havsytan. I detta avseende diskuterades också möjligheten att använda "lufthål" i isskyddet för långvarigt uppehåll för människor.
- HOPE-projekt
År 2003 förberedde NASA en studie som heterHumanOlivmoderPlanetExploration (HOPE), vilket varfokuserat på att utforska solsystemets framtid. På grund av dess avstånd från Jupiter och därför lägre nivåer av solstrålning, var månen Callisto målet för denna studie.
Planen krävde att verksamheten började 2045.För det första är det nödvändigt att etablera en bas på Callisto, där vetenskapliga team kan fjärrstyra en robotubåt. Den kommer i sin tur att användas för att utforska Europas inre hav. Dessa forskargrupper kommer också att bryta ytprover nära landningsplatsen för Callisto.
Sist men inte minst, expeditionen tillCallisto kommer att skapa en återanvändbar ytmiljö där vattenis kan samlas upp och omvandlas till raketbränsle. Således kan denna bas fungera som en leveransbas för alla framtida operativa uppdrag i Jupiter-systemet.
Även 2003 rapporterade NASA att en bemannadett uppdrag till Callisto kan vara möjligt på 2040-talet. Enligt en gemensam studie publicerad av Glenn Research Center och Ohio Aerospace Institute kommer detta uppdrag att baseras på en rymdfarkost utrustad med ett kärnkraftsdrivsystem (NPP) och konstgjord tyngdkraft. Detta fartyg ska leverera besättningen för ett femårigt uppdrag för att etablera en bas på Callisto.
I sin bok “Spacewalk: Creation of a Space Civilization "(1999) Robert Zubrin förespråkade brytning av atmosfären på de yttre planeterna, inklusive Jupiter, för att producera helium-3-bränsle.
Helium-3 är en stabil isotop av helium.Helium-3-kärnan består av två protoner och en neutron, till skillnad från den tyngre, andra stabila isosopen, helium-4, som har två protoner och två neutroner. Helium-3 anses ibland vara ett hypotetiskt fusionsbränsle. Sådant bränsle har många fördelar - dessa inkluderar ett tiotal gånger lägre neutronflöde från reaktionszonen. Detta minskar kraftigt inducerad radioaktivitet och nedbrytning av reaktorns strukturella material. Dessutom fångas protoner, en av reaktionsprodukterna, lätt, till skillnad från neutroner. De kan användas för ytterligare elproduktion. Samtidigt är både helium-3 och deuterium inaktiva av sig själva. Detta innebär att deras lagring inte kräver speciella försiktighetsåtgärder, och i händelse av en reaktorolycka med trycksänkning av härden är utsläppets radioaktivitet nära noll. Helium-deuterium-reaktionen har dock en allvarlig nackdel - en betydligt högre temperaturtröskel (en temperatur på cirka en miljard grader krävs för att starta reaktionen).
För att göra detta behöver du en bas på en ellerflera galileiska satelliter. NASA funderade också på denna möjlighet och citerade detta. att fyndet skulle ge gränslösa tillgångar av bränsle till fusionsreaktorer här på jorden och någon annanstans i solsystemet där kolonier skulle finnas.
Nu planeras denna isotop att brytas på månen för termonukleär energi. Detta är dock en fråga om en avlägsen framtid. Icke desto mindre är helium-3 redan mycket efterfrågad idag - särskilt inom medicin.
- Lifeboat Foundation
På 2000-talet grundades Lifeboat-projektetFundament. Det är en ideell organisation vars verksamhet syftar till att bevara mänskligheten. 2012 släppte de en studie med titeln "Colonization of the Moons of Jupiter: Assessing Our Options and Alternatives", som undersökte kolonisering av de galileiska månarna som ett potentiellt alternativ till kolonier på månen eller Mars.
Varför kolonisera Jupiters månar?
Att etablera kolonier på de galileiska månarna har många potentiella fördelar för mänskligheten.
För det första är Jupiter-systemet otroligt rikt.летучими веществами, в том числе водой, диоксидом углерода и аммиачным льдом, а также органическими молекулами. Кроме того, считается, что спутники Юпитера также содержат огромное количество жидкой воды.
Till exempel uppskattningar av volymen på Europas inre havman tror att den kan innehålla upp till tre kvadratkubik kilometer vatten. Detta är något mer än dubbelt så mycket som den sammanlagda volymen av alla jordens hav. Dessutom kan kolonier på Jupiters månar tillåta uppdrag till Jupiter själv, där väte och helium-3 kan produceras som kärnbränsle.
Illustrationer av Europa (förgrund), Jupiter (till höger) och Io (mitten) visar vattenplymer som når ytan. Upphovsman: NASA / JPL - Caltech
För det andra kolonierna baserade på Europa ochGanymedes kommer också att få utföra flera utforskningsuppdrag i de inre oceanerna som dessa satelliter tros ha. Med tanke på att dessa hav också anses vara några av de mest sannolika platserna för utomjordiskt liv i vårt solsystem, skulle möjligheten att utforska dem på nära håll vara en fantastisk möjlighet.
För det tredje, kolonier på Io, Europa,Ganymedes och Callisto kommer också att underlätta uppdrag längre in i solsystemet. Dessa kolonier kan fungera som stopppunkter och leveransbaser för uppdrag på väg till och från det kroianska systemet (Saturnus månningssystem), där ytterligare resurser kan samlas.
I allmänhet kommer kolonier i Jupitersystemet att ge mänskligheten tillgång till rika resurser och enorma forskningsmöjligheter.
Koloniseringsproblem
Utmaningarna med att bemästra Jupiters månar är också enorma.som gasjätten själv. Dessa inkluderar, men är inte begränsade till, strålning, de långsiktiga effekterna av låg tyngdkraft, transportproblem, brist på infrastruktur och naturligtvis enorma kostnader. Med tanke på risken för strålning för prospektering är det lämpligt att först överväga denna aspekt.
- strålning
Io och Europa, närmast JupiterGalileerna får mest strålning från alla dessa månar. Detta förstärks av det faktum att de inte har något skyddande magnetfält och en mycket tunn atmosfär. Således får Yo-ytan i genomsnitt cirka 3600 rem per dag, medan Europa får cirka 540 rem per dag.
100 rem – den lägsta utvecklingsnivån av mild strålningssjuka;
450 rem - svår strålningssjukdom (50% av dem som utsätts för död dör);
600 - 700 rem eller mer - en engångsdos som tas anses vara absolut dödlig.
Jupiters magnetfält och ledrotation inducerar strömmar. Kredit: Wikipedia Commons.
Som jämförelse utsätts människor här på jorden förexponering mindre än 1 rem per dag (0,62 för invånare i utvecklade länder). Exponering för 500 rem per dag kan vara dödlig och exponering för cirka 75 rem över flera dagar är tillräcklig för att orsaka allvarliga hälsoproblem och strålningsförgiftning.
Ganymedes är den enda galileiska månen (ochden enda icke-gasjättekroppen förutom jorden) som har en magnetosfär. I genomsnitt tar Månen emot cirka 8 rad strålning per dag. Detta motsvarar inverkan på Mars yta. genomsnitt per år.
Endast Callisto är tillräckligt långt från Jupiter. Här når strålningsnivåerna bara 0,01 rem per dag. Men dess avstånd från Jupiter betyder att det inte finns någon tidvattenuppvärmning av månen.
Konstnärens intryck av basen av Callisto. Kredit: NASA
Ett annat stort problem är långsiktigtpåverkan av låg tyngdkraft på dessa satelliter på människors hälsa. På de galiliska satelliterna varierar ytans tyngdkraft från 0,126 g (för Callisto) till 0,183 g (för Io). Detta är jämförbart med månen (0,1654 g), men betydligt mindre än Mars (0,376 g). Även om effekterna av detta fenomen inte är helt klarlagda, är långtidseffekterna av mikrogravitation kända för att inkludera förlust av bentäthet och muskeldegeneration.
- Distans
Jämfört med andra potentiella webbplatser förkolonisering, är Jupiter-systemet också mycket långt ifrån jorden. Således kommer det att ta mycket lång tid att transportera besättningar och all tung utrustning som behövs för att bygga en koloni, liksom uppdrag där resurser levereras till och från Jupiters månar.
För att ge dig en uppfattning om hur lång tid detta kommer att ta, överväg några faktiska uppdrag till Jupiter. Den första rymdfarkosten som reste från jorden till Jupiter var en NASA-sondPioneer 10som lanserades den 3 mars 1972 och nådde Jupiter-systemet den 3 december 1973 - på 640 dagar (1,75 år) flygtid.
Pioneer 11gjorde resan på 606 dagar, men precis som sin föregångare passerade den helt enkelt genom systemet på väg till de yttre planeterna. Exakt sammaVoyager 1Och2, som också gick igenom systemet, tog 546 respektive 688 dagar.
Konstnärligt begrepp av en bimodal kärnkrafts termisk raket i låg jordbana. Kredit: NASA
När det gäller uppdraget "Galileo "sonden lämnade jorden den 18 oktober 1989 och anlände till Jupiter den 7 december 1995. Det tog med andra ord 6 år, 1 månad och 19 dagar att nå Jupiter från jorden utan att flyga. «Juno» lanserades från jorden den 5 augusti 2011 och gick i omloppsbana runt Jupiter den 5 juli 2016. Resan tog 1796 dagar, eller knappt 5 år.
Det bör noteras att detta var uppdrag utanbesättningar som endast involverade en robotprob och inte ett fartyg som var tillräckligt stort för att rymma människor, förnödenheter och tung utrustning. Som ett resultat skulle kolonialskepp behöva vara mycket större och tyngre, och de skulle behöva avancerade framdrivningssystem som kärnkraftsmotorer. De måste se till att resan tar rimlig tid.
För flygningar till Jupiters månar och tillbakabaser mellan jorden och Jupiter kommer att krävas för att möjliggöra tankning och återförsörjning och för att sänka kostnaderna för enskilda uppdrag. Detta skulle innebära att permanenta utposter skulle behöva etableras på månen, Mars och troligen i asteroidbältet innan några uppdrag till Jupiters månar skulle anses genomförbara eller kostnadseffektiva.
- kostnaden för
Dessa två sista problem väcker frågan omkosta. Mellan att bygga fartyg som kan göra resan till Jupiter på ganska lång tid, skapa de baser som behövs för att stödja dem,ochkostnaderna för att skapa kolonierna själva, kommer koloniseringen av Jupiters satelliter att bli otroligt dyr, konstaterar Universe Today.
Vad är slutresultatet?
Med tanke på alla faror, tid och högkostnad bör ställas, många undrar "är det värt det?" Å andra sidan, i samband med rymdutforskning och kolonisering, är idén om att skapa permanenta mänskliga utposter på Jupiters månar vettig. Alla problem kan lösas om lämpliga försiktighetsåtgärder vidtas och nödvändiga resurser allokeras. Och även om han kommer att behöva vänta tills liknande kolonier/baser har etablerats på månen och Mars, är detta inte ett dåligt "nästa steg".
Har kolonier på någon av de galiliska satelliterna,mänskligheten kommer att ha fotfäste i det yttre solsystemet, en stoppplats för framtida uppdrag till Saturnus och därefter, och tillgång till nya resurser. Återigen kommer allt ner till hur mycket mänskligheten är villig att spendera. En helt ny typ av bränsle kan göra flygningen mer budgetmässigt. Det finns dock inte ännu.
Läs mer
Jorden kommer att nå kritisk temperatur om 20 år
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Namngivna en växt som inte är rädd för klimatförändringar. Det matar en miljard människor
Terraforming - klimatförändringarförhållanden på en planet, satellit eller annan rymdkropp för att bringa atmosfären, temperaturen och miljöförhållandena till ett tillstånd som är lämpligt för bosättning av marklevande djur och växter.
engelsk - hoppas
Kärnkraftsdrivningssystem (NPP) -framdrivningssystem för ett rymdskepp, vilket inkluderar ett komplex av inbyggda system för ett rymdskepp (SC), såsom: en elektrisk raketmotor (ERE), ett strömförsörjningssystem som tillhandahålls av en kärnreaktor, ett lagrings- och försörjningssystem för ett arbetsmedium (SKHiP), ett automatiskt styrsystem (ACS) ...
Robert Zubrin - amerikansk ingenjör och publicist,grundare av Martian Society. Han tog examen från University of Rochester med en kandidatexamen i matematik, studerade sedan kärnenergi vid University of Washington, försvarade sin avhandling.
Kronos, Cronus i antik grekisk mytologi är den högsta gudomen, enligt en annan åsikt titan, den yngste sonen till den första guden Uranus (himmel) och demiurggudinnan Gaia (jord).
Inledningsvis - jordbrukets gud, senare, under den hellenistiska perioden, identifierades han med guden som personifierar tiden, Chronos.
Motsvarar den romerska guden Saturnus (Saturnus).