Hangi sinyallerden bahsediyoruz?
Benzer sinyaller uzun zamandır biliniyor: bunlara dekametre radyo patlamaları deniyor.
Radyo patlamalarının tesadüfen keşfedilmesinden sonraJüpiter bilim insanları bu radyo emisyonuna neyin sebep olduğunu anlamaya çalıştı. Dikkatli gözlemlerle başladılar, Jüpiter'i duydukları zamanları ve Jüpiter'in dekametrelik radyo patlamalarının ne kadar yoğun olduğunu kaydettiler. (Radyo patlamalarının dalga boyu onlarca metre olduğundan dekametre kelimesi onlarca metre anlamına gelir). Bu radyo verilerini topladıktan sonra bunu Jüpiter hakkındaki diğer bilgilerle karşılaştırdılar. Jüpiter'in radyo patlamalarını gezegenin dönüşüyle eşleştirmeye başladılar. Belirli bir zamanda Jüpiter'in hangi kısmının kendilerine dönük olduğunu bilmenin tek yolu '8212; dönüş hızını bilmektir. Başlangıçta gökbilimciler Jüpiter'in dönüş hızını yalnızca bulutların gezegen üzerinde nasıl hareket ettiğini gözlemleyerek biliyorlardı; izlenecek yüzey nesnesi yok.
Gözlemciler Jüpiter'i duyup duymadığımızı fark etti,Büyük ölçüde şu anda Jüpiter'in hangi kısmının bize baktığına bağlıdır. Radyo emisyonu Jüpiter'in boylamına bağlıdır. Jüpiter'in diğerlerinden çok daha sık duyulabildiği özel boylamlar var gibi görünüyor. Bu boylamlar, görünür yüzeyi olmayan bir gezegendeki "yer işaretleri" gibiydi. Bu işaretler aynı zamanda Jüpiter'in sadece radyo dalgalarını her yöne yaymakla kalmayıp uzaya radyo dalgaları yaydığı anlamına da geliyor.
Yeni radyo patlamaları neden bu kadar dikkat çekici?
Son zamanlarda uzay aracı ilk kez kaydedildikökenlerinin hemen yakınında dekametrelik radyo patlamaları. Aslında sonda, Jüpiter'in en büyük uydusu Ganymede'den çok da uzak olmayan, radyo patlamasının kaynağının içinden uçtu.
Juno'nun sensörleri bu olayı beş civarında gözlemledi.saniye sonra radyo sinyali arka plandaki radyasyonla birleşti. Sondanın hızını (yaklaşık 50 km/s) hesaba katarsak, sinyalin üretildiği uzay bölgesinin 250 km çapında olduğu sonucuna varabiliriz.
Önemli gözlem uluslararası ekibiaraştırmacılar yeni bir çalışmada bildirdi. Orijinal yayın, Jeofizik Araştırma Mektupları adlı hakemli dergide yayınlandı. NASA'nın Utah temsilcisi Patrick Wiggins'in yer aldığı bir KTVX gösterisinden sonra halkın dikkatini çekti.
Alınan yeni bir radyo sinyali hakkında konuşmakBir NASA temsilcisi, Jino aparatını kullanarak bu sinyalin kaynağının doğal olduğunu vurguladı. Bu tür radyo patlamaları, siklotron maser kararsızlığının (CMI, siklotron maser kararsızlığı) bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu etkinin özü, radyo dalgalarının serbest elektronlar tarafından güçlendirilmesidir. Bu, plazmadaki elektron salınımlarının frekansı siklotron frekansından önemli ölçüde düşük olduğunda meydana gelir. Naked Science, bu durumda, yüklü parçacıklardan oluşan bir bulutta başarılı bir şekilde üretilen rastgele bir sinyalin bile fark edilebilir hale gelebileceğini belirtiyor: Radyo patlamaları, Jüpiter'in manyetosferinin, Ganymede'in manyetik alanıyla yakından etkileşime girdiği kısımlarında oluşuyor. Manyetik çizgiler tarafından yakalanan elektronlar yalnızca radyo dalgaları üretemez.
Jüpiter ve uydularında yaşam mümkün mü?
1610'da Galileo Galilei ilk olduKendi tasarımı olan bir teleskop kullanarak Jüpiter'in büyük uydularını keşfeden bir gökbilimci. Zamanla bu aylara (Io, Europa, Ganymede ve Callisto) kaşiflerinin onuruna topluca "Galile ayları" adı verilmeye başlandı. Uzay araştırmalarının başlangıcından beri bu uydular hakkında öğrendiklerimiz bilim adamlarını büyüledi ve onlara ilham verdi.
Üç iç Galilean uydusu 4: 2: 1 rezonansta dönüyor
Örneğin, Pioneer veVoyager, onlarca yıl önce ay sisteminden geçti ve bilim adamları, Europa gibi uyduların, dış güneş sisteminde Dünya dışında yaşam bulmak için en iyi seçenek olabileceğinden şüpheleniyorlardı. Her şey su buzu, iç okyanuslar, mineraller ve organik moleküllerin varlığıyla ilgili. Jüpiter'in uydularının doğasıyla ilgili ilk keşiflerle, insanlığın bir gün onları kolonileştirebileceği öne sürüldü.
Bu arada, sömürgeleştirilmiş sistem kavramıJüpiter birçok bilim kurgu yayınında yer alıyor. Örneğin, Robert Heinlein'in Gökyüzündeki Çiftçi (1953) adlı romanı genç bir çocuk ve ailesinin Ganymede'ye taşınmasını konu alır. Hikayede, Jüpiter'in bu uydusu dünyalaştırılma sürecindedir ve onu bir tarım kolonisine dönüştürmeye yardımcı olmak için çiftçiler kiralanmaktadır.
Bilim adamları Jüpiter'in uydularını kolonileştirmeyi nasıl önerdiler?
Voyager sondaları geçtiğinden beriJüpiter'in sisteminde, gökbilimciler Jüpiter'in uydularına mürettebatlı görevler ve hatta orada yerleşimlerin kurulması için birkaç teklifte bulundular. Örneğin, 1994 yılında, 21. yüzyılda ayı kolonileştirmek amacıyla Artemis Projesi olarak bilinen özel bir uzay girişimi oluşturuldu. Şimdi, yıllar sonra bu proje yeniden hayat buldu ve aktif olarak gelişiyor.
Dört Celileli arkadaşın "aile portresi"(Io Europa, Ganymede ve Callisto) Yeni Ufuklar uzay aracı tarafından Jüpiter'in etrafında çekilmiş ve 2007'de yayınlanmıştır. Fotoğraf: NASA / Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı / Güneybatı Araştırma Enstitüsü
Daha sonra, 1997'de bilim adamları,yüzeyinde bir iglo yaratılmasını sağlayan Avrupa'nın kolonizasyonu. Daha sonra bu binaların bilim adamları için bir üs görevi göreceği varsayıldı. Europa'nın buz kabuğuna "dalabilecekler" ve yeraltı okyanusunu keşfedebilecekler. Bu bağlamda, insanların uzun süreli ikametgahı için buz örtüsünde "hava delikleri" kullanma olasılığı da tartışıldı.
- HOPE projesi
2003 yılında NASA adlı bir çalışma hazırladı.'HummanÖrahimPlanetEkeşif (UMUT), ki buGüneş sisteminin geleceğini keşfetmeye odaklandı. Jüpiter'e olan uzaklığı ve dolayısıyla daha düşük güneş radyasyonu seviyeleri nedeniyle, bu çalışmanın hedefi Callisto uydusuydu.
Plan, 2045 yılında operasyonların başlaması için çağrıda bulundu.Öncelikle, bilimsel ekiplerin bir robotik denizaltıyı uzaktan kontrol edebilecekleri Callisto üzerinde bir üs kurmak gerekiyor. Sırasıyla, Avrupa'nın iç okyanusunu keşfetmek için kullanılacak. Bu araştırma ekipleri aynı zamanda Callisto iniş sahası yakınındaki yüzey örneklerini de çıkaracak.
Son fakat en az değil, keşif gezisiCallisto, su buzunun toplanıp roket yakıtına dönüştürülebileceği yeniden kullanılabilir bir yüzey habitatı yaratacak. Bu nedenle, bu üs Jüpiter sistemindeki gelecekteki tüm operasyonel görevler için bir tedarik üssü olarak hizmet edebilir.
Ayrıca 2003 yılında NASA, bir insanlıCallisto'ya bir görev 2040'larda mümkün olabilir. Glenn Araştırma Merkezi ve Ohio Havacılık Enstitüsü tarafından yayınlanan ortak bir araştırmaya göre, bu görev nükleer elektrik tahrik sistemi (NPP) ve yapay yerçekimi ile donatılmış bir uzay aracına dayanacak. Bu gemi, mürettebatı Callisto'da bir üs kurmak için beş yıllık bir görev için teslim edecek.
Onun kitabında "Uzay Yürüyüşü: Bir Uzay Medeniyetinin Yaratılışı "(1999) Robert Zubrin, helyum-3 yakıtı üretmek için Jüpiter de dahil olmak üzere dış gezegenlerin atmosferlerinin çıkarılmasını savundu.
Helyum-3, helyumun kararlı bir izotopudur.Helyum-3 çekirdeği, iki proton ve iki nötrona sahip olan daha ağır, diğer kararlı izotop helyum-4'ün aksine, iki proton ve bir nötrondan oluşur. Helyum-3 bazen varsayımsal bir füzyon yakıtı olarak kabul edilir. Bu tür yakıtın birçok avantajı vardır - bunlar arasında reaksiyon bölgesinden onlarca kat daha düşük nötron akışı bulunur. Bu, indüklenen radyoaktiviteyi ve reaktör yapısal malzemelerinin bozulmasını keskin bir şekilde azaltır. Ayrıca reaksiyon ürünlerinden biri olan protonlar, nötronlardan farklı olarak kolaylıkla yakalanır. Ek elektrik üretimi için kullanılabilirler. Aynı zamanda hem helyum-3 hem de döteryum kendi başlarına etkisizdir. Bu, bunların depolanmasının özel önlemler gerektirmediği ve çekirdeğin basıncının düşmesiyle birlikte bir reaktör kazası durumunda, salınımın radyoaktivitesinin sıfıra yakın olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, helyum-döteryum reaksiyonunun ciddi bir dezavantajı vardır - önemli ölçüde daha yüksek bir sıcaklık eşiği (reaksiyonu başlatmak için yaklaşık bir milyar derecelik bir sıcaklık gereklidir).
Bunu yapmak için bir veya bir temele ihtiyacınız olacakbirkaç Galilean uydusu. NASA da bunu öne sürerek bu ihtimali düşündü. Bu buluşun Dünya'daki ve güneş sistemindeki kolonilerin var olabileceği herhangi bir yerdeki füzyon reaktörleri için sınırsız yakıt kaynağı sağlayacağını söyledi.
Şimdi bu izotopun termonükleer enerji ihtiyaçları için Ay'da çıkarılması planlanıyor. Ancak bu uzak bir geleceğin meselesidir. Bununla birlikte, helyum-3 bugün, özellikle tıpta büyük talep görmektedir.
- Lifeboat Vakfı
2000'li yıllarda Lifeboat projesi kurulduTemel. Faaliyetleri insanlığı korumayı amaçlayan, kar amacı gütmeyen bir kuruluştur. 2012 yılında, Galileo uydularının kolonileştirilmesinin Ay veya Mars'taki kolonilere potansiyel bir alternatif olarak incelendiği "Jüpiter'in Uydularının Kolonizasyonu: Seçeneklerimizi ve Alternatiflerimizi Değerlendirmek" başlıklı bir çalışma yayınladılar.
Jüpiter'in uydularını neden kolonileştirelim?
Celile uydularında koloniler kurmanın insanlığa birçok potansiyel faydası vardır.
Birincisi, Jüpiter sistemi inanılmaz derecede zengindir.su, karbondioksit ve amonyak buzu dahil uçucu maddeler ve organik moleküller. Ek olarak, Jüpiter'in uydularının da büyük miktarlarda sıvı su içerdiğine inanılıyor.
Örneğin, Avrupa'nın iç okyanuslarının hacmine ilişkin tahminlerüç katrilyon kübik kilometreye kadar su içerebileceğine inanılıyor. Bu, tüm Dünya okyanuslarının toplam hacminin iki katından biraz daha fazladır. Ek olarak, Jüpiter'in uydularındaki koloniler, Jüpiter'in kendisine görevlere izin verebilir, burada hidrojen ve helyum-3 nükleer yakıt olarak üretilebilir.
Europa (ön planda), Jüpiter (sağda) ve Io (ortada) resimleri yüzeye ulaşan su bulutlarını göstermektedir. Kredi: NASA / JPL - Caltech
İkincisi, Avrupa temelli koloniler veGanymede'nin ayrıca, bu uyduların sahip olduğuna inanılan iç okyanuslarda birkaç keşif görevi gerçekleştirmesine izin verilecek. Bu okyanusların aynı zamanda güneş sistemimizdeki dünya dışı yaşam için en olası konumlardan bazıları olduğu düşünüldüğünde, onları yakından keşfetme fırsatı büyük bir fırsat olacaktır.
Üçüncüsü, Io'nun uydularındaki koloniler, Avrupa,Ganymede ve Callisto, güneş sistemine daha da derinlemesine görevleri kolaylaştıracak. Bu koloniler, ek kaynakların toplanabileceği Croian sistemine (Satürn'ün ay sistemi) giden ve buradan gelen görevler için durma noktaları ve ikmal üsleri olarak hizmet edebilir.
Genel olarak Jüpiter sistemindeki koloniler insanlığa zengin kaynaklara ve muazzam araştırma yeteneklerine erişim sağlayacak.
Kolonizasyon sorunları
Jüpiter'in uydularında ustalaşmanın zorlukları da çok büyük.gaz devinin kendisi gibi. Bunlar arasında, bunlarla sınırlı olmamak üzere, radyasyon, düşük yer çekiminin uzun vadeli etkileri, ulaşım sorunları, altyapı eksikliği ve tabii ki büyük maliyetler yer alır. Radyasyonun keşif için oluşturduğu tehlike göz önüne alındığında, önce bu yönü dikkate almanız önerilir.
- radyasyon
Io ve Europa, Jüpiter'e en yakın olanlarGalileler, tüm bu uydulardan en fazla radyasyonu alır. Bu, koruyucu manyetik alanlarının olmaması ve çok ince bir atmosfere sahip olmalarıyla birleşiyor. Böylece, Io'nun yüzeyi günde ortalama 3.600 rem alırken, Avrupa günde yaklaşık 540 rem alır.
100 rem – hafif radyasyon hastalığının en düşük gelişme düzeyi;
450 rem - şiddetli radyasyon hastalığı (ölüme maruz kalanların% 50'si ölür);
600 - 700 rem veya daha fazla - alınan tek bir dozun kesinlikle öldürücü olduğu kabul edilir.
Jüpiter'in manyetik alanı ve eklem dönüşü akımları tetikler. Kredi: Wikipedia Commons.
Karşılaştırıldığında, burada Dünya'daki insanlargünde 1 remden daha az maruz kalma (gelişmiş ülkelerde ikamet edenler için 0,62). Günde 500 rem'e maruz kalmak ölümcül olabilir ve birkaç gün içinde yaklaşık 75 rem'e maruz kalmak ciddi sağlık sorunlarına ve radyasyon zehirlenmesine neden olmak için yeterlidir.
Ganymede Galile'nin tek ayıdır (veManyetosfere sahip olan, Dünya dışındaki gaz devi olmayan tek cisim. Ay ortalama olarak günde yaklaşık 8 rad radyasyon almaktadır. Bu, Mars yüzeyindeki etkiye eşdeğerdir. yıllık ortalama.
Sadece Callisto, Jüpiter'den yeterince uzakta. Burada radyasyon seviyeleri günde sadece 0.01 rem'e ulaşır. Bununla birlikte, Jüpiter'e olan uzaklığı, ayın gelgit ısınması olmadığı anlamına gelir.
Sanatçının Callisto tarafından üssün izlenimi Kredi: NASA
Diğer bir büyük sorun ise uzun vadelidir.düşük yer çekiminin bu uydular üzerindeki insan sağlığı üzerindeki etkisi. Galile uydularında, yüzey yerçekimi 0.126 g (Callisto için) ile 0.183 g (Io için) arasında değişmektedir. Bu Ay ile karşılaştırılabilir (0.1654 g), ancak Mars'tan (0.376 g) önemli ölçüde daha az. Bu fenomenin etkileri tam olarak anlaşılmamış olsa da, mikro yerçekiminin uzun vadeli etkilerinin kemik yoğunluğu kaybı ve kas dejenerasyonunu içerdiği bilinmektedir.
- Mesafe
İçin diğer potansiyel konumlarla karşılaştırıldığındakolonizasyon, Jüpiter sistemi de Dünya'dan çok uzaktadır. Bu nedenle, bir koloni inşa etmek için gereken tüm ağır ekipman ve ekiplerin taşınması, kaynakların Jüpiter'in uydularına gidip geldiği görevler gibi çok uzun zaman alacaktır.
Bunun ne kadar süreceği konusunda size bir fikir vermek için Jüpiter'e yapılan birkaç gerçek görevi düşünün. Dünya'dan Jüpiter'e giden ilk uzay aracı NASA sondasıydıPioneer 103 Mart 1972'de fırlatılan ve Jüpiter sistemine 3 Aralık 1973'te - 640 gün (1.75 yıl) uçuş süresinde ulaşan.
Pioneer 11Yolculuğu 606 günde tamamladı ancak öncekiler gibi Dış Gezegenlere giderken sistemden geçti. Tam olarak aynıGezgin 1Ve2Yine sistemden geçen işlemin tamamlanması sırasıyla 546 ve 688 gün sürdü.
Alçak dünya yörüngesindeki iki modlu nükleer termal roketin sanatsal kavramı. Kredi: NASA
Görev durumunda "Galileo "sonda 18 Ekim 1989'da Dünya'dan ayrılarak 7 Aralık 1995'te Jüpiter'e ulaştı. Yani Dünya'dan Jüpiter'e uçmadan ulaşması 6 yıl 1 ay 19 gün sürdü. «Juno» 5 Ağustos 2011'de Dünya'dan fırlatıldı ve 5 Temmuz 2016'da Jüpiter'in yörüngesine girdi. Yolculuk 1796 gün veya 5 yılın biraz altında sürdü.
Unutulmamalıdır ki, bunlar olmadan görevlerdiyalnızca robotik bir sonda içeren ve insanları, malzemeleri ve ağır ekipmanı barındıracak kadar büyük bir gemi olmayan mürettebat. Sonuç olarak, sömürge gemileri çok daha büyük ve daha ağır olmalı, nükleer termik / nükleer elektrik motorları gibi gelişmiş tahrik sistemlerine ihtiyaç duyacaklardı. Yolculuğun makul bir süre almasını sağlamalıdırlar.
Jüpiter'in uydularına ve dönüş uçuşları içinYakıt ikmali ve ikmaline izin vermek ve bireysel görevlerin maliyetlerini düşürmek için Dünya ile Jüpiter arasındaki üsler gerekli olacak. Bu, Jüpiter'in uydularına yapılacak herhangi bir görevin uygulanabilir veya uygun maliyetli olarak görülmesi için Ay'da, Mars'ta ve büyük olasılıkla asteroid kuşağında kalıcı karakolların kurulması gerektiği anlamına gelir.
- maliyeti
Bu son iki sorun şu soruyu gündeme getiriyor:maliyet. Jüpiter'e makul bir sürede yolculuk yapabilecek gemiler inşa etmek ve onları desteklemek için gereken üsleri oluşturmak arasında,veUniverse Today, kolonileri kendilerinin yaratmanın maliyetinin yanı sıra Jüpiter'in uydularının kolonileştirilmesinin inanılmaz derecede pahalı olacağını belirtiyor.
Sonuç nedir?
Tüm tehlikeleri göz önünde bulundurarak, zaman ve yüksekmaliyet sorulmalı, birçok kişi “buna değer mi?” diye merak ediyor. Öte yandan, uzay araştırmaları ve kolonizasyon bağlamında Jüpiter'in uydularında kalıcı insan karakolları oluşturma fikri mantıklı. Gerekli önlemler alınır ve gerekli kaynaklar ayrılırsa tüm sorunlar çözülebilir. Her ne kadar Ay ve Mars'ta benzer koloniler/üsler kurulana kadar beklemek zorunda kalacak olsa da, bu kötü bir "sonraki adım" değil.
Galile uydusu üzerinde kolonilere sahip olmak,insanlığın dış güneş sisteminde bir dayanağı olacak, Satürn ve ötesine yapılacak gelecekteki görevler için bir durma noktası ve yeni kaynaklara erişim. Yine, her şey insanlığın ne kadar harcamaya istekli olduğuna bağlı. Temelde yeni bir yakıt türü, uçmayı daha bütçeli hale getirebilir. Ancak henüz mevcut değil.
Daha fazla oku
Dünya 20 yıl içinde kritik sıcaklığa ulaşacak
Kürtaj ve bilim: doğum yapacak çocuklara ne olacak
İklim değişikliğinden korkmayan bir bitki olarak adlandırıldı. Bir milyar insanı besliyor
Terraforming - iklim değişikliğiatmosfer, sıcaklık ve çevre koşullarını karasal hayvanların ve bitkilerin yaşamasına uygun bir duruma getirmek için bir gezegen, uydu veya başka bir uzay kütlesinin koşulları.
ingilizce - umut
Nükleer elektrik tahrik sistemi (NPP) -Bir uzay aracının (SC) yerleşik sistemler kompleksini içeren bir uzay aracının tahrik sistemi, örneğin: bir elektrikli roket motoru (EP), bir nükleer reaktör tarafından sağlanan bir güç kaynağı sistemi, bir çalışma ortamının bir depolama ve besleme sistemi (SKHiP), bir otomatik kontrol sistemi (ACS) ...
Robert Zubrin - Amerikalı mühendis ve reklamcı,Martian Society'nin kurucusu. Rochester Üniversitesi'nden matematik alanında lisans derecesi ile mezun oldu, ardından Washington Üniversitesi'nde nükleer enerji okudu ve tezini savundu.
Kronos, antik Yunan mitolojisinde Cronus, başka bir görüşe göre titan, ilk tanrı Uranüs'ün (gökyüzü) ve demiurge tanrıçası Gaia'nın (yer) en küçük oğlu olan yüce tanrıdır.
Başlangıçta - tarım tanrısı, daha sonra Helenistik dönemde, zamanı kişileştiren tanrı Chronos ile özdeşleştirildi.
Roma tanrısı Saturnus'a karşılık gelir.