Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Zmierzyli prędkość wiatru na brązowym karle
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Czy można naprawić urządzenie, które znajduje się w odległości ponad 600 milionów kilometrów i uległo mechanicznemu uszkodzeniu? Jak się okazuje, można. Dokonali tego naukowcy odpowiedzialni za misję Juno krążącą na orbicie Jowisza. Naukowcy z Southwest Research Institute właśnie podzielili się szczegółami niezwykłego przedsięwzięcia, jakiego podjęli się w grudniu 2023 roku.
JunoCam to kamera działająca w kolorze i w zakresie światła widzialnego, której głównym celem jest robienie zdjęć przeznaczonych dla opinii publicznej. W ten sposób NASA chce zwiększyć zainteresowanie przeciętnego zjadacza chleba misjami w kosmosie. Dostarczone przez nią obrazy przyczyniły się też do dokonania ważnych odkryć. Jednostka optyczna JunoCam znajduje się poza wzmocnioną tytanem osłoną przed promieniowaniem, która chroni instrumenty naukowe Juno przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym.
Twórcy misji byli przekonani, że JunoCam przetrwa osiem orbit wokół Jowisza, nie wiedzieli jednak, jak będzie sprawowała się dalej. Okazało się, ze przez pierwsze 34 orbity kamera pracowała niemal idealnie. Podczas 47. orbity na zdjęciach zaczęły pojawiać się błędy. Inżynierowie wiedzieli, że prawdopodobną przyczyną uszkodzenia jest promieniowanie, jednak który element uległ uszkodzeniu? Zaczęto szukać odpowiedzi i okazało się, że doszło do uszkodzenia regulatora napięcia. Opcji naprawy zepsutego urządzenia, znajdującego się ponad 600 milionów kilometrów od Ziemi nie było zbyt wiele. Eksperci zdecydowali się na wyżarzanie. To technika obróbki metali, podczas której materiał jest podgrzewany, utrzymywany w wysokiej temperaturze, a następnie powoli studzony. Mimo, że proces ten nie jest do końca przez naukę rozumiany, może on prowadzić do zmniejszenia liczby defektów w materiale.
Wiedzieliśmy, że wyżarzanie może czasem zmienić strukturę takiego materiału jak krzem na poziomie mikroskopowym. Nie wiedzieliśmy, czy to coś pomoże. Nakazaliśmy więc jednemu z podgrzewaczy JunoCam podniesienie temperatury do 25 stopni Celsjusza – to dużo cieplej niż typowa temperatura pracy kamery – i czekaliśmy wstrzymując oddech, mówi Jacob Schaffner z Malin Space Science Systems, który zaprojektował kamerę.
Wkrótce po wyżarzaniu kamera zaczęła dostarczać obrazów dobrej jakości, jednak pojazd coraz bardziej zbliżał się do planety, był narażony na coraz silniejsze promieniowanie. I do 55. orbity błędy były już na wszystkich zdjęciach. Eksperci próbowali różnych metod obróbki obrazu, ale nic nie pomagało. Zostało kilka tygodni do przelotu w pobliżu księżyca Jowisza, Io. Postanowiliśmy postawić wszystko na jedną kartę, maksymalnie rozgrzać podgrzewacz JunoCam i przekonać się, czy więcej wyżarzania coś da, stwierdził Michael Ravine.
Obrazy przesłane w pierwszym tygodniu wyżarzania były nieco lepsze. Później zaś doszło do dramatycznej poprawy jakości obrazu. Do dnia 30 grudnia 2023 roku, kiedy Juno przeleciała zaledwie 1500 kilometrów od powierzchni Io, JunoCam pracowała niemal tak dobrze, jak w dniu wystrzelenia misji.
Do dzisiaj satelita Juno okrążył Jowisza 74 razy. Podczas ostatniej, 74. orbity, znowu pojawiły się błędy na zdjęciach. Inżynierowie mają nadzieję, że kolejne wyżarzanie ponownie poprawi jakość fotografii.
Od czasu pierwszych eksperymentów z naprawą JunoCam zespół odpowiedzialny za misję zastosował różne wersje wyżarzania w różnych instrumentach naukowych i podsystemach inżynieryjnych. Uzyskano świetne wyniki. Juno uczy nas, jak zbudować i utrzymywać pojazd kosmiczny zdolny do tolerowania promieniowania. To ważna lekcja nie tylko dla misji Juno, ale też dla satelitów krążących wokół Ziemi. Sądzę, że zdobyte doświadczenia zostaną zastosowane w przypadku satelitów wojskowych i komercyjnych oraz w innych misjach NASA, główny naukowiec misji Juno z Southwest Research Institute, Scott Bolton.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Teleskop Webba najprawdopodobniej odkrył planetę o masie Saturna, krążącą wokół pobliskiej młodej gwiazdy TWA 7. Jeśli odkrycie się potwierdzi, będzie to pierwsza egzoplaneta odkryta przez JWST metodą obrazowania bezpośredniego oraz najlżejsza planeta odkryta kiedykolwiek tą techniką. Odkrycia dokonano za pomocą urządzenia MIRI (Mid-Infrared Instrument), które zarejestrowało źródło słabego promieniowania podczerwonego w dysku otaczającym gwiazdę. Źródło znajduje się w odległości około 50 jednostek astronomicznych od TWA 7. Odpowiada to spodziewanej pozycji planety i wyjaśnia kluczowe cechy dysku.
Badacze z Francji, USA, Irlandii i Niemiec wykorzystali koronograf do przesłonięcia blasku gwiazdy, chcąc w ten sposób zauważyć słabiej świecące obiekty w jej pobliżu. Dzięki zaawansowanym algorytmom przetwarzającym obraz zauważyli w pobliżu słabe źródło promieniowania. Naukowcy wykluczyli, że może być to obiekt z Układu Słonecznego znajdujący się w tej samej części nieboskłonu. Istnieje niewielkie prawdopodobieństwo, że źródłem promieniowania jest galaktyka w tle, jednak zdobyte dowody wskazują na planetę.
Zaobserwowany obiekt znajduje się w przerwie jednego z trzech pierścieni pyłu otaczających TWA 7. Jasność obiektu, jego barwa, odległość od gwiazdy i pozycja w pierścieniu są zgodne z teoretycznymi przewidywaniami dotyczącymi młodych chłodnych planet o masie Saturna, które oczyszczają dysk protoplanetarny ze szczątków.
Dotychczasowe analizy wskazują, mamy do czynienia z młodą planetą, której masa wynosi 0,3 masy Jowisza, czyli jest 100-krotnie większa od Ziemi i odpowiada masie Saturna. Jej temperatura to 47 stopni Celsjusza.
TWA 7, znana jako CE Antilae, to młody (ok. 6,4 miliona lat) czerwony karzeł oddalony od nas o około 34 parseki (ok. 110 lat świetlnych). Znajduje się w asocjacji TW Hydrae. Otaczający ją dysk protoplanetarny jest niemal całkowicie zwrócony w naszą stronę, co czyni go idealnym obiektem badań dla Webba.
Źródło: Evidence for a sub-Jovian planet in the young TWA 7 disk, https://www.nature.com/articles/s41586-025-09150-4
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ludzkie oko rejestruje światło widzialne o długości fali od ok. 380 do ok. 750 nanometrów. Nie widzimy podczerwieni, której zakres rozciąga się od ok. 780 nm. Chińscy naukowcy poinformowali o opracowaniu soczewek kontaktowych, który pozwalają na widzenie w podczerwieni. W przeciwieństwie do innych urządzeń, soczewki nie wymagają zasilania, można ich dyskretnie używać, a korzystać z nich można nawet z zamkniętymi oczami. Jako że podczerwień to głównie promieniowanie cieplne, a każdy obiekt w naszym otoczeniu ma wysoką temperaturę, soczewki pozwalają ni mniej, ni więcej, tylko widzieć w ciemności.
Soczewki są przezroczyste, zatem nosząc je odbieramy standardowe światło widzialne i – jednocześnie – podczerwień. Tę drugą jeszcze lepiej widać, gdy zamkniemy oczy. Wówczas światło widzialne nie przeszkadza w odbieraniu podczerwieni. Nasze badania pozwalają na wyposażenie człowieka w dodatkowe właściwości. Soczewki mogą znaleźć wiele potencjalnych zastosowań. Podczerwień można wykorzystać w technologiach bezpieczeństwa, szyfrowania czy w działaniach ratunkowych, mówi jeden z autorów badań, Tian Xue z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hefei.
Chińscy badacze przez wiele lat pracowali nad nowymi soczewkami. Są one dobrym kandydatem to wyposażenia ludzi w nadludzkie możliwości, ale opracowanie soczewek pozwalających na widzenie w podczerwieni wymagało pokonania dwóch poważnych przeszkód. Po pierwsze trzeba było wzbogacić materiał soczewek w nanocząstki konwertujące niskoenergetyczne promieniowanie (jak podczerwień), w promieniowanie o wyższej energii (UCNP – high upconversion nanoparticles). Cząstki takie pochłaniają światło o pewnej długości fali, a następnie emitują światło o innej długości. A gdy już wiemy, w jaki sposób wzbogacić soczewki w takie nanocząstki tak, by materiał soczewek nie utracił swoich pożądanych właściwości – takich jak odpowiednia elastyczność czy biokompatybilność – musimy jeszcze upewnić się, że soczewki są przezroczyste, by nie przeszkadzały w odbiorze światła widzialnego.
Po wielu latach badań Chińczykom udała się ta sztuka. Stworzyli soczewki wzbogacone odpowiednią ilością UCNP (7–9%), które zachowały ponad 90% przezroczystości w spektrum widzialnym. Testy wykazały, że soczewki zachowały wymagane właściwości, które pozwalają na bezpieczny kontakt z okiem, a noszący je ludzi nie tylko widzą w bliskiej podczerwieni, ale odróżniają też światło o różnej długości fali.
Co więcej, badacze stworzyli okulary, które współpracują z soczewkami i w miejsce obrazu o dość niskiej rozdzielczości, jaki zapewniają soczewki, zapewniają obraz w bliskiej podczerwieni o rozdzielczości porównywalnej z rozdzielczością odbieranego przez nas światła widzialnego, co pozwala na odróżnianie szczegółów w podczerwieni.
Źródło: Near-infrared spatiotemporal color vision in humans enabled by upconversion contact lenses
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W grudniu 2020 roku miała miejsce spektakularna katastrofa. Zawalił się jeden z najbardziej znanych instrumentów naukowych na świecie, radioteleskop w Arecibo. W raporcie opublikowanym właśnie przez amerykańskie Narodowe Akademie Nauk czytamy, że główną przyczyną katastrofy było – wywołane potężnym promieniowaniem elektromagnetycznym – zmęczenie cynku w mocowaniach lin nośnych, które utrzymywały 900-tonową platformę odbiornika na wysokości 120 metrów nad czaszą radioteleskopu.
Już wcześniejsze raporty wspominały o deformacji cynku, ale jako możliwe przyczyny katastrofy wskazywano też błędy konstrukcyjne czy uszkodzenia przez huragan Maria, który przeszedł w 2017 roku.
Inspekcja wykonana po przejściu huraganu znalazła dowody na ślizganie się lin nośnych, jednak – jak dowiadujemy się z obecnego raportu – nie odnotowano wówczas wzorców zużycia i większości nie wyjaśniono. Ponadto na zdjęciach z roku 2019 widoczne jest poważne zużycie uchwytów lin, miejsc w których były one mocowane. Mimo to nie przeprowadzono żadnych badań. Zaskoczyło to autorów raportu. Ich zdaniem niepokojący jest fakt, że inżynierowie wynajęci do badania stanu lin pomiędzy przejściem huraganu Maria a zawaleniem się teleskopu nie wszczęli alarmu z powodu zauważonego zużycia elementów nośnych.
Główną przyczyną katastrofy była deformacja cynkowych uchwytów lin. W wyniku olbrzymich naprężeń i pod wpływem temperatury doszło do ich deformacji oraz pękania drutów w linach, co osłabiało miejsca mocowania lin. Za główną zaś przyczynę deformacji uznano generowane przez teleskop promieniowanie elektromagnetyczne. Zdaniem badaczy, potężne nadajniki teleskopu indukowały w linach i miejscach mocowania prąd elektryczny, który wywoływał długoterminową elektroplastyczność cynku, co znacząco przyspieszało naturalne zmęczenia materiału.
Twórcy raportu dodają, że – o ile im wiadomo – mamy tu do czynienia z pierwszym w historii udokumentowanym przypadkiem awarii wywołanej pełzaniem cynku. Dlatego też w raporcie zaproponowano, by Narodowa Fundacja Nauki, do której należy Arecibo, przekazała pozostałe liny i ich uchwyty społeczności naukowej, w celu dalszych badań zjawiska zmęczenia cynku pod wpływem silnego promieniowania elektromagnetycznego.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.