Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Nowe kosmiczne superautostrady mogą znacznie skrócić czas podróży w Układzie Słonecznym

Recommended Posts

Nowa sieć superautostrad w Układzie Słonecznym pozwoli na podróże znacznie szybciej niż dotychczas. Odkryte właśnie trasy umożliwiają kometom i asteroidom pokonanie odległości pomiędzy Jowiszem a Neptunem w czasie krótszym niż dekada i umożliwiają przebycie 100 jednostek astronomicznych szybciej niż w ciągu wieku. Trasy te mogą zostać użyte przez pojazdy kosmiczne do dość szybkiego dotarcia na skraj Układu Słonecznego. Ich odkrycie pozwoli też lepiej zrozumieć zagrożenia ze strony obiektów, które mogą zderzyć się z Ziemią.

Artykuł The arches of chaos in the Solar System opublikowany na łamach Science Advances opisuje dokonane obserwacje struktury dynamicznej tych tras, które tworzą serię połączonych łuków wewnątrz tzw. rozmaitości przestrzennej, rozciągającej się od pasa asteroid poza Uran. Ta specyficzna autostrada pozwala obiektom znajdującym się w Układzie Słonecznym na pokonanie w ciągu dziesięcioleci trasy, której przebycie – z uwzględnieniem całej dynamiki Układu Słonecznego – zajmuje tysiące lub miliony lat.

Najbardziej widoczne z tych łukowatych struktur są powiązane z Jowiszem i jego silnym wpływem grawitacyjnym. Cała populacja komet z rodziny Jowisza, których obieg jest krótszy niż 20 lat, oraz Centaury, są w olbrzymim stopniu kontrolowane przez rozmaitości przestrzenne. Niektóre z nich zderzają się z Jowiszem lub są wyrzucane poza Układ Słoneczny.

Na ślad tych struktur naukowcy wpadli analizując orbity milionów obiektów w Układzie Słonecznym i sprawdzając, jak orbity te wpasowują się w już znane kosmiczne autostrady. Potrzebne są jeszcze kolejne badania, które pozwolą dokładnie określić, w jaki sposób możemy wykorzystać te autostrady do wysyłania pojazdów pozaziemskich oraz w jaki sposób rozmaitości przestrzenne zachowują się w pobliżu Ziemi. To z kolei może mieć znaczenie zarówno dla określenie ryzyka zderzeń Ziemi z asteroidami czy zachowania coraz większej liczby sztucznych obiektów znajdujących się w układzie Ziemia-Księżyc.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

wewnątrz tzw. rozmaitości przestrzennej, rozciągającej się od pasa asteroid poza Uran

Może lepiej by było "rozmaitości topologicznej" (i dalej też)?

Share this post


Link to post
Share on other sites
34 minuty temu, ex nihilo napisał:

Może lepiej by było "rozmaitości topologicznej" (i dalej też)?

A to już pozostawię do rozstrzygnięcia mądrzejszym ode mnie komentującym i w zależności od wypracowanego konsensusu treść dostosuję :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minut temu, Astro napisał:

Ciekawa sprawa.

Ano ciekawa. Zaglądałem do oryginału (już wcześniej), jest jak napisałeś, ale dotychczas w naszych papierach na rozmaitość przestrzenną nie trafiłem. Rozmaitość, r. topologiczna, Riemanna (& co.), różniczkowa itd. Dlatego uznałem, że dobra będzie topologiczna, bo to najlepiej i najprościej wskazuje o co w zabawie chodzi.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, Mariusz Błoński napisał:

A to już pozostawię do rozstrzygnięcia mądrzejszym ode mnie komentującym i w zależności od wypracowanego konsensusu treść dostosuję :)

W imieniu głupszych, wolę w rozmaitości przestrzennej. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przyznaję się bez bicia, że nigdy o czymś takim nie słyszałem! Jakby to było w kwietniu, to bym pomyślał, że Mariusz się nabija. Jedyne autostrady w kosmosie, jakie przychodzą mi do głowy, to te w oparciu o stacje laserowe do popychania pojazdów z żaglami słonecznymi ku innym gwiazdom, ale to jest jak na razie ciężkie SF :)

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites

Coś mi się wydaje,że tak mądrze i ładnie nazwali ciąg asyst grawitacyjnych.

Autostrady oczywiście mam na myśli.

Edited by 3grosze

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, 3grosze napisał:

ciąg asyst grawitacyjnych

Coś w tym rodzaju, ale trochę bardziej skomplikowane, bo wykorzystujące układy chaotyczne (mocno nieliniowe).

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 minut temu, ex nihilo napisał:

Coś w tym rodzaju, ale trochę bardziej skomplikowane, bo wykorzystujące układy chaotyczne (mocno nieliniowe).

Aż będę musiał przeczytać. Są tam podane jakieś orientacyjne wartości możliwych do osiągnięcia "prędkości/przyspieszeń"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przeskrollowałem artykuł źródłowy i nic nie znalazłem. Orientacyjnie to pewnie warto spojrzeć na VGR1 i VGR2, bo chyba lepszych przykładów na wielokrotne asysty grawitacyjne nie ma, może z wyjątkiem New Horizon (asysta Jowisza), który choć nigdy nie dogoni Voyagerów, to przegoni obie sondy Pioneer około 2085 i 2130.

Taka ciekawostka, VGR2 zaliczył więcej asyst i miał większą prędkość niż VGR1, ale sondę spowolnił Neptun, bo priorytetem był przelot w okolicy Trytona. W efekcie czego asysta grawitacyjna spowolniła sondę. Więcej info w świetnym artykule od The Planetary Society poniżej.

https://www.planetary.org/articles/20130926-gravity-assist

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, cyjanobakteria napisał:

Przeskrollowałem artykuł źródłowy i nic nie znalazłem.

Jest nawet tu (w oryginale w abstrakcie i coś tam w tekście):

W dniu 11.12.2020 o 11:08, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Odkryte właśnie trasy umożliwiają kometom i asteroidom pokonanie odległości pomiędzy Jowiszem a Neptunem w czasie krótszym niż dekada i umożliwiają przebycie 100 jednostek astronomicznych szybciej niż w ciągu wieku. Trasy te mogą zostać użyte przez pojazdy kosmiczne do dość szybkiego dotarcia na skraj Układu Słonecznego. Ich odkrycie pozwoli też lepiej zrozumieć zagrożenia ze strony

10 lat, to praktycznie tyle samo, co Voyagery ("79-"90), a prędkość takiego kamola jest tylko z napędu grawitacyjnego.
Jeśli chodzi o wielokrotne asysty, to problem wielu ciał w sposób jawny lub nieco ukryty (rezonanse itd.) w sumie na tym właśnie polega.
Wszystkie planety mają takie zabawki, wzajemnie ze sobą oddziałujące, ale oczywiście Jowisz jest szefem (no vice, jeśli Słońce doliczyć). Czyli przy dobrym wyliczeniu, gdzie się do tramwaju podczepić, można za friko i dosyć szybko po US i dalej polatać.

Gdzieś tam podobno jest animacja, ale nie udało mi si do niej dogrzebać.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, ex nihilo said:

Jest nawet tu (w oryginale w abstrakcie i coś tam w tekście):

Musiałem to przegapić :)

 

2 hours ago, Astro said:

Ed. Tak (dla @cyjanobakteria), nie jest to TYLKO jankeski projekt, można powiedzieć nawet, że jankesi jakoś prymu w tym nie wiedli. :) Oczywiście cały splendor dziwnym magnesem na siebie ściągać raczą.

Wyczytałem właśnie kiedyś, że SOHO jest produkcji europejskiej, ale widzę, że jest obsługiwana przez DSN.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 godzin temu, ex nihilo napisał:

Gdzieś tam podobno jest animacja, ale nie udało mi si do niej dogrzebać.

Nie wiem czy o to Ci chodzi:

https://phys.org/news/2020-12-accessing-arches-chaos-solar-fast.html

Cytat

Small bodies located on manifolds that lead to fast escape from the Solar System Heliocentric-ecliptic inertial frame evolution of a subset of 38 escaping TPs. These elliptic-to-hyperbolic transitioning orbits reach the distances of Uranus and Neptune in roughly 38 and 44 years on average, respectively, and 63% of them get kicked to 100 AU over the course of a century. Credit: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abd1313

W oryginale

https://advances.sciencemag.org/content/6/48/eabd1313

polecam też zajrzeć do supplementary materials, ciekawe te orbity :)

Edited by radar

Share this post


Link to post
Share on other sites

Gdzie jest mięso? Przecież to zwykły schemat najzwyklejszej w świecie asysty grawitacyjnej z nową chwytliwą nazwą.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ależ się ucieszyliśmy tą wiadomością! Cała rodzina szaleje. Robimy zbiórkę na zakup dużych walizek i  włóczki na kombinezony. Kobiety już mają formy wykrojone, druty przygotowane.Mężczyźni kompletują scyzoryki i czyszczą menażki. I wio autostradą  do nieba. Coś pięknego!                  

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 minutes ago, cytryna said:

Ależ się ucieszyliśmy tą wiadomością! Cała rodzina szaleje. (...) Mężczyźni kompletują scyzoryki i czyszczą menażki. I wio autostradą  do nieba. Coś pięknego!

Pozdrów znajomych w Tworkach. Nie zapomnijcie sprawdzić przed wyjazdem czy wentylki są w dętkach dokręcone. No i uważajcie z tymi gumowymi scyzorykami.

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie odkryli nowy system pierścieni w Układzie Słonecznym. Otaczają one planetę karłowatą Quaoar i znajdują się znacznie dalej od jej powierzchni niż typowe systemy pierścieni, co każe jeszcze raz zastanowić się nad teoriami dotyczącymi formowania się tego typu struktur.
      Quaoar to duża planetoida, o połowę mniejsza od Plutona, która znajduje się za Neptunem. Została odkryta w 2002 roku. Naukowcy, wykorzystując niezwykle czułą szybką kamerę HiPERCAM zamontowaną na największym na świecie teleskopie optycznym Gran Telescopio Canarias na La Palmie zauważyli, że obiekt ten posiada pierścienie. Są one zbyt małe i ciemne, by było widać je bezpośrednio na zdjęciu. Zaobserwowano je dzięki okultacji, kiedy to światło znajdującej się w tle gwiazdy zostało kilkukrotnie na krótko przesłonięte przez niewidoczne na zdjęciu obiekty.
      Dotychczas znaliśmy zaledwie sześć systemów pierścieni w Układzie Słonecznym. Takie struktury istnieją wokół Saturna, Jowisza, Urana, Neptuna oraz dwóch planet karłowatych – Chariklo i Haumei. Wszystkie te systemy znajdują się na tyle blisko swojego ciała macierzystego, że siły pływowe uniemożliwiają akrecję materiału z pierścienia i utworzenie księżyców.
      Pierścienie wokół Quaoara są wyjątkowe. Znajdują się bowiem w odległości większej niż siedmiokrotna średnica planetoidy. To zaś dwukrotnie dalej niż tzw. granica Roche'a. Granica ta to – w układzie dwóch ciał o znacznej różnicy mas – promień, po przekroczeniu którego ciało mniej masywne może się rozpaść pod wpływem sił pływowych ciała bardziej masywnego. Na przykład główne pierścienie Saturna znajdują się w odległości 3 promieni planety od jej powierzchni. W przypadku Quaoar mamy odległość 7-krotnie większą niż promień planetoidy, a mimo to pierścienie istnieją i nie dochodzi do akrecji materiału. To wskazuje na konieczność przemyślenia teorii dotyczącej formowania się pierścieni.
      Odkrycie nieznanego systemu pierścieni było czymś niespodziewanym. A jeszcze bardziej niespodziewane było znalezienie pierścieni tak daleko od Quaoar, co rzuca wyzwanie naszemu dotychczasowemu rozumieniu formowania się pierścieni, mówi profesor Vik Dhillon z University of Sheffield.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niedawne badania podważyły przekonanie, jakoby ziemskie kontynenty uformowały się wyłącznie w wyniku procesów zachodzących wewnątrz naszej planety. Teraz dowiadujemy się o odkryciu „rytmu produkcji” skorupy ziemskiej. Badania minerałów ujawniły, że co mniej więcej 200 milionów lat dochodzi do wzmożenia zmian zachodzących w skorupie ziemskiej, a okres ten jest zbieżny z przejściem Układu Słonecznego przez ramiona Drogi Mlecznej.
      Przed kilkoma tygodniami informowaliśmy, że zdaniem naukowców z australijskiego Curtin University ziemskie kontynentu uformowały się w wyniku gigantycznych uderzeń meteorytów. Teraz dowiadujemy się, że do zwiększonego bombardowania dochodzi co około 200 milionów lat. "Układ Słoneczny przemieszcza się pomiędzy spiralnymi ramionami Drogi Mlecznej co około 200 milionów lat. Badając wiek i sygnatury izotopowe minerałów z Kratonu Pilbara w Zachodniej Australii i Kratonu Północnoatlantyckiego na Grenlandii zauważyliśmy podobny rytm tworzenia się skorupy ziemskiej, który zbiega się z okresem, w jakim Układ Słoneczny przechodzi przez obszary o największym zagęszczeniu gwiazd", mówi profesor Chris Kirkland z Curtin University.
      Układ Słoneczny krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Okres obiegu wynosi około 230 milionów lat i nazywany jest rokiem galaktycznym. Łatwo więc wyliczyć, że gdy ostatni raz Słońce znajdowało się w tym samym miejscu galaktyki co obecnie, po Ziemi chodziły pierwsze dinozaury.
      Raz na jakiś czas – mniej więcej do 200 milionów lat – Układ Słoneczny trafia na bardziej gęste obszary galaktyki. Wtedy oddziaływanie grawitacyjne znajdujących się w pobliżu gwiazd może destabilizować Obłok Oorta i kierować znajdujące się tam planetoidy w stronę Słońca. A część z nich trafi w Ziemię.
      Obłok Oorta to hipotetyczna – bo jej istnienia wciąż nie udowodniono – pozostałość po formowaniu się Układu Słonecznego. Ma on składać się m.in. z pyłu i planetoid. Astronomowie sądzą, że wewnętrzne krawędzie Obłoku znajdują się w odległości od 2 do 5 tysięcy jednostek astronomicznych od Słońca, a krawędzie zewnętrzne położone są w odległości od 10 do 100 tysięcy j.a. Przypomnijmy, że 1 j.a. to średnia odległość pomiędzy Słońcem a Ziemią, a najdalej wysłany przez człowieka pojazd, sonda Voyager 1, znajduje się w odległości zaledwie 157,5 j.a. od Ziemi.
      Zwiększenie częstotliwości uderzeń komet w Ziemię mogło prowadzić do spotęgowania procesów topnienia powierzchni planety i zapoczątkować formowanie się kontynentów, mówi Kirkland. Powiązanie tworzenia się kontynentów, na których obecnie żyjemy, z podróżą Układu Słonecznego przez Drogę Mleczną rzuca całkowicie nowe światło na historię tworzenia się planety i jej miejsce w przestrzeni kosmicznej, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Termity oddzieliły się od innych karaczanów przed 150 milionami lat i wyewoluowały do życia społecznego. Obecnie niektóre gatunki termitów tworzą gigantyczne kolonie składające się z milionów osobników żyjących w ziemi. Inne, w tym termity żyjące w drewnie, żyją w niedużych koloniach liczących kilka tysięcy osobników. Naukowcy z Okinawy odkryli, że termity drzewne odbyły dziesiątki podróży transoceanicznych, dzięki którym są tak zróżnicowane jak obecnie.
      Termity drzewne, Kalotermitidae, są często postrzegane jako prymitywne, gdyż tworzą małe kolnie i oddzieliły się od innych termitów dość wcześnie, już około 100 milionów lat temu. Jednak tak naprawdę niewiele wiemy o tej rodzinie termitów, mówi główny autor badań, doktor Aleš Buček z Okinawskiego Podyplomowego Uniwersytetu Nauki i Technologii (OIST) . Dotychczas większość badań nad tą rodziną koncentrowało się nad jednym gatunkiem, często występującym w domach mieszkalnych i traktowanym jak szkodnik.
      Naukowcy z OIST przez 30 lat kolekcjonowali przedstawicieli Kalotermitidae. Do analizy wybrali przedstawicieli 120 gatunków. Niektóre z nich były reprezentowane przez wiele próbek zebranych w różnych miejscach. Te 120 gatunków to ponad 25% wszystkich znanych Kalotermitidae. W OIST wykonano sekwencjonowanie DNA owadów.
      Okazało się, że w ciągu ostatnich 50 milionów lat termity przekroczyły oceany co najmniej 40 razy, pływając m.in. pomiędzy Ameryką Południową a Afryką. W skali milionów lat podróże te skutkowały dużym różnicowaniem się Kalotermitidae. One są bardzo dobre w podróżach transoceanicznych. Ich domem jest drewno, które spełnia rolę niewielkiego statku, mówi Buček.
      Z badań wynika, że większość rodzajów Kalotermitidae pochodzi z Ameryki Południowej. Uczeni potwierdzili też, że w ostatnich wiekach ludzie wzięli udział w większości procesu rozprzestrzeniania się termitów.
      Badania podważają też powszechne przekonanie, jakoby termity drzewne wiodły prymitywny tryb życia. Okazało się bowiem, że wśród najstarszych gatunków Kalotermitidae są i takie, które tworzą wielkie kolonie zamieszkujące różne kawałki drewna połączone ze sobą podziemnymi tunelami.
      To pokazuje, jak mało wiemy o termitach, zróżnicowaniu ich styli życia oraz organizacji ich życia społecznego. Im więcej dowiemy się o ich zachowaniu i ekologii, tym lepiej odtworzymy ewolucję ich życia społecznego i dowiemy się, dlaczego odniosły taki sukces, dodaje profesor Tom Bourguignon, jeden z autorów badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Drony stają się coraz bardziej popularne. Nic więc dziwnego, że powstają takie interaktywne witryny jak TravelByDrone, które pozwalają wgrywać na serwer filmy z podróży dronami nad różnymi obszarami.
      Użytkownicy mogą dodawać swoje materiały wideo z YouTube'a. By inni ludzie mogli zobaczyć nagranie, najpierw musi ono przejść weryfikację przez obsługę witryny.
      Niektóre rejony są sfilmowane naprawdę szczegółowo, podczas gdy inne, np. większość Rosji czy Afryka, są wielką dronową pustką.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Symulacje komputerowe przeprowadzone przez astronomów z University of Oklahoma wskazują, gdzie poszukiwać dowodów na istnienie hipotetycznej Dziewiątej Planety. Pośrednie dowody na jej istnienie przedstawili przed 5 laty profesorowie Konstantin Batygin i Mike Brown z Caltechu (California Insitute of Technology). Od tamtej pory pojawiły się nowe dane i hipotezy na jej temat, a śladów Planety X – bo tak również bywa nazywana – szukano też w średniowiecznych manuskryptach. Pojawiła się nawet hipoteza, że w Układzie Słonecznym krąży pierwotna czarna dziura, a nie Dziewiąta Planeta.
      Batygin i Brown wysunęli postulat o istnieniu Dziewiątej na podstawie badania niezwykłych orbit 6 najbardziej odległych obiektów Paas Kuipera. W ostatnich latach różne zespoły naukowe znajdowały kolejne obiekty transneptunowe (TNO) – czyli znajdujące się poza orbitą Neptuna – których nietypowe orbity można by wyjaśnić oddziaływaniem na nie Dziewiątej Planety. Batygin i Brown postulują, że Planeta X ma masę 10-krotnie większą od Ziemi, ma znajdować się bardzo daleko za Neptunem, a jej obieg wokół Słońca ma trwać 10-20 tysięcy lat. Zaobserwowanie takiego obiektu jest niezwykle trudne. Pamiętajmy, że planety nie świecą własnym światłem. Dlatego też od lat naukowcy próbują najpierw ustalić, w którym miejscu nieboskłonu należy poszukiwać Dziewiątej.
      Kalee Anderson i Nathan Kaib przedstawili na łamach arXiv swoją pracę, w ramach której modelowali ewolucję Układu Słonecznego. W modelu uwzględnili zarówno istnienie czterech olbrzymich planet (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun), jak i milionów „cząstek” reprezentujących Pas Kuipera. Symulowali cztery miliardy lat ewolucji Układu Słonecznego. W części symulacji uwzględniali istnienie ośmiu znanych planet, a w części dodawali do tego systemu dziewiątą planetą z różnymi orbitami. W każdej z symulacji miliony „cząstek” odczuwały oddziaływanie planet, gdy Neptun migrował przez dysk. W końcu w wyniku tego procesu dysk został rozproszony i utworzył symulowany Pas Kupera, który możemy porównać z rzeczywiście obserwowanym Pasem, mówi Anderson.
      W modelach, w których uwzględniono istnienie Planety X, odległe obiekty Pasa Kuipera miały tendencję do gromadzenia się na orbitach o dość płytkim nachyleniu (inklinacji) w stosunku do płaszczyzny Układu Słonecznego. Obiekty takie znajdowały się w bardzo dużej odległości od Słońca, nigdy bliżej niż 40–50 jednostek astronomicznych. Jednak, co najważniejsze, w symulacjach uwzględniających tylko 8 znanych planet, nigdy nie dochodziło do nagromadzenia TNO na takich orbitach. To zaś wskazuje, że jeśli znajdziemy odległe TNO na orbitach o niewielkim nachyleniu względem płaszczyzny Układu Słonecznego, będzie to kolejna wskazówka, że Dziewiąta istnieje.
      To bardzo dobre badania, które pokazują, jak obserwacyjnie zweryfikować konsekwencje obecności wielkiej nieznanej planety, mówi Kat Volk z University of Arizona, która pracuje przy projekcie Outer Solar System Origins Survey (OSSOS).
      Uczona stwierdza, że już obecnie możemy poszukiwać TNO o orbitach opisanych przez Andersona i Kaiba, jednak nie jest to łatwe, gdyż obiekty takie są bardzo słabo widoczne. Przy dostępnej w tej chwili technologii musimy znaleźć równowagę pomiędzy tym, jak daleko wgłąb Układu Słonecznego możemy zajrzeć, a tym, jak szeroki obszar nieboskłonu jesteśmy w stanie objąć obserwacjami. Jednak w najbliższych latach nasze możliwości obserwacyjne radykalnie się powiększą dzięki budowanemu w Chile Vera C. Rubin Observatory, który rozpocznie pracę z 2023 roku.
      To będzie rewolucja, gdyż teleskop będzie w stanie wykryć TNO równie odległe co wyspecjalizowane projekty jak OSSOS, a jednocześnie będzie mógł obserwować wielkie obszary nieboskłonu. Sądzę, że teleskop ten pokaże nam wiele TNO, których istnienie postulują Anderson i Kaib.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...