Миниатюрные спутники упростят наблюдение за гамма-всплесками в ближнем и дальнем космосе
С помощью 20 компактных кубических спутников — кубсатов — ученые отследили, как меняются потоки заряженных частиц и гамма-лучей в околоземном космическом пространстве. Исследователи зафиксировали несколько мощных вспышек гамма-излучения в 2023 году, а также увеличение потоков электронов в 2021 и 2022 годах, причиной которых стало усиление солнечной активности.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Advances in Space Research.
Гамма-всплески (вспышки электромагнитного гамма-излучения, возникающие при взрыве массивных звезд в дальнем космосе), а также потоки космических заряженных частиц могут нарушать работу наземных и орбитальных электронных устройств. Чтобы подготовить к ним технику, подобные явления нужно отслеживать. На сегодняшний день гамма-излучение регистрируют сразу несколько обсерваторий, находящихся на низкой околоземной орбите — на расстоянии 400–500 километров от Земли.
Из-за такого расположения они не могут обеспечить стопроцентного сканирование неба, поскольку в каждый момент времени Земля закрывает им примерно 60 процентов обзора. Альтернативой могут служить кубсаты — компактные, более дешевые и простые в производстве спутники, которые запускаются группами, а потому могут обеспечить наблюдение за всем небесным сводом.
Ученые из Московского государственного университета имени M.В. Ломоносова (Москва) и Белорусского государственного университета (Минск) начиная с 2018 года участвовали в подготовке запусков 20 компактных кубических (габаритами от 1000 до 6000 кубических сантиметров и весом от одного до шести килограммов) спутников, которые называют кубсатами. В рамках этой кооперации, которая существует уже более 20 лет, сотрудники Белорусского государственного университета предложили коллегам из МГУ имени М.В Ломоносова лучшие наработки в области сцинтиллирующих — испускающих свечение при воздействии электронов и гамма-излучения — материалов.
Кубсаты с научной аппаратурой, подготовленной специалистами из МГУ имени М.В. Ломоносова, оснащены детекторами рентгеновского и гамма-излучения, а также детекторами заряженных частиц и спектрометрами для наблюдений в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. С их помощью авторы ведут наблюдения за потоками высокоэнергетических частиц в околоземном космическом пространстве с 2018 года по настоящее время.
В ноябре-декабре 2021 года и в марте 2022 года исследователи зафиксировали увеличение потока высокоэнергетических электронов во внешнем радиационном поясе Земли — зоне, которая простирается до высот порядка 24 000 километров и в которой накапливаются и удерживаются заряженные частицы. Кроме того, потоки этих частиц усиливались около полюсов планеты в октябре-ноябре 2021 года и в июле 2023 года. Это объясняется повышением активности Солнца и проникновением солнечных космических лучей в полярную шапку магнитосферы Земли.
Также трижды — 8 августа, 12 августа и 17 сентября 2023 года — кубсаты, запущенные МГУ, зафиксировали сильные всплески гамма-излучения, которые длились от 20 до 140 секунд. Эти всплески возникают в результате взрывов массивных звезд в далеком космосе, на огромных расстояниях — порядка десятков секстиллионов (числа с 22 нулями) километров от Земли.
Достоверность этих наблюдений подтверждается тем, что такие же всплески детектировали приборы космического гамма-телескопа Ферми, работающего на орбите с 2008 года. Кроме этих «подтвержденных» гамма-всплесков наблюдались также гамма-всплески, которые были пропущены другими работающими на орбите телескопами из-за ограниченности их обзора. Это подчеркивает ценность использования кубсатов для охвата наблюдениями всего звездного неба.
С помощью кубсатов по гамма-излучению ученые могут отслеживать взрывы звезд как в нашей (гамма-вспышки магнетаров), так и в далеких галактиках, а также изменение солнечной активности. Авторы подчеркивают, что стоимость изготовления и запуска кубсата существенно ниже стоимости разработки, изготовления и запуска большого спутника, поэтому обычно их запускают целыми группами. И, поскольку у каждого кубсата своя траектория движения и индивидуальные координаты, они, в отличие от одного крупного спутника, позволяют одновременно «обозревать» 100 процентов небесного свода.
«В будущем в рамках собственной космической программы МГУ «Созвездие-270» мы планируем запустить еще не менее 20 кубсатов. Кроме того, будет развиваться сеть наземных приемных станций, которая позволит увеличить объем передаваемой с аппаратов информации и синхронизировать орбитальные и наземные наблюдения. Все это позволит отслеживать гамма-всплески практически в любой точке небесной сферы», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Анатолий Июдин, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией космической рентгеновской и гамма-астрономии МГУ имени М.В. Ломоносова.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно