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 Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
В ночь на 17 июля, в 01:45 по московскому времени, в Техасе должен состояться 13-й запуск мощнейшей ракеты в истории. Трансляция начнется за 30 минут до старта Starship.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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