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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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