До самой труднодоступной части атмосферы решили добраться с помощью солнечного света
Инженеры предложили решение давно назревшей проблемы исследования мезосферы — того слоя атмосферы, где для авиации воздух слишком разреженный, а для космических аппаратов слишком плотный. По задумке, запустить туда измерительные приборы и задержать их там надолго можно будет с помощью солнечного света благодаря особой конструкции зондов.
На высотах примерно от 50 до 80-100 километров над Землей гораздо холоднее, чем в Антарктиде: температура опускается до минус 150 градусов Цельсия. Даже в расположенной выше термосфере теплее: там солнечная радиация уже может выбивать из атмосферных частиц электроны и такой бомбардировкой нагревает их. Этот пограничный слой называется мезосферой.
Живописные облака, которые светятся в небе уже после захода солнца, возникают именно там. Кстати, в последние годы на них все больше обращают внимание исследователи изменений климата, в основном из-за одного интересного парадокса: когда на Земле становится теплее от парникового эффекта, в мезосфере, наоборот, происходит охлаждение.
Это потому, что попадающее туда переизлученное тепло не перехватывается другими молекулами и почти беспрепятственно уходит в космос. От потепления на поверхности мезосфера больше заполняется водяным паром, который немедленно замерзает и превращается в такие самые высокие на Земле облака. Поэтому, если их часто замечают на сравнительно низкой высоте, это считается тревожным знаком для климатологов.
Пока мезосфера — самая малоизученная часть атмосферы. Она даже получила прозвище «игноросфера». Трудность в том, что самолету туда не подняться, а для спутников это, наоборот, слишком низко, ведь частицы будут чрезмерно сильно «тормозить» аппарат и быстро сведут его с орбиты. Напомним, даже на высоте 400 с лишним километров атмосферные частицы все время снижают Международную космическую станцию, поэтому приходится регулярно «приподнимать» ее с помощью двигательных импульсов.
Мезосферу, конечно, пытаются изучать с помощью космических аппаратов: к примеру, в 2007-2023 годах ее исследовал зонд NASA AIM, но он наблюдал целевой воздушный слой сверху — с высоты 600 километров. Непосредственно внутри мезосферы удается побывать разве что суборбитальным ракетам, однако их полет длится всего 15-20 минут. За это время датчики успевают собрать довольно скудный объем данных.
Именно эту проблему недавно попытались решить ученые из США, Южной Кореи и Бразилии. В статье для издания Nature они изложили концепцию миниатюрных зондов, которые должны подняться в мезосферу и курсировать в ней, возможно, много дней подряд. Летать они, по замыслу, будут под действием солнечного нагрева.
Предполагается закрепить датчики и средства связи на сверхтонкой и легкой мембране шестисантиметровой ширины. Под действием Солнца она будет нагреваться, и ближайшие к освещенной поверхности мезосферные частицы будут с силой отталкиваться от этой мембраны. Это и приводит ее в движение. Эффект называется фотофорезом. Правда, в обычной ситуации движение идет по направлению от источника света, в описываемом случае — вниз.
Хитрость в том, что мембрану предлагают сделать перфорированной, то есть с многочисленными отверстиями. Благодаря этому нагретые частицы будут поступать под нее и тем самым усиливать «давление» на атмосферу, которая окажет этому равноценное сопротивление снизу и начнет «толкать» конструкцию вверх.
Ученые успешно добились поднятия подобных дисков с помощью лазера в вакуумной камере, в которой воссоздали условия мезосферы. Мембраны имели ширину около сантиметра и были как минимум в тысячу раз тоньше человеческого волоса. В качестве материала использовали оксид алюминия, покрытый с одной стороны слоем хрома.
По расчетам, такие зонды можно будет сбросить в околоземное пространство на высоте примерно 50 километров с помощью аэростата, затем они полетят самостоятельно. Аппараты продолжат подниматься весь световой день, а после заката снова спустятся. Но это не обязательно означает завершение миссии: ученые надеются сделать зонды достаточно легкими для того, чтобы за ночь они не упали на нашу планету, а с рассветом их полет повторится по той же схеме.
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.
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
Интриги и тайные свидания — прерогатива не только людей. В мире дикой природы тоже случаются драмы, и одна из них развернулась в лесах Северной Америки. Маленькие серые птицы, известные в науке как гаички Гамбела, долгое время считались образцом супружеской верности, но на деле оказались хитрыми стратегами. Они заводят потомство не только от постоянного партнера, но и от самца-соседа с определенным набором качеств. Авторы нового исследования попытались выяснить, что толкает самок на измену и как это влияет на выживание всего вида.
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.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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
Последние комментарии