DKIST даст ответ на загадку Солнца:
директор ИКИ РАН считает, что новый телескоп подскажет, почему корона светила нагревается до 1 млн градусов

Получен первый снимок Солнца с беспрецедентным разрешением 18 км/пиксель (диаметр Солнца 1,4 млн км). На фото — участок хромосферы Солнца (часть между фотосферой и короной) шириной 82 000 км. Это стало возможным благодаря началу работы в сентябре самого мощного наземного солнечного телескопа им. Дэниела К. Иноуэ на Гавайях — DKIST. Pro космос узнал у директора ИКИ РАН, что нового можно узнать о звезде, которую мы видим каждый день?

Особый телескоп

DKIST с 4-метровой апертурой снимает в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Его строили 10 лет, причём целый год заняла настройка оптики.

«Традиционному астрономическому телескопу на ночном небе надо «поймать» все фотоны до единого, прилетающие от далеких звезд, поэтому они и строятся такими большими [есть c 10-метровым зеркалом, строится 30-метровый]. А солнечному телескопу, наоборот надо «избавиться» от большей части солнечных фотонов, иначе он просто перегреется. Эта сложная техническая проблема, которая влияет на максимально достижимый сегодня размер солнечных телескопов», — объясняет особенность DKIST Анатолий Петрукович, директор ИКИ РАН.

В итоге достигнутое телескопом DKIST пространственное разрешение позволяет в деталях разглядеть процессы на поверхности звезды: грануляцию поверхности ячейки конвективных потоков солнечной фотосферы и хромосферы, переносящих энергию на поверхность Солнца, где она излучается в окружающее пространство.

Ответ на загадку Солнца

Не менее интересны, по словам Анатолия Петруковича, и тёмные зоны между ячейками, в которых иногда видны яркие точки. Считается, что именно в этих зонах прячется ответ на одну из главных загадок Солнца — почему над фотосферой с температурой около 6000 градусов Кельвин формируется корона Солнца с температурой более миллиона Кельвин?

«До сих пор механизмы нагрева короны до миллиона градусов Кельвин разгадать не удалось. Влияния крупномасштабных событий на поверхности, типа солнечных вспышек, явно недостаточно. Популярная гипотеза состоит в том, что за нагрев короны ответственны «нано-вспышки» — малые всплески энерговыделения, происходящие именно на стыках гранул на поверхности Солнца. Однако до сих пор разглядеть и изучить эти явления не удавалось, не хватало разрешения оптики. Будем надеяться, что новый телескоп даст ответ на этот очень важный вопрос, и мы гораздо лучше узнаем, как устроено Солнце, а значит и другие звёзды», — рассказал директор ИКИ РАН.

Советские собаки-исследователи: дорогу в космос для Гагарина протоптали своими пушистыми лапами обычные дворняжки

16 сентября 1960 года с полигона Капустин Яр состоялся пуск геофизической ракеты Р-2А. В экипаж «были назначены» собаки Пальма и Малёк. Собаки совершили суборбитальный полёт и благополучно приземлились на парашюте. Основной целью суборбитальных и орбитальных полётов животных являлось изучение:

— реакций сердечно-сосудистой системы и дыхания животных в условиях невесомости;
— двигательной активности в состоянии невесомости;
— показателей периферической крови животных после полётов на геофизических ракетах и космических кораблях.

Это был предпоследний этап научных исследований влияния высоты, перегрузок и космической среды на живые существа. Он включал в себя полёты собак (и других животных) на высоту от 212 до 450 км. Последним этапом стала отработка прототипов корабля «Восток» с ещё несколькими собаками.

Кстати, к моменту полёта Пальмы и Малька Белка и Стрелка уже успели слетать в космос — они находились на орбите с 19 по 20 августа 1960 года. В период с 1948 по 1961 год были подготовлены и проведены 29 пусков геофизических ракет, осуществлены полёты шести космических кораблей.

Эксперименты были проведены на 42 (!) животных (из них 15 летали два раза и более, особенно отличилась собачка Отважная, слетавшая пять раз) и на огромном количестве других биологических объектов. Биологические эксперименты предоставили возможность исследовать:
— действие комплекса факторов полёта на живые организмы;
— разработать и испытать комплекс средств обеспечения условий жизнедеятельности и безопасности полётов;
— создать и испытать возможность получения информации на Земле с помощью биотелеметрии, телевидения, киносъёмки и автономной регистрации показателей.

После этого полёта на геофизических ракетах в СССР животные больше не летали. Но, тем не менее, похожие исследования проводил Китай в 1966 году — с них началась китайская пилотируемая космическая программа. Но об этом — в другой раз.

55 лет первому Музею космонавтики: 16 сентября 1967 года в Калуге открыт первый в мире музей истории космонавтики (имени К. Э. Циолковского)

Дом-музей великого русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского находится на окраине города Калуги недалеко от реки Оки. С этим домом связано 29 лет жизни Циолковского. Здесь им были написаны десятки важнейших работ по воздухоплаванию, авиации, реактивному движению, космонавтике и другим проблемам.

Циолковский приобрел этот дом весной 1904 года. Тогда дом был одноэтажным и имел одну жилую комнату. Весной 1908 г. вследствие сильного наводнения дом серьезно пострадал. Пришлось делать ремонт. Одновременно был пристроен второй этаж, где разместился рабочий кабинет Циолковского, и веранда, где была устроена его мастерская.

Последние два года своей жизни К. Э. Циолковский жил в доме № 1 по улице его имени, который подарил ученому Калужский городской совет в связи с его 75-летием.

19 сентября 1935 г. Циолковский умер. Спустя год, 19 сентября 1936 года в доме Циолковского был открыт музей. Первая экспозиция носила научно-мемориальный характер. Она рассказывала о наиболее важных направлениях творчества ученого.

Работа музея прервалась осенью 1941 года, когда город был оккупирован фашистами. В доме К. Э. Циолковского поселились немецкие солдаты. Несмотря на то, что часть наиболее ценных экспонатов сотрудникам музея и родным ученого удалось спасти, огромной утратой было уничтожение многих мемориальных предметов, книг, фотографий. Сразу после освобождения Калуги в музее начались ремонтно-восстановительные работы и вскоре посетители снова переступили его порог.

Важным этапом в работе Дома-музея Циолковского стал 1957 год. Страна отметила 100-летие со дня рождения ученого. К этому времени научно-технический раздел музея получил от Академии Наук СССР новую экспозицию, подготовленную по инициативе С. П. Королева. Появились уникальные экспонаты, рассказывающие о претворении в жизнь идей Циолковского.

В 1967 году в Калуге был открыт Государственный музей истории космонавтики имени К. Э. Циолковского. Дом-музей К. Э. Циолковского стал его мемориальным отделом. Интерьеры дома, надворные постройки, двор и сад были воссозданы такими, какими они были при жизни семьи Циолковских в этом доме.

Весной 1968 г. Дом-музей Циолковского был закрыт на реставрационно-ремонтные работы, а в октябре того же года открыт с новой экспозицией как биографически-мемориальный музей.

Все помещения Дома-музея К. Э. Циолковского восстановлены в прежнем виде. Большинство мемориальных экспонатов подлинные, принадлежавшие самому Циолковскому или членам его семьи.

Юрий Алексеевич Гагарин, посетивший Калугу вскоре после возвращения из полета в космос, записал в Книге почетных посетителей Дома-музея К. Э. Циолковского следующее:

«С большим... удовлетворением и волнением побывал в доме, где жил и творил Константин Эдуардович,... счастлив, что мне первому удалось осуществить мечту Циолковского, завершить труд многих тысяч людей, готовивших первый полет человека в космос».

Источник: Мемориальный Дом-музей К.Э.Циолковского

Международные новости 12—16.09.2022:
самые важные зарубежные события космонавтики от Pro Космос

— Суборбитальной пуск ракеты New Shepard от Blue Origin в беспилотном варианте закончился аварией.

По всей видимости, возникли проблемы с двигателем BE-3. На высоте 9 км произошло срабатывание САС, в итоге капсула с научным оборудование благополучно приземлилась. Blue Origin использует разные ракеты для пилотируемых и беспилотных пусков. Сам РН, для которого это был уже 9 пуск, разбился. FAA временно запретил полёты New Shepard и начал расследование.

— Лунный кубсат CAPSTONE после потери связи продолжает кувыркаться в космосе.

Специалисты NASA смогли восстановить с ним связь, перезапустили системы и восстановили положительный энергобаланс. Теперь разрабатывается план, как остановить его беспорядочное вращение. Аппарат успел совершить 3-й коррекционный манёвр, есть надежда, что он в итоге выйдет на лунную гало-орбиту.

25-кг кроха представляет собой новый этап освоения космоса микро-миссиями, такая революция без технических проблем не обходится. Для экономии топлива он был закинут разгонным блоком на отлётную траекторию с максимальным удалением от Земли в 1,3 млн км (это в три раза дальше Луны). Оттуда от будет притянут обратно к Луне её гравитацией, лишь незначительно корректируя траекторию.

— В доставленных китайской миссией «Чанъэ-5» в 2020 г. пробах грунта с Луны обнаружили новый минерал, названный Changesite-(Y).

Он относится к разряду фосфатных, частица похожа на крошечный столбчатый кристалл.

Кроме того, впервые в реголите был найден гелий-3. Этот стабильный изотоп гелия считается идеальным топливом термоядерной энергетики будущего. До этого учёные лишь предполагали его наличие в лунном грунте.

По итогам недели Китай официально одобрил запуск следующих трёх автоматических миссий на Луну. Дат не сообщается. Но Chang'e 6 был дублёром предыдущей миссии и практически готов. Его отправят для взятия проб уже на дальнюю сторону Луны, этого прежде никто не делал.

К 165-летию Циолковского: как люди придумали орбитальные станции за 100 лет до их появления

Идеи космических станций волновали воображение фантастов еще в XIX веке. В 1869—1870 годах в журнале «Атлантика» выходил роман Эдварда Хейла «Кирпичная Луна». Именно в этом произведении впервые прозвучала мысль о возможности создания искусственного спутника — околоземной обитаемой станции. «Кирпичной Луной» именовалась огромная станция с экипажем на орбите Земли. Еще через девять лет Жюль Верн в романе «500 миллионов бегумы» также высказал идею искусственного спутника Земли.

Но первым, кто глубоко проработал тему космического аппарата с экипажем, стал Константин Циолковский. Константин Эдуардович опередил свое время, предположив, что поблизости от Земли будут созданы огромные орбитальные города. Поселения-модули будут со временем состыкованы друг с другом, образуя кольцо на миллионы километров вокруг Солнца.

В 1920 году в Калуге выходит работа К. Э. Циолковского «Вне Земли» — в ней была изложена научная программа работ по подготовке проникновения человека в космос. Циолковский рисует, как ученые создают технический проект ракеты-космического корабля, на котором они совершают полет на околоземной орбите. Именно тогда и был заложен почти современный образ орбитальной станции.

В 1929 году теоретик космонавтики Герман Ноордунг-Поточник (словенский офицер австро-венгерской армии и инженер-электрик) выпустил книгу «Проблема путешествия в мировое пространство». Поточник был одним из самых активных единомышленников Циолковского и предлагал создать на орбите Земли орбитальную обсерваторию для изучения космоса и базу для межпланетных экспедиций.

Отдельно можно отметить и работу советского писателя-фантаста Александра Беляева, опубликованную в журнале «Вокруг света» в 1936 году под названием «Звезда КЭЦ». В романе он продолжил идею орбитальной станции К. Э. Циолковского (легко угадывается, что инициалы К.Э.Ц. стали названием станции). В романе скрупулезно описано создание станции, а также жизнь и работа людей на ней.

Следующим шагом стоит отметить изыскания Вернера фон Брауна. Он размышлял о необходимости строительства на околоземной орбите тороидальной (в форме бублика) космической станции, которая будет непрерывно вращаться для создания искусственной гравитации. Он предлагал как мирное использование станции — в виде заатмосферной обсерватории, так и боевое — в виде космической базы с ядерными ракетами типа «космос-земля».

Но время расставило все на свои места — фантазии и прожектирование закончились. Космическая гонка СССР и США в 1960-е годы привела сначала к созданию лунных программ по обе стороны океана, а на основе «лунных» наработок были созданы и орбитальные станции.

165 лет назад в русском селе Ижевское Рязанской губернии родился признанный научный деятель в области теоретической космонавтики Константин Циолковский.

Прошло больше века с момента публикации его первых научно-популярных статей с описанием принципов космических полетов, но по сей день многие идеи Циолковского воплощаются в ракетостроении и космонавтике.

Всего за свою жизнь К. Циолковский написал более 130-ти публикаций и сочинений. Его вклад в науку был увековечен. В Калуге построен Государственный музей истории космонавтики, названный его именем. В 2002 году был учрежден знак Циолковского, высшая ведомственная награда Госкорпорации «Роскосмос».
Имя ученого звучит и в космосе. В 2007 году на орбиту отправился транспортный грузовой корабль «Прогресс М-61» с именем «Константин Циолковский», что было приурочено к его 150-летнему юбилею.

21 сентября 2022 года запланирован старт космического корабля «Союз МС-22» с названием «К.Э. Циолковский» в честь 165-летия со дня рождения русского ученого.

Космическая формула Циолковского:
к 165-летию Константина Эдуардовича

Реактивная сила почти единственный способ двигаться в космосе. Циолковский рассчитал формулу для движения ракет.

Для начала возьмём простой случай — ракета одноступенчатая. Она разгоняется в невесомости, равномерно сжигая топливо. Набранная ракетой скорость зависит от скорости истечения газов, сожжённого топлива. А также от логарифма отношения начальной и конечной массы ракеты.

Конечная масса — это сколько весит ракета, а начальная — ракета + топливо.
Vmax = u ln M0/Mk = u ln(1 + MТ/Mk)
u — эффективная скорость истечения реактивных газов, М0 — начальная масса ракеты, Мк — конечная масса ракеты после завершения работы двигателя на активном участке траектории, MТ — масса выгоревшего топлива.

Как пользоваться формулой?
Мы знаем скорость, которую надо достигнуть — например, 10 км/с. В зависимости от топлива и конструкции двигателей мы знаем, какой будет скорость истечения реактивных газов. Например, 3,3 км/с ≈ почти как в двигателях ракеты «Союз». Получается, что мы можем манипулировать только отношением начальной и конечной массой ракеты.

По формуле считаем — нам нужно достигнуть скорости, которую мы выбрали ранее — 10 км/с. Зная скорость истечения ракетных газов из двигателей, которая на примере «Союза» = 3,3 км/с, из формулы получаем отношение начальной массы к конечной = 21. Это значит, что ракета, заправленная топливом, должна весить в 21 раз больше пустой.

Что нам это даёт?
Инженеры теперь знают, с какими характеристиками им надо построить ракету, чтобы она достигла 10 км/с. К тому же, уравнение показывает, что скорость истечения газов из двигателей поднимать выгоднее, чем увеличивать массу топлива. И всё это возможно рассчитать по формуле, которую вывел Константин Эдуардович Циолковский.

Однако, не всё так просто — если ракета стартует с Земли, то придётся учесть влияние земного притяжения и сопротивление атмосферы. Зато, можно улучшить ракету, сделав её многоступенчатой. Но об этом мы поговорим в следующих видео.