დედამიწა

NASA-ს ასტრონავტმა დონ პეტიტმა გამოაქვეყნა ირმის ნახტომის უნიკალური სურათი, რომელიც საერთაშორისო კოსმოსური სადგურიდან არის გადაღებული და განიხილა, თუ როგორ გადაჭრა მან კოსმოსში გადაღებისას გამოსახულების დაბინდვის პრობლემა.

პროცესის კვლევისა და ტექნიკური დეტალების შესახებ ინფორმაცია გამოაქვეყნა . ასტრონავტმა თავისი ბოლო კოსმოსური ექსპედიციიდან 1.2 მილიონი ნედლი ფაილის არქივი მიიღო და მიღებულ სურათს ერთ-ერთი ფავორიტი უწოდა.

ორბიტალური ასტროფოტოგრაფიის ტექნიკური გამოწვევები

საერთაშორისო კოსმოსური სადგურიდან ვარსკვლავური ცის გადაღების მთავარი სირთულე სადგურის მუდმივი ბრუნვაა, რომელიც ინარჩუნებს მის ორიენტაციას დედამიწისკენ. ეს იწვევს ობიექტების რკალების სახით გამოჩენას ხანგრძლივი ექსპოზიციის დროს. ხმელეთის ფოტოგრაფიისთვის განკუთვნილი ტრადიციული დრაივები ასეთ პირობებში ვერ ხერხდება და სპეციალური კომპენსაციის გარეშე, ვარსკვლავები ბუნდოვანდება 15 მმ-იან ლინზაზე სულ რაღაც ორი ან სამი წამის შემდეგ. ამ პრობლემის გადასაჭრელად, პეტიტმა შექმნა ორბიტალური პირობებისთვის განკუთვნილი ხელნაკეთი დრაივი, რომელიც ყოველ 90 წუთში ერთხელ ბრუნავს და მთლიანად ახშობს სადგურის მოძრაობას ვარსკვლავებთან შედარებით. ამან შესაძლებელი გახადა ჩამკეტის სიჩქარის 30 წამამდე გაზრდა, რაც საშუალებას იძლევა ირმის ნახტომის ბირთვის დეტალური გადაღების.

ექსპედიციის აღჭურვილობა და სამეცნიერო პროგრამა

კადრები გადაღებულია Cupola-ს კვლევითი მოდულიდან, რასაც მოჰყვა ფაილების დამუშავება. ეს იყო ასტრონავტის მეოთხე ფრენა, რამაც პეტიტის კოსმოსში გატარებული დრო 590 დღემდე გაზარდა. კამერის მუშაობის გარდა, სპეციალისტი ბორტზე სხვადასხვა სამეცნიერო დავალებაზე მუშაობდა.

სროლის ძირითადი პარამეტრები და სამეცნიერო ექსპერიმენტები:

• კამერის აღჭურვილობა: Nikon Z9 კამერა, Arri Zeiss-ის 15 მმ-იანი ლინზა T1.8 დიაფრაგმით, ჩამკეტის სიჩქარე 30 წამი და მგრძნობელობა ISO 6400.
• სამრეწველო ტექნოლოგიები: ლითონის 3D ბეჭდვის ტესტების ჩატარება ორბიტაზე.
• გარემოსდაცვითი კვლევა: წყლის დეზინფექციის ახალი ტექნოლოგიების შესწავლა.
• ბიოლოგია და ფიზიკა: მცენარეთა ზრდის მახასიათებლების კვლევა სხვადასხვა მორწყვის პირობებში და ექსპერიმენტები ხანძრის ქცევაზე ნულოვანი გრავიტაციის პირობებში.

ექსპერტები და ასტრონომიის მოყვარულები თანხმდებიან, რომ ეს სურათი დედამიწის ორბიტიდან გადაღებულ ისტორიულ კოსმოსურ ფოტოებს შორის იქნება.

ეროვნულმა აერონავტიკისა და კოსმოსური სივრცის კვლევის ადმინისტრაციამ (NASA) დაასრულა ახალი ნენსი გრეისის რომან კოსმოსური ტელესკოპის საწვავით შევსება, რითაც კოსმოსური ხომალდი 2026 წლის აგვისტოს ბოლოს გასაშვებად ემზადება.

ტექნოლოგიური პორტალი 3DNews იუწყება , რომ მიწის მომზადების ყველაზე სახიფათო ეტაპი დასრულდა და ობსერვატორია გრაფიკზე ცხრა თვით ადრე გაუშვეს. სპეციალისტებმა კოსმოსური ხომალდის საწვავის ავზებში დაახლოებით 1000 ლიტრი ჰიდრაზინი ჩატვირთეს, ხოლო SpaceX Falcon Heavy რაკეტის გაშვება 39A გამშვები პუნქტიდან დაგეგმილია არაუადრეს 2026 წლის 30 აგვისტოს, აღმოსავლეთის დროით დილის 7:26 საათისა (მოსკოვის დროით 14:26 საათზე).

ფრენის ტრაექტორია და ტექნიკური ინტეგრაცია

გამშვები აპარატის ზედა საფეხურიდან გამოყოფის შემდეგ, ობსერვატორია დედამიწის შორეულ მხარეს მდებარე L2 ლაგრანჟის წერტილში გაემართება, სადაც უკვე მუშაობს ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი. ჰიდრაზინის საწვავი კვებავს დაბალი ბიძგის ძრავებს, რომლებიც საჭიროა მანევრირებისთვის, კურსის კორექციისთვის, ორბიტის შენარჩუნებისთვის და ექვსი მზის პანელის მუდმივი ორიენტაციისთვის - ბორტ სისტემების ერთადერთი ენერგიის წყარო. ვინაიდან ტოქსიკური საწვავის ინექცია SCAPE-ის კოსტიუმებში განხორციელდა, მისი წარმატებით დასრულება გამშვებ აპარატთან ინტეგრაციის საბოლოო ეტაპზე გადასვლას აღნიშნავს: ტელესკოპი დამონტაჟდება ადაპტერზე და განთავსდება Falcon Heavy-ის დამცავი დატვირთვის ფარის ქვეშ.

სამეცნიერო აღჭურვილობა და კვლევითი ამოცანები

კოსმოსური ხომალდის მთავარი კომპონენტია 2.4 მეტრიანი სარკე, რომელიც ზომით ჰაბლის სარკეს ჰგავს, მაგრამ მნიშვნელოვნად მსუბუქია, და 300 მეგაპიქსელიანი ინფრაწითელი კამერა, რომლის ხედვის არეალი ჰაბლის სარკეზე მინიმუმ 100-ჯერ დიდია. მეორე მთავარი ინსტრუმენტი იქნება პერსპექტიული კორონოგრაფი, რომელიც შექმნილია ვარსკვლავების სინათლის ჩასახშობად და ეგზოპლანეტების უშუალოდ დასაკვირვებლად, რომლებიც თითქმის მილიარდჯერ უფრო მკრთალია, ვიდრე მათი მასპინძელი ვარსკვლავები. ძირითადი სამეცნიერო პროგრამა შექმნილია ხუთი წლის განმავლობაში, მისიის კიდევ ხუთი წლით გახანგრძლივების შესაძლებლობით დამატებითი საწვავის გამოყენებით. თავად კვლევა ფოკუსირებული იქნება სამყაროს ევოლუციის, ბნელი ენერგიის ბუნების, ბნელი მატერიის განაწილებისა და ათასობით პლანეტარული სისტემის ძიებაზე.

NASA-ს კოსმოსური ხომალდი „ახალი ჰორიზონტები“ წარმატებით გამოვიდა ყველაზე ხანგრძლივი ჰიბერნაციის პერიოდიდან და დედამიწასთან სრული კომუნიკაცია აღადგინა.

გასული წლის 7 აგვისტოს დაწყებული 321-დღიანი ენერგიის დაზოგვის რეჟიმის დასრულების შესახებ განაცხადა მერილენდის შტატში, ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის გამოყენებითი ფიზიკის ლაბორატორიის სპეციალისტებმა კოსმოსური ხომალდის წარმატებული გამოღვიძება 23 ივნისს, ტელემეტრიული პასუხის მიღების შემდეგ დაადასტურეს. ზონდის ჩვენი პლანეტიდან კოლოსალური მანძილის - დაახლოებით 9,5 მილიარდი კილომეტრის - გამო, რადიოსიგნალს მისიის კონტროლის ცენტრამდე მისასვლელად თითქმის ცხრა საათი დასჭირდა და ის მადრიდის მახლობლად მდებარე ღრმა კოსმოსური სადგურების მიერ იქნა დაფიქსირებული.

სამეცნიერო მუშაობა ენერგიის დაზოგვის რეჟიმში

„New Horizons“-ის „ჰიბერნაციის“ პრაქტიკას მისიის ოპერატორები რეგულარულად იყენებენ პლანეტათშორისი მისიების დროს, რათა დაზოგონ ბორტზე არსებული რესურსები. მიუხედავად იმისა, რომ ინჟინრები ამ რეჟიმში არ აგზავნიან ბრძანებებს და არ იღებენ მონაცემებს, კოსმოსური სადგური აგრძელებს ძვირფასი გარემოსდაცვითი მონაცემების ავტომატურად შეგროვებას ჩაშენებული ჰელიოსფერული პლაზმური სენსორების, ენერგეტიკული ნაწილაკების დეტექტორისა და კოსმოსური მტვრის მრიცხველის გამოყენებით. ძირითადი პარამეტრების მონიტორინგი ყოველკვირეულად ხორციელდება.

„ჰიბერნაციის პერიოდში ყოველ კვირას, კოსმოსური ხომალდი ღრმა კოსმოსური ქსელის მეშვეობით დედამიწას უგზავნიდა სტატუსის შესახებ ანგარიშს“, - თქვა მისიის ოპერაციების მენეჯერმა ალის ბოუმენმა. „ყველა ანგარიში „მწვანე“ იყო, რაც იმას ნიშნავს, რომ „New Horizons“-ზე ყოველ კვირას ყველაფერი რიგზე იყო“.

კვლევის გეგმები და სისტემის განახლებები

აქტიურ ფაზაში შესვლის შემდეგ, სპეციალისტები თანდათანობით დაიწყებენ დაგროვილი მონაცემების ჩამოტვირთვას და ყველა არსებული კომპონენტის ტესტირებას. მოკლევადიან პერსპექტივაში, კვლევითი ჯგუფი შეასრულებს შემდეგ ამოცანებს:

• დაგროვილი ტელემეტრიული და სამეცნიერო მონაცემების ეტაპობრივი გადმოტვირთვა ჩამწერი ინსტრუმენტებიდან;
• სამ კვირაში გარე ჰელიოსფეროში წყალბადის განაწილების დეტალური დაკვირვების ჩატარება ალისის ულტრაიისფერი სპექტროგრაფის გამოყენებით;
• პლაზმური და მტვრის დეტექტორებით დაგეგმილი გაზომვების გაგრძელება;
• ხანგრძლივი პაუზის შემდეგ, გემის ყველა სისტემის ტესტირება და კალიბრაცია.

აღსანიშნავია, რომ კოსმოსური ხომალდი უკვე მუშაობს განახლებული ავტონომიური ოპერაციების ლოგიკის გამოყენებით, რომელიც ადაპტირებულია ღრმა კოსმოსის კრიტიკულ პირობებთან. ახალი ალგორითმები ითვალისწინებს მზის უკიდურესად დაბალ განათებას, რადიოიზოტოპური ენერგიის წყაროს სიმძლავრის სტაბილურად შემცირებას და დედამიწიდან რეაგირების მზარდ შეყოვნებას. 2006 წლის იანვარში გაშვებულმა ზონდმა წარმატებით დაასრულა იუპიტერის მანევრი 2007 წელს, ჩაატარა პლუტონის დეტალური შესწავლა 2015 წელს და ახლო შეხვედრა დაამყარა ობიექტ აროკოტთან 2019 წელს. დღეს, 18 წელზე მეტი ხნის ფრენის შემდეგ, New Horizons რჩება ერთადერთ მოქმედ ხელოვნურ ობიექტად კოიპერის სარტყლის ამ შორეულ რეგიონში, რაც მეცნიერებს უნიკალურ შესაძლებლობას აძლევს შეისწავლონ კოსმოსური საზღვრები.

გლობალური დემოგრაფიული პროცესების შესახებ ახალი და სრულიად მოულოდნელი პერსპექტივა შემოგვთავაზეს ბრიტანელმა ფიზიკოსებმა, რომლებმაც შექმნეს ადამიანის განვითარების უნიკალური მათემატიკური მოდელი.

ამ კვლევის შესახებ ინფორმაციას ავრცელებს , რომელიც სამეცნიერო ჟურნალ „ქაოსი, სოლიტონები და ფრაქტალები“-ში გამოქვეყნებულ პუბლიკაციას ეყრდნობა. მეცნიერმა ალესიო ზაკონემ, ლონდონის დედოფალ მერის უნივერსიტეტის კოლეგებთან ერთად, შეიმუშავა არაწრფივი განტოლება, რომელსაც შეუძლია ჩვენი პლანეტის მოსახლეობის ზრდის აღწერა 12 000 წლის განმავლობაში. აღსანიშნავია, რომ ეს ფორმულები თავდაპირველად გამოიყენებოდა უწესრიგო მასალების შესწავლაში, რათა აღეწერათ ატომების ქაოტური მოძრაობა მინებსა და ამორფულ მყარ სხეულებში, მაგრამ ახლა აღმოჩნდა, რომ იგივე კანონები მართავს ადამიანის საზოგადოების განვითარებას.

ზაკონე-ტრაჩენკოს განტოლების უნივერსალურობა

ახალი მათემატიკური სისტემა რადიკალურად განსხვავდება კლასიკური დემოგრაფიული მოდელებისგან, რომლებიც მოსახლეობის ზრდას მუდმივად სტაბილურ ან პროგნოზირებად პროცესად მიიჩნევენ. ფიზიკურ განტოლებას ბუნებრივად შეუძლია სხვადასხვა ისტორიულ რეჟიმებს შორის გადართვა მხოლოდ ერთი ცვლადი პარამეტრით. ავტორებმა აჩვენეს, რომ შემუშავებული „განტოლება ხსნიდა როგორც ნეოლითის ეპოქის მოსახლეობის ნელ ზრდას, ასევე ინდუსტრიული ეპოქის მოსახლეობის ფეთქებად აფეთქებას“. უფრო მეტიც, ფორმულა ადვილად აღწერდა შობადობის ამჟამინდელ შენელებას 1970 წლიდან და წარმატებით უარყო ჰაინც ფონ ფორსტერის 1960 წლის პირქუში პროგნოზი, რომ გლობალური მოსახლეობა 2026 წლისთვის საშიშ უსასრულობას მიაღწევდა. კაცობრიობამ წარმატებით აიცილა თავიდან ეს სცენარი, რადგან გლობალური შობადობის მაჩვენებელი დროთა განმავლობაში კლებას იწყებდა და სისტემის მმართველი პარამეტრი სტაბილურ რეჟიმში შევიდა.

კლიმატური კრიზისის პირქუში სცენარი

სამეცნიერო ნაშრომის ყველაზე პროვოკაციული ნაწილი აღწერს ჰიპოთეტურ სცენარს, რომელიც ცხოვრების დონის მკვეთრ ვარდნას და გლობალური ეკოლოგიური კოლაფსის დაწყებას გულისხმობს. თუ დედამიწის ტევადობა მოულოდნელად ორ მილიარდ ადამიანამდე შემცირდება კლიმატური კრიზისის, დამანგრეველი პანდემიების ან ძირითადი რესურსების მწვავე დეფიციტის გამო, ფიზიკური მოდელი მკვეთრ კლებას პროგნოზირებს. ამ კონსერვატიული მათემატიკური სცენარის თანახმად, პლანეტის მოსახლეობა შეიძლება სწრაფად განახევრდეს სულ რაღაც 40 წელიწადში, რაც უკვე 2064 წელს მოხდება. ავტორები იჩქარებენ საზოგადოების დამშვიდებას და ხაზს უსვამენ, რომ ეს მაჩვენებელი „არ არის მომავლის გარანტირებული პროგნოზი“, არამედ მხოლოდ მათემატიკურ ილუსტრაციას წარმოადგენს იმისა, თუ რამდენად ძლიერად არის დამოკიდებული კაცობრიობის დინამიკა გარემოს ცვალებადობაზე.

კვლევის ძირითადი დასკვნების სტრუქტურირებისთვის, შეგიძლიათ გამოყოთ შემდეგი ფაქტები:

• ახალმა მოდელმა დაამტკიცა, რომ ერთიან მათემატიკურ ენას თანაბრად წარმატებით შეეძლო აეხსნა როგორც უხილავი ატომების ქცევა, ასევე კანონები, რომლითაც ცივილიზაციები იზრდება ან ინგრევა;
• ამჟამად, ადამიანის განვითარების ტრაექტორია შედარებით სტაბილური რჩება, რადგან კონტროლის პარამეტრი სტაბილურ რეჟიმშია;
• ზაკონე-ტრაჩენკოს მოდელი იყო პირველი სისტემა, რომელმაც სხვადასხვა ეპოქის მაკროდემოგრაფიული ტენდენციები გააერთიანა ერთ ფორმულაში ერთი ცვლადი პარამეტრით.

გამოქვეყნებულ სტატიაში მეცნიერებმა პირველად შეაფასეს ოკეანის ტემპერატურა და მარილიანობა „თოვლიანი დედამიწის“ ეპოქაში, როდესაც პლანეტა ასობით მილიონი წლის წინ ყინულით იყო დაფარული.

ეს დაახლოებით 700 მილიონი წლის წინანდელ პერიოდს ეხება, როდესაც დედამიწა ასობით მეტრის სისქის ყინულით იყო დაფარული. გლობალური გამყინვარების მიუხედავად, ოკეანეები სრულად არ გაიყინა. უძველესი ქანების ახალმა ანალიზმა აჩვენა, რომ იმ დროს ზღვის წყლის ტემპერატურა დაახლოებით მინუს 15 გრადუსი ცელსიუსი იყო, რაც 12 გრადუსით დაბალია დღევანდელ ყველაზე ცივ ოკეანეებზე.

ანომალია უძველეს კლდეებში

კვლევის საწყისი წერტილი უძველეს ზღვის ფსკერზე რკინის საბადოების უცნაური თავისებურება იყო. გეოლოგმა პოლ ჰოფმანმა ივარაუდა, რომ უჩვეულოდ მძიმე ჟანგის ნაწილაკები შესაძლოა „თოვლის მიწის“ ეპოქაში ოკეანის უკიდურესად დაბალ ტემპერატურას უკავშირდებოდეს.

მეცნიერთა ჯგუფმა მოდელირება გაუკეთა იმ პირობებს, რომელთა პირობებშიც შეიძლებოდა ასეთი დეპოზიტების წარმოქმნა. გეოქიმიკოსებმა კაი ლუმ და ლიანჯუნ ფენგმა გამოთვალეს, რომ ანომალია მხოლოდ მინუს 15 გრადუსი ცელსიუსის ტემპერატურით შეიძლება აიხსნას. „ტემპერატურისა და მარილიანობის ეს ახალი მაჩვენებლები გარემოზე ზემოქმედების ზღვარს ამაღლებს“, - აღნიშნა კვლევის თანაავტორმა, ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის წარმომადგენელმა როს მიტჩელმა.

მარილიანი წყალი და გადარჩენის საზღვრები

კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ იმდროინდელი ოკეანეები ოთხჯერ მეტად მარილიანი იყო, ვიდრე დღევანდელი. მაღალი მარილიანობა წყალს საშუალებას აძლევდა, ექსტრემალურ სიცივეშიც კი თხევადი მდგომარეობა შეენარჩუნებინა. ეს პირობები ნიშნავს, რომ ყველა მიკროორგანიზმი, წყალმცენარე და უძველესი ღრუბელი გაცილებით მკაცრ გარემოში არსებობდა, ვიდრე აქამდე ეგონათ.

მეცნიერებმა შეისწავლეს მძიმე რკინის ნაწილაკების წარმოშობის ალტერნატიული ახსნა-განმარტებები, მათ შორის მყინვარული ეროზია და ჰიდროთერმული ხვრელები. ანალიზმა აჩვენა, რომ ეს ახსნა-განმარტებები არ შეესაბამება დაკვირვებულ მონაცემებს.

როგორ გადარჩა სიცოცხლე ყინულოვან პლანეტაზე

კითხვა, თუ როგორ გადარჩა სიცოცხლე კრიოგენულ პერიოდში, ღიად რჩება. ერთი ჰიპოთეზა ვარაუდობს, რომ ორგანიზმები ადაპტირდნენ ჟანგბადისა და სინათლის ნაკლებობასთან ან არსებობდნენ ჰიდროთერმული წყაროების მახლობლად. სხვა თეორია ვარაუდობს, რომ სიცოცხლე არსებობდა ყინულის ზედაპირზე დნობის ტბორებში, ანტარქტიდაში დღეს არსებულის მსგავსი.

ასევე ვარაუდობენ, რომ მიკროორგანიზმები გადარჩნენ მყინვარების კიდეებზე, სადაც დნობის წყალი ჟანგბადს აწვდიდა. ამას ადასტურებს ვიდას ტბის ყინულის ქვეშ უკიდურესად ცივ და მარილიან მარილწყალში აღმოჩენილი ბაქტერიები. „ჩვენ სულ უფრო მეტს ვიგებთ იმის შესახებ, თუ რამდენად ექსტრემალური იყო ეს პერიოდი“, - აღნიშნავს გეოქიმიკოსი ფატიმა ჰუსეინი, - „და ეს სიცოცხლის შემდგომ აყვავებას კიდევ უფრო გასაოცარს ხდის“.

ამერიკელი მეცნიერები ამერიკის ქიმიურ საზოგადოებას სიცოცხლის წარმოშობაში შხამის მოულოდნელი როლის შესახებ ანგარიშს აქვეყნებენ. საქმე ეხება წყალბადის ციანიდს, აქროლად და ძლიერ ტოქსიკურ ნივთიერებას. მისი კვალი მთელ მზის სისტემაშია აღმოჩენილი.

კვლევა უკიდურესად ცივი პირობების კომპიუტერულ მოდელირებას ეფუძნება. ავტორები თვლიან, რომ სწორედ ასეთ გარემოში შეიძლებოდა დაწყებულიყო პრებიოტიკური ქიმია. შედეგები გამოქვეყნდა ჟურნალ ACS Central Science-ში.

შხამის აქტივობა ექსტრემალურ სიცივეში

ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე ქიმიური რეაქციები თითქმის ჩერდება. თუმცა, მოდელირებამ აჩვენა, რომ წყალბადის ციანიდი ამ პირობებში მყარ კრისტალებს წარმოქმნის. მათი ფორმა წააგავს წახნაგოვან ძვირფას ქვებს.

ამ კრისტალების მწვერვალები ქიმიურად აქტიური აღმოჩნდა. ისინი სხვა სტრუქტურებს იზიდავენ და ერთმანეთთან კავშირში არიან, რაც რთული კრისტალური „ქსელის“ ფორმირებას იწვევს.

ქიმიური პლატფორმა რთული მოლეკულებისთვის

გამოთვლებმა აჩვენა, რომ ეს კრისტალური სტრუქტურა აჩქარებს რეაქციებს. „ქსელის“ შიგნით წყალბადის ციანიდი გარდაიქმნება წყალბადის იზოციანიდად. ეს პროცესი რამდენიმე წუთიდან რამდენიმე დღემდე გრძელდება.

კრიოქიმიური სტანდარტებით, ეს ძალიან სწრაფია. წყალბადის იზოციანიდს შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ამინომჟავებისა და ნუკლეობაზების წარმოქმნაში, რომლებიც მოგვიანებით გამოიყენება ცილებისა და დნმ-ის ფორმირებისთვის.

დედამიწიდან სხვა სამყაროებამდე

წამყვანი ავტორი მარტინ რამი აღნიშნავს, რომ სიცოცხლის წარმოშობის ზუსტი სცენარის რეკონსტრუქცია შეუძლებელია. თუმცა, მისი თქმით, შესაძლებელია იმ მექანიზმების გაგება, რომლითაც ძირითადი კომპონენტები წარმოიქმნება. მეცნიერები გვთავაზობენ მოდელირების შედეგების ექსპერიმენტულად შემოწმებას.

აღმოჩენა მნიშვნელოვანია ასტრობიოლოგიისთვის. წყალბადის ციანიდი კომეტებსა და სატურნის მთვარე ტიტანზეა აღმოჩენილი. ეს ნიშნავს, რომ მსგავსი პროცესები შესაძლოა არა მხოლოდ დედამიწაზე მომხდარიყო.