гравитация

  • Миссия MMX к марсианскому спутнику: Япония отправила аппарат за грунтом с Фобоса

    Миссия MMX к марсианскому спутнику: Япония отправила аппарат за грунтом с Фобоса

    Японское агентство аэрокосмических исследований запустило уникальную межпланетную станцию в рамках экспедиции Mars Moons Exploration (MMX), нацеленной на забор и доставку на Землю образцов грунта со спутника Марса — Фобоса.

    Русская служба Би-би-си передает, что ракета-носитель H3 с автоматическим кораблем стартовала с космодрома Танэгасима в 4:41 утра по местному времени (19:41 по Гринвичу), а прямой эфир запуска транслировался в сети. В случае благоприятного исхода операции образцы марсианской системы окажутся в наземной лаборатории впервые в истории. Масштаб научного вызова подчеркнула заместитель руководителя миссии MMX по анализу образцов, профессор Музея естественной истории Лондона Сара Рассел: «До сих пор не было ни одной успешной миссии, которая бы добралась до Фобоса и доставила образец на Землю. Я считаю, что это невероятно амбициозная и увлекательная миссия».

    План экспедиции и технические сложности

    В окрестностях Марса исследовательский комплекс сначала проведет дистанционный анализ второго спутника — Деймоса, после чего сконцентрируется на Фобосе. Обе луны обладают неправильной формой и скромными габаритами: около 20 километров в поперечнике у Фобоса и порядка 10 километров у Деймоса. Основные этапы программы включают:

    • Спуск компактного исследовательского ровера на поверхность небесного тела для рекогносцировки и выбора посадочной площадки основного корабля.
    • Посадку аппарата MMX, развертывание механической руки-манипулятора и двух пробоотборников для забора пылевых частиц.
    • Консервацию собранного вещества в возвратную капсулу и транспортировку ценного груза на Землю к 2031 году с приземлением в австралийской пустыне Вумера.

    Сложность маневра заключается в нестандартной гравитационной обстановке, на которую указала профессор Рассел: «У самого спутника не очень сильная собственная гравитация. Но он находится рядом с огромной планетой, у которой гораздо более высокая гравитация, и это значительно усложняет высадку ровера на поверхность». Суммарный объем добытого вещества составит лишь 10 граммов, однако участница проекта из университета Лестера доктор Криса Авделлиду считает такой вес вполне достаточным: «На самом деле это очень мало. Однако мы сможем провести несколько исследований даже на отдельных зернах… Для научных исследований не нужно привозить с поверхности килограммы материала. Поэтому каждый грамм имеет ценность».

    Загадка происхождения спутников и космическая гонка

    Доставленные крупицы вещества призваны разрешить фундаментальный научный спор о происхождении лун Красной планеты: возникли ли они в результате мощного удара космического тела по древнему Марсу или являются астероидами внешней Солнечной системы, захваченными его притяжением. Рассел констатирует: «Когда мы получим образец, мы сможем подробно изучить его химический и минеральный состав — и результаты для этих двух гипотез будут заметно отличаться. Практически сразу станет понятно … является ли спутник результатом драматического столкновения или же это захваченный астероид. Так что мы узнаем это очень быстро». Специалисты также допускают обнаружение следов самого Марса, поскольку из-за близости орбит выброшенные при ударах марсианские частицы способны оседать на спутнике: «А это означает, что полученный нами образец может содержать и частицы Марса. Таким образом, он сможет дать нам прямую информацию о составе и истории Марса».

    Экспедиция MMX стартовала на фоне пересмотра аналогичных международных инициатив. Ранее марсоход NASA Perseverance собрал образцы на марсианской поверхности, однако программа Mars Sample Return по их транспортировке на Землю фактически остановилась после заморозки бюджета Конгрессом США. Одновременно подготовку ведет Китай: старт аналогичной миссии намечен на 2028 год, а возврат капсулы с материалом планируется также осуществить в 2031 году.

  • Вселенная исчезнет раньше, чем мы думали

    Вселенная исчезнет раньше, чем мы думали

    равитация уничтожает любые объекты. Искривление пространства-времени со временем превращает вещество в излучение. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и описана в материале Phys.org.

    До сих пор считалось, что только черные дыры испаряются. Нейтронные звезды и белые карлики считались стабильными. Новые расчеты опровергают это представление. Даже без горизонта событий материя обречена.

    Конец исключительности черных дыр

    В 1974 году Стивен Хокинг показал, что черные дыры излучают и теряют массу. Этот процесс связывали с горизонтом событий. Считалось, что без него испарение невозможно. Хейно Фальке, Михаэль Вондрак и Вальтер ван Суйлеком пересмотрели этот подход. Они доказали, что решающим фактором является кривизна пространства. Сильная гравитация сама запускает квантовое рождение частиц.

    Гравитация как универсальный разрушитель

    Исследователи сравнили гравитацию с эффектом Швингера в квантовой электродинамике. Там мощное электрическое поле разрывает виртуальные частицы вакуума. Гравитация действует аналогично, но через приливные силы. Вблизи нейтронных звезд вакуум рождает реальные частицы. Часть из них уносит энергию в пространство. Остальные нагревают объект изнутри. Звезда медленно теряет массу и светится даже в холодной Вселенной.

    Математика неизбежного конца

    Ученые вывели формулу, связывающую срок жизни объекта с его плотностью. Чем плотнее материя, тем быстрее идет испарение. Процесс крайне медленный, но неостановимый. Нейтронные звезды исчезнут примерно за 10⁶⁸ лет. Белые карлики просуществуют около 10⁷⁸ лет. Даже сверхмассивные черные дыры исчезнут за 10⁹⁶ лет. Это меняет представление о «тепловой смерти» Вселенной.