Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

Черные дыры, возможно, «разогревают кровь» родительских галактик

20191127182424.jpg

Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, возможно, испускают в космос горячие, турбулентные волны газа, разогревая с их помощью скопления галактик.

И впервые астрофизики считают, что видят явные признаки этой турбулентности.

Если всматриваться в массивные скопления галактик, то возникает вопрос: как эти структуры могут оставаться настолько горячими, несмотря на то, что они должны терять энергию очень быстро, сжимаясь под действием мощнейшей гравитации. Этот гипотетический процесс астрофизики называют «катастрофическим охлаждением» - однако в действительности он не происходит.

В 2005 г. ученые предложили возможный механизм, позволяющий скоплениям галактик оставаться «горячими». Исследователи обнаружили «пузыри», формируемые внутри плотного материала скопления галактик, гигантские «карманы» в космосе – некоторые из которых сравнимы по размерам с нашим Млечным путем. Эти гигантские пузыри двигались со стороны сверхмассивных черных дыр, расположенных в центрах галактик, и, похоже, участвовали в разогреве окружающего их газа. Оставался невыясненным лишь вопрос о том, каким образом происходит передача энергии от пузырей к окружающему газу.

В новой работе ученые во главе с Юанем Ли (Yuan Li), астрофизиком из Калифорнийского университета в Беркли, смогли выявить этот механизм: они наблюдали формирование турбулентных потоков вокруг гигантских пузырей: вихри, становившиеся источниками меньших по размерам завихрений, которые, в свою очередь, давали начало еще более и более мелким вихрям. Согласно исследователям, самые крохотные из этих завихрений эффективно преобразуют кинетическую энергию в тепло, разогревающее скопления галактик.

[Deputy Admin]

В сравнении с кометой Борисова, Земля кажется крохотной на новом фото

20191128042949.jpg

Новый снимок демонстрирует второго по счету подтвержденного «гостя из межзвездного пространства» в совершенно новом свете.

Команда астрономов из Йельского университета в Коннетикуте, США, сделала снимок кометы 2I/Борисова в минувшее воскресенье, 24 ноября, при помощи обсерватории им. Кека, расположенной на Гавайях, и на этом снимке видно, что длина хвоста этого объекта составляет примерно 160 000 километров.

Это значение примерно в 14 раз больше диаметра Земли и более чем на 40 процентов превышает расстояние от нашей планеты до Луны.

«Мы были удивлены, насколько крохотной кажется Земля, если поместить ее на одном изображении с кометой из иной планетной системы», - сказал профессор астрономии Йельского университета Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum) в сделанном заявлении.

Конечно же, размер хвоста кометы Борисова во много раз превышает размер ядра кометы, составляющего всего лишь 1,6 километра в поперечнике.

Эта комета была открыта в конце августа астрономом-любителем Геннадием Борисовым. Анализ скорости объекта и его траектории показал, что объект происходит из-за пределов Солнечной системы – то есть является вторым по счету известным «гостем» из межзвездного пространства после загадочного астероида Оумуамуа, впервые замеченного в октябре 2017 г.

Астрономы не могли увидеть астероид Оумуамуа до тех пор, пока он не пронесся мимо Земли на пути во внешнюю часть Солнечной системы – и это затруднило его подробное изучение. Однако комета Борисова представляется намного более перспективной целью. Она до сих пор находится в Солнечной системе, а перигелий ее орбиты (ближайшая к Солнцу точка) ожидается 8 декабря, после чего примерно через три недели произойдет сближение кометы с Землей.

[Deputy Admin]

Анализ числа ударных кратеров на астероиде Рюгу рассказывает о его происхождении

20191129050348.jpg

Анализ ударных кратеров на поверхности астероида Рюгу, выполненный с использованием данных, полученных при помощи космического аппарата «Хаябуса-2», выявил сложную геологическую историю этого околоземного астероида.

Исследовательская группа, возглавляемая ассистент-профессором кафедры планетологии Высшей школы наук Университета Кобе, Япония, Наоюки Хиратой (Naoyuki Hirata), обнаружила 77 ударных кратеров на поверхности Рюгу. Проанализировав характер расположения и свойства этих кратеров, ученые определили, что восточное и западное полушария этого астероида формировались в разное время.
Число ударных кратеров на поверхности космического объекта может быть использовано для оценки возраста этой поверхности: чем возраст больше, тем большее число столкновений с относительно небольшими космическими объектами испытывает поверхность, и тем больше на ней находится ударных кратеров. Проанализировав снимки, сделанные при помощи аппарата «Хаябуса-2» японского космического агентства JAXA, изучавшего астероид Рюгу с июня 2018 г., команда Хираты обнаружила в общей сложности 77 ударных кратеров диаметрами от 10 до 20 метров на поверхности астероида. Более того, исследователи зарегистрировали определенную закономерность в расположении этих кратеров: часть восточного полушария вдоль меридиана демонстрировала высокую плотность распределения кратеров. В этой зоне располагается кратер Cendrillon – один из крупнейших кратеров на поверхности Рюгу. Напротив, в западном полушарии было обнаружено лишь относительно небольшое число кратеров – это свидетельствует о том, что эта область поверхности была сформирована позднее. Анализ также показал, что на низких широтах космического камня, ближе к экватору, находится больше кратеров, чем на высоких широтах, то есть в окрестностях полюсов.

Исследователи определили, что экваториальный гребень в восточном полушарии является древней структурой. Когда астероиды, подобные Рюгу, вращаются с высокой скоростью, их форма может измениться. Ранее считалось, что этот гребень сформировался в далеком прошлом, в то время, когда астероид Рюгу вращался с высокой скоростью, совершая один оборот вокруг собственной оси в течение всего лишь трех часов. Поскольку новые данные указывают на то, что восточное и западное полушария астероида формировались в разные периоды – это указывает на то, что в истории эволюции астероида присутствовали по крайней мере два периода, в которые скорость его вращения значительно возрастала.

[Deputy Admin]

Астрономы составляют 3-D карту магнитного поля нашей Галактики

20191130125315.jpg

Астрономы из Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии и Университета Кертина использовали пульсары для изучения магнитного поля Млечного пути. Работая совместно с коллегами из Европы, Канады и Южной Африки, они составили и опубликовали наиболее подробный на сегодняшний день каталог измерений магнитного поля нашей галактики в 3-D.

Магнитное поле Млечного пути в тысячи раз слабее магнитного поля Земли, однако оно имеет большое значение для отслеживания путей космических лучей, формирования звезд, а также множества других астрофизических процессов. Однако наши знания о трехмерной структуре Млечного пути до сих пор остаются весьма ограниченными.

Доктор Шарлотта Собей (Charlotte Sobey), главный автор новой научной работы, сказала: «Мы использовали пульсары, стремительно вращающиеся нейтронные звезды, для составления трехмерной карты магнитного поля нашей Галактики. Пульсары распределены по Млечному пути, и галактический материал, лежащий между этими объектами и Землей, влияет на их излучение в радиодиапазоне».
Используя крупный европейский телескоп под названием LOFAR (Low-Frequency Array), команда составила самую крупную на сегодняшний день базу данных о мощности магнитного поля и проекциях его направления на линии наблюдения пульсаров. Эти результаты были использованы для оценки убывания силы магнитного поля Галактики с удалением от плоскости ее диска.

Доктор Собей сказала: «Это указывает на то, что мы можем достичь огромного успеха при помощи радиотелескопов следующего поколения. Поскольку мы не можем наблюдать всю Галактику целиком из одного места на Земле, мы сейчас используем массив MWA (Murchison Widefield Array), расположенный в Западной Австралии, для наблюдений пульсаров в южном небе».

Исследование было представлено на конференции Fresh Science WA 2019, а часть его материалов опубликована ранее в этом году в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, том 484, выпуск 3, апрель 2019, С. 3646–3664.

[Administrator]

"Юнона" зафиксировала южное полушарие Юпитера, - NASA. ФОТО
Космический корабль NASA "Юнона" 3 ноября пролетел поблизости от Юпитера.
Накануне пресс-служба NASA обнародовала фото, сделанное аппаратом.

Камера "Юноны" зафиксировала южное полушарие Юпитера.
Ученые воссоздали изображение, используя данные космического аппарата JunoCam.

650x650.jpg

Напомним, в 2016 году космический аппарат "Юнона" завершил свое пятилетнее путешествие к орбите Юпитера. И с тех пор началось изучение самой большой планеты в Солнечной системе с ее орбиты.

[Deputy Admin]

Астрономы изучили сверхновую типа Ia, открытую на самых ранних этапах вспышки

20191201113229.jpg

Международная команда астрономов провела дополнительные фотометрические и спектроскопические наблюдения объекта SN 2017cfd – сверхновой типа Ia, которая была открыта примерно через 38 часов после ее появления на ночном небе. Результаты этого нового исследования дают представление о неизвестных ранее свойствах данного источника.

Сверхновые типа Ia обнаруживают в двойных системах, в которых одна из звезд представляет собой белый карлик. Звездные вспышки этого типа представляют большой интерес для научного сообщества, поскольку они позволяют получить важные сведения об эволюции звезд и галактик. Источник SN 2017cfd представляет собой сверхновую типа Ia, которая была открыта в очень молодом возрасте – всего лишь через 1,6 суток после ее появления на ночном небе. Этот звездный взрыв был зарегистрирован 16 марта 2017 г. при помощи 0,76-метрового телескопа Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT) на красном смещении приблизительно 0,012.

Почти немедленно группа астрономов во главе с Сюйхуэем Ханом (Xuhui Han) из Китайской академии наук провела дополнительные фотометрические и спектроскопические наблюдения этого источника, используя телескоп KAIT и другие наземные обсерватории. Результаты этих наблюдений указывают на то, что объект SN 2017cfd представляет собой нормальную сверхновую типа Ia с максимальной светимостью -19,2 единицы абсолютной звездной величины. Максимума в B-диапазоне эта вспышка достигла примерно через 16,8 суток после появления, что является типичным для сверхновой типа Ia.

Исходя из ранних фотометрических данных, астрономы смогли исключить предположение о том, что звезда-компаньон в системе SN 2017cfd является красным гигантом. Результаты указывают на то, что звездой-компаньоном является объект радиусом не более 2,5 радиуса Солнца, указывают авторы.

[Deputy Admin]

Наблюдение фаз Венеры до июня 2020 года

20191202161809.jpg

С тех пор, как месяц назад планета вернулась в вечернее небо, она постепенно становится все более заметной в нашем раннем вечернем небе.

Поскольку Венера путешествует вокруг Солнца внутри орбиты Земли, она регулярно меняется от вечернего к утреннему небу и обратно, тратя около 9,5 месяцев в качестве «вечерней звезды» и примерно столько же времени как «утренняя звезда». Некоторые древние астрономы действительно думали, что видят два разных небесных тела. Они назвали утреннюю звезду в честь Фосфора, предвестника света, а вечернюю звезду для Геспера, сына Атласа. Именно греческий философ и математик Пифагор впервые понял, что Фосфор и Геспер были одним и тем же объектом.

Для древних такое поведение было загадочным и не было понято до времен Галилея. Переехав в Пизу осенью 1610 года, он начал наблюдать за Венерой через свой грубый телескоп. Однажды вечером он заметил, что на диске Венеры, похоже, отсутствует маленький кусочек. Еще через несколько месяцев Венера появилась в форме полумесяца - другими словами она показывала те же фазы, что и луна. Это было крупным открытием, которое в конечном итоге помогло нанести смертельный удар давней концепции вселенной, ориентированной на Землю.
Венера блуждает лишь на ограниченном расстоянии к востоку или западу от Солнца, поскольку, подобно Меркурию, это «внутренняя» планета (вращающаяся вокруг Солнца ближе, чем Земля). Наблюдение за ее движением сродни наблюдению за автопробегом с трибуны: все действия происходят перед вами, и нужно немного повернуться для того, чтобы увидеть ее.

Когда Венера находится на противоположной стороне Солнца от нас, она кажется полной (или почти такой) и довольно маленькой, потому что она далеко от нас. Но поскольку Венера движется с большей скоростью вокруг Солнца, чем Земля, она постепенно приближается и становится все больше и больше в видимом размере; угол падения солнечного света, видимый с нашей земной точки зрения, также меняется.

В конце концов, когда Венера готовится пройти между Землей и Солнцем, она выглядит как истончающийся полумесяц. И поскольку в этой точке на своей орбите она почти в шесть раз ближе к нам по сравнению с тем, когда она находилась на противоположной стороне Солнца, Венера кажется нам гораздо больше.

29 ноября 2019 года - Венера освещена на 89%. Несмотря на то, что это кажется впечатляющим для невооруженного глаза, Венера не такая большая, чтобы смотреть через телескоп. Находясь на противоположной стороне Солнца на расстоянии 219 миллионов километров от Земли, она выглядит как маленький, почти полный серебристый диск.

26 января 2020 года - Венера освещена на 75%. Поскольку до Земли все еще почти 169 миллионов километров, Венера продолжает казаться относительно маленькой даже в телескопе. Тем не менее, поскольку она продолжает выходить из-за солнца, угол освещения достаточно меняется, чтобы показать, что теперь она выглядит отчетливо округлой по форме.

23 марта 2020 года - Венера равноудалена от Земли и Солнца. В 22:00 МСК в геометрии нашей солнечной системы Венера теперь направлена ​​под прямым углом как к Солнцу, так и к Земле, и находится на одинаковом расстоянии (107 миллионов км) от обоих тел.

24 марта 2020 года - Венера достигает наибольшего восточного удлинения. В эту дату Венера достигает наибольшего углового расстояния к востоку от Солнца (46 градусов). Блестящая планета теперь поворачивается настолько далеко к востоку (слева) от Солнца, насколько это возможно с нашей земной точки зрения, садится через четыре часа после захода солнца и продолжает уменьшаться в фазе, а также медленно увеличиваться в размерах. С точки зрения видимых размеров, Венера теперь кажется в два раза большей, чем это было в конце января. В телескопе Венера сейчас представляет собой ослепительно серебристо-белый «полумесяц». Хорошее время для наблюдений - попытаться определить время дихотомии Венеры: когда планета выглядит ровно наполовину освещенной. Дихотомия Венеры обычно возникает примерно за неделю до наибольшего восточного удлинения.

27 апреля 2020 года - Венера сейчас находится на вершине своего великого блеска, сияющего на величину -4,7. Теперь она настолько яркая, что его легко можно увидеть невооруженным глазом на темно-синем безмятежном дневном небе. Она продолжает приближаться к Земле и, кажется, изгибаться назад к солнцу на нашем небе. В телескоп это большой, красивый полумесяц. Полумесяц теперь можно разглядеть даже в бинокль. Венера сейчас находится в 67 миллионах километров от Земли, а 30 апреля ее диск будет освещен на 25 процентов. Теперь он кажется почти на 40 процентов больше по размеру, чем месяц назад.

14 мая 2020 года - Венера освещена на 12%. Полумесяц Венеры продолжает сужаться, но поскольку она также продолжает приближаться к нашей Земле, она, по-видимому, также значительно увеличивается. Сейчас расстояние оценивается в 51 миллион километров. Но Венера сейчас стремительно падает по небу к Солнцу.

21 мая 2020 года - Венера освещена всего на 6%. Сейчас очень важно попытаться определить местонахождение Венеры как можно раньше, когда она все еще высоко в небе в устойчивой атмосфере. Лучше начать наблюдать задолго до захода солнца. На закате, как видно из средне-северных широт, Венера стоит примерно на 15º над западно-северо-западным горизонтом и садится примерно через 100 минут. Теперь она находится в 46 миллионах километрах от Земли и становится все более и более выровненной между нами и Солнцем и, как таковая, все больше и больше поворачивает свою темную сторону к нам. Еще через неделю она почти исчезнет с вечернего неба.

3 июня 2020 года - Нижняя конъюнкция (соединение). Венера окончательно перейдет от вечерней звезды к утренней и, по-видимому, в этот день пройдет между Землей и Солнцем. Затем Венера быстро перейдет в утреннее небо, где к середине месяца ее можно будет и наблюдать. Она останется заметным утренним объектом в течение всего 2020 года.

[Deputy Admin]

Мощные метеоритные удары о Землю в прошлом вызвали движение тектонических плит

20191203195145.jpg

Тектонические плиты сыграли важную роль в геологическом развитии нашей планеты. Кроме того, многие ученые считают, что геологическая активность Земли, возможно, сыграла важнейшую роль в эволюции жизни - и может даже иметь важное значение для обитаемости планеты. По этой причине ученые долго пытались определить, как и когда поверхность Земли превратилась из расплавленной вязкой породы в твердую корку, которая постоянно обновляется.

Несмотря на все усилия ученых Земли, это остается одним из самых больших вопросов о нашей планете. Согласно новому исследованию, проведенному группой геологов из Австралии и США, вполне возможно, что переход был вызван внеземными объектами, воздействующими на поверхность Земли. Эти результаты могут иметь существенное значение для изучения планет вне Солнца и поиска жизни за пределами Земли.

Ради их изучения международная команда рассматривала возможность заглянуть за пределы Земли для возможных объяснений того, как началась тектоническая активность. Как Craig O"Neill - директор Планетарного Исследовательского Центра, Университета Маккуори в Сиднее, Австралия и ведущий автор статьи сказал:

«Мы склонны думать о Земле как об изолированной системе, где имеют значение только внутренние процессы. Тем не менее, мы все чаще замечаем влияние динамики солнечной системы на поведение Земли».
Согласно наиболее широко принятой теории формирования планет, Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из материала, накопленного Солнечной туманностью. Основываясь на модельных исследованиях и сравнениях с лунными воздействиями, астрономы и геологи выдвинули теорию, что Земля испытала ряд массивных воздействий в течение сотен миллионов лет после ее формирования.

Считается, что наиболее заметные из них произошли около 100 миллионов лет спустя и привели к образованию системы Земля-Луна (или Гипотезы Гигантского Воздействия). Хотя эти воздействия постепенно уменьшались, они оставляли следы в виде слоев шариков - круглых частиц, которые образовались в результате испарения и конденсации породы.



Примерно 3,2 миллиарда лет назад, во время архейской эры, планета Земля начала испытывать тектоническую активность.

Для целей своего исследования команда рассмотрела отличительные слои сферических пластов, которые были обнаружены в кратоне (устойчивый участок земной коры, который не был, затронут тектонической активностью за предыдущий миллиард лет) Пилбара в Австралии и кратоне Каапвааль в Южной Африке. Эти слои являются результатом периодов интенсивной бомбардировки внеземными объектами, которая произошла примерно 3,2 миллиарда лет назад - в эпоху архея (около 4-2,5 миллиарда лет назад).

Интересно, что в примерно то же время, когда в геологической записи появилась первая тектоника плит. О"Нил и его коллеги решили исследовать это совпадение, чтобы выяснить, возможна ли связь. Как объяснил О"Нил:

«Модельные исследования самой ранней стадии развития Земли предполагают, что очень большие удары - диаметром более 300 км - могли привести к значительной тепловой аномалии в мантии».

Такие удары, согласно О‘Нилу и его команде, по-видимому, изменили плавучесть мантии до такой степени, что возникли бы подъемы, которые могли бы непосредственно влиять на тектоническую активность. Тем не менее, редкие свидетельства, относящиеся к археям, свидетельствуют о том, что в этот период происходили в основном меньшие удары диаметром менее 100 км.

Чтобы определить, были ли воздействия такого размера значительными и достаточно частыми, нужно инициировать глобальную тектоническую активность, О"Нил и его команда применили двунаправленный подход. С одной стороны, они использовали существующие методы, чтобы расширить историю воздействия Среднего архея (приблизительно от 3,3 до 2,9 миллиардов Лет назад). Затем они разработали численное моделирование для моделирования тепловых эффектов, которые оказывали воздействия на литосферу Земли в прошлом.

Они обнаружили, что во время Среднего архея ударники шириной 100 км могли ослабить земную кору. Не удивительно, поскольку воздействие «Чикскулуба», которое привело к вымиранию мелово-палеогенового периода (и убило динозавров), составило 70 км. Предполагая, что внешняя поверхность Земли уже была подготовлена для субдукции (линейно протяжённая зона, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие), О"Нил и его команда пришли к выводу, что такого воздействия было бы достаточно:

По словам О"Нила, если бы литосфера Земли в то время имела одинаковую толщину, то влияние было бы незначительным. Но во время среднего архея охлаждение заставило мантию Земли становиться толще в одних местах и тоньше в других. Если бы воздействие произошло в тонком месте, это могло бы добавить к различиям в плавучести, уже вызванным процессом утолщения и утонения, и вызвать тектоническую активность. Сказал О"Нил:

«Наша работа показывает, что существует физическая связь между историей удара и тектоническим откликом примерно в то время, когда предполагалось, что тектоническая активность плит началась. Процессы, которые сегодня довольно маргинальны, такие как вулканизм, активно вытеснили тектонические системы на ранней Земле. Изучив последствия этих процессов, мы можем начать исследовать, как появилась современная обитаемая Земля ».

Эти результаты могут иметь далеко идущие последствия для наук о Земле и изучения внесолнечных планет. На Земле много важных событий было прослежено до Среднего Архея, включая рост фотосинтезирующих организмов и самого раннего кислородного газа в нашей атмосфере. Понимание древних воздействий и того, как они повлияли на эволюцию Земли, может помочь нам узнать больше о происхождении жизни на Земле.

Точно так же понимание того, как началась геологическая деятельность на Земле, могло бы помочь нам найти потенциально обитаемые планеты. До настоящего времени было обнаружено, что подавляющее большинство обнаруженных наземных экзопланет являются «застойными планетами», в которых не происходит никакой активности. Если разница между обитаемым и необитаемым является воздействием, которое может вызвать активность пластов, это может помочь сузить поиск!

[Deputy Admin]

Солнечные вспышки в режиме реального времени

Согласно новому исследованию, компьютеры могут научиться находить солнечные вспышки и другие события в огромных потоках солнечных изображений и помогать прогнозистам из NOAA выдавать своевременные оповещения по поводу этих вспышек, согласно новому исследованию. Технология машинного обучения, разработанная учеными CIRES и Национальными центрами экологической информации NOAA (NCEI), осуществляет поиск в огромных объемах спутниковых данных, чтобы выявить особенности, важные для космической погоды. Изменение условий на Солнце и в космосе может повлиять на различные технологии на Земле, блокируя радиосвязь, повреждая электрические сети и снижая точность навигационной системы.

«Возможность обрабатывать солнечные данные в реальном времени важна, потому что вспышки, извергающиеся на Солнце, воздействуют на Землю в течение нескольких минут. Эти методы обеспечивают быстрый, постоянно обновляемый обзор солнечных особенностей и могут указать нам на области, требующие более тщательного изучения»,- сказал Роб Стинберг, синоптик в Центре прогнозирования космической погоды NOAA (SWPC) в Боулдере.
Исследование было опубликовано в октябре в Журнале космической погоды и космического климата.

Чтобы предсказать наступающую космическую погоду, синоптики суммируют текущие условия на Солнце два раза в день. Сегодня они используют рисованные карты, помеченные различными солнечными объектами-в том числе активными областями, нитями и границами корональных дыр. Но солнечные тепловизоры производят новый набор наблюдений каждые несколько минут. Например, Solar Ultraviolet Imager (SUVI) на спутниках серии GOES-R NOAA работает по 4-минутному циклу, собирая данные на шести различных длинах волн каждый цикл.

Простое отслеживание всех этих данных может занять много времени прогнозиста. «Нам нужны инструменты для обработки солнечных данных в легко усваиваемые куски времени», - сказал Дэн Ситон, ученый CIRES, работающий в NCEI и один из соавторов статьи. CIRES является частью Колорадского университета в Боулдере.

Так, Джей Маркус Хьюз, аспирант кафедры информатики в CU Boulder, ученый CIRES в NCEI и ведущий автор исследования, создал компьютерный алгоритм, который может одновременно просматривать все изображения SUVI и определять шаблоны в данных. Вместе со своими коллегами Хьюз создал базу данных отмеченных экспертами карт Солнца и использовал эти изображения, чтобы научить компьютер определять солнечные особенности, важные для прогнозирования. «Мы говорили не о том, как идентифицировать эти особенности, а о том, что нужно искать - о таких вещах, как блики, корональные дыры, яркие области, нити и выступы. Компьютер изучает, как с помощью алгоритма можно легко и просто получать нужную нам информацию», - сказал Хьюз.

Алгоритм идентифицирует солнечные признаки, используя подход дерева решений, который следует набору простых правил для различения различных признаков. Он рассматривает изображение по одному пикселю за раз и решает, например, является ли этот пиксель ярче или тусклее определенного порога, прежде чем отправить его вниз по ветке дерева. Это повторяется до тех пор, пока в самом низу дерева каждый пиксель не уместится только в одну категорию или функцию - например, вспышку.

Алгоритм изучает сотни деревьев решений и принимает сотни решений по каждому дереву, чтобы отличать различные солнечные элементы и определять «голос большинства» для каждого пикселя. Как только система будет обучена, она сможет классифицировать миллионы пикселей за секунды, поддерживая прогнозы, которые могут быть рутинными или требовать предупреждения или предупреждения.

«Этот метод действительно хорош в использовании всех данных одновременно», - сказал Хьюз. «Поскольку алгоритм очень быстро обучается, он сможет помочь прогнозистам понять, что происходит на Солнце, гораздо быстрее, чем они в настоящее время».

Техника также видит образцы, которые люди не могут наблюдать. «Иногда он может найти функции, которые нам было бы трудно идентифицировать самим. Таким образом, машинное обучение может направить наше научное исследование и определить важные характеристики функций, которые мы не знали, чтобы дать нам информацию, которую мы сами получить не можем», - сказал Ден Ситон.

Умение алгоритма находить закономерности полезно не только для краткосрочного прогнозирования, но и для того, чтобы помочь ученым оценить долгосрочные солнечные данные и улучшить модели Солнца. «Поскольку алгоритм может смотреть на 20-летние изображения и находить закономерности в данных, мы сможем ответить на вопросы и решить долгосрочные проблемы, которые были неразрешимы», - сказал Ден Ситон.

NCEI и SWPC все еще тестируют инструмент для отслеживания изменяющихся солнечных условий, чтобы синоптики могли выдавать более точные прогнозы. Этот инструмент может быть официально введен в эксплуатацию уже в конце 2019 года.

[Deputy Admin]

Выявлен масштаб задачи по очистке от космического мусора

20191204222922.jpg

Нынешний уровень космической активности может очень сильно загрязнять орбиту нашей планеты разным космическим мусором, что подтвердило новое исследование Саутгемптонского университета.

Профессор Хью Льюис скажет делегатам на первой Международной орбитальной конференции по поводу загрязненности орбиты, а также что поддержание лишь небольшой популяции спутников на орбите на высоте более 1000 км может привести к новым столкновениям и экспоненциальному росту космического мусора. Что еще хуже, контрмеры, на самом деле могут увеличить вероятность столкновения космического мусора в других местах нашей орбиты, добавил он.

В настоящее время на орбите вокруг Земли находится около 34 000 отслеживаемых объектов, многие из которых сосредоточены в узкой полосе ниже высоты 2000 км. Координационный комитет по космическому мусору определил эту полосу, обычно называемую низкой околоземной орбитой, в качестве охраняемого района из-за его важности для космических полетов. МККМ также определил ряд руководящих принципов по предотвращению образования космического мусора, которые применяются к этому региону, в частности «правило 25 лет», которое предписывает операторам спутников сокращать продолжительность времени, в течение которого их космические аппараты проводят в защищенном регионе после окончания их миссии. Предполагалось, что эти меры позволят предотвратить образование нового космического мусора в защищенном регионе.
Вместо того чтобы сосредоточиться на следующих 200 годах космической деятельности, как это делалось во многих исследования, профессор Льюис изучал влияние в течение следующих 1000 лет.

Результаты показали, что, хотя большинство новых спутников развернуто на высотах значительно ниже 1000 км, небольшого числа, запускаемых выше этого, достаточно для управления каскадом столкновений - серией столкновений, происходящих с ускоряющейся скоростью, которая экспоненциально увеличивает популяцию космического мусора.

Профессор Льюис сказал: «За год мы произвели около 20 запусков на высотах свыше 1000 км, и только один или два из этих 20 спутников были оставлены благодаря «правилу 25 лет». Даже с нашими лучшими контрмерами этого было достаточно, чтобы прекратить количественный рост космического мусора".

Об этом сценарии каскадных столкновений говорили более 40 лет, с тех пор, как НАСА идентифицировало опасность, но недавние исследования показали, что руководящие принципы смягчения могут предотвратить ее и контролировать количественный рост космического мусора.

«Проблема в том, что наши лучшие контрмеры замедляют темпы каскадного столкновения до такой степени, что это невозможно наблюдать при нынешнем 200-летнем моделировании. При продлении их до 1000 лет истинный и почти неизбежный характер проблемы был выявлен».

Профессор Льюис обнаружил, что частота катастрофических столкновений, включая полное разрушение спутника, удваивается каждые 200–300 лет на высотах свыше 1000 км.

«В начале моделирования катастрофические столкновения на высоте свыше 1000 км происходили примерно каждые 50 лет. К концу этот интервал сократился до шести лет, несмотря на то, что в этот регион ежегодно добавлялся только один или два спутника, результат действительно подчеркивает, насколько чувствительна популяция мусора к нашей продолжающейся космической деятельности».

Исследование также обнаружило неприятный сюрприз. Хотя «правило 25 лет» явно замедлило каскадное столкновение на высоте выше 1000 км, это привело к значительному увеличению катастрофических столкновений ниже в защищенной области.

Чтобы соответствовать «правилу 25 лет» в симуляциях, каждый спутник, запущенный на низкую околоземную орбиту на высоте более 600 км, выполнял маневр в конце своей миссии. Эти маневры создали дополнительное движение ниже 600 км, что привело к значительному увеличению числа столкновений.

Профессор Льюис сказал: «Около четверти всех катастрофических столкновений, наблюдаемых при моделировании, касались спутников, которые успешно выполнили «правило 25 лет». Если мы просто рассмотрим столкновения, включающие целые или неповрежденные спутники, то число возрастает до двух третьих".

По словам профессора Льюиса, это будет беспокоить такие организации, как межучережденческий координационный комитет по космическому мусору.

«То, что считалось нашей самой эффективной контрмерой, оказывается потенциальным источником столкновений. Хотя эти конкретные столкновения не обязательно приведут к неконтролируемому количественному росту космического мусора, они вполне могут представлять существенную проблему безопасности для спутников, которые работают на высоте менее 600 км".