масса солнца в одной строчке ⁠ ⁠

Пролетая над Меркурием: BepiColombo потребуется 4 гравитационных манёвра и более 3 лет, чтобы выйти на орбиту первой планеты⁠ ⁠

Сегодня в 12:44 мск космический аппарат BepiColombo совместной миссии ESA и JAXA пролетел в 200 км от поверхности Меркурия на скорости 7,5 км/с, чтобы замедлиться на 1,3 км/с и приблизить свою орбиту к орбите первой планеты от Солнца. Это уже второй его гравитационный манёвр у Меркурия, и он должен совершить их ещё четыре. Только с последним, в декабре 2025 г., аппарат замедлится настолько, чтобы стать искусственным спутником Меркурия и приступить к основной научной миссии.

Запущенная в октябре 2018 г. автоматическая межпланетная станция совершила уже 4 гравитационных манёвра, включая 2 пролёта мимо Венеры, для гашения скорости и постепенного сужения своей орбиты. Pro Космос подробно рассказывал, почему BepiColombo летит к Меркурию семь лет. Если бы АМС летела к Меркурию напрямую, ей бы пришлось потратить больше топлива на торможение и борьбу с гравитацией Солнца при стабилизации орбиты, чем для миссии к Плутону.

Часть научных инструментов Bepi, включая камеру высокого разрешения, пока закрыты перелётным модулем, но времени АМС зря не теряет. Три монохромные камеры (MCAM) для мониторинга состояния солнечных панелей и передающих антенн работают. Они уже позволили рассмотреть поверхность Меркурия при прошлом гравитационном манёвре. А в августе 2021 г. при пролёте мимо Венеры Bepi были сонифицированы данные акселерометра о гравитационном взаимодействии и магнетометра о солнечном ветре.

Важно, что 4 из 11 научных приборов на борту созданы с участием России. Когда BepiColombo выйдет на орбиту Меркурия, он разделится на две миссии — Mercury Planetary Orbiter (ESA) и Mercury Magnetospheric Orbiter (JAXA). 3 прибора, в разработке которых принимали участие специалисты ИКИ РАН, стоят на европейском модуле: МГНС («Меркурианский гамма и нейтронный спектрометр»), PHEBUS (ультрафиолетовый спектрометр для измерения состава и динамики экзосферы, совместная разработка Франции, Японии и России) и PICAM (панорамный энерго-масс-спектрометр, совместная разработка Австрии, Франции и России). А на японском модуле стоит MSASI (камера наблюдения в лучах натрия, разработка России и Японии).

В следующий раз крошка Bepi пролетит мимо Меркурия через год. С нетерпением ждём его последующих гравитационных манёвров!

Солнце, 22 июня 2022 года, 10:02⁠ ⁠

-хромосферный телескоп Coronado PST H-alpha 40 mm

-монтировка Sky-Watcher AZ-GTi

-светофильтр Deepsky IR-cut

Место съемки: Анапа, двор.

Мой космический блог: star-hunter.ru

Солнечные пятна AR 3032 и AR 3030, 18 июня 2022 года, 10:54⁠ ⁠

-апертурный светофильтр Baader Astrosolar Photo

-телескоп Celestron NexStar 8 SE

-светофильтр Baader Solar Continuum

Место съемки: Анапа, двор.

Мой космический блог: star-hunter.ru

Солнце, 18 июня 2022 года, 10:36⁠ ⁠

-телескоп Celestron 102 SLT

-монтировка Celestron Nexstar SE

-клин Гершеля Lacerta

-светофильтр Baader Solar Continuum

-астрономическая камера ASI ZWO 183MC

Место съемки: Анапа, двор.

Бонус: анимация вращения Солнца за 3 дня (16, 17 и 18 июня).

Мой космический блог: star-hunter.ru

Солнце, 17 июня 2022 года, 10:32⁠ ⁠

Вот Земля по отношению к Солнцу

А вот солнце по отношению к звезде VY Большого Пса

Но вот масса звезды VY Большого Пса, оценивается в примерно 17 солнечных масс.

Плотность это й звезды 0,000010 кг/м³ для сравнения плотность воздуха 1,2754 кг/м³.

Найден способ определения массы черной дыры⁠ ⁠

Астрономы из США обнаружили корреляцию между массой черной дыры и испускаемым ею светом

Астрономы из США выяснили, что определить массу черной дыры можно по ее взаимосвязи с испускаемым ею светом. Статья ученых с описанием способа опубликована в журнале Science.

Сверхмассивные черные дыры обладают весом от ста до миллиона солнечных. Они обычно расположены в центрах галактик и практически не испускают свет — обнаружить их можно только по гравитационным эффектам — за исключением случаев аккреции, питания межзвездным газом и материей от близлежащих звезд. В таких случаях черные дыры испускают свет в видимом и ультрафиолетовом диапазонах с определенным интервалом — от нескольких часов до нескольких десятилетий.

Астрофизики из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне составили базу данных из 67 активно аккрецирующих сверхмассивных черных дыр и установили, что график испускания черными дырами света тесно соотносится с их массой: ей пропорциональна периодичность затухания колебаний. Подобная же взаимосвязь обнаружилась и для белых карликов — гораздо менее массивных остатков звезд.

По мнению астрономов, испускания света связаны со случайными флуктуациями во время процесса аккреции. Исследователи надеются, что с помощью установленной ими корреляции можно также выявлять и паттерны испусканий света от черных дыр средней массы — класса объектов, обнаруживать которые до сих пор трудно.

Охарактеризованы две небольшие экзопланеты многопланетной системы⁠ ⁠

Охарактеризованы две небольшие экзопланеты многопланетной системы

Команда астрономов из 11 стран, возглавляемая сотрудниками научно-исследовательского института Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), смогла с высокой точностью определить массы двух небольших экзопланет, обращающихся вокруг переменной звезды HD 106315, используя данные, собранные при помощи спектрографа HARPS.

Эти две экзопланеты были ранее обнаружены с использованием спутника НАСА Kepler («Кеплер») при помощи транзитного метода, который позволяет исследователям определять диаметры планет. Планета HD 106315b имеет орбитальный период 9,5 суток и диаметр в 2,44 диаметра Земли, в то время как планета HD 106315 c имеет орбитальный период 21 день и диаметр в 4,35 диаметра Земли.

Однако для получения представления о возможном составе вещества планеты ученым требуется знать ее плотность, а для этого необходима информация о массе планеты. Информацию о массе планеты ученые получают, измеряя радиальную скорость родительской звезды, на которую оказывает влияние присутствие планеты.

В своей работе команда исследователей из института IA смогла, преодолев препятствия связанные с переменной природой звезды, создающей помехи при определении радиальных скоростей, оценить, что масса планеты HD 106315 b составляет 12,6 массы Земли, а планеты HD 106315 c – 15,2 массы Земли. Таким образом, плотности планет составляют соответственно 4,7 и 1,01 грамма на кубический сантиметр. Это указывает на то, что планета c имеет толстую водородно-гелиевую оболочку, в то время как дальнейшие исследования планеты b, основанные на использовании моделей недр планет, показали, что планета на 50 процентов состоит из каменистых пород и на 9-50 процентов – из воды, отмечают авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

Запуск «Чандраян-2» перенесли на октябрь⁠ ⁠

Запуск «Чандраян-2» перенесли на октябрь

По сообщениям местных СМИ, Индийская организация космических исследований (ISRO) приняла решение перенести запуск миссии «Чандраян-2». Напомню, что аппарат должен был отправиться к Луне уже в апреле. Однако теперь запуск перенесен на октябрь. ISRO потребовало провести дополнительные тесты аппарата и его научной аппаратуры.

«Чандраян-2» будет запущен при помощи ракеты GSLV Mk II с космодрома на острове Шрихарикота. Он состоит из трех основных компонентов: орбитального модуля, спускаемого аппарата и небольшого лунохода. Общая масса станции равна 3250 кг, что намного больше предыдущих индийских межпланетных аппаратов «Чандраян-1» и «Мангальян» (также известный как MOM), каждый из которых весил по 1300 кг.

Орбитальный модуль будет выведен на полярную 100-километровую орбиту. Его научная начинка включает семь инструментов — в том числе камеры высокого разрешения, рентгенофлуоресцентный и инфракрасный спектрометр, а также радар. Что касается спускаемого аппарата, то, помимо камер и альтиметра, на его борту установят сейсмометр, а также инструменты для определения термальных характеристик лунной поверхности и измерения характеристик плазмы.

По своим габаритам индийский луноход будет напоминать американский марсоход Sojourner. Его масса составит 20 кг, а оборудование должно включать пару навигационных камер и два прибора для изучения свойств лунного реголита.

Бюджеты индийских космических миссий часто сравнивают с голливудскими фильмами. «Чандраян-2» не является исключением. Стоимость создания аппарата составила около 125 миллионов долларов. Для сравнения, бюджет фильма «Интерстеллар» составил 165 миллионов долларов.

«Хаббл» изучил «мертвую» реликтовую галактику NGC 1277⁠ ⁠

«Хаббл» изучил «мертвую» реликтовую галактику NGC 1277

В созвездии Персея на расстоянии 220 миллионов световых лет от Млечного пути находится компактная линзовидная галактика NGC 1277. На первый взгляд, это просто один из многочисленных звездных островов населяющих нашу Вселенную. Но если присмотреться поближе, то окажется, что NGC 1277 представляет собой настоящий космический реликт, практически не изменившийся за последние миллиарды лет.

Большинство галактик во Вселенной содержат светила разных популяций: как скопления старых, красных звезд, так и скопления молодых и горячих голубых звезд. Однако это не относится к NGC 1277. В ходе серии наблюдений, выполненных при помощи телескопа «Хаббл», команда испанских астрономов тщательно изучила эту галактику. Оказалось, что она является «красной и мертвой» — т.е. практически не содержит молодых светил. Ее населяют исключительно старые, красные звезды, сформировавшиеся около 10 миллиардов лет назад. В те времена NGC 1277 представляла собой настоящий родильный дом. Новые светила формировались в ней со скоростью, в тысячу раз превышающей скорость звездообразования в Млечном пути.

Сравнение распределения молодых и старых звездных скоплений в NGC 1277 и соседней галактике NGC 1278

Затем галактика полностью исчерпала все запасы вещества, из которого могли бы сформироваться новые звезды, и так и не смогла найти новый источник сырья. На первый взгляд возникает парадокс. NGC 1277 находится в самом центре густо заселенного другими галактиками скопления Персея. Но все дело в ее скорости. NGC 1277 движется со скоростью, превышающей 3 милиона км/ч. Подхватываемые ее гравитацией звезды и облака межзвездного газа попросту не успевают влиться в галактику. Предполагается, что такая участь ждет примерно одну из тысячи галактик во Вселенной.

Таким образом, NGC 1277 практически не изменилась со времени своего формирования. Несмотря на то, что она содержит примерно в два раза больше звезд, чем Млечный путь ее размер составляет лишь четверть от размера нашей галактики. Возможно, как и все галактики, она начиналась как компактный объект, но не смогла собрать достаточно количество материала, чтобы вырасти в размерах и сформировать более сложные структуры.

Еще одна интересная особенность NGC 1277 связана с расположенной в ее центре сверхмассивной черной дырой. Ее масса составляет несколько миллиардов солнечных. Для сравнения, центральная черная дыра Млечного пути весит лишь как 4 миллиона Солнц. Наличие такой массивной дыры подтверждает, что изначально NGC 1277 пережила период весьма бурного роста, который затем сменился «задержкой в развитии».

Размер сверхмассивной черной дыры по сравнению с орбитой Земли.⁠ ⁠

Базовая физика. Чем отличаются вес и масса. Невесомость.⁠ ⁠

Регулярно сталкиваюсь с тем, что люди не понимают разницу между весом и массой. Это в общем-то понятно, поскольку мы находимся всю жизнь в непрекращающем своё действие гравитационном поле Земли, и эти величины для нас постоянно связаны. И эта связь ещё и лингвистически закрепляется тем, что мы узнаём массу с помощью весов, "взвешиваем" себя или, скажем, продукты в магазине.

Но давайте всё-таки попробуем развязать эти понятия. В тонкости (типа отличающегося g в разных местах Земли и прочего) мы вдаваться не будем. Отмечу, что всё это входит в школьный курс физики, поэтому если всё нижесказанное для вас очевидно, не ругайтесь на тех, кто не успел эти вещи понять, а заодно на тех, кто решил это в сотый раз объяснить. ) Я надеюсь, что найдутся люди, которым эта заметка пополнит их аппарат понимания окружающего мира.

Итак, поехали. Масса тела - мера его инертности. То есть мера того, насколько трудно изменить скорость этого тела по модулю (разогнать или затормозить) либо по направлению. В системе СИ измеряется в килограммах (кг). Обозначается обычно буквой m. Является неизменным параметром, что на Земле, что в космосе.

Сила тяжести, измеряется в системе СИ в Ньютонах (Н). Это сила, с которой Земля притягивает тело, и равная произведению m*g. Коэффициент g равен 10 м/с2, называется ускорением свободного падения. С этим ускорением начинает двигаться тело относительно земной поверхности, лишённое опоры (в частности, если тело стартовало из неподвижного состояния, его скорость каждую секунду будет увеличиваться на 10 м/с).

А теперь рассмотрим тело массой m, неподвижно лежащее на столе. Для определённости пусть масса равна 1 кг. На это тело вертикально вниз действует сила тяжести mg (собственно сама вертикаль определяется как раз направлением силы тяжести), равная 10 Н. В технической системе единиц эту силу называют килограмм-силой (кгс).

Стол не позволяет разгоняться нашему телу, действуя на него с силой N, направленной вертикально вверх (эту силу правильнее рисовать от стола, но чтобы линии не накладывались, нарисую тоже из центра тела):

N называется силой реакции опоры, уравновешивает силу тяжести (в данном случае равна по модулю тем же самым 10 Ньютонам), так что равнодействующая сила F (сумма всех сил) равна нулю: F = mg - N = 0.

А то, что силы уравновешены, мы видим из второго закона Ньютона F = m*a, согласно которому если ускорение тела a равно нулю (то есть оно либо покоится, как в нашем случае, либо движется равномерно и прямолинейно), то равнодействующая сила F тоже равна нулю.

Вот теперь можно наконец сказать, что такое вес - это сила, с которой тело действует на подставку или подвес. Согласно третьему закону Ньютона эта сила противоположна силе N и равна ей по модулю. То есть в данном случае составляет те же 10 Н = 1 кгс. Вам, может быть, покажется, что всё это излишне сложно, и надо было сразу сказать, что вес и сила тяжести - одно и то же? Ведь они совпадают и по направлению, и по величине.

Нет, на самом деле они отличаются существенно. Сила тяжести действует постоянно. Вес меняется в зависимости от ускорения тела. Давайте приведём примеры.

1. Вы стартуете вверх на скоростном лифте (скоростном, чтобы фаза ускорения была эффектнее/заметнее). Ваша масса, скажем, 70 кг (вы можете пересчитать все числа ниже для вашей массы). Ваш вес в неподвижном лифте (перед стартом) равен 700 Н (или 70 кгс). В момент разгона вверх результирующая сила F направлена вверх (именно она вас и разгоняет), сила реакции N превышает силу тяжести mg, и поскольку ваш вес (сила, с которой вы действуете на пол лифта) по модулю совпадает с N, вы испытываете так называемую перегрузку. Если бы лифт разгонялся с ускорением g, то вы бы испытали вес 140 кгс, то есть перегрузку 2g, в 2 раза превышающую вес в состоянии покоя. На самом деле в штатном режиме таких перегрузок в лифтах не бывает, ускорение обычно не превышает 1 м/с2, что приводит к перегрузке всего 1.1g. Вес в нашем случае составит 77 кгс. Когда лифт разогнался до нужной скорости, ускорение равно нулю, вес возвращается к начальным 70 кгс. При замедлении вес, напротив, уменьшается, и если ускорение при этом по модулю равно 1 м/с2, то перегрузка составит 0.9g. При движении в обратную сторону (вниз) ситуация переворачивается: при разгоне вес уменьшается, на равномерном участке вес восстанавливается, при замедлении вес увеличивается.

2. Вы бежите, и ваш вес в состоянии покоя по-прежнему 70 кгс. В момент бега, когда вы отталкиваетесь от земли, ваш вес превышает 70 кгс. А пока вы летите (одна нога оторвалась от земли, другая - еще не коснулась), ваш вес равен нулю (поскольку вы не воздействуете ни на подставку, ни на подвес). Это - невесомость. Правда, совсем короткая. Таким образом, бег - это чередование перегрузок и невесомости.

Напомню, что сила тяжести во всех этих примерах никуда не девалась, не менялась, и составляла ваши "кровные" 70 кгс = 700 Н.

Теперь существенно удлиним фазу невесомости: представьте, что вы находитесь на МКС (международной космической станции). При этом мы не устранили силу тяжести - она по-прежнему действует на вас - но поскольку и вы, и станция находитесь в одинаковом орбитальном движении, то относительно МКС вы в невесомости. Можно представить себя где угодно в открытом космосе, просто МКС немного реалистичнее. )

Каким будет ваше взаимодействие с объектами? Ваша масса 70 кг, вы берёте в руку объект массой 1 кг, отбрасываете его от себя. В соответствии с законом сохранения импульса основную скорость получит 1-кг-объект, как менее массивный, и бросок будет примерно столь же "легким", как и на Земле. Но если вы попытаетесь оттолкнуться от объекта массой 1000 кг, то вы фактически оттолкнете себя от него, поскольку основную скорость в этом случае получите вы сами, и для разгона своих 70 кг придётся развить бОльшую силу. Чтобы примерно это представить, каково это, можете подойти сейчас к стене и оттолкнуться от неё руками.

Теперь вы вышли из станции в открытый космос и хотите поманипулировать каким-то массивным объектом. Пусть его масса будет, как упомянуто в посте http://pikabu.ru/story/kosmonavtyi_vruchnuyu_lovyat_5tonnyiy. (собственно, тот пост меня и сподвиг расписать всё это подробнее), пять тонн.

Честно сказать, я бы прямо очень поостерегся управляться с пятитонным объектом. Да, невесомость и все дела. Но достаточно лишь небольшой его скорости относительно МКС, чтобы прижать вам палец или чего-то посерьёзнее. Эти пять тонн сложно переместить: разогнать, остановить.

А уж представлять, как предложил один человек, себя между двумя объектами массой по 100 тонн и вовсе не хочется. Малейшее их встречное движение, и они вас с лёгкостью придавят. В полнейшей, что характерно, невесомости. )

Ну и наконец. Если вы будете весело лететь по МКС и ударитесь об стенку/переборку, то вам будет больно ровно так же, как если бы вы с той же скоростью бежали и ударились об стену/косяк в своей квартире. Потому что удар уменьшает вашу скорость (то есть сообщает вам ускорение со знаком минус), а ваша масса одинакова в обоих случаях. А значит по второму закону Ньютона и сила воздействия будет соразмерна.

Радует, что в фильмах про космос ("Гравитация", "Интерстеллар", сериал "The Expanse") всё более реалистично (пусть и не без огрехов типа Джорджа Клуни, безнадёжно оттаскиваемого от Сандры Буллок неведомой силой) отображают базовые вещи, описанные в этом посте.

Резюмирую. Масса "неотчуждаема" от объекта. Если объект сложно разогнать на Земле (особенно если вы постарались минимизировать трение), то его так же сложно разогнать и в космосе. А что касается весов, то когда вы на них становитесь, они просто измеряют силу, с которой их сдавливают, и для удобства отображают эту силу не в Ньютонах, а в кгс. Не дописывая при этом букву "с", чтобы вас не смущать. )

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎