Mokslo ir technologijų pasaulis

Magnetizuoti palydovai. Magnetiniais laukais galima valdyti objektus, jų nepriliečiant – tai neseniai įrodė kompanija „Arx Pax“, sukūrusi šia technologija paremtą levituojančią riedlentę (skraidlentę?). Dabar NASA nusamdė šią kompaniją bendradarbiavimui, pritaikant magnetinio levitavimo technologiją palydovams-kubiukams valdyti.

Tikimasi, kad bendro darbo vaisius bus prietaisas, kuris leis mažą palydovą kosmose „prirakinti“ vietoje, jo nepriliečiant – t.y. magnetinis laukas veiks kaip spąstai. Iš principo tai panašu į „traktorinius spindulius“, žinomus iš įvairios fantastikos, tačiau planuojami masteliai – gerokai mažesni: prietaisas veiks centimetrų atstumu.

Kita nauja technologija, kurią NASA užsakymu kuria „Boeing“ – erdvėlaivis, kuriuo jau nuo 2017-ųjų bus galima skraidinti astronautus į Tarptautinę kosminę stotį ir kitur Žemės apylinkėse. Praeitą savaitę paskelbtas jo pavadinimas – „Starliner“. Taip pat pristatyta įgulos kapsulės išvaizda. Tai nėra vienintelis analogiškas projektas – „SpaceX“ šiuo metu kuria erdvėlaivį „Crew Dragon“, skirtą toms pačioms įgulos gabenimo misijoms.

Šaukštas Marse. Marse atrastas skrajojantis šaukštas. Ne, aš nejuokauju, patys pažiūrėkite. Na, kuo ne šaukštas? Aišku, tai nėra kokių nors marsiečių paliktas stalo įrankis; tiesiog taip jau pasitaikė, kad vienoje „Curiosity“ atsiųstoje nuotraukoje matoma vėjų nugludinta akmens atbraila, panaši į ilgakotį šaukštą. Aplink matyti ir daugiau panašių erozijos paveiktų uolienų, tik jos jokių virtuvės įrankių neprimena.

Kada žmonės gyvens Marse? Vienas žurnalistas ir futurologas teigia, jog per artimiausius dvidešimt metų ten jau egzistuos žmonių kolonija. Naujoje savo knygoje jis pristato idėjas apie gyvenimą Marse – tokios misijos poreikį (žmonija turi plėstis į kitas planetas ir žvaigždžių sistemas, nes kitaip yra pasmerkta išnykimui), galimybes (jau pusšimtį metų turime visas technologijas, kurių reikia kelionei į Marsą), bei perspektyvas (Marsą teraformuoti bus labai sudėtinga, tačiau būtina). Ar tokios prognozės pasitvirtins – parodys laikas; laukti reikia ne tiek ir daug.

Kometų harpūnas. Tyrinėjant Asteroidų žiedo ar Kuiperio žiedo objektus, norėtųsi, kad viena misija galėtų aplankyti keletą jų. „Dawn“ ir „New Horizons“ taip ir daro, tačiau reikalingi manevrai sunaudoja daug kuro. Nauja idėja galėtų smarkiai sumažinti tas kuro sąnaudas: erdvėlaiviai galėtų prisikabinti prie asteroidų ar kometų su harpūnais ir pasinaudoti tų objektų kinetine energija.

Harpūnu, prikabintu prie 100–1000 km ilgio troso, būtų prisikabinama prie dangaus kūno, pro jį skrendant; tada išleidžiamas trosas galėtų įkrauti baterijas (panašiai, kaip stabdymo energija panaudojama hibridiniuose automobiliuose), o greitas troso įtraukimas įgreitintų erdvėlaivį norima kryptimi, nenaudojant kuro. Taip pat prisikabinus prie asteroido ar kometos būtų galima ant jo saugiai nusileisti.

Naujos misijos. Kitų metų rugsėjį NASA turėtų paskelbti „Discovery“ programos – santykinai mažo biudžeto misijų Saulės sistemoje – nugalėtojus, tarp kurių gali būti ir elfas. Na, ne elfas, o ELF – „Enceladus Life Finder“, misija, skrisianti į Saturno palydovą Enceladą ir ieškosianti ten gyvybės požymių. Daugelis mokslininkų sutaria, kad Enceladas ir Europa (Jupiterio palydovas) yra tikėtiniausios nežemiškos gyvybės egzistavimo vietos Saulės sistemoje.

Misija į Europą jau patvirtinta ir turėtų iškeliauti 2020-ųjų viduryje, o ELF išskristi galėtų jau 2021-aisiais metais. Aišku, dar reikėtų nukeliauti iki Saturno, o tai užtruktų ne vienerius metus.

Uranas ir Neptūnas – dvi šiek tiek pamirštos planetos, kol kas dar nesulaukusios nei vieno dedikuoto zondo. Tai gali pasikeisti: NASA pradėjo svarstyti misijų į šias planetas galimybes. Galimybių studijos parengimas užtruks apie metus, o vėliau greičiausiai bus pradėta rengti misija į vieną iš šių planetų. Tiesa, tam, kad misija įvyktų, dar reikės patvirtinimo per NASA dešimtmečio planų peržiūrą 2022-aisiais metais, tačiau idėjos atstovai neabejoja, kad toks patvirtinimas bus gautas. Kol kas visiškai neaišku, kokia galėtų būti misijos apimtis ir atliekami tyrimai, tačiau numatytas biudžetas siekia iki 2 milijardų JAV dolerių (palyginimui – „Curiosity“ misijos biudžetas yra pustrečio milijardo JAV dolerių).

Kosmose garsas nesklinda, nes ten nėra oro. Na, tai nėra visai tiesa, bet iš esmės taip. O kaip yra planetose? Kokius garsus galėtume išgirsti Marse ar Veneroje? Apie tai – savaitės filmuke:

Egzoplanetų paieškos. Kai ieškome egzoplanetų, blausią jų šviesą nustelbia milijonus ar net milijardus kartų ryškesnės motininės žvaigždės. Vienas iš būdų išspręsti šią problemą – uždengti žvaigždę, o tą padaryti galima prieš teleskopą pakabinant diską, forma primenantį gėlės žiedą su išsikišančiais žiedlapiais. Tokia forma leistų išvengti kai kurių optinių problemų, nes žvaigždės šviesa ne taip stipriai užlinktų, eidama šalia disko.

Pats diskas būtų gal 30 metrų skersmens ir kabotų už dešimčių tūkstančių kilometrų nuo teleskopo. Tokiam projektui NASA pasirengusi skirti iki milijardo dolerių, bet pirmiausia reikia technologiją išbandyti ant Žemės. Iš pradžių norėta „žvaigždangas“ pakelti į orą su dirižabliais, bet juos sudėtinga išlaikyti nejudančius centimetrų tikslumu. Vėliau tyrimai atlikti diską pastačius ant Žemės, poros kilometrų atstumu nuo teleskopo. Taip parodyta, kad diskas pakankamai gerai pridengia ryškaus šaltinio šviesą, kad būtų galima išskirti milijardą kartų blausesnį šviesulį šalia jo. Sekantis bandymų žingsnis – padėjus „žvaigždangą" ant kalno, teleskopu stebėti realias žvaigždes. Pirmi tokie bandymai irgi atlikti, dabar po truputį didinamas atstumas tarp teleskopo ir disko, tikimasi pasiekti net trijų kilometrų ribą.

Egzoplanetų aptikta jau tūkstančiai, tačiau detalių apie jas vis dar žinome nedaug. Kokios yra jų atmosferos? Gal kurios nors tinka gyvybei? Į panašius klausimus atsakyti galima didžiuliais daugiamilijardiniais projektais arba pasinaudojant vos 50 milijonų eurų kainuojančiu kosminiu teleskopu „Twinkle“.

„Twinkle“ – dar tik projektas, kurio kūrėjai dabar renka finansavimą. Teleskopas galėtų stebėti karštas planetas, esančias arti savo žvaigždžių, sekdamas jų infraraudonąją spinduliuotę. Stebėjimams tinkamų planetų žinoma apie šimtai – jos turi būti pakankamai arti Žemės, nes teleskopo skersmuo tėra tik 50 cm, to neužtektų išskirti tolimesnėms nei kelias dešimtis parsekų nutolusioms planetoms. Ar pavyks šiam projektui gauti reikalingų pinigų – pamatysime ateityje.

Tviskantys vandenynai. Jei egzoplaneta turi vandenynų, tai šviesos atspindžius nuo jų galėtume pamatyti labai dideliu atstumu. Ši idėja – vandenynų tviskesio išnaudojimas – nėra visiškai nauja, bet dabar pradedama galvoti, kaip ją išnaudoti analizuojant egzoplanetų stebėjimų duomenis. Idėjos esmė gana paprasta: planeta, besisukdama aplink savo žvaigždę, matoma įvairiose fazėse – delčios, jaunaties ir priešpilnio (pilnaties greičiausiai nematytume, nes tada planeta slepiasi už žvaigždės).

Taigi ir planetos šviesis skirtingu metu skiriasi. Tačiau jei didelę planetos paviršiaus dalį dengia vandenynas, jos pjautuvas gali būti netgi ryškesnis, nei pilnatis. Tokių anomalijų paieška leistų nustatyti, kurios planetos, tikėtina, turi vandenynus; tiesa, panašų efektą gali sukelti ir debesys ar ledynai.

Idėja išbandyta stebint Žemę iš Mėnulio prieigų ir nustatyta, kad Žemės pjautuvas yra net 40–80 proc. ryškesnis, nei pilnatis (skirtinguose bangų diapazonuose skirtumas nevienodas). Idėja ir jos bandymai buvo pristatyti prieš porą metų, juos rasite „arXiv“.

Planetos dvinarėse. Apie 20 proc. egzoplanetų aptikta dvinarėse sistemose. Bet kaip jos ten susiformuoja? Dvinarės žvaigždės gravitacija ir potvyninės jėgos gali lengvai suardyti pradedančias formuotis protoplanetas. Naujas teorinis modelis tai paaiškina: pasirodo, pakankamai toli nuo dvinarės, jos gravitaciją nustelbia protoplanetinio disko gravitacija, ir mažos dulkelės gali kabintis tarpusavyje į vis didesnius objektus. Be to, diskai prie dvinarių žvaigždžių paprastai būna ne tiksliai apskritiminiai, o šiek tiek elipsiniai; tokia forma netgi palengvina akmenų ir dulkių jungimąsi, nes taip sumažėja jų greičiai vienas kito atžvilgiu. Tyrimo rezultatai pristatomi trijuose straipsniuose („arXiv“, „arXiv“ ir „Astrophysical Journal“ nuorodos).

Gyvybės epidemija. Yra ne viena hipotezė, kaip gyvybė gali sklisti tarp planetų, bet jas galima sugrupuoti į dvi: arba gyvybė kiekvienoje planetoje išsivysto atskirai, arba ji sklinda iš vienos planetos į kitas (šis modelis vadinamas panspermija). Dabar pasiūlytas statistinis metodas, kaip būtų galima atskirti šias dvi hipotezių grupes, atradus vos kelias dešimtis gyvybę turinčių egzoplanetų. Metodas remiasi tuo, kad panspermijos atveju gyvenamos planetos turėtų telktis į grupes, tarp kurių būtų dideli tarpai, o jei gyvybė visur vystosi nepriklausomai, tai ir gyvenamų planetų pasiskirstymas būtų žymiai tolygesnis.

Autorių teigimu, esant tinkamoms sąlygoms, gali užtekti vos 25 planetų, kad aiškiai nustatytume, ar panspermija vyksta. Tiesa, vienas metodo trūkumas yra toks, kad jei panspermija vyksta lėčiau, nei užtrunka žvaigždėms Galaktikoje išsisklaidyti (šis procesas matuojamas šimtais tūkstančių metų), tai panspermija nebus aptikta. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

Savaitės paveiksliuke matome kosminio išteklių perdirbimo pavyzdį. Tai – Krevetės ūkas Skorpiono žvaigždyne, kuriame jaunos žvaigždės mėlynai apšviečia dujas, išmestas ankstesnės žvaigždžių kartos mirties metu. Šios dujos savo ruožtu ateityje pavirs naujomis žvaigždėmis, kurios greičiausiai apšvies jau dabartinių šviesulių paliktas dujas. Taip ir kartojasi „žvaigždėdaros“ ratas.