На околоземную орбиту отправился спутник «Коронас-Фотон». Одна из лучших в мире космических обсерваторий позволит исследовать жёсткое излучение и заряженные частицы, которыми нас поливает Солнце, в небывалых подробностях.
В пятницу вечером, с суточной задержкой с космодрома Плесецк стартовала ракета-носитель Циклон-3. Она вывела на орбиту спутник «Коронас-Фотон» – первую за долгие годы отечественную космическую обсерваторию. Она предназначена для изучения физики Солнца и процессов в его ближайших окрестностях, которые простираются вплоть до и далеко за пределы земной орбиты.
Акроним «Коронас» (ударение на второй слог) расшифровывается, как «Комплексные ОРбитальные Околоземные Наблюдения Активности Солнца». «И» и «Ф» в названиях...
Вообще говоря, этот спутник не совсем российский. «Коронас-Фотон» – третий аппарат в серии из почти десятка спутников, о совместном финансировании и разработке которых академии наук России и Украины договорились в начале 1990-х годов. Однако из всего списка аппаратов, которые были запланированы к запуску, в космос поднялись лишь три. Все они предназначены для изучения Солнца и его влияния на Землю и носят название «Коронас» – «Коронас-И», «Коронас-Ф» и вот теперь «Коронас-Фотон».
Первый из серии, «Коронас-И» поднялся на орбиту ещё в 1994 году и оставался там до 2001 года, однако на деле большая часть исследовательской аппаратуры перестала работать в течение нескольких первых месяцев. Второй аппарат, «Коронас-Ф», был удачливее – на орбите он прожил 4,5 года (с лета 2001-го по декабрь 2005 года), однако работал всё время, пока не сгорел в атмосфере, рассыпав обломки над Индийским океаном.
Космическая обсерватория выведена на круговую околополярную орбиту высотой 500 км с наклонением 82,5 градуса к плоскости экватора.
Расчётный срок работы «Коронас-Фотона», собранного на платформе спутниковой серии «Метеор», – три года, хотя ничто не помешает продлить его миссию, если он и дальше будет работать, как положено. Этот спутник изначально разрабатывался для исследований Солнца и солнечной короны с помощью высокоэнергичного излучения – как фотонов высоких энергий, так и корпускул – протонов, электронов, нейтронов и ядер гелия.
Из почти двух тонн массы спутника более 500 килограммов – научное оборудование.
Всего на космическом аппарате установлены 11 приборов, разработанных учёными России, Украины, Польши и Индии. Прежде в составе коллаборации были также учёные из Германии и Испании, но они вышли из проекта, не выдержав многолетней задержки его реализации. Зато присоединились польские учёные, участие которых поначалу не планировалось.
Безусловно, самой интересной частью научной нагрузки станет прибор ТЕСИС, созданный в Физическом институте РАН имени Лебедева,
интересной как для астрофизиков, так и для публики. Почти все приборы обсерватории будут работать, грубо говоря, вслепую, и только ТЕСИС – это настоящий телескоп, который сможет получать изображения Солнца и его окрестностей в жёстком ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Под данные ТЕСИСа отдана половина потока информации, который будет сбрасываться на Землю, – 0,5 гигабайта в сутки.
Научное оборудование «Коронас-Фотона»
Два прибора предназначены для регистрации и измерения энергии ускоренных Солнцем (и не только) заряженных частиц – протонов, электронов и различных лёгких ядер, от гелия (α-частиц) и до железа....
Как рассказал «Газете.Ru» один из разработчиков прибора, ведущий научный сотрудник ФИАН Сергей Богачёв, угловое разрешение инструмента составит 1,5 угловой секунды, а временное – до 2 секунд. Таким образом, прибор сможет в мельчайших подробностях исследовать развитие вспышек в атмосфере и в короне Солнца, следить за перезамыканием линий магнитного поля и токовых слоёв в плазме. И в этом ТЕСИСу нет равных ни среди отечественных, ни среди зарубежных аналогичных инструментов.
Собственно, ТЕСИС – это даже не один, а целая батарея телескопов-рефлекторов с диаметром зеркала около 12 см и эффективным фокусным расстоянием 1,8 метра. Все они одновременно будут смотреть на Солнце и получать его изображения в нескольких диапазонах длин волн. Сами многослойные зеркала сделаны таким образом, что отражают лишь очень узкую спектральную область, и эти области специально подобраны так, чтобы содержали конкретные спектральные линии.
Светимость плазмы в каждой из этих линий зависит от плотности и температуры своим уникальным образом, так что, сопоставив изображения, учёные смогут получить информацию о большинстве физических параметров в каждой конкретной области развивающейся вспышки. Более того, в состав ТЕСИСа входит и коронограф – прибор, в котором само Солнце будет закрыто «искусственной луной», но зато будут прекрасно видны внешние области короны на расстояние до 5 солнечных радиусов. Это позволит наблюдать за развитием ускорения космических частиц и даже определять направление их движения, даже они если расположены «с другой стороны», за Солнцем.
Одна из главных задач инструмента – изучение процессов нагрева плазмы в переходном слое плотных фотосферы и хромосферы Солнца к разреженной короне и в самой короне.
Долгое время учёные полагали, что самое интересное в плане физики плазмы происходит именно рядом с Солнцем, а в короне, где очень низкая плотность, частицы лишь без конца разгоняются до огромных скоростей, соответствующих температурам в несколько миллионов кельвинов. Однако последнее время становится ясно, что это не так. Каким-то образом то там, то здесь в солнечной короне происходит внезапный нагрев плазмы до температуры в 15–20 миллионов кельвинов. Каковы причины этого явления, пока никто не знает, но, как это происходит, учёные надеются узнать с помощью инструмента ТЕСИС.
пятница, 30 января 2009 г.
понедельник, 26 января 2009 г.
О полезности нарушителей
Водители, в нарушение правил виляющие из стороны в сторону, снижают вероятность образования пробок. На дорогах с большим количеством полос небольшое число таких водителей-«нонконформистов», готовых выехать на встречную полосу, полезно для трафика. Эти выводы в ещё большей степени применимы к потоку пешеходов.
Как показал численный эксперимент, «неправильное» поведение способствует разбиению крупных колонн автомобилей или пешеходов и тем самым уменьшает вероятность образования большой пробки.
Сын Ги Бэк из университета шведского города Умео и его коллеги из Швеции и Южной Кореи смоделировали движение по 50- и 100-полосным дорогам на компьютере. Участниками этого движения являются «агенты» двух типов: «конформисты», подчиняющиеся правилам сворачивать вправо при встрече с препятствием, и «нонконформисты», которые с равной вероятностью могут свернуть вправо и влево.
В исходном состоянии агенты перемешаны по дороге и одновременно начинают двигаться в произвольном направлении. В каком-то смысле такая модель больше подходит не для движения автомобилей по дороге, а для разбредания пешеходов после уличного концерта на День города – все они перемешаны, и каждый сам решает, хочет ли он пойти домой или отправиться в очередную пивную.
Агентам разрешено двигаться из клетки в клетку, пока они не упрутся в стоячего коллегу или в коллегу, движущегося в противоположном направлении. В первом случае они могут обогнуть препятствие (справа или слева, в зависимости от своего конформизма) и встают, если полоса занята. Во втором случае происходит столкновение и оба встречных агента останавливаются.
Как показали численные расчёты, за счёт столкновений, блокирующих некоторые линии, довольно быстро формируется «двустороннее» движение, при котором большинство участников движутся по правой стороне. Таким образом, если агенты способны «обучаться» на примере своих собратьев, то заранее задавать правила, по которым совершается обгон, не обязательно – в конформистском обществе они возникнут сами по себе.
Далее Сын Ги Бэк и его коллеги вычислили среднюю скорость потока агентов в зависимости от плотности исходного потока и доли «нонконформистов». Как выяснилось, когда все выполняют правила и сворачивают вправо, риск пробки меньше, чем в случае, когда никаких правил нет и все обходят препятствия в ту сторону, в которую им хочется.
Тем не менее глобального минимума вероятность образования пробки и остановки движения достигает при ненулевой доле агентов, не соблюдающих общепризнанные правила!
Конкретное значение оптимальной доли нарушителей составляет примерно 30% и зависит от исходной плотности. Провокационная статья шведских и корейских учёных пока не опубликована ни в одном рецензируемом журнале, но доступна в архиве электронных препринтов Корнельского университета.
По мнению авторов работы, источник благотворного действия нарушителей на дорожное движение – их способность «разбивать» длинные колонны конформистов, остановка которых напрочь парализует движение. Нонконформисты как своими виляниями, так и авариями, которые они создают, разбивают такие колонны, и оттого вероятность пробки уменьшается, а средняя скорость потока растёт.
Впрочем, не стоит думать, что на реальной дороге от автомобилистов-нарушителей есть польза. В условиях задачи очень важно, что исходной ситуацией является случайное скопление агентов, которые начинают двигаться в произвольных направлениях. На автострадах ситуация, очевидно, иная, а цена аварии существенно выше и часто не измеряется числом.
А вот пробираясь сквозь толпу, можете взять результаты Сын Ги Бэка и его коллег на заметку. Даже в спокойных странах, где население остепенилось до такой степени, что обходит встречных лишь с правой стороны, иногда имеет смысл не быть конформистом. Если, конечно, таких нонконформистов не становится существенно больше 50%, как в некоторых не настолько остепенившихся странах.
Как показал численный эксперимент, «неправильное» поведение способствует разбиению крупных колонн автомобилей или пешеходов и тем самым уменьшает вероятность образования большой пробки.
Сын Ги Бэк из университета шведского города Умео и его коллеги из Швеции и Южной Кореи смоделировали движение по 50- и 100-полосным дорогам на компьютере. Участниками этого движения являются «агенты» двух типов: «конформисты», подчиняющиеся правилам сворачивать вправо при встрече с препятствием, и «нонконформисты», которые с равной вероятностью могут свернуть вправо и влево.
В исходном состоянии агенты перемешаны по дороге и одновременно начинают двигаться в произвольном направлении. В каком-то смысле такая модель больше подходит не для движения автомобилей по дороге, а для разбредания пешеходов после уличного концерта на День города – все они перемешаны, и каждый сам решает, хочет ли он пойти домой или отправиться в очередную пивную.
Агентам разрешено двигаться из клетки в клетку, пока они не упрутся в стоячего коллегу или в коллегу, движущегося в противоположном направлении. В первом случае они могут обогнуть препятствие (справа или слева, в зависимости от своего конформизма) и встают, если полоса занята. Во втором случае происходит столкновение и оба встречных агента останавливаются.
Как показали численные расчёты, за счёт столкновений, блокирующих некоторые линии, довольно быстро формируется «двустороннее» движение, при котором большинство участников движутся по правой стороне. Таким образом, если агенты способны «обучаться» на примере своих собратьев, то заранее задавать правила, по которым совершается обгон, не обязательно – в конформистском обществе они возникнут сами по себе.
Далее Сын Ги Бэк и его коллеги вычислили среднюю скорость потока агентов в зависимости от плотности исходного потока и доли «нонконформистов». Как выяснилось, когда все выполняют правила и сворачивают вправо, риск пробки меньше, чем в случае, когда никаких правил нет и все обходят препятствия в ту сторону, в которую им хочется.
Тем не менее глобального минимума вероятность образования пробки и остановки движения достигает при ненулевой доле агентов, не соблюдающих общепризнанные правила!
Конкретное значение оптимальной доли нарушителей составляет примерно 30% и зависит от исходной плотности. Провокационная статья шведских и корейских учёных пока не опубликована ни в одном рецензируемом журнале, но доступна в архиве электронных препринтов Корнельского университета.
По мнению авторов работы, источник благотворного действия нарушителей на дорожное движение – их способность «разбивать» длинные колонны конформистов, остановка которых напрочь парализует движение. Нонконформисты как своими виляниями, так и авариями, которые они создают, разбивают такие колонны, и оттого вероятность пробки уменьшается, а средняя скорость потока растёт.
Впрочем, не стоит думать, что на реальной дороге от автомобилистов-нарушителей есть польза. В условиях задачи очень важно, что исходной ситуацией является случайное скопление агентов, которые начинают двигаться в произвольных направлениях. На автострадах ситуация, очевидно, иная, а цена аварии существенно выше и часто не измеряется числом.
А вот пробираясь сквозь толпу, можете взять результаты Сын Ги Бэка и его коллег на заметку. Даже в спокойных странах, где население остепенилось до такой степени, что обходит встречных лишь с правой стороны, иногда имеет смысл не быть конформистом. Если, конечно, таких нонконформистов не становится существенно больше 50%, как в некоторых не настолько остепенившихся странах.
вторник, 20 января 2009 г.
Год астрономии
Астрономический год
Кому нужна астрономия
— 20.01.09 16:18 —
2009-й год объявлен ООН Всемирным годом астрономии. Директор ГАИШ МГУ академик Анатолий Михайлович Черепащук рассказал, зачем и кому это нужно, о мракобесии на ТВ и в печати и о судьбе Московского планетария.
В середине января на торжественной церемонии во Дворце ЮНЕСКО в Париже состоялась церемония открытия Международного года астрономии.
Что это за год? Зачем и кому он нужен? Какие события состоятся в рамках этого года в России? Что вообще происходит в нашей стране с наукой о звёздах? И что ждёт астрономию всего мира в самом ближайшем и чуть более удалённом будущем?
На эти вопросы «Газете.Ru» ответил директор Государственного астрономического института им. Штернберга (ГАИШ) МГУ, академик РАН Анатолий Михайлович Черепащук. Представляем читателям первую часть интервью: об астрономическом годе, астрономическом образовании и судьбе Московского планетария.
Уважаемый Анатолий Михайлович, чуть более года назад Генеральная ассамблея ООН объявила 2009 год Всемирным годом астрономии. Почему сейчас?
2009-й – это год 400-летия «открытия Галилеем телескопа». Точнее, конечно, не открытия – телескоп к тому времени уже был известен. Просто Галилей был первым, кто навёл его на небо, посмотрел на Луну, на Юпитер, на звёзды и увидел горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце. С этого пошла настоящая наблюдательная астрономия. Это и стало поводом.
Один из телескопов, которые использовал Галилей в своих наблюдениях, в настоящее время хранится в Музее науке в итальянской Флоренции.
Но лишь поводом. На деле, это давно назрело. Проведение Всемирного года астрономии нужно в первую очередь обществу. За последние десятилетия в астрономии сделаны буквально революционные открытия, и общество не может этого не замечать. Ведущие страны мира вкладывают в астрономию миллиарды долларов ежегодно. Cкажем, Евросоюз тратит на Европейскую южную обсерваторию огромные средства и планирует создание 42-метрового ELT (Extremely Large Telescope – очень большого телескопа). Астрономия действительно является нужной.
Какая от астрономии польза?
Астрономия – дисциплина не только «научно-познавательная». Конечно, человеку интересно знать мир, в котором мы живём. И за последние 3–4 десятилетия имел место целый каскад блистательных открытий, которые волнуют человечество. Происхождение Вселенной, экстремальные свойства материи, нейтронные звёзды, чёрные дыры, кротовые норы, тёмная энергия, тёмная материя…
Но астрономия во всех странах рассматривается не только как фундаментальная наука, но и как наука по применению высоких технологий в области наблюдений.
Современный телескоп – это паровоз, который движется точнее секундной стрелки часов. И в этом телескопе сконцентрированы все достижения человеческого разума – исключительно высокоточная оптика, исключительно высокоточная механика, исключительно чувствительные приёмники, исключительно мощные средства обработки информации. С наблюдательной астрономией всегда связано слово «предельный». Это предельно точное, предельно чувствительное и так далее. И эти технологии настолько нетривиальны, что их освоение при создании телескопов потом приводит их в практику, в жизнь.
Как оборонная промышленность, так и промышленность, связанная с созданием высоких технологий для наблюдательной астрономии, наземной и космической, – это движущая сила прогресса техники. Создание крупного инструмента – это развитие технологий, которые имеют двойное назначение – не только для науки, но и для народного хозяйства. Астрономия рассматривается как источник развития новых технологий. Поэтому общество и выделило целый год, чтобы привлечь внимание людей к астрономии.
Кому нужна астрономия
— 20.01.09 16:18 —
2009-й год объявлен ООН Всемирным годом астрономии. Директор ГАИШ МГУ академик Анатолий Михайлович Черепащук рассказал, зачем и кому это нужно, о мракобесии на ТВ и в печати и о судьбе Московского планетария.
В середине января на торжественной церемонии во Дворце ЮНЕСКО в Париже состоялась церемония открытия Международного года астрономии.
Что это за год? Зачем и кому он нужен? Какие события состоятся в рамках этого года в России? Что вообще происходит в нашей стране с наукой о звёздах? И что ждёт астрономию всего мира в самом ближайшем и чуть более удалённом будущем?
На эти вопросы «Газете.Ru» ответил директор Государственного астрономического института им. Штернберга (ГАИШ) МГУ, академик РАН Анатолий Михайлович Черепащук. Представляем читателям первую часть интервью: об астрономическом годе, астрономическом образовании и судьбе Московского планетария.
Уважаемый Анатолий Михайлович, чуть более года назад Генеральная ассамблея ООН объявила 2009 год Всемирным годом астрономии. Почему сейчас?
2009-й – это год 400-летия «открытия Галилеем телескопа». Точнее, конечно, не открытия – телескоп к тому времени уже был известен. Просто Галилей был первым, кто навёл его на небо, посмотрел на Луну, на Юпитер, на звёзды и увидел горы на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце. С этого пошла настоящая наблюдательная астрономия. Это и стало поводом.
Один из телескопов, которые использовал Галилей в своих наблюдениях, в настоящее время хранится в Музее науке в итальянской Флоренции.
Но лишь поводом. На деле, это давно назрело. Проведение Всемирного года астрономии нужно в первую очередь обществу. За последние десятилетия в астрономии сделаны буквально революционные открытия, и общество не может этого не замечать. Ведущие страны мира вкладывают в астрономию миллиарды долларов ежегодно. Cкажем, Евросоюз тратит на Европейскую южную обсерваторию огромные средства и планирует создание 42-метрового ELT (Extremely Large Telescope – очень большого телескопа). Астрономия действительно является нужной.
Какая от астрономии польза?
Астрономия – дисциплина не только «научно-познавательная». Конечно, человеку интересно знать мир, в котором мы живём. И за последние 3–4 десятилетия имел место целый каскад блистательных открытий, которые волнуют человечество. Происхождение Вселенной, экстремальные свойства материи, нейтронные звёзды, чёрные дыры, кротовые норы, тёмная энергия, тёмная материя…
Но астрономия во всех странах рассматривается не только как фундаментальная наука, но и как наука по применению высоких технологий в области наблюдений.
Современный телескоп – это паровоз, который движется точнее секундной стрелки часов. И в этом телескопе сконцентрированы все достижения человеческого разума – исключительно высокоточная оптика, исключительно высокоточная механика, исключительно чувствительные приёмники, исключительно мощные средства обработки информации. С наблюдательной астрономией всегда связано слово «предельный». Это предельно точное, предельно чувствительное и так далее. И эти технологии настолько нетривиальны, что их освоение при создании телескопов потом приводит их в практику, в жизнь.
Как оборонная промышленность, так и промышленность, связанная с созданием высоких технологий для наблюдательной астрономии, наземной и космической, – это движущая сила прогресса техники. Создание крупного инструмента – это развитие технологий, которые имеют двойное назначение – не только для науки, но и для народного хозяйства. Астрономия рассматривается как источник развития новых технологий. Поэтому общество и выделило целый год, чтобы привлечь внимание людей к астрономии.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)
