 ▼
 科学家确定人类前往火星的最安全时间人类已经确定了亲自访问火星的想法，但在前往火星的长期太空飞行中存在着危险的辐射这一麻烦问题。科学家们对前往红色星球旅程中可能出现的大脑损伤、胃肠道问题和癌症等提出了担忧。一项新研究对处理安全问题提出了一些建议，它可能部分地归结为战略性地选择最佳旅行时间。  “这项研究表明，虽然空间辐射对人类的火星任务有严格的限制，并带来了技术上的困难，但这样的任务仍然是可行的，”本月发表在《空间天气》杂志上的论文说。它涵盖了指出前往火星的最佳时间的模拟。该论文指出了两种主要类型的危险粒子辐射：来自太阳的太阳高能粒子（SEP）和来自太阳系外的银河宇宙射线（GCR）。研究人员指出，被称为太阳极大期的时间--当我们的太阳处于其最高活动水平时--是人类前往火星的理想时间。  加州大学洛杉矶分校的科学家在周三的一份声明中说：“科学家们的计算表明，有可能使飞往火星的航天器免受来自太阳的高能粒子的影响，因为在太阳极大期期间，来自遥远的星系的最危险的高能粒子被增强的太阳活动所偏离。”科学家们指出，航天器设计者将需要专注于保护宇航员免受SEP的影响，但在太阳极大期期间，破坏性的GCR的影响会减少。研究小组还建议将火星往返旅行的时间保持在四年以内，尽管研究承认这可能会根据新的屏蔽材料的发展而改变。 第一个火星岩石样本破碎后 NASA“毅力”号将尝试再次取样8月早些时候，美国宇航局（NASA）的“毅力”号漫游车收集到的第一个火星岩石样本不幸破碎。“毅力”号现在准备用一种不同的、希望不那么容易破碎的岩石再次尝试。  这次取样行动令人振奋，部分原因是NASA计划有一天派出一个任务，从杰泽罗陨石坑采集样本，并将它们带回地球进行研究。NASA现在已经锁定了一块被称为"Rochette"的岩石。该漫游车将用一个研磨工具对岩石进行一些粗加工，以获得更好的外观，并帮助团队决定这是否确实是他们想要取样的岩石。如果可以的话，漫游车将钻进岩石，收集一个铅笔厚的核心部分，并将其封入一个样品管。  “毅力”号正在检查一个名为“CitaDELLe ”的峭壁山脊。NASA在周四的一份声明中说：“山脊上有一层岩石，似乎可以抵御风的侵蚀，这表明它更有可能在钻探过程中坚持下去。”NASA在Twitter上发布了该地区和潜在岩石目标的一些观点。  在第一次采样尝试出现令人惊讶的结果后，研究小组将使用火星车的一个摄像头来观察样品管，并在密封之前确保里面有岩石。第一个管子不会被浪费。NASA的科学家们对这个没有岩石反而充满了火星大气的样品管感到兴奋。“毅力”号项目科学家Ken Farley说：“通过将样本送回地球，我们希望能回答一些科学问题，包括火星大气的组成。”“毅力”号正在捕捉火星景观的图像，研究地质和天气，以寻找古代微生物生命的迹象。 美国宇航局：国际空间站将于2024年退役 不会发展新的空间站目前的国际空间站（ISS）服役时间已经远远超出当初建造时的时间，而美国宇航局（NASA）周一公布了关于新建空间站的最后请求，而这些建议于8月26日正式提交。据外媒报道，美国宇航局宣布将使目前的国际空间站至少服役到2024年，而在其退役后，官方并不会再建立新的空间站。自2000年以来，国际空间站已经陆续迎来了19个国家的宇航员。此外，并在多项科学发展中发挥了重要作用，包括创建更高效的水过滤系统、探索治疗阿尔茨海默病和癌症等疾病的新方法。不过，由于性能和设备老化严重，国际空间站每年维护成本高达50亿美元。按照计划，其最初的服役期限至2015年，之后被延长至2020年和2024年。根据美国宇航局商业近地轨道项目办公室经理安吉拉·哈特（Angela Hart）的说法，已经与其他国际空间站的合作伙伴达成协议，目前被批准至少运行到2024年12月。虽然目前仍旧在使用国际空间站进行科学研究，但其寿命终将在未来某个时间结束。但美国宇航局可能不会建造下一个空间站。不过，美国宇航局将依赖一些外部公司的技术。像科罗拉多州的Sierra Space和位于休斯顿的Axiom Space，他们正在建设自己的商业空间站。如此来说，美国宇航局日后或将更多的与一些私人航天公司进行合作，来帮助其发展太空领域。当然，随着近年来像SpaceX、蓝色起源等私人航空公司的快速发展，这样的合作模式或将有推动航天事业的进一步发展。值得一提的是，俄罗斯方面已经宣布将从2025年起退出国际空间站项目，并将开始建立新的国家轨道站。不过，该决定最终将在2024年之后做出，将取决于空间站的技术状态和俄罗斯新航天站的建设情况。  NASA下一代詹姆斯·韦伯太空望远镜终于完成测试下一代詹姆斯·韦伯太空望远镜--著名的哈勃太空望远镜的强大继任者--终于完成了测试，现在已经准备好打包运送到发射地点。对于这个被推迟很久的天文台来说，这是一个很大的选择。  当地时间周四，NASA宣布测试完成，称“韦伯的许多测试和检查点的设计是为了确保这个世界上最复杂的空间科学天文台在进入太空后能像设计的那样运行。”詹姆斯·韦伯望远镜是NASA、ESA和加拿大航天局的一个联合项目。它的目的是探索宇宙起源的奥秘并窥视过去以此来了解恒星、行星和星系的形成。这架望远镜在安全着陆时已经过了调试。今年5月，它在地球上最后一次打开了它的金色镜子。运输天文台的准备工作将于9月结束。它将需要从目前位于加州诺斯罗普·格鲁曼公司的设施出发，通过巴拿马运河一路抵达南美洲的法属圭亚那。詹姆斯·韦伯计划在今年秋天搭乘Ariane 5火箭发射，最快可能是10月31日。 Ingenuity直升机拍摄South Seítah的图像 “毅力号”或进行进一步探索每位太空探索者可能都会有一两张他们任务中最喜欢的照片。对于美国宇航局（NASA）“毅力号”火星车项目团队的科学家Ken Farley来说，他目前最喜欢的照片之一是"South Seítah"的彩色图像，该任务的科学团队认为这个地区可能值得火星车访问。该机构的Ingenuity火星直升机在8月16日的第12次也是最近一次飞行中拍摄了这张图片。  在Ingenuity的最新飞行之前，“毅力号”科学小组对Seítah地貌南部的大部分了解来自轨道器的图像。基于这些数据，他们认为该地点可能是一个复杂地质的宝库，在漫游车团队寻找古代微生物生命的迹象，并试图描述该地区的地质特征和了解该地区的历史时，提供的信息可能发挥宝贵的作用。他们利用该旋翼机的图像来寻找可能在水中沉积的分层沉积岩的迹象，耐人寻味的岩石露头，以及漫游车可以进入和返回该地区的安全路线。“从科学的角度来看，South Seítah的这些图像是Ingenuity迄今为止拍摄的最有价值的图像，”在加州理工学院工作的Farley说。“而它们的部分价值可能在于它们没有显示的东西。岩石中的沉积层在图像中并不明显，而且可能有一些区域可能是漫游车难以探索的区域。我们的科学和漫游车驾驶团队有工作要做，以更好地了解如何应对新数据。”Ingenuity在飞越South Seítah时飞行高度达33英尺（10米），然后又飞回South Seítah，获得了该地区的10张图像。这次飞行是迄今为止直升机团队执行的最复杂的飞行之一--迄今为止持续时间最长的一次飞行（169.5秒），它从South Seítah外面相对不显眼的地形飞入里面更多的地形，然后又飞了出来。“这个图像可能是在说，我们不需要再往西开，以获得这第一次科学活动的最佳地质种类，”Farley说。“如果我们决定前往South Seítah，我们已经得到了一些关于我们将遇到的东西的宝贵情报。而如果决定坚持在‘Artuby Ridge’山脊附近，即漫游车目前的位置，我们将节省宝贵的时间。这是一个双赢的结果。” NASA的Psyche小行星任务距离发射时间更近了随着NASA的Psyche任务距离发射还有不到一年的时间，人们的期待正在增加。等到明年春天，组装完整的航天器将从南加州的喷气推进实验室(JPL)运送到NASA位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心并于2022年8月1日开始发射。  在2026年初，Psyche宇宙飞船将到达它的目标，火星和木星之间的主小行星带中的一颗同名的小行星。科学家们认为，直径约140英里（226公里）的小行星Psyche主要由铁和镍组成，可能是早期行星的核心。该航天器将围绕这颗小行星运行21个月，另外还将使用磁力仪、多光谱成像仪、伽马射线和中子星光谱仪收集科学数据。仪器收集的信息不仅能帮助科学家了解这个特定的物体，它还将有助于我们深入了解地球和其他行星的形成过程。  亚利桑那州立大学的Lindy Elkins-Tanton是普赛克任务的首席研究员，她说道：“现在这个时刻真是令人难以置信，一艘大型宇宙飞船即将会合，离发射还有一年的时间。跟世界上的每个人一样，我们的团队面临着新冠大流行的许多挑战，我们正在尽最大努力到达终点。我为这群了不起的人感到骄傲！”今年3月，Maxar Technologies向JPL交付了航天器的太阳能电力推进底盘(Solar Electric Propulsion Chassis)，其中包括电气系统、推进系统、热系统及制导和导航系统所需的大部分工程硬件。Psyche将使用Maxar的超高效电力推进系统穿越外太空。航天器的交付跟被称为组装、测试和发射操作的任务阶段的开始同时进行。  该任务还将测试一种先进的新型激光通信技术，该技术最近由JPL完成，被叫做深空光通信(DSOC)。技术演示将集中在使用激光提高通信速度和为数据密集传输做准备，这可能包括未来任务的直播视频。工程师们已经成功地完成了磁力计和DSOC跟Psyche宇宙飞船的集成。Psyche光谱仪将在接下来的几个月里与成像仪一起集成。当航天器完全组装好后，它将进入JPL的巨大热真空室进行模拟深空环境的测试。然后整个航天器将被连接到声学室中的一个大型振动台以模拟发射环境。 天文学家通过多色无线电排除了FRB起源的一个主要模型快速射电暴(FRB)是我们这个时代最引人入胜的宇宙之谜之一，现在我们可能离找出它们的成因又近了一步。通过在一批重复信号中同时检查多个“射电颜色”，天文学家已经排除了它们起源的一个主要模型。  这种现象的名称并没有给人们留下太多的想象空间--快速射电暴是仅持续几毫秒的射电噪声的急剧爆发。自从几年前被发现以来，FRB已经从天空的各个角落被探测到。一些是昙花一现的奇迹，一些则周期性地或看似随机地重复。究竟是什么产生了它们还不得而知，但越来越多的证据指向被称为磁星的高磁化中子星。一个有趣的信号叫做FRB 180916B，它精确地以16天为周期重复，在休眠12天之前，它会在4天内触发一连串的活动。它被追溯到约5亿光年之外的一个星系，但尚不清楚它的起源点的当地环境是什么样子的。在这项新研究中，一组天文学家正在测试一种特殊的假设，即信号如何有规律地重复。故事是这样的：两颗中子星被锁定在一个近距离的轨道上，每一颗都释放出一种叫做“恒星风”的气体。当这些风碰撞时，激波前沿会产生无线电波等辐射，这种周期性可以解释为它们围绕彼此运行的产物。这就是所谓的二元风模型。为了验证这是不是发生了什么，天文学家们同时检测了来自180916B的两个不同波长的FRB信号。该研究的论文第一作者Inés Pastor-Marazuela指出：“来自快速射电暴源的强劲恒星风预计会让大多数蓝色短波射电光逃离系统。但更红的长波射电应该被阻挡得更多，甚至完全。”  为了验证情况是否如此，研究小组连接了两个望远镜--LOFAR和Westerbork合成射电望远镜(WSRT)，这两个望远镜都在荷兰。它们每个都在不同波长观测到相同的FRB--WSRT在较短的21厘米的“蓝色”波长中观测到，LOFAR则在非常红的3米。结果出乎意料。Pastor-Marazuela指出：“一旦我们分析了数据并比较了两种无线电颜色，我们非常惊讶。现有的双风模型预测，这些爆发应该只会发出蓝色的光或至少会在那里持续更长时间。但我们看到了两天更蓝的射电暴，然后是三天更红的射电暴。我们现在排除了原来的模型--肯定有别的原因。”研究小组表示，这一发现表明，FRB源必须位于相当干净的环境中，它不像之前提出的那样受到电子云的阻碍。相反，它指出一颗孤立的磁星是引发这一现象的原因，这跟许多其他的观测结果相吻合。天文学家无疑将继续研究快速射电暴并慢慢拼凑谜底，一直到找到答案。 五颗天体帮助科学家解开褐矮星之谜褐矮星是一种质量介于行星和恒星之间的天体。它们的质量极限到底在哪里仍是一个有争议的问题，尤其是因为它们的构成跟低质量恒星非常相似。那么我们如何知道我们面对的是褐矮星还是质量非常低的恒星呢？  由日内瓦大学(UNIGE)和瑞士国家行星研究能力中心(NCCR)的科学家领导的一个国际团队通过跟伯尔尼大学的合作确定了五颗质量接近分离恒星和褐矮星边界的天体，这可能有助于科学家了解这些神秘物体的性质。相关研究结果已发表在《Astronomy & Astrophysics》上。像木星和其他巨大的气体行星一样，恒星主要由氢和氦组成。但跟气体行星不同的是，恒星质量巨大、引力强大，这使得氢原子聚变产生氦并释放出大量的能量和光。“失败恒星”另一方面，褐矮星的质量还不足以聚变氢，因此不能产生恒星那样的大量光和热。相反，它们融合了相对较小的氢的重原子版本：氘。这个过程的效率较低，来自褐矮星的光比来自恒星的光要弱得多。这就是为什么科学家经常称它们为“失败恒星”。“然而，我们仍然不知道褐矮星的质量极限在哪里，这个极限使它们能够跟低质量恒星区分开来，低质量恒星可以燃烧氢数十亿年，而褐矮星的燃烧阶段很短然后会有更冷的生命，”Nolan Grieves解释道，“这些极限取决于褐矮星的化学成分或它形成的方式以及它的初始半径。”Grieves是UNIGE科学学院天文系的研究员、NCCR行星研究的成员，也是这项研究的论文第一作者。为了更好地了解这些神秘天体是什么，科学家们需要详细研究这些例子。但事实证明，这种情况相当罕见。“到目前为止，我们只准确地描述了约30颗褐矮星，”这位日内瓦的研究人员说道。跟天文学家所了解的成百上千颗行星相比，这是非常少的。新的拼图今日，国际研究小组确定了最初被凌日系外行星调查卫星(TESS)识别为TESS感兴趣对象(TOI)的5个同伴--TOI-148、TOI-587、TOI-681、TOI-746和TOI-1213。它们被称为“伴星”，因为它们围绕各自的主星运行。它们的周期为5到27天，半径是木星的0.81到1.66倍，质量是木星的77到98倍。这使得它们处于褐矮星和恒星的边缘。因此，这五个新对象包含有价值的信息。“每一项新发现都揭示了有关褐矮星性质的额外线索并让我们更好地了解它们是如何形成的以及为什么它们如此罕见，”UNIGE天文系研究员、NCCR PlanetS成员Monika Lendl说道。科学家们发现的表明这些物体是褐矮星的线索之一是它们的大小和年龄之间的关系，正如UNIGE教授、NCCR PlanetS成员François Bouchy解释的那样：“由于褐矮星会耗尽氘储备并冷却下来，所以它被认为会随着时间的推移而收缩。在这里，我们发现两个最古老的天体，TOI 148和746，它们半径较小，而两个较年轻的伴星半径较大。”然而这些天体如此接近极限，它们很可能是非常低质量的恒星，天文学家仍不确定它们是否是褐矮星。“即使有了这些额外的天体，我们仍然缺乏数据，无法就褐矮星和低质量恒星之间的差异得出明确的结论。这需要进一步的研究来发现更多，”Grieves总结道。 研究发现如果任务时间足够短 宇航员可以安全地去火星旅行派遣宇航员执行深空任务的最大担忧之一是宇航员如何应对明显更大的辐射暴露。在地球上和地球上空的轨道上，地球上的保护性大气层为宇航员屏蔽了来自太阳和其他来源的大部分辐射。随着美国宇航局和其他空间机构为首次将人类送至火星表面的任务做准备，需要回答的一个关键问题是前往火星对人类是否安全。  加州大学洛杉矶分校的研究人员进行了一项新的研究，发现前往火星的任务如果不超过四年，对宇航员来说是安全的，也是可行的。航天器将需要足够的屏蔽来保护免受辐射，同时坚持大约四年的时间。火星任务安全的另一个促进因素是在正确的时间发射任务。研究人员说，前往火星的载人任务的最佳时间是太阳活动的高峰期，也就是太阳最大值。在太阳活动达到最高水平时启动任务的原因是，来自遥远星系的许多危险和高能粒子将被太阳活动的增加所偏转。来回火星的旅行持续约四年是可能的。研究人员说，到达火星平均需要九个月。这意味着潜在的火星任务可以从离开地球到达火星，并在不到两年的时间内返回。持续时间超过四年的任务将使宇航员暴露在大量的辐射中，主要的危险是由太阳系外的粒子构成。   Science视频号  按此关注微信视频号 Science科学 了解未知 开启认知  按此关注中文公众号 Science科学英语平台 THE SCIENCE OF EVERYTHING  按此关注英文公众号 TechEdge 科技 点亮未来  按此关注中文公众号  ◢ 豁然开朗请打赏 ◣  分享“票圈”，逢考必过，点亮“在看”SCI录用率提高18%  |
APP下載|手机版|爱牧夫天文淘宝店|牧夫天文网 ( 公安备案号21021102000967 )|网站地图|辽ICP备19018387号
GMT+8, 2025-5-28 05:37 , Processed in 0.091905 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.
