Край Будущего

Космический аппарат NASA снова совершит близкий пролет мимо Солнца, это будет второй из трех запланированных встреч через раскаленную солнечную корону.

Космический зонд Parker Solar Probe совершил свой рекордный первый проход на расстоянии 6 миллионов километров от пылающего Солнца в декабре, приблизившись ближе, чем любой другой объект, отправленный ранее.

Планы включают повторный вход в солнечную корон. Поскольку пролет происходит за пределами зоны связи, команда миссии не получит данных от Parker до вторника после обеда.

Parker — самый быстрый космический аппарат, созданный человеком, и снова должен достичь скорости 430,000 миль в час (690,000 километров в час) в момент ближайшего подхода.

Запущенный в 2018 году для того, чтобы получить детальный взгляд на Солнце, Parker с тех пор пролетел прямо через его внешнюю атмосферу, или корону.

Ученые надеются, что данные от Parker помогут им лучше понять, почему внешняя атмосфера Солнца в сотни раз горячее его поверхности и что вызывает солнечный ветер — сверхзвуковой поток заряженных частиц, постоянно вырывающихся из Солнца.

11 марта NASA запустило новый космический телескоп SPHEREx (Спектрофотометр) для изучения истории Вселенной, эпохи рекомбинации и исследователь льдов), который будет исследовать происхождение Вселенной. Миссия использует сложное программное обеспечение, разработанное в Лаборатории космологии Аризоны, для анализа данных и понимания событий, произошедших в первую триллионную долю секунды после Большого взрыва.

SPHEREx будет собирать оптические и инфракрасные данные о более чем 450 миллионах галактик и более чем 100 миллионах звезд в Млечном Пути в течение двух лет. У миссии три цели: искать водяной лед в Млечном Пути, исследовать происхождение и историю галактик с помощью интенсивного картирования и изучать раннюю историю Вселенной.

Исследователи SPHEREx заинтересованы в том, что произошло во время инфляционной эпохи, когда Вселенная экспоненциально расширялась. Маленькие квантовые флуктуации стали семенами, которые привели к образованию галактик. Точные инфракрасные возможности SPHEREx позволят измерить распределение галактик и понять нюансы инфляционного процесса.

Галактики также указывают на наличие темной материи, которая, как считается, сыграла роль в образовании галактик. SPHEREx будет измерять все небо несколько раз в течение своей миссии, создавая крупнейшую 3D-карту галактик.

Карта будет содержать миллионы звезд и галактик, а команда Лаборатории космологии Аризоны сократит каталог до сводных статистик. Для этого был разработан сложный математический модель, чтобы выделить релевантную информацию о галактиках. Лаборатория обратилась к машинному обучению для ускорения разработки программного обеспечения.

Современные вычислительные системы Университета Аризоны позволяют реализовать такие инновации. Как только SPHEREx окажется на орбите, начнется анализ данных и уточнение космологических моделей, что поможет раскрыть, что произошло на заре времени.

Представьте себе, что вы наслаждаетесь музыкой или подкастом без наушников, и при этом никто вокруг не слышит ни звука. Или ведёте приватный разговор в многолюдном месте, но лишь запланированный собеседник может уловить ваш голос. Учёные из Университета Пенсильвании и Ливерморской национальной лаборатории разработали инновационную технологию под названием "аудио-анклавы", которая позволяет создавать локализованные карманы звука, изолированные от окружающей среды. Это стало возможным благодаря использованию ультразвука и нелинейной акустики, которые «переносят» слышимые звуковые колебания в определённую точку, не распространяя их в пространстве.

Основной сложностью при направлении звука в заданное место является его дифракция — эффект, при котором звуковые волны рассеиваются при движении по пространству, особенно на низких частотах. 📡 Современные устройства, такие как параметрические акустические излучатели, способны концентрировать звук в определённых направлениях, однако они не исключают утечку сигнала. Исследователи нашли решение этой проблемы, применив ультразвуковые волны с частотой 20 кГц и выше, которые остаются неслышными для человеческого уха. При наложении двух ультразвуковых лучей с незначительно различающимися частотами в точке их пересечения возникает слышимый звук, формирующийся исключительно там, где пересекаются волны. Например, если один луч имеет частоту 40 кГц, а другой — 39,5 кГц, на пересечении образуется волна с разницей 500 Гц — частотой, воспринимаемой человеческим ухом.

Одним из ключевых новшеств данной технологии является самоизгиб ультразвуковых лучей. С помощью акустических метаповерхностей можно управлять направлением ультразвукового сигнала, изгибая его так, чтобы он обошёл препятствия и точно достиг целевой точки. Это напоминает работу линзы, изменяющей траекторию светового луча. Потенциальные области применения аудио-анклавов безграничны: например, в музеях можно будет предоставлять посетителям персонализированные аудиогиды, а в автомобилях пассажиры смогут слушать музыку, не отвлекая водителя. Также эта технология может быть использована в военных и корпоративных коммуникациях для передачи зашифрованных аудиосообщений. Несмотря на то что технология всё ещё находится на ранней стадии и требует дальнейшей доработки, её потенциал в создании персонализированного и защищённого звука впечатляет!

Ученые давно стремятся определить возраст впадины Южный полюс–Эйткен (SPA), крупнейшего и старейшего известного кратера на поверхности Луны. Недавно исследовательская группа под руководством профессора Чена Юи из Института геологии и геофизики Китайской академии наук датировала образование впадины на 4,25 миллиарда лет назад, проанализировав первые образцы пород, возвращенные с впадины SPA миссией "Чанъэ-6" Китая.

Результаты исследования опубликованы в журнале National Science Review.

Впадина SPA, обширная ударная структура на обратной стороне Луны, предположительно, образовалась в период интенсивного бомбардировки астероидами, который сформировал большую часть солнечной системы в первые несколько сотен миллионов лет. Несмотря на свою значимость, точный возраст впадины SPA оставался неясным, что затрудняло понимание ее роли в истории Луны и планет.

Предыдущие оценки возраста впадины значительно варьировались, что подчеркивало необходимость прямого анализа материалов, полученных из SPA. Возврат лунных образцов с впадины SPA в рамках миссии "Чанъэ-6" предоставил ученым возможность разрешить эту загадку. Исследовательская группа сосредоточилась на образцах ударного расплава, которые предоставляют важные подсказки о формировании впадины.

"Ударное событие SPA создало массивный слой ударного расплава," объяснил профессор Чен. "Чтобы точно определить возраст впадины, нам сначала нужно было идентифицировать продукты этого расплава в образцах "Чанъэ-6"."

Исследователи тщательно проанализировали примерно 1,600 фрагментов из двух образцов почвы, идентифицировав 20 норитовых кластеров с текстурами, минералогией и геохимическими признаками, соответствующими ударному происхождению. Используя метод датирования свинца-свинца минералов, содержащих циркон, в этих кластерах, они обнаружили доказательства двух различных ударных событий, датированных 4,25 и 3,87 миллиарда лет назад.

Старые нориты, датированные 4,25 миллиарда лет, продемонстрировали структурные и составные особенности, указывающие на то, что они кристаллизовались на различных глубинах в пределах общего слоя ударного расплава, образованного событием формирования SPA.

"Наши геологические обследования и сравнительные литологические анализы явно указывают на то, что возраст 4,25 миллиарда лет соответствует образованию впадины SPA," заявил профессор Чен.

Это исследование предоставляет прямые, основанные на образцах доказательства того, что крупнейшая ударная впадина Луны образовалась примерно через 320 миллионов лет после рождения солнечной системы. Точный возраст 4,25 миллиарда лет для впадины SPA служит критической опорной точкой для уточнения хронологии лунного кратерирования и реконструкции временной шкалы ранней эволюции Луны.

Эти результаты не только углубляют наше понимание истории Луны, но и проливают свет на динамические процессы, которые формировали раннюю солнечную систему.