Az összes csillagközi és bolygóközi tér meg van töltve kozmikus sugárzással. Ez a csillagok sugárzásának, a fekete lyukak akkreditációs tárcsáinak, a neutroncsillagoknak és a pulzátoroknak, a szupernóva robbanásoknak az eredménye. Az univerzumban szinte bármilyen kataklizma okozza a sugárzást. A sugárzás problémát jelent az űrhajósok és az elektronika számára, de a tudósok számára ajándék, ha sok részletet megismernek az űrről. Folytatjuk a Naprendszer tanulmányozására használt tudományos eszközök áttekintését.
Korábban megtanultuk, hogy miként lehet a bolygót optikai úton vizsgálni.
Gammaspektroszkópia
A gammatartomány elvben az optika is A gammasugarak nagy energiájú fotonok. A bolygótudomány gamma-spektroszkópiája azonban nem a csillagok és a fekete lyukak által kibocsátott sugárzásról szól, hanem azokról, amelyek megvilágítják a bolygót és más nem légköri vagy gyengén légköri kozmikus testet.
A bolygók és az aszteroidák a gamma során bocsátanak ki, amikor tömegebb részecskék bombázzák őket: nagy energiájú protonok, alfa-béta sugarak és neutronok. A feltöltött részecskék elérik a felszíni talajt, és a sugárzásban elkezdenek kibocsátni. És ami jellemző, minden kémiai elem a saját tartományában bocsát ki. Vagyis csak azt kell tartanunk egy gamma-spektrométert a felszínen, hogy megértsük, miből áll. Tehát csak a kémiai összetételt fogjuk megérteni, nem pedig a geológiai tényezőket, hanem információval kiegészítve, például infravörös spektrométerekből és a látható tartomány kameráiból, látványosabb képet kaphatunk.
Promóciós videó:
Tehát a gamma-spektrometria segítségével a tudósok megismerték a torium-, vas- és titánércek viszonylag magas koncentrációit a Holdon.
Egy ilyen készülék segítségével a Mars Odyssey-en két olyan régiót találtak a Marson, ahol anomálisan magas tórium- és valószínűleg uránércek vannak. Valószínű, hogy ott egyszer zajlanak a folyamatok, mint Afrikában, természetes atomreaktor kialakulásával. Igaz, mások ugyanazon adatok alapján termonukleáris háborúról beszélnek … Úgy vagy úgy, ez bátorító eredmény, mivel azt jelenti, hogy a jövőbeni marsi telepesek atomerőművei helyi nyersanyagokon dolgozhatnak.
Neutrondetektorok
A kozmikus neutronokat - az alfa- és béta-részecskéktől eltérően - a talaj nem szívja fel teljesen. Néhány neutron visszatükröződik a köves testek felületéről, miközben körülbelül fél méterrel képesek a földbe süllyedni. A felszínről visszatérő neutronok általában már sokkal lassabban mozognak, sebességük és energiájuk attól függ, hogy mi ment át a talajban. Pontosabban, csak egy paramétert mérnek ezek segítségével - a hidrogéntartalmat.
A hidrogén az atomok könnyűsége miatt hatékonyan lelassítja a neutronokat rugalmas ütközések során, és ez a hatékonyság közvetlenül függ annak koncentrációjától. Ugyanakkor szabad formában a hidrogén nem marad a talajban, különösen akkor, ha a légköri nyomás nulla. Annak érdekében, hogy a hidrogént a talajban tárolja, azt kémiai szinten kell kötni, és a víz továbbra is a legjobb gyógymód. Így a felszínen repülve és a "felszívódó" neutronok sebességére vonatkozó adatok gyűjtésével meg lehet határozni a talaj víztartalmát. Természetesen minél alacsonyabban repülünk, annál pontosabbak lesznek az adatok. A műholdak még mindig plusz vagy mínusz száz kilométer hibát adnak.
Az orosz LEND és HEND eszközök segítségével gyűjtöttek adatokat a hidrogén / víz eloszlásáról a Hold és a Mars felszíni talajain.
És ha a marsi adatokat már kétszer megerősítették, akkor a holdinderek még mindig várnak ellenőrzésre. A Marson a Phoenix landoló a körpáros területre landolt, és ahol a HEND a talaj vízének 70% -át megígérte, egy vízjégréteget találtak közvetlenül a por alatt. És a Gale-kráterben, ahol a Curiosity rover működik, a HEND 5% -ot ígért, a talaj víztartalma 3% és 5% között mozog, és csak ritkán találkozik hat százalékos „oázissal”.
A HEND ilyen sikere után bátyját, DAN-t közvetlenül a roverre ültették, és most már nem az előde 300 km magasságából gyűjti az adatokat, hanem 0,5 méterre. Igaz, a hangzásmélység továbbra sem haladja meg az 1 métert, de a térbeli felbontás megnőtt tíz kilométertől centiméterig.
A neutrondetektorok sikere ellenére azonban nincs végleges bizalom velük. A Holdon levő gleccserek továbbra is felfedezőiket várják, és az űrügynökségek, valamint a magánvállalatok egyre nagyobb figyelmet fordítanak a Hold pólusaira. Noha a nedvesség koncentrációja a műholdak szerint nem haladja meg a 4% -ot.
radarok
A bolygók rádiózásban való megszólaltatását a Földtől kezdték el végezni. Sok információt adott az 300 méter átmérőjű Arecibo rádiótávcső. Például a 80-as években felfedezte a forró higany pólusainál egy furcsa visszaverődést, amelyet a vízjég adhat. A tudósok hosszú ideig nem tudták elhinni, hogy a gleccserek létezhetnek a Naphoz legközelebbi bolygón. Vártam a Messenger szonda eredményeit, amelyek egy neutrondetektor és lézeres távolságmérő segítségével meg tudták erősíteni a jég jelenlétét.
Arecibo lenyűgöző képeket mutatott a 2013. évi szuperhónap során: A Holdon látja a katasztrofális lávaáramlás és az "áradások" következményeit.
Ha ezeket a képeket összekapcsolják az ásványi anyagok eloszlásának térképeivel, amelyeket orbitális spektrométerekből nyernek, akkor lehetséges a terület részletes geológiai térképének összeállítása és a felület alakulásának rekonstruálása. Bár furcsa, hogy eddig egy erős radarral ellátott műholdat nem küldtek a Holdra.
De három radar-műhold repült a Vénuszra. Nincs más módszer a felület tanulmányozására a bolygó pályáján. A Venera-15 és -16 az 1980-as években térképezte az Északi-sarkot, majd az 1990-es években Magellan készített egy teljes térképet.
Most Cassini hasonló üzlettel foglalkozik a Saturn keringő pályáján. Itt a radar segítségével áthatolnak a Titan sűrű atmoszférájába. Számos repülés során az űrállomás fokozatosan kinyitja az örök fátylat, és felfedi a tudomány számára ezt az igazán csodálatos világot, amely bizonyos értelemben hihetetlenül hasonló a földihez, de némileg feltűnően másképp.
Több radarfelmérés nem csak a feltérképezést, hanem a dinamikus folyamatok megfigyelését is lehetővé teszi. Így a titokzatosan megjelenő, majd eltűnt szigetet a folyamatos szezonális változások jeleként tekintették. Talán ez egy jeges jéghegy, amely a metán tengerbe zuhant.
Más hullámhosszok és a radar különböző kialakításai lehetővé teszik, hogy mélyebben menjen. A Mars pályáján két „visszhangjelzőkkel” felszerelt űrhajó található, amelyek 1–3 kilométerre áthatolnak a bolygó kéregén.
A Mars Express európai űrhajó tanulmányozása lehetővé tette információk megszerzését a sarki jég erejéről és szerkezetéről, a szén-dioxid jég megkülönböztetését a vízjégtől és a víztartalékok becslését.
Szkennelése rávilágított az ősi aszteroida kráterekre is, amelyeket több száz méter vulkáni láva és a Mária-óceán üledékes akkumulációi temettek el a bolygó északi féltekéjén. A tudósok többször megfigyelték a Mars déli és északi féltekéjének meteorit-krátereinek nyilvánvaló különbségét, és a Mars Express megoldotta a rejtélyt. Ha valaki még mindig reménykedett a vákuumból, az aszályból és a fagyból a marsi Sionba temetkezett marszusokba, akkor rossz hírek vannak számukra …
A New Horizons űrhajó rendelkezik a radarkutatáshoz szükséges eszközökkel is, de az antenna mérete alacsonyabb, mint sok bolygóközi kollégánknál, tehát a kutatás a légkör felkutatására és tanulmányozására összpontosít.
Várom, hogy várom a 67P / Churyumov-Gerasimenko üstökös magjának radarvizsgálatának eredményeit, amelyeket a Rosetta és a Philae űrhajó végzett egy pár számára.
A radart még a holdra is vitték. A kínai "Jade Hare" csak száz méterre tudott járni, de még rá is sikerült megszereznie a Hold felületének legérdekesebb profiljait, mintegy négyszáz méter mélyre. A jövőben ez az információ létfontosságú egy holdállomás, bázis vagy település megépítéséhez.
Alfa proton spektroszkópia
Ami az űrtesteket landolóval vizsgálja, gyakorlatilag lehetetlen megtenni anélkül, hogy megérintené az alfa-proton röntgen fluoreszcencia spektroszkópia pillanatait.
Az APXS típusú eszközöket (Alpha részecske röntgen spektrométer) telepítették a NASA Mars összes roverére. Az APXS a Philae-nál található a 67P / Churyumov-Gerasimenko üstökös magjában. Volt egy hasonló eszköz (RIFMA) a szovjet holdkocsion is.
A módszer működési elve hasonlít a gammaspektroszkópiára, azzal a különbséggel, hogy az érzékelőnek saját töltött részecskékkel kell rendelkeznie (valamilyen radioaktív izotóp), elsősorban alfa-sugarakkal. A vizsgált mintát sugárzással besugározzuk, és a röntgentartományban kezd izzódni.
Sőt, minden kémiai elem a saját módján világít, ami lehetővé teszi az elemi összetétel spektrumainak meghatározását.
Ez messze nem a naprendszer feltárására szolgáló berendezések kimerítő áttekintésétől. Általános szabály, hogy az asztrofizikai műszereket a bolygóközi járművekbe is telepítik, hogy regisztrálják az energetikai részecskéket, a bolygóközi sugárzást, a plazmát és a port. A bolygóközi repülések lehetővé teszik a világűr, a Nap, a bolygók és a csillagközi közeg kapcsolatának tanulmányozását is, de ez egy másik történet.
