На первый взгляд это кажется одной странно выглядящей галактикой, но на самом деле мы видим два объекта, разделенных огромным расстоянием в космосе. В центре изображения находится галактика переднего плана, а вдали от нас располагается другая галактика, чье свечение создает эффект кольца вокруг ближайшего объекта.
Кольцо Эйнштейна появляется благодаря уникальному свойству пространства-времени. Когда свет очень далекого объекта проходит мимо массивного промежуточного объекта, он искривляется. Это происходит потому, что массивные объекты искривляют саму ткань пространства-времени, и, следовательно, свет, проходящий через него, также меняет свой путь. Хотя этот эффект слишком мал для наблюдения в обычных условиях, он становится заметен при работе с огромными астрономическими масштабами.
Эффект гравитационной линзы, схема.
Только при идеальном выравнивании линзующего и линзуемого объектов формируется характерная форма кольца Эйнштейна. В зависимости от точности выравнивания мы можем наблюдать полное или частичное кольцо света вокруг линзующего объекта. Такие явления представляют особую ценность для науки – они позволяют исследовать галактики, которые слишком тусклые и далекие для прямого наблюдения.
В центре изображения находится эллиптическая галактика, что можно определить по яркому ядру и гладкой структуре без характерных особенностей. Эта галактика является частью скопления SMACSJ0028.2-7537. Галактика, чье свечение образует кольцо, представляет собой спиральную галактику. Несмотря на искажение света при прохождении вокруг ближайшей галактики, в ней четко различимы отдельные звездные скопления и газовые структуры.
Эффект гравитационной линзы, схема.
Изображение было получено в рамках программы Strong Lensing and Cluster Evolution (SLICE), которую возглавляет Гийом Малье из Льежского университета в Бельгии. Исследование направлено на изучение эволюции скоплений галактик за последние 8 миллиардов лет путем наблюдения за 182 скоплениями галактик при помощи камеры Near-Infrared Camera телескопа Уэбба. Для создания этого изображения также использовались данные с двух инструментов космического телескопа Хаббла – Wide Field Camera 3 и Advanced Camera for Surveys.
Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина.
Сегодня мы ненадолго погрузимся в одну из самых интересных страниц советской космонавтики — историю программы «Алмаз», которая стала важным этапом в развитии военно-космических исследований СССР. В ходе этой мини-лекции я рассмотрю технические особенности станции, военное назначение, историю запусков и эксплуатации, а также уникальные системы вооружения, которые делали «Алмаз» особенной программой в истории мировой космонавтики.
Макет военной станции "Алмаз" с десантной капсулой
Для начала перенесёмся с вами в середину 1960-х годов, в то время СССР как раз начал разработку секретной космической программы «Алмаз», которая стала ответом на американскую программу MOL (Manned Orbiting Laboratory).
Под руководством Владимира Николаевича Челомея в ОКБ-52 (опытно-конструкторском бюро №52, находящемся в городе Реутове Московской области) начались работы над созданием орбитальной пилотируемой станции, способной выполнять военные задачи.
Владимир Николаевич Челомей – выдающийся ученый, гениальный конструктор, талантливейший педагог, имя которого неразрывно связано с МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Основной задачей программы «Алмаз» было создание платформы для ведения фотографической и радиотехнической разведки, а также управления военными средствами с орбиты Земли.
Кроме того, станция должна была выполнять функцию оценки значимости выявленных целей, что помогало в разработке тактических планов и стратегических решений. Программа также была направлена на испытание новейших технологий, связанных с обеспечением длительного пребывания человека в космосе, совершенствованием систем наблюдения и управления космическими аппаратами. Также одной из важных задач было изучение влияния космической среды на технику и здоровье космонавтов, что имело большое значение для развития будущих пилотируемых космических программ.
Опытно-конструкторское бюро №52 (ОКБ-52) — одно из ведущих ракетно-космических предприятий СССР и России, разработчик полного спектра ракетной и космической техники.
Технические характеристики проекта были впечатляющими для своего времени.
Станция состояла из трех отсеков: носового жилого отсека с обзорными иллюминаторами, рабочего отсека для фотографирования объектов на Земле и стыковочного узла для приема грузов и экипажей. Орбитальная станция «Алмаз» имела следующие основные технические характеристики: масса 18,9 тонны, общая длина 11,61 метра и максимальный диаметр 4,15 метра.
Комплекс орбитальной пилотируемой станции «Алмаз», транспортного космического корабля «Союз-7К-Т» в музее космонавтики в Калуге.
Особое внимание уделялось системам наблюдения — станция оснащалась мощным телескопом-фотоаппаратом «Агат-1» с переменным фокусным расстоянием до 10 метров и диаметром основного зеркала 1,9 метра, а также комплексом из 14 длиннофокусных фотокамер для съёмки поверхности Земли.
Фотоаппарат «Агат-1», Музей космонавтики.
Одним из наиболее интересных аспектов программы стала система вооружения станции. Для защиты от потенциальных угроз со стороны американских спутников-инспекторов и перехватчиков «Алмаз» оснащался модифицированной 14,5-мм автоматической пушкой конструкции Нудельмана-Рихтера (система активной обороны «Щит-1»).
Р-23М «Картечь» — это модификация авиационной пушки, которая использовалась в составе артиллерийской установки «Щит-1» на космической станции военного назначения «Алмаз». «Картечь» имела калибр 14,5 мм и могла стрелять со скоростью 5000 выстрелов в минуту.
Для второго поколения станций планировалась более совершенная система «Щит-2», состоящая из двух самонаводящихся реактивных снарядов класса «космос-космос».
Р-23М «Картечь» — орбитальная пушка, сконструированная в начале семидесятых годов для советских космических станций серии «Алмаз».
Несмотря на амбициозность проекта, программа «Алмаз» претерпела значительные изменения в ходе реализации. В 1978 году работы по пилотируемым станциям были прекращены, но разработки продолжились в направлении создания беспилотных модификаций. Последняя станция серии, «Алмаз-1В», так и не была запущена из-за экономических трудностей после распада СССР. Однако полученный опыт и технологические решения были использованы в дальнейших космических программах, что делает проект «Алмаз» важным этапом в истории советской космонавтики.
Экипаж корабля «Союз-15» в августе 1974 года: командир — Геннадий Васильевич Сарафанов (справа) и бортинженер — Лев Степанович Дёмин (слева).
В 1974 году началась новая фаза программы с запуском ОПС-2 (публично известной как «Салют-3»). 25 июня 1974 года станция была выведена на орбиту, а в июле того же года на ней работала первая экспедиция космонавтов в составе экипажа «Союз-14». Вторая попытка экспедиции в августе 1974 года завершилась неудачей — экипаж «Союза-15» не смог пристыковаться к станции, полёт был направлен на орбитальную станцию «Салют-3», но 27 августа 1974 года из-за сбоя в системе стыковки «Игла» корабль не смог осуществить стыковку. Экипаж предпринял три попытки, но не смог справиться с нештатной ситуацией, и полёт был досрочно прекращён.
«Салют-5» (ОПС-3, «Алмаз-3») — орбитальная станция военного назначения, разработанная по программе «Алмаз» для фототелевизионного наблюдения за поверхностью Земли.
В июне 1976 года на орбиту была выведена ОПС-3 («Салют-5»), которая стала последней пилотируемой станцией программы «Алмаз». За время эксплуатации её посетили два экипажа — летом 1976 и зимой 1977 годов. Между этими успешными экспедициями произошла неудачная попытка стыковки, завершившаяся первым в истории советской космонавтики приводнением спускаемого аппарата.
Научно-производственное объединение машиностроения (НПО «Маш») — одно из ведущих ракетно-космических предприятий СССР.
В 1974-1976 годах НПО «Маш» изучало возможность создания беспилотной модификации «Алмаз-Н» для астрономических и дистанционных исследований Земли. Работы проводились на основании приказа №170 Министерства общего машиностроения от 15 июня 1972 года. Это направление развития программы получило развитие после официального прекращения работ по пилотируемым станциям.
Макет ОС «Алмаз» с пристыкованной транспортной космической системой. Масштаб 1:5.
28 июня 1978 года Советское правительство официально прекратило разработку пилотируемых орбитальных станций в ЦКБМ. «Алмаз» был переработан в тяжелый разведывательный спутник с радарным комплексом, который мог посещаться обслуживающими экипажами, а позже был полностью преобразован в беспилотный аппарат.
Последние станции программы, получившие заводские номера 0205-02 и 0206-02, были законсервированы на различных стадиях готовности. Станция 0205-02 была практически завершена и позже была переоборудована для автономного полёта, в то время как 0206-02 успели изготовить только корпус.
В 1990-х годах была предпринята попытка коммерциализации программы «Алмаз». Американская компания Excalibur-Almaz планировала использовать возможности станции для получения фотографических и радарных изображений Земли по заказу коммерческих клиентов. Было даже создано маркетинговое бюро в США, однако проект так и не был реализован.
Схема станции «Алмаз»
По данным рассекреченных документов, станция «Алмаз» была спроектирована для работы экипажа из трёх человек с расчётным сроком активного существования от одного до двух лет. Жизненный объём станции был разделён на три основных отсека: верхний (узкий) для жилых помещений экипажа, нижний (широкий) для рабочих постов и оборудования разведки, а также переходный отсек с системами стыковки и аварийного покидания станции.
«Алмаз» с пристыкованным «Союзом» на орбите Земли
Программа «Алмаз» стала важным этапом в истории советской космонавтики, продемонстрировав возможности СССР в области военно-космических исследований. Несмотря на то, что программа была закрыта в 1978 году, её наследие продолжает влиять на современные космические разработки.
Выводы:
Технологическое наследие программы «Алмаз» оказало существенное влияние на развитие советской и российской космонавтики. Разработанные в рамках программы технологии легли в основу современных космических станций, а конструктивные решения были использованы при создании модулей Международной космической станции. Опыт создания военных космических систем повлиял на развитие советской и российской космонавтики, что подтверждается продолжающимся использованием этих решений в современных космических аппаратах.
Программа «Алмаз» внесла значительный вклад в развитие советской космонавтики. Она позволила получить ценный опыт в области длительного пребывания человека в космосе, была разработана и отработана система наблюдения и разведки с орбиты, а полученные данные о поведении материалов и конструкций в условиях космического полёта до сих пор используются в современных космических программах. Программа стала важным этапом в развитии советской космонавтики, продемонстрировав возможности СССР в области военно-космических исследований и показав способность советской промышленности решать сложные технические задачи.
Практическое значение программы «Алмаз» продолжает проявляться в современных космических разработках. Разработанные в рамках программы технологии продолжают использоваться в современных космических аппаратах, а опыт эксплуатации станций был использован при создании последующих космических программ. Многие технические решения были адаптированы для гражданских космических программ, что подтверждает их универсальность и эффективность.
Ученые сделали революционное открытие с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» НАСА! 🔭 Космический аппарат обнаружил галактику JADES-GS-z13-1, которая существовала всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва. Это невероятное открытие бросает вызов нашему нынешнему пониманию ранней Вселенной и заставляет пересмотреть существующие теории о формировании первых галактик.
Невероятно далёкая галактика JADES-GS-z13-1, наблюдаемая всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва, была впервые обнаружена с помощью камеры NIRCam (ближняя инфракрасная камера) космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб».
🌌 Самым удивительным в этом открытии является обнаружение яркого излучения водорода, известного как излучение Лайман-альфа. Ученые считали, что такое излучение невозможно в тот период истории Вселенной, поскольку пространство было заполнено густым туманом из нейтрального водорода. Этот туман должен был поглощать любой энергичный ультрафиолетовый свет, подобно фильтрующему эффекту цветного стекла.
На этом изображении показана галактика JADES GS-z13-1 (красная точка в центре), снятая камерой NIRCam (ближнего инфракрасного диапазона) космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб» в рамках программы JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).
🔍 Но почему же это излучение всё-таки дошло до нас? Сейчас учёные рассматривают несколько возможных объяснений. Одно из них связано с первым поколением звёзд во Вселенной — они могли быть гораздо более массивными и горячими, чем звёзды, которые мы видим сейчас. Другая теория предполагает наличие мощного активного ядра галактики, управляемого одной из первых сверхмассивных чёрных дыр.
🎯 Это открытие имеет огромное значение для понимания того, как и когда Вселенная повторно ионизировалась. Как отметил Кевин Хейнлайн из Университета Аризоны: «Мы действительно не должны были найти такую галактику, учитывая наше понимание того, как развивалась Вселенная... Мы могли бы представить себе раннюю Вселенную окутанной густым туманом, сквозь который было бы чрезвычайно трудно разглядеть даже мощные маяки, но здесь мы видим луч света от этой галактики, пронзающий завесу».
На снимке мы видим красочные облака горячего газа, звёздные скопления и даже следы молодых звёзд, которые освещают молекулы сажи. Телескоп в течение всего 10 минут собирал данные для этого потрясающего изображения.
💫Этот спиральный гость Вселенной окружён мягкими, слабо закрученными спиральными рукавами.
Спиральная галактика NGC 2283. Изображение NGC 2283 получено с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI).
✨Галактика расположенная в 45 миллионах световых лет от нас в созвездии Большого Пса.
⚛ В прошлом году в этой галактике произошёл взрыв сверхновой — мощнейшее событие, которое помогает распылять элементы, необходимые для формирования новых звёзд.
«Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST) — космический телескоп, предназначенный для проведения инфракрасной астрономии
Взгляд через инфракрасный объектив.
На снимке NGC 2283, сделанном почти «анфас», доминируют красные, оранжевые и желтые оттенки, указывающие на излучение газа, пыли и полициклические ароматические углеводороды. Ярче всего центр галактики и спиральные рукава, где сосредоточены звездные скопления. Белые звезды с дифракционными всплесками принадлежат Млечному Пути, находясь между нами и NGC 2283.
Технология Уэбба: короткая экспозиция (10 минут) и инфракрасные фильтры позволили детально изучить газовые структуры и пылевые скопления.
Исследователи марсохода NASA «Кьюриосити» обнаружили на Красной планете крупнейшие органические молекулы — жирные кислоты с цепочками из 10–12 атомов углерода. Жирные кислоты, обнаруженные в образце «Камберленд», могут быть следами геологических или биологических процессов. Их обнаружение в минеральных породах, образовавшихся в условиях древнего озера, подтверждает наличие условий для химических реакций, способных породить жизнь.
Открытие указывает на возможность более глубокого развития пребиотической химии на Марсе, чем предполагалось ранее.
На этой графике показаны длинноцепочечные органические молекулы: декан, ундекан и додекан. Это самые крупные органические молекулы, обнаруженные на Марсе на сегодняшний день.
Эта находка также важна тем, что демонстрирует способность крупных органических молекул сохраняться в марсианской среде на протяжении миллионов лет. Это подтверждает идею о возможности обнаружения биосигнатур в ходе будущих миссий по доставке образцов с Марса на Землю. Такие исследования позволят использовать самые передовые инструменты для анализа, что значительно расширит наши знания о возможности зарождения жизни на Красной планете. Ученые подчеркивают, что это лишь первый шаг к решению одной из главных загадок.
Марсоход «Кьюриосити» НАСА пробурил эту скалу «Камберленд» в 279-й марсианский день, или сол, работы марсохода на Марсе (19 мая 2013 года) и собрал порошкообразный образец материала из недр скалы.
Важно отметить, что это открытие стало результатом долгосрочных исследований, начавшихся ещё в 2013 году, когда марсоход «Кьюриосити» пробурил образец «Камберленд» в районе «Йеллоунайф-Бей». Этот регион был выбран благодаря своим уникальным геологическим характеристикам, предполагающим наличие древних водоёмов. Анализ показал, что образец богат глинистыми минералами и содержит множество химических элементов, благоприятных для развития органической жизни.
«Кьюриосити» (англ. Curiosity — любопытство, любознательность) — марсоход третьего поколения, разработанный для исследования кратера Гейла на Марсе в рамках миссии НАСА «Марсианская научная лаборатория» (Mars Science Laboratory, сокр. MSL).
В перспективе исследователи надеются на развитие технологии доставки образцов с Марса на Землю. Это позволит провести более детальный анализ и получить ответы на вопросы о существовании жизни на Красной планете. «Кьюриосити» продолжает свою миссию, собирая новые данные о геологии и химическом составе Марса, что делает его одним из ключевых инструментов в изучении потенциала экзопланет для жизни.
Голубые пятна, представляющие полярные сияния, и белые облака — это данные, полученные с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) «Джеймса Уэбба», наложенные на полное изображение планеты, полученное с помощью широкоугольной камеры «Хаббла».
На изображении показаны два вида Нептуна: слева — обычное изображение от телескопа «Хаббл», справа — комбинированное изображение данных «Хаббла» и «Уэбба», где полярные сияния видны как светло-голубые пятна.
Полярные сияния возникают, когда энергичные частицы, часто исходящие от Солнца, попадают в магнитное поле планеты и в конечном итоге достигают верхних слоёв атмосферы. Энергия, высвобождающаяся при этих столкновениях, создаёт характерное свечение.
Полярные сияния на Нептуне не возникают на северном и южном полюсах планеты, где мы видим полярные сияния на таких планетах, как Земля и Юпитер, из-за странной природы магнитного поля Нептуна, которое наклонено на 47 градусов относительно оси вращения планеты.
Пространственное распределение отражающих облаков, хорошо заметное на длине волны 3 мкм по всему диску планеты Нептун
Помимо видимого свечения на снимках, в спектре «Уэбба» также была обнаружена чрезвычайно яркая эмиссионная линия, указывающая на присутствие триводородного катиона (H3+), который может образовываться в полярных сияниях.
Исследование Нептуна, проведённое Уэббом, также показало, что верхние слои атмосферы планеты остыли на несколько сотен градусов, что, вероятно, является причиной того, что полярные сияния Нептуна так долго оставались незамеченными.
