Приложение milkyview

Исследования природы света в двадцатом веке

Исследования спектра в 20 веке еще больше приблизили человека к пониманию тайн мироздания. В инфракрасном свете видны самые холодные звезды вселенной. А радиотелескопы, работающие на самых длинных волнах, принесли весть о далеких катаклизмах. Происходит нечто невообразимое. Взрываются звезды и целые галактики. А спутники настроены на поиск коротковолнового ультрафиолета. Орбитальные обсерватории улавливают ультрафиолетовое излучение, которое не доходит до поверхности Земли. Гамма лучи обладают большой проникающей способностью. Эти исследования открывают взору человека глубинную вселенную.

Свет оказался весьма удобным инструментом для исследования и изучения Вселенной, благодаря одному из своих самых загадочных свойств. Свет ведет себя как волна. А раз это волна, то волна, в какой среде? Океанские волны перемещает сама вода. То, что мы слышим, доносят воздушные волны. В вакууме воздуха нет, значит, нет и звуков. Видим же мы все вокруг, благодаря свету Солнца, который пересек 150 миллионов километров космической пустоты. Так, что же такое свет? И как могут быть волны там, где нет ничего? Ответ на эти вопросы объяснит нам, что такое свет, и, в конечном итоге, позволит взглянуть на зарождение Вселенной.

Частью ответа на этот вопрос, стало открытие, которое перевернуло наше представление о собственном зрении. Нам кажется, что световые волны пронизывают пространство мгновенно. Но еще во второй половине семнадцатого века выяснилось, что это не так. Даже свету требуется время на перемещение в пространстве и скорость света все-таки конечна. Наука не просто определила скорость света с невероятной точностью, она зафиксировала свет в движении. Зрение человека фиксирует лишь кратчайшую вспышку света. Свет движется со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Но знать с какой скоростью движется свет – это одно, а увидеть движение света – это совершенно другое.

Открытие скорости света имело колоссальное значение. В частности оно существенно приблизило науку к пониманию того, что такое свет.

Малое красное пятно

Как пишет CNN, изображения также показывают другие штормовые системы, видимые на поверхности массивной планеты. Так, область, получившая название Малое красное пятно, находится в нижней правой части планеты, недалеко от ее массивного собрата. Этот меньший шторм образовался в 2000 году, когда слились три шторма одинакового размера.

Подобно Большому красному пятну, этот шторм окрашен хромофорами, которые поглощают солнечное излучение как на ультрафиолетовых, так и на синих длинах волн, придавая ему красный цвет в видимых наблюдениях и темный вид на ультрафиолетовых длинах волн. Хромофоры – это частицы, которые дают красный цвет, наблюдаемый в Большом красном пятне. На полученных снимках можно увидеть, где они расположены.

Солнце

Выбирая нужный датчик, можно наблюдать активность и вспышки на Солнце в реальном времени с разных точек просмотра. Изображения Солнца загружаются с сервера NASA. Можно увеличивать изображения Солнца и перемещать в стороны, для лучшего рассмотрения поверхности и активности.

Реальное время загрузки онлайн изображений Солнца примерно каждые 30 минут. Иногда бывают задержки с новыми снимками из-за технических неполадок или профилактических работ с датчиками.

Посмотреть онлайн изображение Солнца в хорошем разрешении с датчика SOHO EIT 171, SOHO EIT 304, SOHO EIT 284, SOHO EIT 195, Датчики солнечного ветра SOHO LASCO C3, SOHO LASCO C2, Магнитограмма Солнца с датчика SDO HMI

Спутник слежения за Солнцем SOHO EIT 304 Последнее изображение

(Экстремальный Ультрафиолетовый телескоп, яркие пятна на Солнце соответствуют 60-80 тыс. градусам по Кельвину )

Светлые пятна соответствуют температуре около 2 миллионов градусов по Цельсию

Светлые пятна соответствуют температуре около 1,5 миллионов градусов по Кельвину

(Спутник Солнца SOHO LASCO C3)

Пустое поле соответсвует 32 диаметрам Солнца. Диаметр изображения около 45 миллионов километров на расстоянии от Солнца, или половина диаметра Меркурия. Много ярких Звезд можно наблюдать за Солнцем.

Показывает солнечный ветер протяженностью около 8,4 миллионов километров от Солнца.

Справочная информация о Солнце

Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (свет необходим для начальных стадий фотосинтеза), определяет климат. Солнце состоит из водорода (~73 % от массы и ~92 % от объёма), гелия (~25 % от массы и ~7 % от объёма) и других элементов с меньшей концентрацией: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома.

На 1 млн атомов водорода приходится 98 000 атомов гелия, 851 атом кислорода, 398 атомов углерода, 123 атома неона, 100 атомов азота, 47 атомов железа, 38 атомов магния, 35 атомов кремния, 16 атомов серы, 4 атома аргона, 3 атома алюминия, по 2 атома никеля, натрия и кальция, а также совсем немного всех прочих элементов. Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³.

По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V («жёлтый карлик»). Температура поверхности Солнца достигает 6000 К.

Солнечный спектр содержит линии ионизированных и нейтральных металлов, а также ионизированного водорода. В нашей галактике Млечный Путь насчитывается свыше 100 млрд звёзд.

При этом 85 % звёзд нашей галактики — это звёзды, менее яркие, чем Солнце (в большинстве своём красные карлики). Как и все звёзды главной последовательности, Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза.

В случае Солнца подавляющая часть энергии вырабатывается при синтезе гелия из водорода.

Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с — таким образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет, а одну астрономическую единицу — за 8 земных суток.

В настоящее время Солнце находится во внутреннем крае рукава Ориона нашей Галактики, между рукавом Персея и рукавом Стрельца, в так называемом «Местном межзвёздном облаке» — области повышенной плотности, расположенной, в свою очередь, в имеющем меньшую плотность «Местном пузыре» — зоне рассеянного высокотемпературного межзвёздного газа.

Из звёзд, принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой (его абсолютная звёздная величина +4,83m).

Солнце онлайн в реальном времени

Звезда, дающая свет и тепло всему живому, эллинский бог Гелиос, мчащийся по небу на своей огненной колеснице, египетский бог Ра, плывущий по небесному Нилу. У Солнца много названий и эпитетов, ведь существование жизни на Земле неразрывно связано с этим небесным светилом.

Многие из нас хотели бы чаще любоваться его видом в реальном времени, несмотря на то, что прямой взгляд на Солнце создаёт определённый дискомфорт. Различные сетевые сервисы и исследовательские организации предоставляют нам отличную возможность полюбоваться видом солнца онлайн.

Рассматриваем, как наслаждаться видом Солнца онлайн

Каково сейчас состояние Солнца

За последнее время на Солнце произошли несколько мощных вспышек, вызвавших пристальное внимание учёных. Каждая такая вспышка создаёт облако плазмы, которое при достижении нашей планеты, способно вызвать магнитную бурю

Совсем недавно на Земле бушевала очень сильная магнитная буря четвёртой степени.

Напомню, что существует всего 5 степеней в градации от G1 до G5, где G5 – максимальная, которая по своей мощности была в десяток раз больше, чем изначально предполагали учёные.

Просмотреть наличие магнитных бурь можно на сайте tesis.lebedev.ru

При этом многие исследователи напрямую связывают возникновение различных природных катаклизмов (в частности, ураганов и землетрясений) со вспышками на Солнце.

Последние разрушительные ураганы типа «Харви» (штат Техас, август), «Ирма» (Карибское море, начало-середина сентября) могли быть вызваны именно магнитными бурями, бушевавшими в том время.

Посмотреть текущее наличие или отсутствие магнитных бурь можно, в частности, благодаря сервису tesis.lebedev.ru.

Всё о трансляции Солнца онлайн в реальном времени

На сегодняшний момент не существует сетевых сервисов, предоставляющий видео стрим с изображением солнца онлайн. Такие стримы были доступны, в частности, в августе 2017 года, посвящённые памятному затмению солнца 21 августа в США.

В большинстве же случаев мы можем просматривать различные фотографии Солнца.

Снятые с частотой в полчаса или более, благодаря космическим аппаратам «SOHO» (Solar and Heliospheric Observatory), «SDO» (Solar Dynamics Observatory), «Stereo» A и B (от Solar Terrestrial Relations Observatory) и другим.

Если же фото на данных спутниках отсутствует (представлен просто чёрный экран), то или на данном спутнике ведутся какие-либо технические работы, или произошёл временный разрыв сигнала по каким-либо причинам.

Полюбоваться солнцем можно на следующих снимках:

Длина волны 1083 ангстрем. Снимок обсерватории Mauna Loa.Длина волны 211 ангстрем. Снимок SDOДлина волны 335 ангстрем. Снимок SDOДлина волны 1074 ангстрем. Снимок Mauna LoaСнимок спутника SOHO

Также предлагаю читателю полюбоваться красочными видео от NASA.

Видео из 20 тысяч фотографий от NASA

Отличное 12-минутной видео о Солнце, снятое NASA с 12-секундным интервалом. Полученные более чем 20 тысяч снимков были скомпилированы в красочный ролик, которым я предлагаю насладиться зрителям.

Видео NASA о вспышке на солнце:

Ещё одно отличное видео от NASA о сентябрских вспышках на солнце:

Заключение

Несмотря на то, что наблюдение Солнца онлайн в реальном времени в форме видеотрансляции не доступно пользователям. Случаются исключения только при различных неординарных ситуациях, связанных, к примеру, с солнечным затмением, мы можем просматривать фотоснимки с космических аппаратов, сделанных с частотой в полчаса и более.

Также NASA довольно часто выкладывает различные видео на своих каналах в Ютуб (а также на своём сайте), где также размещено множество видео по космической тематике.

Все эти инструменты позволяет внимательно следить за Солнцем, даже не имея прямого доступа к специализированным системам слежения, и наслаждаться видом указанной звезды онлайн.

(1 2,00 из 5)Загрузка…

SOHO — наблюдения за Солнцем онлайн

Основная задача SOHO состоит в изучении Солнца, автоматические приборы установленные на аппарате собирают и передают на Землю состояние солнечной атмосферы, процессы происходящие в глубинных слоях Солнца, а также всё о солнечном ветре и об активности солнечной короны.

Стоит отметить то, что большинство красочных картинок демонстрируемых нам в новостях собрано инструментом EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope, ультрафиолетовый телескоп), который наряду с другими 11 инструментами входит в состав научного оборудования станции.

На картинках ниже вы можете увидеть данные в виде анимированных GIF-файлов, поступившие за последние 48 часов со станции. Данные обновляются каждый час, так что вы видите Солнце в режиме реального времени, за вычетом небольшой разницы во времени уходящего на обработку данных.

Внимание! По клику открываются изображения весомоколо 20 мегабайт!

Всего станция имеет на борту 12 научных инструментов, при помощи которых получают изображения и замеряют потоки излучения Солнца:

• CDS (Coronal Diagnostics Spectrometer, спектрометр для корональной диагностики);
• CELIAS (Charge, Element, and Isotope Analysis System, система анализа зарядов, элементов и изотопов);
• COSTEP (Comprehensive Suprathermal and Energetic Particle Analyzer, анализатор горячих и энергичных частиц);
• EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope, ультрафиолетовый телескоп. Большинство красивых картинок, размещённых в Интернете и показываемых по ТВ, получено именно этим прибором);
• ERNE (Energetic and Relativistic Nuclei and Electron experiment, экспериментальное наблюдение релятивистских ядер и электронов);
• GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies, для наблюдения низкочастотных глобальных колебаний Солнца);
• LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph, широкоугольный спектрометрический коронограф). Содержит в себе три коронографа: C1, C2, C3. Выбросы корональной массы наблюдаются на этом инструменте. Также на его снимках открыто множество околосолнечных комет);
• MDI/SOI (Michelson Doppler Imager/Solar Oscillations Investigation, измеритель доплеровского смещения. Этот инструмент получает карты магнитного поля Солнца и скоростей вещества на высоте формирования линии наблюдений);
• SUMER (Solar Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation, инструмент для измерения потоков ультрафиолетового излучения);
• SWAN (Solar Wind Anisotropies, измеритель анизотропии солнечного ветра);
• UVCS (Ultraviolet Coronagraph Spectrometer, ультрафиолетовый спектрометр);
• VIRGO (Variability of Solar Irradiance and Gravity Oscillations, инструмент для исследований солнечной постоянной и гравитационных колебаний).

Но несмотря на то, что главной задачей аппарата является изучение Солнца, благодаря анализу переданной на Землю информации было открыто множество околосолнечных комет (в основном при анализе информации астрономами-любителями). Фотографии сделанные SOHO доступны всем желающим через Интернет. По стоянию на декабрь 2010 года при помощи обсерватории было обнаружено уже 2000 комет.

{title}>LiveJournal

Активность Солнца онлайн за сегодня

В Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института Российской Академии наук (ФИАН) для исследования структуры и динамики солнечной короны был разработан специальный комплекс космических телескопов ТЕСИС, который имеет пространственное разрешение до 2 угловых секунд и временное разрешение менее 30 секунд.

Рисунок 1 — График вспышечной активности Солнца

Ниже на графике представлен поток протонного излучения Солнца, получаемый со спутников серии GOES в режиме реального времени.

Протонные солнечные вспышки — вспышки, во время которых в окрестностях Земли можно зарегистрировать потоки ускоренных ядер водорода, обладающих энергиями в диапазоне от единицы до сотни миллионов электрон-вольт (солнечные космические лучи). Конечно, абсолютно все процессы, которые сопровождаются ускорением частиц на Солнце, не входят в предложенное выше определение, т.к. в некоторых случаях поток протонов может и не достигнуть околоземного пространства.

Рисунок 2 — График протонной активности Солнца

Одним из важнейших элементов космической погоды являются геомагнитные бури. Они оказывают влияние на многие области деятельности человека: нарушение связи, сбой систем навигации космических короблей, возникновение вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах, возможны также серьезные аварии энергосистем. Магнитные бури оказывают влияние на состояние здоровья и общее самочувствие людей.

Существует даже целый раздел биофизики (гелиобиология), который изучает влияние на земные организмы изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений.

Еще в 1928 году Александр Чижевский впервые поднял вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев и повышении травматизма на транспорте и в производстве. Острые споры по этому поводу продолжаются до нашего времени. Для конкретного человека может сдвигаться момент начала стрессовой реакции относительно самого момента зарождения бури. Некоторые люди начинают реагировать на магнитные бури аж за 1-2 дня до них, то есть в момент самих вспышек на Солнце, выходит они реагируют на прохождение бури на Солнце.

Рисунок 3 — Магнитная активность Солнца

09 февр. 2023 г.,   Пожары       0

29 дек. 2022 г.,   Пожары       0

Описание спектральных диапазонов

AIA 0193 Ангстрем

Ультрафиолетовый диапазон спектра, на этой длине волны хорошо видно общее состояние внешней атмосферы Солнца. На этой волне наблюдают за вспышками солнечной плазмы и видоизменяющейся огненной короной. Между яркими вспышками можно наблюдать тёмные корональные дыры, именно в них зарождаются частицы солнечного ветра.

AIA 0304 Ангстрем

Используется для наблюдений за волокнами (нитями) и протуберанцами более холодного шлейфа плазмы. Они расположены над видимой поверхностью светила и на других волнах абсолютно не видны, или представлены невыразительными тёмными линиями. Здесь же мы можем наблюдать их точный рисунок, на котором яркие точки указывают на места с высокой плотностью раскалённой солнечной плазмы.

AIA 0171 Ангстрем

Фотографии изображения Солнца с данной длины волны показывают состояние корональных петель Солнца в режиме реального времени, дуги отходят от поверхности Солнца, двигаясь вдоль силовых магнитных линий. В местах, где пятна ярче, чем другие, магнитное поле имеет наивысшую силу.

AIA 0211 Ангстрем

Показывает самые активные области внешней атмосферы Солнца. Яркие области на изображениях показывают процессы, происходящие в короне: вспышки, выбросы корональной массы. Тёмные области показывают корональные дыры.

На данный момент, помимо земных инструментов, для наблюдения за нашей звездой, запущено множество космических аппаратов: SOHO, SDO, Stereo A и B. На изображениях ниже можно просматривать текущее состояние Солнца онлайн со спутника в различных диапазонах.

Фотография обновляется ежедневно. Иногда возможно отключение камер на спутнике.

Солнце на длине волны 171 ангстрем (ультрафиолетовый диапазон), что соответствует температуре порядка 1 млн. градусов.

Солнце на длине волны 195 ангстрем (ультрафиолетовый диапазон), что соответствует температуре порядка 1,5 млн. градусов.

Солнце на длине волны 284 ангстрем (ультрафиолетовый диапазон), что соответствует температуре порядка 2 млн. градусов.

Солнце на длине волны 304 ангстрем (ультрафиолетовый диапазон), яркие пятна имеют температуру порядка 60-80 тыс. градусов.

На спутнике SOHO имеется спектрометрический коронограф, способный получать фотографии солнечной короны, блокируя свет, идущий непосредственно от светила, заслоняя его диском и создавая искусственное затмение в самом инструменте. Положение Солнечного диска отмечено белым кругом. Наиболее характерной особенностью короны являются корональные лучей — почти радиальные полосы, которые можно увидеть на снимках. Выброс корональной массы также можно увидеть с помощью коронографа.

Изображение солнечного ветра онлайн со спутника SOHO

Солнечный ветер. Фотография охватывает около 8,5 миллионов километров

Изображение охватывает около 45 миллионов километров. Видны множество фоновых звезд

Использование закона на практике

Примеры отражения света встречаются повсеместно.

Рассматриваемый закон встречается намного чаще, чем кажется. Этот принцип широко используется в самых разных сферах:

1. Зеркало – самый простой пример. Это гладкая поверхность, хорошо отражающая свет и другие типы излучений. Используются как плоские варианты, так и элементы других форм, например, сферические поверхности позволяют отдалять предметы, что делает их незаменимыми в качестве зеркал заднего вида в машине.
2. Различное оптическое оборудование также работает благодаря рассмотренным принципам. Сюда относится все – от очков, которые встречаются везде, до мощных телескопов с выпуклыми линзами или микроскопов, применяемых в медицине и биологии.
3. Аппараты УЗИ также используют рассматриваемый принцип. Ультразвуковое оборудование позволяет проводить точные исследования. Рентгеновские излучение распространяется по тем же принципам.
4. СВЧ-печи – еще один пример применения рассматриваемого закона на практике. Также сюда можно отнести все оборудование, работающее за счет инфракрасного излучения (например, приборы ночного видения).
5. Вогнутые зеркала позволяют фонарикам и светильникам повысить характеристики. При этом мощность лампочки может быть намного меньше, чем без использования зеркального элемента.

Закон отражения света объясняет многие природные явления, а знание его особенностей позволило создать оборудование, которое широко используется в наше время.

Задача 18

Какие из звёзд, собственные названия которых приведены в списке, нельзя наблюдать в Москве?

• А) Солнце
• Б) Сириус (альфа Большого Пса)
• В) Канопус (альфа Киля)
• Г) Толиман (альфа Центавра)
• Д) Арктур (альфа Волопаса)
• Е) Вега (альфа Лиры)
• Ж) Капелла (альфа Возничего)
• З) Ригель (бета Ориона)
• И) Процион (альфа Малого Пса)
• К) Ахернар (альфа Эридана)
• Л) Бетельгейзе (альфа Ориона)
• М) Хадар (бета Центавра)
• Н) Альтаир (альфа Орла)
• О) Акрукс (альфа Южного Креста)
• П) Альдебаран (альфа Тельца)
• Р) Антарес (альфа Скорпиона)

Ответ: ВГКМО

За правильный ответ – 4 балла, в иных случаях – 0 баллов.

Комментарий: Приведены первые 16 звёзд из списка ярчайших звёзд неба. Ответ может быть дан исходя из опыта наблюдения ночного неба средней полосы. Склонение самой северной из приведённых звёзд не превышает –50°, в то время как на широте Москвы даже теоретически наблюдаемая звезда должна иметь склонение не меньше –34°.

Всего за работу – 45 баллов.

Что такое отражение света и его разновидности, механизм

Закон формулируется так: падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости, имеющей перпендикуляр относительно отражающей поверхности, который выходит из точки падения. Угол падения равен углу отражения.

По сути, отражение это физический процесс, при котором луч, частицы или излучение взаимодействуют с плоскостью. Направление волн изменяется на границе двух сред, так как они имеют разные свойства. Отраженный свет всегда возвращается в ту среду, из которой пришел. Чаще всего при отражении наблюдается и явление преломления волн.

Так выглядит схематическое объяснение закона отражения света.

Зеркальное отражение

В этом случае наблюдается четкая взаимосвязь между отраженными и падающими лучами, это является главной особенностью данной разновидности. Есть несколько основных моментов, характерных для зеркального отражения:

1. Отраженный луч всегда находится в плоскости, которая проходит через падающий луч и нормаль к отражающей поверхности, которая восстановлена в точке падения.
2. Угол падения равняется углу отражения луча света.
3. Характеристики отраженного луча пропорциональны поляризации лучевого пучка и углу его падения. Также на показатель влияют характеристики двух сред.

При зеркальном отражении углы падения и отражения всегда одинаковы.

При этом показатели преломления зависят от свойств плоскости и особенностей света. Это отражение можно встретить везде, где есть гладкие поверхности. Но для разных сред условия и принципы могут меняться.

Полное внутреннее отражение

Характерно для звуковых и электромагнитных волн. Возникает в месте, где встречаются две среды. При этом волны должны падать из среды, в которой скорость распространения ниже. Применительно к свету можно сказать, что показатели преломления в этом случае сильно возрастают.

Полное внутреннее отражение характерно для поверхности воды.

Угол падения луча света влияет на угол преломления. С увеличением его значения интенсивность отраженных лучей увеличивается, а преломленных снижается. При достижении определенного критического значения показатели преломления уменьшаются до нулевой отметки, что приводит к полному отражению лучей.

Диффузное отражение света

Этот вариант характеризуется тем, что при попадании на неровную поверхность лучи отражаются в разных направлениях. Отраженный свет просто рассеивается и именно из-за этого нельзя увидеть свое отражение на неровной или матовой плоскости. Явление диффузии лучей наблюдается, когда неровности равны длине волны или превышают ее.

При этом одна и так же плоскость может быть диффузно отражающей для света или ультрафиолета, но при этом хорошо отражать инфракрасный спектр. Все зависит от особенностей волн и свойств поверхности.

Диффузное отражение хаотичное из-за неровностей на поверхности.

Обратное отражение

Это явления наблюдается, когда лучи, волны или другие частицы отражаются обратно, то есть в сторону источника. Такое свойство может быть использовано в астрономии, естествознании, медицине, фотографии и других сферах. За счет системы выпуклых линз в телескопах есть возможность увидеть свет звезд, которые не видны невооруженным глазом.

Обратное отражение можно регулировать за счет сферической формы отражающей поверхности.

Важно создать определенные условия, чтобы свет возвращался к источнику, это достигается чаще всего за счет оптики и пучкового направления лучей. Например, этот принцип применяется в УЗИ-исследованиях, благодаря отраженным ультразвуковым волнам на монитор выводится изображение исследуемого органа

Критическое звено

Размер антенны важен и еще по одной причине: чем он больше, тем меньше расходится в пространстве пучок радиоволн. Обычная дипольная антенна, как у походной рации, излучает почти одинаково во все стороны, и большая часть энергии теряется зря. Трехметровая параболическая антенна позволяет зажать пучок радиоволн сантиметрового диапазона в пределах угла порядка одного градуса, что дает выигрыш в мощности в десятки тысяч раз. Но при этом возникает необходимость точно нацеливать антенну на Землю. Если откажет система ориентации, связь с аппаратом прервется. Именно так погибла советская межпланетная станция «Фобос-1». В 1989 году на подлете к Марсу она получила неверную команду с Земли, в результате чего произошел сбой в работе бортового компьютера, аппарат потерял ориентацию, солнечные батареи отвернулись от Солнца, а параболическая антенна от Земли. Операторы безуспешно пытались наладить контакт со станцией.

Таким образом, связь это критическое звено во всех межпланетных миссиях. Отказ других систем часто удается обойти, пусть иногда и ценой потери части научных данных. Но если рвется связь с Землей, то даже исправный в остальных отношениях аппарат фактически перестает для нас существовать. Поэтому коммуникационная система должна быть исключительно надежна и на всех современных космических аппаратах она как минимум продублирована. При сбоях, которые в большинстве случаев приводят к потере ориентации аппарата или его переводу в режим закрутки, низкоскоростная система связи через всенаправленную антенну передаст на Землю параметры состояния бортовых систем и обеспечит прием команд управления. Когда работоспособность аппарата будет восстановлена, связь пойдет через быстрый канал передачи информации.

Впрочем, ненаправленная антенна используется не только при нештатных ситуациях. Во время длительных межпланетных перелетов, когда станция пребывает в «спящем» режиме, поддерживать связь по высокоскоростному каналу невыгодно информации мало, а сохранение точной ориентации требует пусть и небольшого, но постоянного расхода топлива. С другой стороны, в сложных межпланетных миссиях к ориентации аппарата могут предъявляться многочисленные противоречивые требования: повернуть солнечные батареи к свету, двигатель соответственно производимому маневру, научную аппаратуру на изучаемый объект. А если надо еще, например, правильно сориентировать отделяющийся спускаемый аппарат или защитный экран, предохраняющий от воздействия космической пыли, то связь по узконаправленному каналу в какие-то моменты приходится разрывать. В это время научные данные записываются в память бортового компьютера, а по медленному резервному каналу связи передается только жизненно важная телеметрическая информация. Если в нужный момент аппарат не сможет сам восстановить быстрый канал связи, ему помогут с Земли, отправив нужные команды, используя низкоскоростной канал.

Хорошим примером может служить японский исследовательский зонд «Хаябуса» (Hayabusa), взявший в ноябре 2005 года пробы грунта с астероида Итокава. Из-за ошибок в навигации он совершил незапланированную посадку на поверхность астероида. После взлета вышла из строя система ориентации и существовала реальная опасность потерять аппарат. Однако многократно резервированная и гибкая система связи, имеющая несколько типов антенн и передатчиков, позволила восстановить связь с межпланетной станцией. Вместо отказавшей системы ориентации (из нее испарилось топливо) инженеры решили использовать для поворотов зонда ксенон (рабочее тело маршевого ионного двигателя), понемногу стравливая его через клапаны, выполнение задания продолжилось.

Спектральный анализ звезд Анджело Секки

Анджело Секки, был не просто священником. Другие члены ордена Иезуитов, косились на него, как на еретика. А ведь он имел звание профессора физики и был фанатично предан астрономии.

В 1852 году, Секки возглавил ватиканскую обсерваторию. Астрономы в то время занимались тем, что составляли звездные карты и отслеживали движения светил на небосводе. Но Секки был не таков. Ему хотелось знать, что такое звезды. В обсерватории, он занялся спектральным анализом света звезд. Подсоединив к телескопу обсерватории спектроскоп, астроном-иезуит собрал спектральные характеристики более четырех тысяч звезд. Все свои наблюдения он собрал и систематизировал в книге «Звезды» в 1877 году.

Например, спектральный анализ звезды Сириус показал, что она расположена на расстоянии 8,6 световых лет от Земли и в двадцать раз ярче Солнца. В ее спектре отчетливо видна последовательность, свидетельствующая о наличии водорода. Эта звезда относительно молода. В спектре самых ярких и горячих звезд отчетливо прослеживается обилие двух самых легких элементов: водорода и гелия. По мере старения звезды остывают, а в спектре начинают проявляться наличие более тяжелых элементов.

Это открытие стало, без преувеличения, поворотной точкой в астрономии. Человек научился получать информацию о далеких звездах, изучая их свет.

Секки систематизировал данный о звездах на разных стадиях их развития и его наблюдения сделали возможным следующие. По характеру излучения звезд, человек научился определять их жизненный цикл, время из зарождения, и время гибели. Спектральный анализ раскрыл перед человеком историю жизни звезд. Вы только представьте себе! То, что начиналось, как обычный опыт в темной комнате, значительно расширило наши знания о Вселенной. Ведь рассеянный свет, достигаемый Земли через значительные расстояния, может поведать об истории мироздания.

Но этим возможности спектрального анализа не исчерпываются. Науке известно, что спектр состоит из световых волн различной длины, и, что существуют световые волны, так называемого, невидимого спектра. Спектр, от самых длинных волн, применяемых для передачи радиосообщений, до самых коротких, то есть, гамма лучей, охватывает широчайший диапазон. Широта его определяется числом, равным единице с тридцатью нулями. То есть разница между самыми длинными и короткими волнами – это все равно, что разница между массой одной единственной песчинки и массой всей воды в мировом океане. И дневной свет, то есть световые волны, доступные нашему зрению, составляют лишь малую часть этого огромного диапазона.

HMI Фотографии Солнца, обсерватория SDO

HMI (Helioseismic and Magnetic Imager) – это прибор, предназначенный для исследования колебаний и магнитного поля на поверхности Солнца, или фотосферы. HMI, принимает излучение Солнца длинна волны 6173 Å почти непрерывно формируя терабайт данных за один день. Снимки Солнца HMI выполнены в градациях серого цвета.

HMI формирует три изображения: HMI Magnetogram – магнитограмма, HMI Intensitygram – интенсивность магнитного поля, HMI Dopplergram – доплеровский сдвиг.

Основными целями исследований при помощи HMI являются:

• динамика конвективной зоны и солнечного динамо;
• происхождение и эволюция солнечных пятен;
• источники и движущие силы солнечной активности;
• связь между внутренними процессами и динамики короны, гелиосферы;
• прогнозирование солнечных возмущений.

HMI производит измерение движения фотосферы для изучения солнечных колебаний и измерение поляризации для изучения всех трёх компонентов фотосферного магнитного поля. HMI нацелен на определение источников и механизмов вспышечной активности Солнца. Данные HMI так же позволяют изучать корональное магнитное поле. Наблюдения с помощью HMI позволяют установить отношение между внутренней динамикой и магнитной активностью.

На магнитограмме (HMI Magnetogram) видны светлые и тёмные области соответствующие различным полюсам магнитного поля.

Интенсивность магнитного поля, а точнее области наибольшей интенсивности выделены на HMI Intensitygram.

Доплеровский эффект благодаря спектральному сдвигу позволяет визуализировать конвективную грануляцию. Более светлые области двигаются от нас, тёмные – к нам. Интересно, что западная часть cолнечного диска темнее восточной это вызвано проявлением эффекта Доплера в результате вращения Солнца.

Вспышки на Солнце

Солнечная вспышка — взрывной процесс выделения энергии в атмосфере Солнца. Солнечные вспышки и корональные выбросы массы являются различными и независимыми явлениями солнечной активности. Энерговыделение мощной солнечной вспышки может достигать 6×1025 джоулей, что составляет около 1⁄6 энергии, выделяемой Солнцем за секунду, или 160 млрд мегатонн в тротиловом эквиваленте, что, для сравнения, составляет приблизительный объем мирового потребления электроэнергии за 1 миллион лет.

Фотоны от вспышки достигают Земли примерно за 8,5 минут после её начала; далее в течение нескольких десятков минут доходят мощные потоки заряженных частиц, а облака плазмы от солнечной вспышки достигают нашей планеты только через двое-трое суток.

Экстремальное ультрафиолетовое излучение Солнца, обсерватория SDO

На изображении показано интегрированное на интервале 10 минут солнечное излучение в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне 0.1- 7.0 нм.

Графики плотности потока солнечного излучения в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне , при вспышках на Солнце обычно наблюдаются специфические всплески УФ излучения, по виду которых можно классифицировать вспышку.

Излучение в экстремальном (дальнем) ультрафиолетовом диапазоне (Extreme Ultraviolet 121 нм –10 нм) и более коротковолновом, активно поглощается атмосферой Земли, поэтому его наблюдение возможно только в космическом пространстве с помощью вакуумных приборов. В рамках проекта SDO проводятся исследования динамики изменения солнечного излучения в экстремальном УФ диапазоне (EVE — Extreme Ultraviolet Variability Experiment). Излучение в экстремальном УФ диапазоне оказывает значительное влияние на климат Земли в результате активного поглощения атмосферой.

Кратко о Солнце

Корональные выбросы и вспышки – это два отличных друг от друга процесса. Выброс содержит в себе плазму, состоящую из протонов и электронов с примесью гелия, кислорода, железа и других элементов. Вспышки – это излучение, которое делится на пять классов в зависимости от мощности: A, B, C, M, X. При этом А – самый низкий класс рентгеновского излучения (0.0) – 10 нановатт на квадратный метр, каждый последующий класс мощнее в 10 раз.

Солнечные пятна – области с пониженной температурой плазмы. Разница может достигать 1500 градусов.

Солнечный ветер — поток ионизированных частиц, который радиально распространяется по всей Солнечной системе, наполняя межпланетное пространство.

На нашем сайте в реальном времени представлены 4 волны, самые эффектные, если учитывать скорость изменений процессов на Солнце.

Ниже на графике представлен поток протонного излучения Солнца, получаемый со спутников серии GOES в режиме реального времени.