Evropa, jedan od meseca Jupitera, dugo je privlačila pažnju naučnika zbog svoje zaleđene površine ispod koje se krije slani okean. Kako NASA-ina misija Europa Clipper priprema svoju sondu za lansiranje, najavljena je ambiciozna potraga za mogućim znakovima života u tom okeanu.
U proleće 2031. godine, Clipper će započeti svoju avanturu ka Jupiterovom sistemu, opremljen sa devet naučnih instrumenata. Sonda će vršiti oko 50 bliskih preleta iznad Evrope, istražujući okean ispod leda i tražeći hemikalije koje bi mogle podržati život. Takođe, ukoliko voda iz okeana izbija kroz led u vidu gejzira, Clipper bi mogao detektovati mikrobe direktno, iako je to manje verovatno.
Misija Clipper je skupa – koštaće NASA-u 5 milijardi dolara, što je najskuplji planetarni naučni poduhvat od misije Cassini-Huygens na Saturnu. Međutim, potencijalni naučni prinosi su ogromni, jer uspešna misija može proširiti naše razumevanje života u Sunčevom sistemu i postaviti nove granice za traganje za vanzemaljskim životom.
Pored složenosti lansiranja i tehničkih izazova, Clipper mora preživeti ekstremne uslove radijacije oko Jupitera. Inženjeri su dizajnirali zaštitne tehnike kako bi osigurali elektroniku.
Misija će takođe koristiti magnetometar za otkrivanje dubine i saliniteta okeana, kao i panoramsku kameru koja će mapirati površinu Evrope u visokoj rezoluciji. Naučnici očekuju da otkriju detalje o erupcijama leda umesto lave – i hemijske sastave koji bi podržavali življenje.
Ako Clipper uspe da detektuje uslove pogodne za život – ili čak direktne znakove života – to bi moglo imati revolucionarne posledice, uključujući eventualne misije za uzimanje uzoraka na Evropu ili čak sondu koja bi istraživala okean ispod leda. Uspeh misije mogao bi redefinisati pojam zone nastanjive za život u svemiru, proširujući je daleko izvan tradicionalnih zona.
Galileovo otkriće Evrope i njenih susednih meseca pre 400 godina promenilo je naše poimanje svemira. Moglo bi se dogoditi da Clipper, četiri veka kasnije, unese još jednu takvu revoluciju u shvatanje našeg mesta u univerzumu.
Matematičari su opisali novu klasu oblika koji se obično javljaju u prirodi — od komora u poznatoj spiralnoj školjki nautilusa do načina na koji se seme pakuje u biljkama. Ovaj rad se bavi matematičkim konceptom ‘popločavanja’: kako se oblici uklapaju na površini. Problem popunjavanja ravni identičnim pločicama je temeljito istraživan od antike, ali istraživači su odredili principe popločavanja novim setom geometrijskih gradivnih blokova sa zaobljenim uglovima, koje su nazvali ‘meke ćelije’.
Matematičar Gábor Domokos sa Budimpeštanskog univerziteta za tehnologiju i ekonomiju i njegovi saradnici su se fokusirali na periodične poligonalne popločane površine, ali su razmatrali šta se dešava kada se neki od uglova zaokrugle. U dvodimenzionalnom prostoru, ne mogu se svi uglovi zaobliti bez ostavljanja praznina, ali punjenje prostora postaje moguće kada se neki uglovi deformišu u ‘prelazne oblike’. Ovi uglovi imaju unutrašnje uglove nula i ivice koje se tangencijalno susreću, kao kod suze, i pravilno se uklapaju uz zaobljene uglove.
Domokos i saradnici su razvili algoritam za glatko konvertovanje geometrijskih pločica — bilo dvodimenzionalnih poligona ili trodimenzionalnih poliedara — u meke ćelije, i istražili raspon mogućih oblika koje ova pravila dozvoljavaju. U 2D prostoru, mogućnosti su prilično ograničene: sve pločice moraju imati najmanje dva ugla nalik cuspu. Ali u 3D prostoru, uvodeći mekoću otkriva se nekoliko iznenađenja. Posebno, ove meke ćelije mogu popuniti volumetrički prostor bez ikakvih uglova.
Istraživači su primetili meka popločavanja prirodno prisutna u obliku ostrva u razgranatim rekama, preseke koncentričnih slojeva u luku i biološke ćelije u tkivu, kao i u 3D komorama spiralnih školjki, kao što je nautilus (vidi ‘Prirodne meke ćelije’). Veruju da priroda generalno izbegava uglove jer su takvi nabori visoko energetski troškovi u deformaciji i mogu biti izvori strukturne slabosti. Istraživanje nautilusa je bilo ključna tačka rada, gde su otkrili da 3D komore školjke zapravo nemaju uglove, kao što je sumnjala ko-autorka Krisztina Regős.
Iako analiza koristi matematiku poznatu vekovima, iznenađuje što koncept mekih ćelija nije bio formalizovan pre sada. Istraživači veruju da će njihov rad ponuditi novi deskriptivni jezik strukture, iako možda još ne otkriva nove fizičke principe iza formiranja takvih struktura u prirodi. Takođe, arhitekte poput Zahe Hadid intuitivno koriste meke ćelije kako bi izbegli ili minimalizovali uglove, bilo iz estetskih ili strukturnih razloga.
NASA astronaut Tracy C. Dyson i dva ruska kosmonauta, Oleg Kononenko i Nikolai Chub, vraćaju se na Zemlju 23. septembra. Njihova svemirska letelica Soyuz MS-25 će se odvojiti od Međunarodne svemirske stanice (ISS) i sleteti u Kazahstan. Kononenko i Chub će postaviti novi rekord za najdužu pojedinačnu misiju na ISS-u, provedući 374 dana u svemiru. Kononenko će takođe postati rekorder u dostupnom vremenu provedenom u svemiru, s ukupno 1,111 dana. Dyson, koja je stigla na ISS u martu, završava misiju od 184 dana. Ceremonija promene komande, kojom će se završiti Ekspedicija 71 i započeti Ekspedicija 72, takođe će biti prenošena uživo.
Misija Polaris Dawn kompanije SpaceX, u kojoj su milijarder Jared Isaacman i još tri člana posade otputovali u svemir u letelici Crew Dragon, privukla je pažnju jer je uključivala prvu privatnu svemirsku šetnju. Iako je let pohvaljen zbog svog istorijskog značaja, Isaacman je istakao da ovaj put nije bio samo zabava već i doprinos nauci.
Istraživanje u programu Polaris, koji planira tri leta, posebno se fokusira na zdravlje ljudi i uticaje svemirskih letova na ljudsko telo. Trenutna misija proučava se na Baylor koledžu medicine, gde astronauti daju krv i prolaze opsežne biomedicinske testove pre i posle leta.
Ono što izdvaja misiju Polaris Dawn je visina od 870 milja iznad Zemljine površine, što je daleko više od tipične visine Međunarodne svemirske stanice (oko 250 milja), čineći Polaris Dawn najdaljim ljudskim putovanjem od Apollo misija. Ova visina provodi letelicu kroz unutrašnji Van Allenov pojas, područje naelektrisanih čestica koje štite planetu od opasnog zračenja. Posada je opremljena senzorima za merenje izloženosti zračenju tokom misije, a unutrašnjost letelice ima senzor za detekciju različitih vrsta zračenja u okruženju.
Pored toga, misija Polaris Dawn pruža priliku za proučavanje različitih efekata svemirskih letova, uključujući bolesti kretanja. Takođe se istražuje odnos između različitih faktora svemirskih letova i njihovih kombinovanih efekata na zdravlje.
Iako zagovornici svemirskog turizma tvrde da on povećava pristup svemiru, trenutno su astronauti koji lete na misijama svemirskih agencija i dalje ne predstavljaju širok spektar populacije. Polazeći od toga, TRISH postavlja bazu podataka koja će prikupljati biomedicinske podatke iz komercijalnih svemirskih misija kako bi se videlo kako ljudi sa postojećim zdravstvenim stanjima reaguju na svemirske letove.
Jedan od eksperimenata sa potencijalno velikim uticajem je testiranje minijaturnog ultrazvučnog skenera koji posada može koristiti za samostalno skeniranje i prikupljanje medicinskih podataka. Prilagođavanje ovakvih uređaja za svemir moglo bi biti korisno i na Zemlji, posebno u ruralnim područjima ili regijama sa ograničenim pristupom lekarima.
Zaključak je da razumevanje širine čovečanstva i prikupljanje šireg spektra podataka može značajno doprineti kako svemirskoj, tako i zemaljskoj medicini.
James Webb teleskop (JWST) je, od svog lansiranja na Božić 2021. godine, već bio poznat po tome što donosi ekstremna otkrića, posmatrajući rane galaksije udaljene milijardama svetlosnih godina. Sada je ovaj moćni svemirski teleskop dosegao do ivice naše galaksije, Mlečnog puta. Tim astronoma je usmerio JWST ka periferiji Mlečnog puta, posmatrajući regiju koju naučnici nazivaju “ekstremna spoljna galaksija”. Ova oblast je udaljena oko 58.000 svetlosnih godina od centra Mlečnog puta.
Rezultat ovog galaktičkog istraživanja je impresivna slika zvezdanih jata u trenutku “zvezdane eksplozije” i intenzivnog perioda brzog formiranja zvezda. Pomoću JWST-ovih instrumenata za posmatranje u bliskom i srednjem infracrvenom spektru, tim je mogao da vidi neverovatne slike molekularnih oblaka, konkretno oblaka Digel 1 i Digel 2, koji su dugi više svetlosnih godina. U ovim oblacima, naučnici su otkrili mlade protozvezde koje još nisu prikupile dovoljno materijala da pokrenu nuklearnu fuziju u svojim jezgrima.
Protozvezde ispoljavaju “izlive” superzagrejane plazme, što je takođe primetno na novim JWST slikama. Oblak Digel 2 pokazao je neočekivano aktivno formiranje zvezda i spektakularne mlazove materijala. Naučnici su posmatrali aktivnost u četiri mlada zvezdana jata unutar Digel oblaka 1 i 2, gde je posebno u 2S regionu primećen gust i aktivan region mladih zvezda.
Ovo istraživanje ne samo da dopunjuje prethodne posmatračke podatke nego i omogućava bolje razumevanje procesa formiranja zvezda u različitim okruženjima, što može pomoći naučnicima da razumeju kako različite sredine utiču na formiranje različitih tipova zvezda. Tim planira dalje istraživanje i kombinovanje podataka iz različitih teleskopa kako bi ispio proučavanje evolucije zvezda u ovim oblastima.
Timovo istraživanje je objavljeno u Astronomskom časopisu.
Već decenijama je Niska Zemljina Orbita (NZO) primarno igralište čovečanstva za istraživanje svemira i lansiranje ključnih satelitskih tehnologija. Smeštena između 160 i 2,000 kilometara iznad Zemljine površine, ova regija svemira vrvi od aktivnosti i prepunjena je naučnim i komercijalnim potencijalom.
Kratka Istorija NZO
Istorija NZO može se pratiti do zore svemirskog doba. Dana 4. oktobra 1957. godine, Sovjetski Savez je lansirao Sputnik 1, prvi veštački satelit, u NZO. Ovaj značajan događaj označio je početak svemirskog istraživanja i konkurencije koja će obeležiti svemirsku trku Hladnog rata. Sjedinjene Američke Države su brzo pratile ovaj korak lansiranjem Explorera 1 1958. godine. Ove rane misije postavile su pozornicu za eru istraživanja i konkurencije koja će dovesti do izvanrednog napretka u tehnologiji i nauci.
Tokom 1960-ih i 1970-ih, obe supersile su proširile svoje prisustvo u NZO serijom misija s ljudskom posadom i bez posade. Stvaranje Međunarodne Svemirske Stanice (ISS) krajem 20. veka predstavlja duh saradnje koji se na kraju pojavio, sa doprinosima NASA-e, Roscosmosa, JAXA-e, ESA-e i CSA-e. Lansirana 1998. godine i neprekidno naseljena od novembra 2000. godine, ISS služi kao monumentalni simbol međunarodne saradnje i naučnih istraživanja u NZO.
Današnji NZO: Centar Inovacija
Poslednjih godina, NZO je privukao značajno interesovanje kako iz javnog, tako i iz privatnog sektora, podstičući ono što mnogi stručnjaci nazivaju “Novim Svemirskim” dobom. Evo nekih ključnih trendova koji oblikuju trenutni pejzaž u NZO:
1. Brzi Rast Broja Satelita: Broj satelita u NZO raste neviđenom brzinom. Kompanije poput SpaceX-a, OneWeb-a i Amazona imaju ambiciozne planove da lansiraju mega-konstelacije malih satelita dizajniranih da pruže globalnu internet pokrivenost. Na primer, SpaceX-ov projekat Starlink cilja da lansira oko 12,000 satelita, značajno povećavajući opcije povezivanja širom sveta.
2. Napredak u Komercijalnim Letovima u Svemir: Demokratizacija svemira je u punom zahvatu, sa privatnim kompanijama koje pomeraju granice mogućeg. Uspešne misije SpaceX-ovog Crew Dragona pokazale su da komercijalne kompanije mogu da dostave astronaute u NZO i da ih sigurno vrate na Zemlju. Blue Origin i Boeing takođe napreduju u komercijalnim letovima u svemir.
3. Naučna Istraživanja i Posmatranje Zemlje: NZO ostaje ključna zona za naučne poduhvate, od astrofizike do nauka o Zemlji. Sateliti u NZO pružaju neprocenjive podatke za praćenje klime, vremensku prognozu i upravljanje prirodnim katastrofama. Instrumenti poput NASA-inog Landsata i satelita Evropske Svemirske Agencije Copernicus Sentinel su ključni za ove aktivnosti.
4. Svemirski Otpad i Održivost: Brzi priliv satelita i misija u NZO doveo je do sve većih briga o svemirskom otpadu. Prema Evropskoj Svemirskoj Agenciji, preko 34,000 objekata većih od 10 cm kruži oko Zemlje, predstavljajući rizik od sudara za operativne satelite. Napori su u toku da se reši ovaj problem, uključujući tehnologije za uklanjanje otpada i politike usmerene ka održivim praksama.
Budućnost NZO
Gledajući unapred, važnost NZO samo će rasti. Razvoj novih tehnologija poput višekratnih raketa i efikasnijih pogonskih sistema verovatno će učiniti pristup NZO povoljnijim i rutinskim. Ova povećana pristupačnost mogla bi otvoriti put za opsežnije naučne misije, nove svemirske industrije poput proizvodnje u svemiru i čak potencijalne ljudske kolonije.
Štaviše, međunarodna saradnja će ostati kamen temeljac aktivnosti u NZO. Planirani Lunarni “Gateway”, deo NASA-inog programa Artemis, ima za cilj da služi kao odskočna daska za ljudsko istraživanje Meseca i Marsa, iskorišćavajući NZO za sklapanje i testiranje.
Zaključak
Niska Zemljina Orbita stoji kao dokaz ljudske ingenioznosti i ambicija. Od svoje istorijske uloge u svemirskoj trci Hladnog rata do svog trenutnog statusa kao centra za naučna istraživanja i komercijalne poduhvate, NZO nastavlja da bude u fokusu svemirskog istraživanja. Kako tehnologija evoluira i naše ambicije rastu, ovaj vitalni deo svemira ostaće suštinski deo naše potrage za znanjem i težnje ka pomeranju granica mogućeg.
Naučnici sa Univerzidad Komplutense u Madridu otkrili su da će mali asteroid napraviti jednu orbitu oko Zemlje počevši od kraja ovog meseca pre nego što se vrati u druge delove Sunčevog sistema. U radu objavljenom u časopisu “Research Notes of the AAS”, autori opisuju kako Zemlja povremeno hvata asteroide i iznose svoje proračune putanje asteroida označenog kao 2024 PT5.
Prethodna istraživanja su pokazala da mnogi asteroidi ulaze u eliptične orbite oko Zemlje pre nego što budu izbačeni nazad u svemir. Novi asteroid, otkriven prošlog meseca, veličine je samo 10 metara. Naučnici su zaključili da će se asteroid vezati za gravitaciju Zemlje na oko dva meseca, napraviti jednu kompletnu orbitu trajući 53 dana, počevši od kraja ovog meseca pa do sredine novembra.
Takođe, istraživači su procenili da je ovaj asteroid verovatno poreklom iz pojasa asteroida Arjuna, a ne deo svemirskog otpada zbog svoje prirodne putanje.
Ovo istraživanje doprinosi našem razumevanju dinamike asteroida i njihovim interakcijama sa planetama.
Evropska raketa Vega uspešno je obavila svoju poslednju misiju večeras (4. septembra). Vega, koju operiše francuska kompanija Arianespace, lansirana je iz Evropskog svemirskog centra u Kourou, Francuska Gvajana, u 21:50 po lokalnom vremenu (22:50 po lokalnom vremenu u Kourou; 0150 GMT 5. septembra), noseći sa sobom satelit za osmatranje Zemlje, Sentinel-2C. Lansiranje je prvobitno bilo zakazano za 3. septembar, ali su problemi sa električnim vezama na zemlji odložili lansiranje.
Satelit Sentinel-2C uspešno je postavljen u orbitu 57,5 minuta nakon lansiranja, što je izazvalo aplauz i čestitke u kontrolnom centru. Raketa Vega visoka je oko 30 metara i može da isporuči teret od 1.500 kilograma u kružnu orbitu na visini od 700 kilometara iznad Zemlje.
Ovo je bila poslednja misija za standardnu verziju rakete Vega; Arianespace prelazi na novu, snažniju verziju Vega C. Vega C je do sada lansirana dva puta — u julu 2022. i ponovo u decembru iste godine. Prva misija je bila uspešna, ali je druga greška zbog kvara na mlaznici druge faze rakete. Povratak u operaciju za Vega C planiran je za kraj ove godine.
Misija Sentinel-2C deo je evropskog programa osmatranja Zemlje Copernicus, koji koristi dvostruke satelite — trenutno Sentinel-2A i Sentinel-2B — za proučavanje naše planete sa visine od 786 kilometara, prikupljajući visoko-rezolucione optičke slike za različite primene uključujući nadgledanje zemljišta, vode i atmosfere. Sentinel-2C je dizajniran da zameni satelit Sentinel-2A, dok će Sentinel-2B biti zamenjen satelitom Sentinel-2D, koji još nema tačno određen datum lansiranja.
Fenomen poznat kao efekat Russell-McPherron mogao bi uskoro prirediti zapanjujući prikaz aurora na nebu. Sezona aurora obično traje od kraja avgusta do sredine aprila, ali najviše aktivnosti se vidi u septembru i martu, tačno oko jesenje i prolećne ravnodnevnice. Naučnici već dugo nisu razumeli razlog za ovaj obrazac, sve dok geofizičari Christopher Russell i Robert McPherron nisu 1973. godine predložili teoriju o magnetskim poljima Zemlje i Sunca.
Prema njihovoj teoriji, magnetska polja Zemlje i Sunca obično nisu usklađena, što otežava Zemljinom polju da zarobi čestice sunčevog vetra koje stvaraju auroru. Međutim, oko ravnodnevnica, polja se usklađuju ali u suprotnim smerovima, što omogućava veće hvatanje tih naelektrisanih čestica.
Ovo objašnjenje nije jedino; postoje i druge teorije koje objašnjavaju porast geomagnetne aktivnosti tokom ravnodnevnica. Dr. Ciaran Beggan iz Britanske geološke službe objašnjava da je tokom ravnodnevnica orijentacija polova Zemlje skoro pod pravim uglom u odnosu na Sunce, što povećava interakciju između sunčevog vetra i Zemljinog magnetskog polja.
Ova pojava bi mogla biti dodatno pojačana ove godine zbog vrhunca trenutnog solarnog ciklusa, što može dovesti do većeg broja sunčevih pega, solarnih baklji i koronalnih masovnih izbacivanja koje šalju ogromne količine naelektrisanih čestica ka Zemlji. Ukoliko se ovo dogodi oko ravnodnevnica, možemo očekivati još intenzivniji prikaz aurora nego ranije.
Sintetički dijamanti su sada čistiji, lepši i znatno jeftiniji od iskopanih dijamanata. Proces stvaranja laboratorijski uzgojenih dijamanata trajao je decenijama i uključivao milione funti pritiska. Dijamanti, koje priroda oblikuje milijardama godina, često su previše nečisti za industrijsku upotrebu ili nakit, a njihovo vađenje je skupo i prljavo.
Laboratorijski izrađeni dijamanti, međutim, mogu se napraviti brže, čistije i jeftinije. Prvi laboratorijski dijamanti proizvedeni su 1950-ih, ali su bili premali i nečisti, korisni samo za niskotehnološke industrijske proizvode. Sa vremenom su metode uzgoja usavršene, omogućavajući proizvodnju dijamanata koji nadmašuju prirodne dijamante po fizičkim, optičkim, hemijskim i električnim svojstvima. Danas laboratorijski dijamanti dominiraju industrijskim tržištem i mogu se masovno proizvoditi kao visokokvalitetni nakit.
Proces proizvodnje dijamanata u laboratoriji uključuje postizanje visokih pritisaka i temperatura, kataliziranjem procesa rastvaranja grafita u dijamant. Pored tradicionalnog pristupa visokog pritiska i visoke temperature, razvijeni su i novi postupci poput hemijske depozicije iz pare (CVD), koji omogućavaju mnogo bržu proizvodnju dijamanata.
Laboratorijski dijamanti mogu biti proizvedeni sa specifičnim nečistoćama koje poboljšavaju njihova optička, mehanička i električna svojstva, čineći ih pogodnim za industrijsku upotrebu i napredne tehnologije kao što su kvantno računarstvo i poluprovodnici.
Sa daljim napretkom tehnologije, laboratorijski dijamanti postaju sve lepši i dostupniji, što menja tržište nakita i industrijske upotrebe dijamanata.
