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01
科学家发现新型暗能量：有望揭开宇宙膨胀之谜
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宇宙是由 138 亿年的大爆炸创造的，然后，就像一个不断膨胀的气球，向四面八方膨胀。目前，物理学家在这一点上是一致的，但争论的焦点是，以不同的方式测量宇宙的膨胀率会导致不同的结果。那么测量方法有问题吗？或者它忽略了宇宙中某些物理学家尚未发现的东西，而不考虑算法模型？
S. Sloth 教授和几位资深物理学家最近使用了一种新型的暗能量，有望解决计算冲突的问题。在一篇新的科学文章中，他和他在南丹麦大学 （SDU） 的博士后同事提出，宇宙中存在一种新型的暗能量。如果你把它考虑在宇宙膨胀的各种计算中，结果会更加相似。
当物理学家计算宇宙的膨胀率时，他们的计算基于宇宙由暗能量、暗物质和普通物质组成的假设。直到最近，所有类型的观测都适合宇宙中物质和能量组成的模型，但现在情况已不再如此。
在研究超新星和宇宙微波背景辐射测量的最新数据时，出现了相互矛盾的结果;这两种方法只会导致不同的膨胀率结果。“在我们的模型中，我们发现，如果早期宇宙中存在一种新型的额外暗能量，它可以解释背景辐射和超新星的测量，并且不会有矛盾，”S. Sloth 说。
他继续说道：“我们相信，在早期宇宙中，暗能量存在于不同的阶段。你可以把它比作当水冷却时，它会经历相变并变成密度较低的冰。同样，在我们的模型中，暗能量经历到能量密度较低的新阶段，从而改变暗能量对宇宙膨胀的影响”。
02
詹姆斯·韦伯太空望远镜在地球上的最后一次绽放：为发射前测试做准备
詹姆斯·韦伯太空望远镜就像一朵巨大的科技之花，在地球上时最后一次完全打开了它的巨大镜面——一系列精确配置的六边形镜子正在绽放，为仪器在 2021 年晚些时候发射前的最终测试做准备。韦伯望远镜将取代哈勃望远镜，成为美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局卓越的“天空之眼”，旨在为科学家提供前所未有的宇宙红外视图。
发射后，太空望远镜将部署在太阳-地球系统的第二个拉格朗日点 （L2） 的光晕轨道上。届时，它将距离地球 930,000 英里，直接面向太阳，它将是观察附近星系和恒星深度的理想场所，这些星系和恒星比哈勃和斯皮策太空望远镜还要古老。
当然，在此之前，需要发射 Webb，这带来了巨大的物流挑战。该望远镜依靠一面超过 24 英尺宽的巨大镜子来实现令人难以置信的光学效果，据报道它分为 18 个六边形部分。这本身就是一项工程壮举，但也导致该仪器太大，无法放入任何现有火箭中。
答案是将太空望远镜变成一个变压器，它可以折叠起来，使其适合 16 英尺长的火箭整流罩，然后依靠 132 个执行器和电机展开机翼，最后将每个镜子定位并弯曲成最终形状。
事实上，在望远镜的建造过程中，让所有组件正常工作是一个相当大的挑战。毕竟，与哈勃不同，哈勃可以在发射后修复光学问题，而韦伯离开地球后就无法解决问题，因为宇航员无法触及地球。
在韦伯团队确信太空望远镜已准备好展开之前，这项新的测试是一个很大的障碍。与部署后的情况一样，该命令由诺斯罗普·格鲁曼公司 （CA） 发布，该公司一直在管理该仪器的测试。重力消除装置安装在望远镜上，以更好地复制望远镜的环境。
这样，团队就可以开始对积压的工作进行最后的检查，其中包括测试望远镜散热器组件（有助于散热）以及可展开塔架的膨胀和收缩。后者负责将望远镜的镜子和仪器与航天器的总线分开，增加一层重要的隔热层以防止热量和振动。
今年晚些时候，韦伯和他的巨大面罩将在发射前装载 5 枚火箭弹。目前预计将于 2021 年 10 月进行。
03
该实验室将在 5 月 15 日发射后在海上回收第二个推进器
实验室首席执行官彼得·贝克 （Peter Beck） 分享了该公司下一次发射的更多细节，其中最新的发射将于 5 月 15 日在新西兰的一家工厂起飞。运载火箭将运载其来源的卫星，但运送有效载荷只是任务的一半：另一半将在海洋飞溅后回收助推器级。
这是三个助推器回收计划中的第二个，是 Lab 使运载火箭可重复使用的长期计划的一部分，其竞争对手已经实现了这一计划。第一次回收任务被称为 TO，于 11 月在大西洋成功着陆。虽然贝克周二告诉记者，助推器处于“非常好的状态”，但即将到来的任务仍包括一些组件和系统升级，旨在进一步加强助推器。
最值得注意的是，该助推器将采用重新设计的不锈钢隔热罩，而不是铝制，“旨在承载再入和上升载荷，”贝克说。在再入过程中，必须承受高达 2400ºC 的温度，这是原始设备无法处理的情况。
该公司还推出了一个系统 Ocean and （ORCA），该系统将有助于将火箭级从水中提升到船舶的甲板上。虽然助推器最终没有损坏，但 11 月的浪潮对恢复工作构成了挑战。
该任务还将重复使用回收的助推器部件，这些助推器经过检查并在回收后重新获得飞行资格。“从现在开始，我们应该能够在我们带回的每辆运载火箭上重复使用这个系统，”贝克说。”
Lab 正在探索一种独特的可重用方法。与猎鹰 9 号火箭的动力减速和着陆方法相反，Lab 的方法是利用大气层和降落伞来被动地减慢飞行器的速度。
根据贝克的说法，再入的方法受到运载火箭大小的限制。“你真的没有能力携带额外的燃料来进行机动或减慢燃烧或类似的事情，”他说。相反，航天器首先进入发动机，在返回地球的途中传播巨大的冲击波，然后小心翼翼地设法减少其易碎部件的峰值热量。这带来了几乎可以忽略不计的有效载荷减少：大约 10%，而不是推进着陆所需的 30-40%。“这不是一件容易的事，”贝克指出。这听起来很简单——让我们把火箭级放回去，把它放在降落伞下，然后溅起它——但实际上，在没有重要的再入元素和大气层的情况下完成所有工作真的很有挑战性。”
贝克说，最后的飞溅恢复任务将于 2021 年底完成。任务完成后，他们将继续实现最终目标：完全消除飞溅恢复，并在下降过程中使用直升机回收助推器。
展望未来，该公司将发射的下一枚火箭将是。它将比其前身大得多，并且能够将更重的有效载荷送入轨道。他估计该实验室每年将建造一枚火箭，目标是运营四个舰队。
04
NASA 和 Axiom 签署合同，执行首次私人宇航员国际空间站任务
未来，Axiom Space 的目标是拥有并运营世界上第一个商业空间站。Axiom 空间站将在地球表面上方 250 英里的轨道上以超过每小时 17,000 英里的速度运行，将成为太空中的商业实验室和住宅基础设施，并将成为微重力实验、关键太空环境的材料测试以及私人和专业宇航员的家园。NASA 和 Axiom Space 已签署合同，将不早于 2022 年 1 月执行首次私人宇航员国际空间站任务。
“我们很高兴看到更多的人有机会通过首次私人宇航员空间站任务在太空中飞行，”美国宇航局总部负责人类探索和运营的副局长凯西说。“我们的商业机组人员计划以及我们的商业 LEO 开发计划的最初目标之一是，我们的供应商拥有 NASA 以外的客户，以发展 LEO 的商业经济。”
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名为 Axiom 1 （Ax-1） 的太空飞行将从佛罗里达州的 NASA 肯尼迪航天中心发射，然后前往国际空间站。对接后，Axiom 宇航员计划在轨道实验室中度过 8 天。NASA 和 Axiom 的任务规划者将与地面空间站机组人员和飞行控制员协调，协调私人宇航员的在轨活动。
Axiom 将从 NASA 购买任务服务，例如宇航员用品、向太空运送货物、存储和其他日常使用的在轨资源。NASA 将从 Axiom 购买运回能力，以将科学样本运回地球，这些样本在运输过程中必须保持低温。
Axiom 总裁兼首席执行官表示：“第一位访问国际空间站的私人宇航员是人类外星扩张的分水岭，我们很高兴能与 NASA 合作，让它成为现实。近地轨道上蓬勃发展的商业市场始于扩大对严肃的非传统用户的访问，这正是我们的私人宇航员任务的意义所在。”
美国宇航局已开放空间站用于商业活动，包括私人宇航员任务，作为其在近地轨道发展强大且有竞争力的经济计划的一部分。该机构实现这一目标的需求——例如研究太空环境对人类的影响、技术开发和飞行人员测试——将在国际空间站退役后继续进行。商业实体可以满足这些需求，提供目的地和运输能力。Ax-1 任务的发射是刺激对商业载人航天服务需求的重要一步，因此 NASA 可以成为近地轨道的众多客户之一。
对于 Ax-1 任务，Axiom 提议 López-Alegría、Larry、Mark Pathy 和 Eytan 作为主要机组人员。这些私人宇航员将接受 NASA 及其国际合作伙伴的审查，这是任何空间站机组人员的标准，并接受 NASA 的体检才能获准飞行。López-Alegría 将担任任务指挥官。
一旦拟议的机组人员经过审查和资格认证，这四名成员将与 NASA、国际合作伙伴以及与 Axiom 签订合同的公司一起接受飞行培训，该公司是前往空间站的发射供应商。培训师将使私人宇航员熟悉空间站和载人龙飞船的系统、程序和应急准备。根据目前的任务规划，训练计划于今年夏天开始。
近地轨道经济的发展和增长仍在继续。2020 年 1 月，NASA 选择 Axiom 提供至少一个宜居商业模块，以便在 2024 年底之前连接到国际空间站节点的前端口。最近，NASA 宣布，该机构正在就未来商业 LEO 目的地寻求业界的意见，这些目的地将为宇航员以及政府和私营部门的客户提供服务，例如宇航员培训、科学研究和高级系统开发。
20 多年来，NASA 一直支持美国继续在近地轨道上开展人类活动。该机构的目标是建立一个近地轨道市场，NASA 是其中的众多客户之一，而私营部门是主导市场。这一战略将以较低的成本提供政府所需的服务，使该机构能够专注于其前往月球和火星的 任务，同时继续使用近地轨道作为这些深空任务的训练和测试场。
05
科学家们认为，在未来，将有可能通过放风筝为火星任务提供能量
目前，正在探索火星表面的漫游车通常由太阳能供电。有些人依赖其他能源，但太阳能仍然是最常见的。但这种方法的挑战在于，太阳能电池板可能会被火星表面出现的大量灰尘覆盖，从而降低功率或可能导致它们提供的系统无法运行。
欧洲航天局的研究人员一直在研究未来在火星上为漫游车提供动力的一种新的潜在方法，包括放风筝。
代尔夫特理工大学的研究人员认为，放飞大型风筝将使机器人能够利用火星上的高风速，并提供足够的能量来维持宇航员的日常生活。在火星上生产和储存可再生能源是一项相当大的挑战。由于火星比地球离太阳更远，因此它只能获得我们在地球上获得的 43% 的阳光，这意味着太阳能发电的效率较低。
以飞船的载流能力，不可能将风力涡轮机和普通电池送上火星，因为它们太重了。研究人员提出了使用风筝产生能量的可能性，部分原因是火星上的风平均比地球上的风快。然而，火星上的大气密度较低。研究人员说，较高的风速和较低的密度是平衡的，但并不完全。这意味着风筝的表面积需要急剧增加。
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团队指出，目前在火星上运行的直升机的旋翼比地球上类似尺寸的无人机的旋翼大得多。风筝需要 50 平方米的表面积。它将通过电缆连接到地面上的设备，当风筝飞向火星天空时，它会拉动更多的电缆，使设备旋转以产生能量。
研究人员还设法准备了 70 平方米的太阳能电池板，将光转化为电能。科学家们相信，通过结合这两种方法，我们将能够提供足够的电力来维持火星基地，在夜间为宇航员提供动力，并储存能量以备不同季节使用。该小组认为，整个系统每年可以产生 127 兆瓦时的能源，足以为美国大约 5 户家庭供电。
06
毅力号火星车的机械臂开始了科学研究活动，在火星湖床上寻找生命迹象
美国宇航局（NASA）最新的火星车开始研究一个曾经有湖泊的古老火山口的表面，在过去的几周里，美国宇航局（NASA）的毅力号火星车一直忙于充当“机智号”火星直升机的通信基站，并记录该旋翼机的历史性飞行。但它也一直忙于将其科学仪器放在地面的岩石（ 陨石坑）上。
毅力号火星车的发现将帮助科学家确定那里的古老湖泊何时形成、何时干涸以及沉积物何时开始在很久以前在陨石坑中形成的三角洲中积累的时间线。了解这个时间线应该有助于确定岩石样本的年代，甚至这些样本可能保存了古代微生物的记录。
一台名为“漫游车机械臂末端”的相机拍摄了岩石的详细照片。一对构成漫游车“头部”的变焦相机也对地形进行了调查。一种称为激光的激光仪器扫描了一些岩石以检测它们的化学成分。这些仪器和其他仪器使科学家能够更多地了解 陨石坑，并找到他们可能想要更深入地研究的区域。
科学家们想要回答的一个重要问题是这些岩石是沉积岩（如砂岩）还是火成岩（由火山活动形成）。每种类型的岩石都讲述了不同的故事。一些沉积岩 – 由岩石和矿物碎片（如沙子、淤泥和粘土）在水存在下形成 – 更适合保存生物特征或过去生活的迹象。另一方面，火成岩是更精确的地质钟，使科学家能够创建区域如何形成的精确时间线。
一个复杂的因素是，毅力号周围的岩石随着时间的推移被风侵蚀，并被年轻的沙子和尘埃覆盖。在地球上，地质学家可能会跋涉到野外，打开岩石样本，以更好地了解它们的起源。但在火星上做到这一点非常困难
虽然毅力号没有岩石锤，但它有其他方法可以窥视数千年的尘埃。当科学家发现特别诱人的样本时，他们可以伸出漫游车的手臂，用研磨机将岩石表面磨平，露出其内部结构和成分。完成后，该团队使用名为 PIXL（X 射线岩石化学行星仪器）的手臂仪器（使用拉曼和发光技术扫描宜居环境中的有机物和化学物质）来收集更详细的化学和矿物学信息。
该团队最终可以使用漫游车臂上的钻头收集更好的样本。最好的样本将储存在特殊的试管中，并储存在样本库中，然后送回地球表面，以便最终返回地球。
“毅力号”在火星上任务的一个关键目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。该探测器将描述火星的地质和过去的气候特征，为人类探索这颗红色星球铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和再生石头（瓦砾和尘埃）的任务。
随后的 NASA 任务将与 ESA（欧洲航天局）合作，将航天器送往火星，从火星表面收集这些密封样本，并将其送回地球进行深入分析。
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位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院为 NASA 管理的 JPL 建造并管理了毅力号探测器的运行。
渠道 |
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发表于 2024-11-8 03:41:34
