Ljusföroreningar kan ge en missbedömning av en exoplanet

 

När forskare riktar ett teleskop mot en exoplanet kan ljuset som teleskopet tar emot förorenas av ljus från andra planeter i samma solsystem enligt en ny NASA-studie (vilket då ger fel data). Forskningen om detta fenomen publicerades i Astrophysical Journal Letters den 11 augusti 2022 där ett resonemang om hur man kan övervinna  förorenande av insamlad data diskuterades.

"Om du såg på jorden som finns bredvid Mars och Venus från en avlägsen utsiktspunkt i universum kanske du beroende på när du observerade dem se dem som ett och samma objekt", förklarar Dr. Prabal Saxena, forskare vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, vilket var den som ledde forskningen.

Saxena använde vårt eget solsystem som en analog för att förklara denna fotobombningseffekt. 

Fotobombning är oavsiktlig eller avsiktligt intrång av en person i förgrunden eller bakgrunden då ett fotografi tas. I vårt fall oavsiktligt intrång av ljus från en annan okänd exoplanet än den vi intresserar oss för min anm,).

"Till exempel, beroende på observationen, kan en exo-jord gömma sig i ljus från vad vi felaktigt tror är en enda stor exo-Venus (eller exo-jupiter) ", enligt Dr. Saxena. Jordens granne Venus anses i allmänhet vara fientlig för livsformer då Venus har en  yttemperatur som är tillräcklig för att smälta bly. 

Aliens som ser på oss långt därutifrån kan kanske se jorden i Venus sken missa att vi finns som  en  beboelig planet och istället anta att här är en stor livsfientlig Venus i stort format.

Astronomer använder teleskop för att analysera ljus från avlägsna världar för att samla in information som kan avslöja om de kan stödja liv. Ett ljusår, avståndet ljuset färdas på ett år är något över nio biljoner kilometer. Det finns cirka 30 stjärnor som liknar vår sol inom ungefär 30 ljusår från vårt solsystem.

Detta fotobombningsfenomen, där observationer av en planet är förorenat av ljus från andra planeter i ett system, härrörande från målplanetens "punktspridningsfunktion". PSF  blir en bild som skapats på grund av diffraktion av ljus (böjning eller spridning av ljusvågor runt en öppning) som kommer från en källa  större än källan för något mycket långt borta (som en exoplanet). Storleken på psf-värdet för ett objekt beror på storleken på teleskopets bländare (det ljusuppsamlande området) och våglängden vid vilken observationen tas. För världar runt en avlägsen stjärna kan en PSF ses på ett sådant sätt att två närliggande planeter eller en planet med en måne kan ses som ett enda objekt.

Om så är fallet kan de data som forskare samlar in vara snedvridna eller ha påverkats av vilken värld eller världar som fotobombade planeten i fråga vilket kan komplicera eller direkt förhindra upptäckt och bekräftelse av en exo-jord, en potentiell planet lik jorden bortom vårt solsystem.

Det finns flera strategier för att hantera fotobombningsproblemet. Dessa inkluderar att utveckla nya metoder för att bearbeta data som samlats in av teleskop för att mildra potentialen för att fotobombning kommer att förvränga resultatet av en studie. En annan metod skulle vara att studera system över tid för att undvika möjligheten att planeter ibland med nära banor skulle dyka upp i varandras PSF: er. Saxenas studie diskuterar också hur användning av observationer från flera teleskop eller en ökning av teleskopets storlek kan minska fotobombningseffekten.

Att upptäcka exoplaneter och avgöra om någon kan stödja liv är en del av NASA: s uppdrag av att utforska och förstå det okända. Forskningen finansierades av NASA under prisnummer 80GSFC21M0002 och finansierades också delvis av Goddard Sellers Exoplanet Environments Collaboration (SEEC).

Bild vikimedia. Bilderna, videorna och musiken på vikimedia distribueras på ESO:s offentliga webbplats, tillsammans med texterna till pressmeddelanden, tillkännagivanden, veckans bilder, blogginlägg och bildtexter, licensierade under en Creative Commons Attribution 4.0 International License, och kan på icke-exklusiv basis reproduceras utan avgift förutsatt att krediten är tydlig och synlig." så även denna bild ut i universum.

Data överfört till ljud för att lyssna på universum.

 

Sonifiering av data är en process för att konvertera data till ljud. Den har kraftfulla tillämpningar inom forskning, utbildning mm och gör det också möjligt för blinda och synskadade i samhället att förstå data.

Dess användning som ett verktyg inom vetenskapen är fortfarande i ett tidigt skede – men det är grupper inom astronomi som leder vägen.

I en artikel publicerad i Nature Astronomy diskuteras det aktuella tillståndet för datasonifiering inom astronomi och andra områden och här ges en översikt av över 100 ljudbaserade projekt och utforskning av dess framtida riktningar (tyvärr kunde jag inte få fram namn på vem som var huvudforskare eller artikelförfattare min anm. Inlägget utgår från www.phys,org) Men det ska gå att få fram härifrån,  https://www.nature.com/articles/s41550-022-01721-z

.

Snabba radioutbrott är millisekunders utbrott av radioemission som kan detekteras halvvägs över universum. Vi vet ännu inte vad som orsakar dem. Att upptäcka dem i flera våglängder är nyckeln till att förstå deras natur.

När man utforskar universum med teleskop finner man att här är sker katastrofala explosioner, supernovadöd av stjärnor, sammanslagningar av svarta hål och neutronstjärnor som skapar gravitationsvågor och snabba radioutbrott. I artikeln jag utgått från finns två videor där man kan höra följande ljudsonifieringar. Videos av detta slag ger exempel på hur sonifiering kan hjälpa forskare att urskilja svaga signaler i data.

Den ena videon ger sonifieringen av nio skurar från en upprepande snabb radio burst som heter FRB121102.  Den andra ger ljudet på sammanslagningen av två svarta hål. Här är videona.

Bild rawpixel.com En skenande stjärna, kallad CW Leo, plöjer sig genom rymdens djup och staplar upp interstellärt material. Originalbilden från NASA. Digitalt förbättrad av rawpixel.

Asteroiden Polyme har en egen måne.

 

Trojanska asteroider är asteroider som befinner sig före eller efter en planet i dennas bana samlade vid de stabila Lagrangepunkterna L4 och L5. Man känner idag till fem planeter som har trojaner: Mars, Jupiter, Uranus, Neptunus och jorden.  Saturnus månar Dione och Tethys har egna trojaner.

Trojanen  Polymele tillhör  Jupiters trojaner vars trojaner består av  två grupper av asteroider och de följer i Jupiters omloppsbana vid dess lagrangepunkter, L4 som ligger 60 grader före Jupiter i dess bana och L5 som ligger 60 grader efter Jupiter i dess bana. Bara i L4 beräknas det finnas 160000 objekt som är större än 1 km i diameter. De större asteroiderna är uppkallade efter personer i Iliaden. 

Den 27 mars 2022 upptäckte Lucys teamet att den minsta av Lucy uppdragets trojanska asteroidmål Polymele har en egen satellit (måne). Den dag detta upptäcktes förväntades Polymele passera framför en stjärna så att teamet kunde observera asteroiden då stjärnan blinka till då asteroiden kort blockerade dess ljus. Genom att ha spridit ut 26 team av professionella och amatörastronomer över synfältet från jordens alla hörn där ockultationen skulle vara synlig, planerade Lucy-teamet att mäta polymeles exakta plats, storlek och form med oöverträffad precision medan den passerade över ljuset från stjärnan bakom den. Dessa så kallade ockultationskampanjer är enormt framgångsrika tidigare och ger värdefull information men denna gång upptäcktes något oväntat. 14 team rapporterade att de observerade stjärnan blinka till när asteroiden passerade över dess sken. Men när vi analyserade data såg vi att två av observationerna inte såg ut som de andra, säger Marc Buie, vilken är Lucy occultation science leader vid Southwest Research Institute, med huvudkontor i San Antonio. "Dessa  två observatörer upptäckte ett objekt cirka 200 km från Polyme. Något som  tolkades som en satellit (måne) till Polymele."

Med hjälp av ockulationsdatan bedömde teamet att denna satellit har en storlek av ungefär  5 km i diameter och kretsar kring Polymele  vilken själv  är cirka 27 km längs sin bredaste axel. Det observerade avståndet mellan de två objekten var cirka 125200 km. Men utefter planet-namngivningskonvention kommer satelliten inte att få ett officiellt namn förrän teamet säkert kan bestämma dess omloppsbana.

 Då satelliten ligger för nära Polymele för att tydligt kunna ses av jordplacerade teleskop eller teleskop i omloppsbana runt jorden utan hjälp av en slumpmässigt placerad stjärnas ljus måste namngivningen vänta tills antingen teamet har tur med framtida observationer eller tills Lucy närmar sig asteroiden 2027. Vid tidpunkten för observationen var Polymele 770 miljoner km från jorden.

Asteroider har viktiga ledtrådar till solsystemets historia - kanske till och med livets ursprung  och att lösa dessa mysterier har hög prioritet för NASA. Lucy-teamet planering av Lucyfarkostens besök av en asteroid i huvudbältet och sex trojanska asteroider (en tidigare outforskad population av asteroider) är av stort intresse.

I januari 2021 använde teamet rymdteleskopet Hubble som då upptäckte att en av de trojanska asteroiderna, Eurybates har en egen måne. Nu är satelliten Lucy på planeringsväg för att besöka  asteroider på denna planerade 12-åriga resa.

Lucys huvudansvarig och baserad på Boulder Colorado en filial av Southwest Research Institute, med huvudkontor i San Antonio, Texas. NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, tillhandahåller övergripande uppdragshantering, systemteknik och säkerhet och uppdragsförsäkring. Lockheed Martin Space i Littleton, Colorado, byggde rymdfarkosten. Lucy är det 13: e uppdraget i NASA: s Discovery Program. NASA: s Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, hanterar Discovery Program för byråns Science Mission Directorate i Washington.

Bild vikipedia av ett Diagram som visar Jupitertrojanerna i grönt i förhållande till asteroidbältet mellan Mars och Jupiter som kallas  Hilda-asteroiderna. Trojanerna är fördelade på två grupper namnmässigt, ”det grekiska lägret” före och ”det trojanska lägret” efter Jupiter.

Snöfall under istäcket på månen Europa

 

Europa är Jupiters fjärde måne i storleksordning. Den är täckt av is. Under detta flera mil tjocka istäcke tror man det finns ett flytande hav av vatten. Jupiters starka magnetfält och den vulkaniska aktiviteten under Europas yta kan ge värme till havet och det gör att det eventuellt kan finnas primitiva livsformer här.

Under den tjocka globala isytans globala hav faller snö uppåt mot inverterade istoppar och nedsänkta raviner i undersidan av isen . Denna form av undervattenssnöfall är känt och förekommer under ishyllorna på jorden också. Ett skeende har betydelse för uppbyggnaden av isen både här på jorden och på månenEuropa.

Undervattenssnö är mycket renare än andra typer av snö då snöfallet sker under isen och inte påverkas av partiklar i en atmosfär . Det betyder att Europas istäcke kan vara mycket mindre salthaltigt än man tidigare trott utifrån antagandet att havet under isen är salt (dock vet man inte salthalten i havet). Det är viktig information att få för uppdragsforskare som förbereder NASA: s rymdfarkost Europa Clipper  som kommer att använda radar för att skanna under istäcke för att undersöka om Europas hav kan vara möjligt för eller innehålla livsformer. Den nya informationen att salthalten i havet kan vara låg eller ingen alls är viktig eftersom salt som fångats i isen kan påverka  hur djupt radarn kan att se ner genom isen. Att kunna förutsäga vad isen består av hjälper forskare att förstå den data som samlas in.

Den nya studien som utformades från University of Texas i Austin, varifrån även ledningen finns till utvecklingen av Europa Clippers isgenomträngande radarinstrument.  Studien publicerades i augustiutgåvan av tidskriften Astrobiology.

"När vi utforskar Europa är vi intresserade av salthalten och sammansättningen av havet då det är en av de saker som kommer att bestämma dess potentiella former av liv där kan finnas", säger studiens huvudförfattare Natalie Wolfenbarger, doktorandforskare vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) i UT Jackson School of Geosciences.

Månen Europa är en stenig värld under det globala havet. Den  är av ungefär samma storlek som vår måne (se bild ovan). Enligt tidigare forskning visar det sig att temperaturen, trycket och salthalten i Europas hav närmast isen liknar vad du skulle hitta under en ishylla på Antarktis. Med vetskap om detta undersöktes i den aktuella forskningen de två distinkta processer genom vilka vatten fryser under ishyllor: kongelationsis och frazilis. Kongelationsis växer till direkt under ishyllan. Frazilis bildas som isflingor i iskallt havsvatten som flyter uppåt som snöfall genom vattnet och lägger sig på ishyllans botten (isens nedre kant sett från månens yta).

Båda sätten ger is som är mindre salt än havsvatten på jorden. När man analyserade utifrån storleken på isen och åldern på Europas is fann Wolfenbarger att isen kan vara ännu mindre salt än man tidigare ansett. Enligt hennes beräkningar kan dessutom frazilis  innehålla endast en liten del av saltet i havsvattnet i övrigt  och vara mycket vanligt på Europa. Det kan betyda att Europas isskal kan ha mindre salyhalt än man tidigare ansett. Denna skillnad påverkar allt från dess styrka till hur värme rör sig genom den  krafter som kan driva en slags is-tektonik (rörelser i isen). 

"Studien öppnar en helt nya möjligheter att tänka på då det handlar om havsvärldar och hur de fungerar", säger Steve Vance, forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) vilken dock inte var inblandad i studien. "Det lägger grunden till hur vi bör förbereda Europa Clippers uppdrag  av att analysera av isen."

Enligt medförfattaren Donald Blankenship är forskningen en validering av att använda jorden som modell för att förstå månen Europas isvärld. Blankenship är senior forskare vid UTIG och huvudutredare för utformning Europa Clippers isgenomträngande radarinstrument.

Kan det finnas liv i månen Europas hav även om det består av enbart sötvatten (min anm)? Ja enkla former av liv kan det likväl finnas. Men i saltvatten kan det finnas mer avancerat liv och fler livsformer.

Bild vikipedia av Storleksjämförelse mellan månen Europa (längst ner till vänster), jordens måne (uppe till vänster) och jorden (fotomontage)

Vad kom först och varifrån och varför? Frågor som BigBang inte har svaret på.

 

I en ny forskning belyses ett oroande problem med begreppet och teorin om ett cykliskt universum. Teorin som innebär ett evigt alternerande av perioder av snabb expansion och sammandragning det så kallade "studsande universum".

Universummodeller som tyder på att kosmos inte har någon början, vilket eliminerar behovet av en oroande singularitet före den första perioden av snabb inflation av det vi kallar Big Bang som måste till men inte kan förklaras (singularitet) för att beskriva tidens och rummets början. 

Forskare vid University at Buffalo säger att i teorin om ett studsande universum har man försökt hantera problemet med entropi  måttet på oanvändbar energi i universum, som bara kan öka teorier vilka är problematiska då de har ett problem som har varit svårt att ta till sig då dessa  modeller av oändlig inflation och sammandragning likväl måste ha en första början.

"Människor föreslog studsande universum för att göra universum oändligt in i det förflutna men denna modell fungerar inte", säger fysikern Will Kinney vid University of Buffalo i ett uttalande. "I den här typen av modell, som tar itu med problemet med entropi och att universum har cykler, måste det likväl finnas en början."

Den i dag ledande teorin om universums ursprung är däremot den så kallade "kosmisk inflationteorin". Denna innebär att innan tiden fanns var all energi i kosmos i en singularitet - en oändlig dimensionslös punkt som inte kan beskrivas av fysikens lagar.

Denna punkt slutade med en period av snabb inflation i form av Big Bang där universum expanderade (en expansion som sedan dess ökat över tid)  och svalnade vilket möjliggjorde bildandet av materia - först väteatomer, sedan tyngre element och så småningom stjärnor och galaxer.

Problemet är att även om denna teori är bra på att beskriva universum när det åldras från bråkdelar av en sekund till den kosmiska strukturen vi ser idag, cirka 13,8 miljarder år senare, kan den inte beskriva förhållandena för singulariteten som fanns innan denna inflation började eller vad som startade det.

Denna fråga elimineras av ett studsande universum för om perioder av inflation och kollaps är oändliga, så fanns det ingen början och därmed inget behov av att förklara vad som föregick tid och rum. Detta skulle innebära att universum genomgår liknande inflation som antyds av den kosmiska inflationsmodellen, men sedan "dras samman" in i  sig själv i en "Big Crunch" sammandragning.

Varje ny inflationsperiod skulle därför börja från "vraket" av en tidigare expansionsperiod snarare än av en singularitet. Men Kinney anser att studsande universumteorin även den är problematisk att förklara fullt ut.

"Tyvärr har det varit känt i snart 100 år att dessa cykliska modeller inte fungerar eftersom oordning eller entropi byggs upp i universum över tid vilket innebär att varje cykel skiljer sig från den förra. Det blir inte riktigt cykliskt, säger UB-forskaren. "En ny cyklisk modell kommer runt detta problem med uppbyggnad av entropi genom att föreslå att universum expanderar en med varje cykel och späder ut entropin."(hur kan vi veta att inte allt återupprepar sig? Händelser människoliv att vi som lever nu en gång kommer att leva om våra liv i en ny cykel allt under återupprepning (min anm.)”.

Kinney säger att denna nya studsande universummodell försöker sträcka ut allt för att bli av med kosmiska strukturer som svarta hål och därmed återföra universum till sitt ursprungliga homogena tillstånd innan en ny studs börjar ( studsen innebär Big Crunch sedan BigBang åter och åter igen (min anm.) .

– Vi visade att när man löser entropiproblemet skapar man en situation där universum måste ha en början. Våra bevis visar i allmänhet att varje cyklisk modell som tar bort entropi genom expansion måste ha en början, säger han och tillägger att ett studsande universum kan överleva denna bedömning.

 Tanken att det fanns en tidpunkt innan vilket det inte fanns något, ingen tid, stör och man vill veta vad det fanns innan det enligt forskarna.

"Så vitt vi kan se, i modeller som adresserar entropi, måste det ha funnits en" början ". Det finns en punkt det inte finns något svar på frågan: 'Vad kom före det?'" säger Stein.

Detta innebär för närvarande att mysteriet om vad som fanns före universum och tiden själv kvarstår och kommer att diskuteras hett av kosmologer även framöver.

"Det finns många anledningar att vara nyfiken på det tidiga universum, men jag tror att min favorit är den naturliga mänskliga tendensen att vilja veta vad som kom tidigare", sa Stein. "Över kulturer och historier har människor berättat historier om skapelsen, om 'i början'. Vi vill alltid veta var eller vad vi kom ifrån."

Kinney och Steins resultat diskuteras i en artikel som publicerades i juniutgåvan av Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Min uppfattning är att Både BigBang och ett cykliskt universum enligt människans tänkande ska ha en början. Man söker en anledning till att något finns en följd av händelsekedja men även denna kedja måsta startat en gång men av vad , hur och varför.. Inte heller religion ger svaret för då måste någon början innan Gud funnits. Vi människor kan inte föreställa oss något utan en början, Början kan inte heller  förklara början vilken i sig enbart svarar på den början vi kan finna eller tänka oss men inte på vad som fanns eller skedde före början. Vi kan och kommer aldrig att förstå vad universum, rum och tid är fullt ut (min anm.). Svaret på verkligheten om den nu finns har inget svar och kan troligen inte ha ett svar.

Bild på en del av vår förunderliga verklighet från clickasnap.com

Varför sten skjuts ut från asteroiden Bennus yta är en gåta.

 

3 december 2018 då nådde den amerikanska rymdsonden OSIRIS-REx från NASA fram till asteroiden Bennu och la sig i omloppsbana runt denna. Den 21 oktober 2020 landade sonden på asteroiden och tog ett markprov. Under 2019 skickade sonden tillbaka bilder av ett geologiskt fenomen av ett nytt slag. Stenar flög ut från asteroiden Bennus yta. Svärmar av marmorflislika stenar. Ett nytt fenomen som ingen då kunde förklara.

 I en nyligen publicerad artikel i Nature Astronomy visar nu forskare de första bevisen på hur denna process går till i en meteorit som finns på ett museum. "Det är fascinerande att se något som upptäcktes under ett rymduppdrag på en asteroid miljontals mil från jorden och nu hitta fenomenet av samma geologiska process i museets meteoritsamling", säger Philipp Heck, Robert A. Pritzker Curator of Meteoritics vid Chicagos Field Museum och seniorförfattare till Nature Astronomy-artikeln.

Meteoriter är bitar av sten som faller till jorden från yttre rymden; de kan vara bitar av månar och planeter men vanligast är de avbrutna bitar av asteroider. Meteoriten Aguas Zarcas är uppkallad efter den Costa Ricanska staden där den föll 2019. Den kom till Field Museum som en donation från Terry och Gail Boudreaux.

Philiph Heck och dennes student, Xin Yang var de som förberedde meteoriten för en studie när de märkte något konstigt med den. 

" Vi försökte isolera mycket små mineral från meteoriten genom att frysa den med flytande kväve och tina upp den i varmt vatten för att bryta upp den", säger Yang, doktorand vid Field Museum och University of Chicago och studiens huvudförfattare.

"Det fungerar med de flesta meteoriter men den här var annorlunda - vi fann att några kompakta fragment av den  inte kunde brytas isär." säger Heck. Vanligast då man finner detta fenomen i en meteorit att något i den vägrar sönderdelas  med ovan metod brukar då vara att forskare bryter ut mineralet med verktyg. "Men Xin hade ett mycket öppet sinne, Jag tänker inte krossa dessa stenar till sand det här var intressant", sade Heck. Istället utarbetade forskarna en plan för att ta reda på vad dessa stenar var och varför de var så motståndskraftiga mot att sönderdelas.

" Vi gjorde CT-skanningar för att jämföra dem med de andra stenarna som utgjorde meteoriten", säger Heck. – Det som var slående är att de komponenter som vägrade sönderdelas från meteoriten var klämda samman, normalt skulle komponenter vara sfäriska men inte dessa vilka även hade samma orientering i meteoriten. De var alla deformerade i samma riktning från någon slags process." Något hade hänt med stenarna som inte hänt med resten av asteroidens komponenter i övrigt. Forskarna hade dock en aning från OSIRIS-REx-resultaten 2019 vad som skett historiskt.

Man utarbetade en hypotes med stöd av fysiska datamodeller. Denna hypotes utgick från att asteroiden genomgått en höghastighetskollision och slagområdet då blivit deformerat. Den deformerade stenen bröts så småningom itu på grund av de enorma temperaturskillnaderna  asteroiden upplever när den roterar i bana runt solen (se bild ovan på asteroiden Bennu som det handlar om i detta resonemang). Den sida som vetter mot solen är mer än +150 C varmare än den sida som vetter från solen. " Denna ständiga termiska cykling gör berget sprött och det bryts  till grus", säger Heck.

Resultatet blir att sten kastas ut från asteroidens yta. Vi vet ännu inte hur processen fungerar som matar ut stenarna, säger Heck, de kan lossna av en påverkan från andra rymdkollisioner eller så kan de bara frigöras av den termiska påfrestning som asteroiden genomgår. Men stenarna är störda, säger Heck, "och det behövs inte mycket för en effekt av detta slag sker utöver detta är flykthastigheten ut från asteroiden väldigt låg."

En ny studie av Bennu avslöjade även att dess yta är löst bunden och kan jämföras i densitet som popcorn i en hink. Stenar som skjuts ut från ytan går sedan in i en mycket långsam bana runt asteroiden och över tid faller de tillbaka ner på asteroidens yta ner  där det inte fanns någon deformation på ytan. Historiskt enligt Heck och Yang har asteroiden genomgått en ytterligare kollision efter den först som bildade  de löst blandade stenarna på ytan till en solid sten. – Den packade i princip ihop allt och det här fria gruset blev en sammanhållen sten, säger Heck. Men likväl i mycket låg densitet (min anm).

Samma påverkan kan ha lossnat en sten från Bennu och skickat ut i rymden som så småningom kanske just en bit från Bennu och fallit som Aguas Zarcas-meteoriten från vilken vi då kunde utarbeta hypotesen ovan på fenomenet OSIRIS-Rex upptäckte 2019.  

Aguas Zarcas är den första meteoriten vi hittat på Jorden  som visar tecken på detta beteende, men den är förmodligen inte den enda. Vi förväntar oss andra meteoriter av samma slag och vi hoppas det hittas fler, säger Heck.

Jag är däremot inte säker på att denna meteorit kommer just från Bennu (min anm.).

Bild på asteroiden Bennu från vikipedia.

Att framställa syre för framtidens astronauter

 

Ett potentiellt bättre sätt att framställa syre till astronauter i rymden med hjälp av magnetism har nu föreslagits av ett internationellt team av forskare och en kemist vid University of Warwick.

Slutsatsen från denna forskning som behandlar magnetisk fasseparation i mikrogravitation publicerades nyligen till Natures anknutna tidskrift NPJ Microgravity av forskare från University of Warwick i Storbritannien, University of Colorado Boulder och Freie Universität Berlin i Tyskland.

Att ansvara för att astronauter har syre att andas ombord på den internationella rymdstationen ISS och andra rymdfarkoster är en komplicerad och kostsam process. När människor planerar framtida uppdrag till månen eller Mars kommer bättre teknik att behövas än dagens.

Huvudförfattaren till studien Álvaro Romero-Calvo vilken nyligen avlagt en doktorsexamen vid University of Colorado Boulder, säger följande: "På den internationella rymdstationen genereras syre med hjälp av en elektrolytisk cell som delar upp vatten i väte och syre och skiljer ut dessa gaser ur vattnet för att använda syret att andas med. I en relativt ny analys av en forskare vid NASA drogs slutsatsen att samma arkitektur under en resa till Mars skulle innebära en betydande fraktmassa och tillförlitlighet av systemet för att det skulle vara meningsfullt att tänka sig som användning.

Dr Katharina Brinkert vid University of Warwick Institutionen för kemi och Center for Applied Space Technology and Microgravity (ZARM) i Tyskland säger följande: "Effektiv fasseparation i reducerade gravitationsmiljöer är ett hinder för framtida mänsklig rymdutforskning och ett problem känt sedan de första rymdfärderna på 1960-talet. Detta fenomen är en särskild utmaning för det livsuppehållande systemet ombord på rymdfarkoster och den internationella rymdstationen (ISS) eftersom syre för besättningen produceras i vattenelektrolys system och kräver separation med elektrod och flytande elektrolyt. Flytkraft är ett problem i tyngdlöshet.

Om man tänker sig ett glas kolsyrad läsk. På jorden innebär det att bubblorna av CO2 snabbt stiger upp i vätskan och avdunstar. Men i ett tyngdlöst tillstånd är dessa bubblor istället upphängda i vätskan.

NASA använder för närvarande centrifuger för att tvinga ut gaserna på ISS men centrifugerna är stora och kräver betydande massa, kraft och underhåll (vilket innebär att systemet är svårt att använda under en resa till Mars där service och vikt på farkost har betydelse). Teamet som forskar om andra metoder har genomfört experiment som visar att magneter i vissa fall kan uppnå samma resultat.

Även om diamagnetiska krafter är välkända och förstådda, har deras användning av ingenjörer i rymdapplikationer inte utforskats fullt ut eftersom tyngdkraften gör tekniken svår att demonstrera på jorden. 

På  Center for Applied Space Technology and Microgravity (ZARM) i Tyskland leder Brinkert  en pågående forskning finansierad av German Aerospace Center (DLR) ett team som gör framgångsrika experimentella tester vid en speciell dropptornsanläggning där man simulerar mikrogravitationsförhållanden.

Här har grupperna utvecklat ett förfarande för att få loss gasbubblor från elektrodytor i mikrogravitationsmiljöer som genereras under 9,2 sekunder vid Bremen Drop Tower. Studien om detta visar för första gången att gasbubblor kan "lockas till" och "avvisas från" en enkel neodymmagnet i mikrogravitation genom att nedsänka magneten i olika typer av vattenlösning.

Forskningen kan därför öppna nya vägar för forskare och ingenjörer som utvecklar nya syresystem såväl som annan rymdforskning och som involverar förändringar av vätska till gas.

Dr Brinkert sade: "Dessa effekter har enorma möjligheter i den fortsatta utvecklingen av fasseparationssystem såsom för långsiktiga rymduppdrag vilket tyder på att effektiv syre- och till exempel väteproduktion i vatten (foto-) elektrolyssystem kan uppnås även i en ”nästan” frånvaro av flytkraft."

Professor Hanspeter Schaub vid University of Colorado Boulder tillade: "Efter år av analytisk och beräkningsforskning gavs möjligheten att använda detta fantastiska dropptorn i Tyskland ett konkret bevis på att detta koncept kommer att fungera i tyngdlöshet."

Självfallet måste syretillförseln lösas så det inte sker syrebrist på framtida marsresor. Innan dess kan ingen människa resa till Mars (min anm.). En syreproduktion som inte innebär stora tunga instrument och även tillförlitligheten måste finnas.

Bild vikipedia på rymdstationen ISS i september 2009 fotograferad av STS-128. STS-128 var namnet på en rymdfärd i USA:s rymdfärjeprogram med rymdfärjan Discovery.