NASA förslag på landningsplats på månen

 

PÅ NASA förbereder man sig för fullt med att skicka astronauter till månen under Artemisprogrammets Artemis 3 under 2025. Nu har man identifierat 13 kandidatlandningsregioner nära månens sydpol där landning kan ske. Varje region innehåller flera potentiella landningsplatser för Artemis III, som kommer att vara det första av Artemis-uppdragen som tar en besättning till månytan, inklusive den första kvinnan till månen. 

I dagarna har Artemis 1 sänts upp  med syftet är att testa SLS (Space Launch System) namnet på raketen som skjuts upp SLS är det ordinarie namnet på raketen  och Orion namnet på den nya rymdfärjan inför kommande bemannade expeditioner. 

Att välja ut dessa regioner för landning innebär att vi är ett stort steg närmare för att återvända med människor till månen för första gången sedan Apolloprogrammet för mer än 50 år sedan, säger Mark Kirasich, biträdande associerad administratör för Artemis Campaign Development Division vid NASA:s huvudkontor i Washington. "När vi nu gör det kommer det att bli olikt alla tidigare uppdrag då astronauter under apolloprogrammet vågat sig in i okända områden som  inte tidigare utforskats av människor och lägga en grund för framtida långsiktiga vistelser."

NASA har identifierat följande kandidatregioner för en Artemis III-månlandning:

Faustini Fälg A

Topp nära Shackleton

Anslutande ås

Anslutande åsförlängning

de Gerlache Rim 1

de Gerlache Rim 2

de Gerlache-Kocher-massivet

Haworth

Malapert-massivet

Leibnitz Beta-platå

Nobile Rim 1

Nobile Rim 2

Amundsen Rim

Platserna kan ses i korta filmsnuttar i denna länk 

Var och en av dessa regioner ligger inom sex graders latitud från månens sydpol och innehåller tillsammans olika geologiska egenskaper. Tillsammans erbjuder regionerna landningsalternativ för Artemis III. Specifika landningsplatser är tätt kopplade till tidpunkten för lanseringsfönstret, så flera regioner säkerställer en flexibilitet för  färden under hela året (2025). Månen och Jorden bör ligga i en vinkel vid start som sparar bränsle, riktning och längd på resan (min anm.).  

För att välja regionerna bedömde ett byråövergripande team av forskare och ingenjörer området nära månens sydpol med hjälp av data från NASA: s Lunar Reconnaissance Orbiter och årtionden av publikationer och insamlade vetenskapliga resultat av månen. Förutom att överväga tillgänglighet för lanseringsfönster (rätt läge för jorden-månen för en uppsändning av en besättning för kortast möjliga färd) utvärderade teamet regioner baserat på att ge en säker landning i förhållande till terränglutning, enkel kommunikation med jorden och ljusförhållanden. För att bestämma tillgängligheten övervägde teamet även kombinerade funktioner hos Space Launch System-raketen, Orion-rymdfarkosten och det SpaceX-tillhandahållna Starship landningssystem till det system som ska landa människor säkrast möjligt på månen. 

Alla regioner som beaktas som landningsplats är vetenskapligt betydelsefulla på grund av dess närhet till månens sydpol ett område som innehåller permanent skuggade regioner rikt på resurser och en terräng som inte utforskats tidigare av människor.

"Flera av de föreslagna platserna inom regionerna finns bland några av de äldsta delarna av månen och tillsammans med de permanent skuggade regionerna ger de möjlighet att lära  mer om månens historia från tidigare outforskat månmaterial", säger Sarah Noble, Artemis månvetenskapsledare vid NASA: s Planetary Science Division.

Bild flickr.com på de landningsplatsalternativen på månen

Det Saknas kolmonoxid i protoplanetära skivor.

 

Protoplanetära skivor finns runt en ny stjärna och här bildas planeter vilket gör dem till ett intressant studiemål för forskare. Astronomer har observerat att det finns  kolmonoxid i protoplanetära skivor. Föreningen är extremt ljusstark och extremt vanlig i dessa som består av damm och gas. 

Men under det senaste decenniet har man upptäckt att något inte stämt då det gäller kolmonoxidhalten som bör finnas här. En stor del av den kolmonoxid som enligt fysikens lagar ska finnas här saknas i alla observationer av de skivor man hittills observerat.

Men nyligen har dock en lösning på mysteriet uppstått genom ett tvärvetenskapligt samarbete vid UC Santa Cruz under ledning av Diana Powell vilken nyligen tog sin doktorsexamen i astrofysik vid UCSC 2021 och nu är NASA Hubble Fellow vid Center for Astrophysics | Harvard och Smithsonian.

I samarbete med Ruth Murray-Clay, Gunderson-professor i teoretisk astrofysik vid UCSC, och Xi Zhang docent i Earth and planetary sciences, utvecklade Powell en ny modell som indikerar att kolmonoxiden likväl finns där i den mängd som den bör finnas. Men den är dold i isformationer i de protoplanetära skivorna. Denna Modellösning på problemet validerades genom observationer av ALMA:s radioobservatorium. Forskarlaget har därefter rapporterat sina resultat i en artikel publicerad den 22 augusti i Nature Astronomy.

Detta kan och bör vara lösningen på ett av de största olösta problemen vi sett i protoplanetära skivor", säger Powell. "Beroende på vilket nytt solsystem som observerats är kolmonoxiden  tre till 100 gånger mindre i dessa skivor än det borde vara. Ett kolmonoxidfel kan få stora konsekvenser för astrokemin. Men nu verkar fallet löst då den försvunna kolmonoxiden hittats.

"Kolmonoxiden används i huvudsak till att spåra allt vi vet om skivorna - som massa, dess sammansättning och temperatur", förklarade Powell. "Det kan innebära att många av våra tidigare resultat av protoplanetära skivor har varit partiska och osäkra eftersom vi inte förstått dem tillräckligt bra."

Som doktorand vid UCSC studerade Powell planetbildning i protoplanetära skivor tillsammans med Murray-Clay och i ett separat projekt med Zhang studerade hon molnfysik i planetatmosfärer. Arbetet inom dessa två områden inspirerade henne att tillämpa en modelleringsmetod som används i molnfysik för att förstå bildandet av ispartiklar i protoplanetära skivor.

"Is är mycket viktiga byggstenar av planeter", förklarade Zhang.

Powell gjorde ändringar i en astrofysisk modell som används för att studera moln på exoplaneter.

"Det som verkligen är speciellt med den här modellen är att den visar detaljerad fysik för hur is bildas på partiklar", sa hon. – Alltså hur isen kärnas upp på små partiklar och sedan hur den kondenserar. Modellen spårar noggrant var isen finns vilken partikel isen finns på, hur stora partiklarna är, hur små de är och hur de rör sig.

Powell tillämpade denna anpassade modell på protoplanetära  skivor i hopp om att skapa en djupgående förståelse av hur kolmonoxid utvecklas över tid i protoplanetära skivor. För att testa modellens validitet jämförde Powell sedan dess utdata med  ALMA-observationer av kolmonoxid i fyra välstuderade skivor som har namnen TW Hya, HD 163296, DM Tau och IM Lup.

Den nya modellen radade upp sig med var och en av observationerna och visade att de fyra skivorna faktiskt inte alls saknade kolmonoxid. Det man saknat av den upptäcktes nu  dolt i is något som för närvarande inte kan upptäckas med ett optiskt teleskop.

Murray-Clay säger att de nya resultaten är ett inspirerande exempel på det tvärvetenskapliga tillvägagångssättet som främjas av UCSC: s Astrobiology Initiative. "Detta var kulmen då Diana förde in insikter från molnfysiken tillsammans med vårt arbete med protoplanetära skivor och det resulterade i detta vackra och oväntade resultat", sa hon.

"För mig var det en överraskning att den mycket småskaliga mikrofysiken hos dessa ispartiklar har en så storskalig inverkan att dess effekt kan detekteras ljusår bort i observationer av protoplanetära skivor", tillade Zhang.

Radioobservationer från ALMA observatoriet tillåter astronomer att se kolmonoxid i rymden i dess gasfas men is är mycket svårare att upptäcka med nuvarande teknik särskilt då stora isformationer, säger Powell.

Bild vikipedia. En konstnärs bild av en protoplanetär skiva.

2007 sprängde Kometen 17/P Holmes ut material av en mängd ingen kunde förklara då.

 

Holmes komet eller som den även kallas 17P/Holmes är en periodiskt återkommande komet i solsystemet med en omloppsbana runt solen på 7,35 år. Senast passage i vår närhet var 19 februari 2021.

Men 2007 var det annorlunda. Då hade denna komet ett i storlek så stort utbrott att ett liknande förr aldrig setts från någon annan komet, säger Markku Nissinen till Space.com, finsk amatörastronom som observerade utbrottet 2007 och har studerat Komet 17P/Holmes sedan dess. – 17P/Holmes är en komet i Jupiterfamiljen och sådana finns det hundratals av men ingen har setts ha haft ett utbrott som denna."

Jupiterfamiljens kometer kretsar kring solen i elliptiska banor med de längsta punkterna mellan Mars och Jupiters banor och närmaste punkt nära solen. De slutför vanligtvis en bana på cirka 20 år och lyser upp varje gång då de värms upp när de närmar sig solen. På grund av dessa frekventa besök i det centrala solsystemet blir Jupiterfamiljens kometer gradvis svagare och svagare när den ofta påhälsade varma miljön i solens närhet utarmar de flyktiga materialen som är anledningen till dess kometsvansar.

Men 17P/Holmes följer inte detta mönster, vilket, säger Nissinen, antyder att kometen kan ha en annan kemisk sammansättning än de andra av Jupiter-familjens kometer som vi känner till.

- Det är möjligt att den här kometen bildades på en annan plats i solnebulosan, säger Nissinen.

Maria Gritsevitj, planetforskare vid Helsingfors universitet i Finland, medförfattare till flera studier om kometen 17P/Holmes har tillsammans med Nissinen sagt att kometen märkligt nog inte producerar dessa utbrott vid varje besök i centrum av solsystemet.

Utbrotten sker när de sker då kometen passerar en kort bit från solen, så de verkar vara relaterade till värme, men de är inte periodiska" sa Gritsevich. De är ganska slumpmässiga. Hon tillägger "Skräp från det mest spektakulära kometutbrottet (2007) någonsin är synligt från jorden den här månaden och som mest efter 22 aug och då hoppas astronomer att observationer kan kasta lite ljus över den förbryllande händelsen som lyste upp himlen 2007.

2007 var inte första gången denna komet som har en diameter av 2,1 mil hade ett utbrott. Ett liknande utbrott skedde 1892 året då kometen för första gången upptäcktes.

Skräp från utbrottet 2007 skapade en koma av gas, damm och is bredare än solen och detta skräp som ännu finns kvar kretsar fortfarande i centrum av solsystemet och korsar regelbundet jordens bana. Det kan bli synligt under slutet av augusti i amatörteleskop och ett team av forskare från Finland uppmuntrar skywatchers att leta efter det eftersom observationer kan hjälpa till att förklara vad som är så unikt med 17P / Holmes. Det hoppas även att tid kan ges för observation av James Webb Space Telescope vilket kunde avslöja mysterierna hos 17P/Holmes genom mätningar av absorptionsspektrat av kometens damm vilket skulle kunna avslöja dess kemiska sammansättning i detalj.

Den kemiska sammansättningen av dammet bör kunna lösa gåtan med utsläppet. Troligen har tid, material och värme med de oregelbundna utsläppen att göra (min anm.).

Bild vikipedia på Kometen 17/P Holmes.

Den hittills längsta och starkaste jetstrålen som upptäckts från ett svart hål.

Astronomer vid Western Sydney University har upptäckt en av de kraftigaste strålarna från ett svart hål.

Strålen sträcker sig mer än en miljon ljusår ut från hålet med en enorm energi i nästan ljusets hastighet,. Det svarta hål där fenomenet sker finns i galaxen NGC2663, som finns 93 miljoner ljusår bort från oss.

När vi ser på denna galax med ett ordinärt teleskop ser vi den välbekanta ovala formen av en elliptisk galax innehållande ungefär tio gånger fler stjärnor än Vintergatan (se bild ovan).

NGC2663 observerades med CSIRO:s Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) i västra Australien – ett nätverk av 36 länkade radioteleskopdiskar som tillsammans bildar ett enda superteleskop. 

Radiovågorna avslöjade en stråle av materia från galaxens centrum och där ett svart hål. Detta kraftfulla flöde av material sträcker sig cirka 50 gånger längre bort än galaxen i sig om våra ögon kunde se den på natthimlen skulle det vara större än månen sett från Jorden.

Astronomer har upptäckt jetstrålar av detta slag tidigare men dennas enorma storlek (mer än en miljon ljusår över i diameter) och den relativa närheten till NGC2663 gör den till en av de kraftigaste jetstrålarna vi känner till på himlen.

Forskningen av fenomenet skedde under ledning av doktorand Velibor Velović vid Western Sydney University och studien har godkänts för publicering i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Denna jetstrålningsprocess är analog med en effekt som ses i jetmotorer från flygplan. När avgasplymen spränger genom atmosfären skjuts den ut på sidorna av omgivningstrycket. Det får strålen att expandera, dra ihop sig och pulsera där den färdas.

Som bilden visar (se länken här) ser vi ljuspunkter i strålen, kända som "chockdiamanter" på grund av formen. När flödet komprimeras lyser de starkare. 

Först med upptäckten i NGC2663 har vi sett en effekt i så enorm skala som denna.

Detta säger oss att det finns tillräckligt med materia i det intergalaktiska utrymmet runt NGC2663 för att det ska trycka mot jetstrålens sidor vilket i sin tur värmer och pressar strålen.

Det blir en återkopplingsslinga: intergalaktiskt materia matas in i en galax, galaxens svarta hål producerar en jetstråle av det inkommande materialet och skickar iväg denna ut i kosmos..

Dessa jetstrålar påverkar hur gas bildas till galaxer.

Bild på galaxen NGC2663 från Wikii2 som ingår i vikipedia.  

 

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.