Semua ruang antara bintang dan antara planet dipenuhi dengan sinaran kosmik. Ini adalah hasil sinaran dari bintang, cakera penambahan lubang hitam, bintang neutron dan pulsar, letupan supernova … Hampir semua bencana di Alam Semesta adalah penyebab pelepasan radiasi. Sinaran adalah masalah bagi angkasawan dan elektronik, tetapi bagi para saintis adalah hadiah untuk mempelajari banyak perincian mengenai ruang angkasa. Kami meneruskan kajian mengenai instrumen saintifik yang digunakan untuk mengkaji sistem suria.
Sebelumnya kita belajar bagaimana planet dipelajari dengan kaedah optik.
Spektroskopi gamma
Pada asasnya julat gamma juga optik, sejak sinar gamma adalah foton bertenaga tinggi. Tetapi spektroskopi gamma dalam kajian sains planet bukan sinar yang dipancarkan dari bintang dan lubang hitam, tetapi sinar yang menerangi planet dan badan kosmik bukan atmosfera atau atmosfera lain yang lemah.
Planet dan asteroid mula memancarkan gamma apabila dihujani dengan zarah-zarah yang lebih besar: proton bertenaga tinggi, sinar alpha-beta dan neutron. Zarah-zarah bermuatan melanda permukaan tanah dan ia mula memancarkan gamut. Dan, yang khas, setiap unsur kimia mengeluarkan dalam julatnya sendiri. Maksudnya, kita hanya perlu memegang spektrometer gamma di atas permukaan untuk memahami apa yang terdiri dari itu. Oleh itu, kita hanya akan memahami komposisi kimia, bukan geologi, tetapi melengkapkannya dengan maklumat, misalnya, dari spektrometer inframerah, dan dari kamera dari jarak yang dapat dilihat, kita dapat memperoleh gambaran yang lebih visual.
Video promosi:
Oleh itu, dengan menggunakan spektrometri gamma, para saintis belajar mengenai kepekatan bijih torium, besi dan titanium yang relatif tinggi di bulan.
Dengan bantuan alat seperti itu di Mars Odyssey, mungkin terdapat dua wilayah di Marikh dengan kandungan thorium dan, mungkin, bijih uranium yang tinggi. Sangat mungkin bahawa proses di sana pernah berlaku seperti di Afrika, dengan pembentukan reaktor nuklear semula jadi. Benar, yang lain, berdasarkan data yang sama, membicarakan perang termonuklear … Dengan cara lain, ini adalah penemuan yang menggembirakan, kerana ini bermaksud bahawa loji tenaga nuklear peneroka Mars masa depan dapat mengusahakan bahan mentah tempatan.
Pengesan Neutron
Neutron kosmik, tidak seperti zarah alfa dan beta, tidak diserap sepenuhnya oleh tanah. Sebilangan neutron dipantulkan dari permukaan badan berbatu, sementara mereka berjaya tenggelam ke dalam tanah sekitar setengah meter. Neutron yang kembali dari permukaan, pada umumnya, sudah bergerak jauh lebih lambat, kelajuan dan tenaga mereka bergantung pada apa yang mereka lalui di dalam tanah. Lebih tepat lagi, hanya satu parameter yang diukur dengan bantuannya - kandungan hidrogen.
Hidrogen, kerana ringannya atom, secara perlahan melambatkan neutron dalam perlanggaran elastik, dan kecekapan ini secara langsung bergantung kepada kepekatannya. Pada masa yang sama, dalam bentuk bebas, hidrogen tidak akan tinggal di dalam tanah, terutama di mana tekanan atmosfera cenderung menjadi sifar. Untuk menyimpan hidrogen di dalam tanah, ia mesti terikat pada tahap kimia, dan air tetap menjadi ubat terbaik. Oleh itu, terbang di atas permukaan dan mengumpulkan data mengenai kecepatan neutron "lepas landas", seseorang dapat menentukan anggaran kandungan air di dalam tanah. Sudah tentu, semakin rendah penerbangan kita, semakin tepat data. Satelit masih memberikan kesalahan tambah atau tolak seratus kilometer.
Dengan bantuan instrumen LEND dan HEND Rusia, data mengenai pengedaran hidrogen / air di permukaan permukaan dekat Bulan dan Marikh diperoleh.
Dan jika data Martian telah disahkan dua kali, maka data bulan masih menunggu pengesahannya. Di Mars, pendarat Phoenix mendarat di wilayah circumpolar, dan di mana HEND menjanjikan hingga 70% air di tanah, lapisan ais air dijumpai tepat di bawah debu. Dan di Gale Crater, di mana Curiosity rover beroperasi, HEND menjanjikan 5%, kandungan air di tanah berkisar antara 3% hingga 5%, dan hanya jarang terdapat enam persen "oase".
Setelah berjaya seperti HEND, saudaranya DAN "duduk" secara langsung di atas jalan, dan sekarang dia mengumpulkan data bukan dari ketinggian 300 km, sebagai pendahulunya, tetapi 0,5 m. Benar, kedalaman suara masih tidak melebihi 1 meter, tetapi resolusi spasial telah meningkat dari berpuluh kilometer hingga sentimeter.
Namun, di sebalik kejayaan pengesan neutron, tidak ada keyakinan akhir terhadapnya. Gletser di Bulan masih menunggu penemu mereka, dan agensi ruang angkasa, serta syarikat swasta, semakin memperhatikan tiang Bulan. Walaupun kepekatan kelembapan di sana, menurut satelit, tidak lebih dari 4%.
Radar
Bunyi planet-planet di rangkaian radio mula dilakukan dari Bumi. Banyak maklumat diberikan oleh teleskop radio Arecibo, berdiameter 300 meter. Contohnya, pada tahun 80-an, dia menemui di kutub Merkuri yang panas, pantulan aneh yang dapat diberikan oleh ais air. Para saintis untuk masa yang lama tidak percaya bahawa glasier boleh wujud di planet yang paling dekat dengan Matahari. Saya harus menunggu hasil pemeriksaan Messenger, yang, dengan menggunakan detektor neutron dan laser, dapat mengesahkan adanya ais.
Arecibo menunjukkan gambar yang mengagumkan semasa supermoon 2013. Di Bulan, dia dapat melihat akibat dari aliran lava bencana dan "banjir" dengan pertolongannya.
Sekiranya gambar-gambar ini digabungkan dengan peta taburan mineral yang diperoleh dari spektrometer orbit, adalah mungkin untuk menyusun peta geologi terperinci kawasan itu, dan mungkin untuk menyusun semula evolusi permukaan. Walaupun peliknya sehingga kini satelit dengan radar yang kuat belum dihantar ke bulan.
Tetapi tiga satelit radar terbang ke Venus. Tidak ada cara lain untuk mengkaji permukaan dari orbit planet ini. Venera-15 dan -16 memetakan Kutub Utara pada tahun 1980-an, dan kemudian, pada tahun 1990-an, Magellan membuat peta lengkap.
Kini Cassini sibuk dengan perniagaan serupa di orbit Saturnus. Di sini radar digunakan untuk menembusi suasana Titan yang padat. Dalam banyak penerbangan, stesen angkasa secara beransur-ansur membuka tabir abadi dan mengungkapkan kepada sains tentang dunia yang benar-benar menakjubkan ini, dalam beberapa cara yang sangat mirip dengan duniawi, tetapi dalam beberapa cara yang sangat berbeza.
Beberapa tinjauan radar memungkinkan bukan sahaja pemetaan, tetapi juga memerhatikan proses dinamik. Oleh itu, pulau yang muncul secara misterius dan kemudian hilang itu dianggap sebagai tanda perubahan musim yang berterusan. Mungkin itu adalah gunung es yang menabrak lautan metana.
Panjang gelombang lain dan reka bentuk radar yang berbeza membolehkan anda pergi lebih dalam. Di orbit Marikh, ada dua kapal angkasa yang dilengkapi dengan "echo sounder" yang menembusi kerak bumi sejauh 1-3 kilometer.
Kajian kapal angkasa Eropah Mars Express memungkinkan untuk memperoleh maklumat mengenai kekuatan dan struktur ais kutub, membezakan ais karbon dioksida dari es air, dan menganggarkan rizab air.
Pengimbasannya juga mendedahkan kawah asteroid kuno, dikuburkan oleh beratus-ratus meter lava gunung berapi dan endapan sedimen dari laut Martian, di hemisfera utara planet ini. Para saintis telah berulang kali memperhatikan perbezaan yang nyata dalam jumlah kawah meteorit di hemisfera selatan dan utara Mars, dan Mars Express telah menyelesaikan misteri tersebut. Sekiranya ada yang masih mempunyai harapan untuk orang-orang Martian terkubur dari kekosongan, kekeringan dan es ke sub-Martian Zion, maka saya mempunyai berita buruk bagi mereka …
Kapal angkasa New Horizons juga memiliki instrumen untuk penyelidikan radar, tetapi ukuran antena lebih rendah daripada banyak rakan sekerja antarplanet, jadi penyelidikan akan menumpukan perhatian untuk mencari dan mempelajari atmosfera.
Saya menantikan hasil imbasan radar inti komet 67P / Churyumov-Gerasimenko, yang dilakukan oleh kapal angkasa Rosetta dan Philae untuk pasangan.
Radar bahkan dibawa ke bulan. Orang Cina "Jade Hare" hanya dapat berjalan sejauh seratus meter, tetapi di atasnya dia berjaya mendapatkan profil paling menarik dari permukaan bulan, hingga kedalaman sekitar empat ratus meter. Pada masa akan datang, maklumat tersebut akan sangat penting untuk pembinaan stesen, pangkalan atau penempatan bulan.
Spektroskopi proton Alpha
Mengenai kajian badan angkasa oleh pendarat, praktiknya mustahil dilakukan tanpa menyentuh momen spektroskopi pendarfluor sinar-X proton.
Peranti jenis APXS (Spectrometer X-Ray Partikel Alpha) dipasang di semua rover Mars NASA. APXS tersedia di landasan Philae di inti komet 67P / Churyumov-Gerasimenko. Terdapat alat serupa (RIFMA) di rover lunar Soviet.
Prinsip pengoperasian kaedah menyerupai spektroskopi gamma, dengan pengecualian bahawa sensor mempunyai sumber zarah bermuatan sendiri (semacam isotop radioaktif), terutamanya sinar alfa. Sampel yang dikaji disinari dengan radiasi dan ia mula bersinar dalam jarak sinar-X.
Lebih-lebih lagi, setiap unsur kimia bersinar dengan caranya sendiri, yang memungkinkan untuk memperoleh spektrum komposisi unsur.
Ini jauh dari gambaran keseluruhan peralatan untuk meneroka sistem suria. Sebagai peraturan, instrumen astrofizik juga dipasang pada kenderaan antarplanet untuk mendaftarkan zarah-zarah bertenaga, radiasi antarplanet, plasma dan debu. Penerbangan antara planet juga membolehkan anda mempelajari angkasa lepas, hubungan Matahari, planet, dan medium antarbintang, tetapi itu kisah lain.
