Χίος, Τρίτη 19 Νοεμβρίου

Ο Κριμιζής, η NASA και τα πρώτα ευρήματα του Voyager

Δευ, 04/11/2019 - 19:10

Το σκάφος Voyager 2 (Ταξιδευτής) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) έχει γίνει πλέον το δεύτερο ανθρώπινο κατασκεύασμα που ταξιδεύει στην αχανή περιοχή του γαλαξία ανάμεσα στα άστρα, στο μεσοαστρικό διάστημα, όπως επιβεβαίωσαν οι επιστήμονες. Είχε προηγηθεί το Voyager 1, που είχε «δραπετεύσει» από την ηλιακή επικράτεια στις 25 Αυγούστου 2012.

Η έξοδος του Voyager 2 στο διαστρικό ή μεσοαστρικό χώρο εκτιμάται ότι είχε συμβεί στις 5 Νοεμβρίου 2018. Τώρα οι επιστήμονες -μεταξύ των οποίων και ο Σταμάτης Κριμιζής και ο συνεργάτης του στην Ακαδημία Αθηνών Κωνσταντίνος Διαλυνάς- όχι μόνο επιβεβαίωσαν το ιστορικό γεγονός, αλλά και έδωσαν στη δημοσιότητα τα πρώτα στοιχεία που έστειλε το σκάφος, καθώς διήλθε την ηλιόπαυση, το εξωτερικό όριο όπου σταματούν τα φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού «ανέμου», ο οποίος «φυσάει» με πολύ μεγάλη ταχύτητα έως εκεί πού φθάνουν τα σύνορα της λεγόμενης ηλιόσφαιρας (η βαρυτική επίδραση του Ήλιου εκτείνεται αρκετά πέρα από την ηλιόπαυση, έως τουλάχιστον το Νέφος Όορτ).

Τα δύο δίδυμα σκάφη είχαν εκτοξευθεί το 1977 σε διάστημα λίγων εβδομάδων το ένα από το άλλο, ακολουθώντας διαφορετικές τροχιές, γι' αυτό αν και το «Βόγιατζερ 2» είχε ελαφρώς προηγηθεί, βγήκε με καθυστέρηση από το ηλιακό μας σύστημα. Μια βλάβη στον ανιχνευτή πλάσματος του «Βόγιατζερ 1» το 1980 είχε ως συνέπεια να μην καταστεί δυνατό να συλλεχθούν άμεσα ακριβή δεδομένα κατά τη μετάβαση στο μεσοαστρικό διάστημα. Κάτι ευτυχώς που δεν συνέβη στην περίπτωση του «Βόγιατζερ 2», από το οποίο πλέον υπάρχουν τα πρώτα στοιχεία στα χέρια των επιστημόνων για τη διάσχιση της ηλιόπαυσης.

Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ομοιότητες αλλά και διαφορές με όσα στοιχεία είχε στείλει το «Βόγιατζερ 1», μερικές από τις οποίες ίσως οφείλονται στη μεταβαλλόμενη δραστηριότητα του Ήλιου, ενώ άλλες πιθανώς σχετίζονται με τις διαφορετικές τροχιές των δύο σκαφών. Μεταξύ άλλων, τα νέα στοιχεία δείχνουν μια πιο λεπτή και ομαλή συνοριακή περιοχή της ηλιόσφαιρας, με ένα ισχυρότερο μεσοαστρικό μαγνητικό πεδίο πέραν από αυτήν. 

Οι ερευνητές από τις ΗΠΑ, την Ελλάδα, την Ελβετία και την Αργεντινή, έκαναν πέντε σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας "Nature Astronomy". Επικεφαλής της μίας από τις πέντε μελέτες του Voyager 2 είναι ο ακαδημαϊκός καθηγητής Σταμάτης Κριμιζής, επικεφαλής του Γραφείου Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών και εδώ και πολλά χρόνια συνεργάτης του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς των ΗΠΑ, ενώ συμμετέχει και ο Κωνσταντίνος Διαλυνάς, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο ίδιο Γραφείο.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν μια χαρακτηριστική αύξηση στην πυκνότητα του πλάσματος, κάτι που επιβεβαιώνει ότι το «Βόγιατζερ 2» βγήκε από το καυτό και χαμηλότερης πυκνότητας πλάσμα του ηλιακού ανέμου και εισήλθε στο ψυχρό και μεγαλύτερης πυκνότητας πλάσμα του μεσοαστρικού/γαλαξιακού χώρου.

Τα δύο είδη πλάσματος -το ηλιακό και το μεσοαστρικό- έχουν διαφορετικές συνθέσεις, πυκνότητες, θερμοκρασίες και μαγνητικά πεδία διαφορετικής προέλευσης, συνεπώς δεν αλληλεπιδρούν ελεύθερα, αλλά διαχωρίζονται από ένα σύνορο. Όπως έγινε αντιληπτό, δεν ισχύει η επικρατούσα έως τώρα θεωρία ότι υπάρχει μια σταδιακή μετάβαση από την ηλιακή επικράτεια στο μεσοαστρικό διάστημα, καθώς φαίνεται ότι υπάρχει ένα διακριτό σύνορο στην άκρη της ηλιόσφαιρας, τη σχήματος φυσαλίδας περιοχή όπου φθάνει ο ηλιακός άνεμος των σωματιδίων.

Σύμφωνα με μια από τις πέντε μελέτες, η μετάβαση μέσω της ηλιόπαυσης έγινε σε λιγότερο από μια μέρα, ενώ μια άλλη μελέτη βρήκε ένα ενδιάμεσο στρώμα ανάμεσα στην ηλιόπαυση και στο μεσοαστρικό διάστημα, δηλαδή στο σύνορο όπου ο ηλιακός άνεμος συναντά τον μεσοαστρικό άνεμο (τα σωματίδια κοσμικής ακτινοβολίας γαλαξιακής προέλευσης), κάτι που δεν είχε ανιχνεύσει το «Βόγιατζερ 1».

Σε κάθε περίπτωση, παραμένουν ακόμη αναπάντητα ερωτήματα σχετικά τις ιδιότητες του μεσοαστρικού διαστήματος, που ελπίζεται να απαντηθούν όσο το «Βόγιατζερ 2» ταξιδεύει πιο μακριά. 

Η είσοδος του σκάφους Voyager 2 στο μεσοαστρικό χώρο συνέβη σε απόσταση 119,7 αστρονομικών μονάδων από τον πλανήτη μας, δηλαδή σχεδόν 120 φορές την απόσταση Γης-Ήλιου, πιο κοντά από ό,τι είχε συμβεί με το «Voyager 1» (σε απόσταση 122,6 αστρονομικών μονάδων), το οποίο πλέον έχει φθάσει σε απόσταση περίπου 146 αστρονομικών μονάδων.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα δύο «Βόγιατζερ» θα ζήσουν περισσότερο και από τη Γη, ταξιδεύοντας στον γαλαξία μας για τουλάχιστον πέντε δισεκατομμύρια χρόνια. Βέβαια πολύ νωρίτερα, ίσως μετά από μια δεκαετία, θα πάψουν να στέλνουν στοιχεία. Προς το παρόν, είναι αβέβαιο πότε θα υπάρξει μια νέα διαστημική αποστολή που θα ακολουθήσει τα χνάρια των «Ταξιδευτών» στο αχανές μεσοαστρικό διάστημα.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ

 

Σχετικά Άρθρα

Σάβ, 16/11/2019 - 08:43

Στις δυνάμεις των «ιπποτών Τζεντάι» του Star Wars παραπέμπουν οι δυνατότητες που «υπόσχεται» το μαγνητικό δέρμα που ανέπτυξαν ερευνητές του KAUST (King Abdullah University of Science and Technology) στη Σαουδική Αραβία.

Σύμφωνα με τους εν λόγω ερευνητές, το δέρμα αυτό θα επιτρέπει τον τηλεχειρισμό διακοπτών και πληκτρολογίων απλά και μόνο με την κίνηση ενός χεριού ή το ανοιγοκλείσιμο του ματιού, εν δυνάμει ανοίγοντας νέους ορίζοντες στον κλάδο του τηλεχειρισμού ηλεκτρονικών συσκευών γενικότερα.

Το τεχνητό αυτό δέρμα είναι εύκαμπτο, ελαφρύ, μαγνητικό και φοριέται εύκολα, ενώ δεν απαιτεί και σύνδεση μέσω καλωδίου με άλλες συσκευές. «Τα τεχνητά ηλεκτρονικά δέρματα κατά κανόνα απαιτούν τροφοδοσία με ενέργεια και αποθήκευση δεδομένων, ή ένα δίκτυο επικοινωνίας. Αυτό περιλαμβάνει μπαταρίες, καλώδια, ηλεκτρονικά τσιπ και κεραίες και κάνει τα δέρματα δύσκολο να φορεθούν» λέει σχετικά ο Γιούρκεν Κόσελ, ηλεκτρολόγος μηχανικός που ηγήθηκε του εγχειρήματος. «Το μαγνητικό μας δέρμα δεν απαιτεί κάτι τέτοιο. Από όσο γνωρίζουμε, είναι το πρώτο του είδους του».

Το δέρμα αυτό αποτελείται από ένα εξαιρετικά εύκαμπτο, βιοσυμβατό πολυμερές πλέγμα, γεμάτο με μαγνητικά μικροσωματίδια. «Μπορεί να προσαρμοστεί για οποιοδήποτε σχήμα και χρώμα, ώστε να είναι μη γίνεται καν αντιληπτό ή να είναι στιλάτο» λέει ο Αμπντουλάχ Αλμανσούρι, διδακτορικός φοιτητής του KAUST. Η διαδικασία παραγωγής του είναι χαμηλού κόστους και απλή. «Ο καθένας μπορεί να αρχίσει το δικό του εγχείρημα πάνω στο τεχνητό δέρμα μετά από λίγα λεπτά εκπαίδευσης, εάν έχει τα εργαλεία και τα υλικά» προσθέτει ο Αλμανσούρι.

Οι ερευνητές δοκίμασαν το μαγνητικό δέρμα ως προς την παρακολούθηση κινήσεων του ματιού εφαρμόζοντάς το σε ένα βλέφαρο με έναν πολυαξονικό μαγνητικό αισθητήρα κοντά. Η κίνηση του ματιού άλλαζε το μαγνητικό πεδίο που εντοπιζόταν από τον αισθητήρα, είτε το μάτι ήταν ανοιχτό είτε κλειστό. Ο αισθητήρας αυτός μπορεί να τοποθετηθεί σε σκελετούς γυαλιών, μάσκες ύπνου ή ακόμα και σαν ηλεκτρονικό τατουάζ στο μέτωπο, και το όλο σύστημα φαίνεται πολλά υποσχόμενο για εφαρμογές ως interface ανθρώπου- υπολογιστή σε ανθρώπους με παράλυση, ή για gaming. Επίσης, υπάρχουν και άλλες εφαρμογές, ιατρικού τύπου, όπως η ανάλυση του ύπνου, η παρακολούθηση ασθενειών στα μάτια κ.α.

Η ομάδα προσάρμοσε επίσης το δέρμα στην άκρη ενός δαχτύλου γαντιού από λάτεξ και τοποθέτησαν έναν αισθητήρα μέσα σε έναν διακόπτη λάμπας. Όταν το μαγνητικό δέρμα πλησιάζει στον αισθητήρα (μια απόσταση που μπορεί να ρυθμιστεί/ μεταβληθεί) το φως ανάβει ή κλείνει. Τέτοιου είδους εφαρμογές θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμες σε εργαστήρια και ιατρεία, όπου η μόλυνση μέσω επαφής αποτελεί πάντα λόγο προβληματισμού.

Ο Κόσελ και η ομάδα του πραγματοποιούν περαιτέρω έρευνες σχετικά με τη χρήση του μαγνητικού δέρματος σε αναπηρικά αμαξίδια που θα ελέγχονται με χειρονομίες, ανέπαφα interfaces ανθρώπου- υπολογιστή και άλλες εφαρμογές.

Ναυτεμπορική