Vai mums 'zvana' citplanētieši?
Jau vairāk nekā pusgadsimtu pret debesīm tiek vērsti radioteleskopi – dažs atgādina milzīgu satelīttelevīzijas šķīvi, dažs ir vesels antenu lauks, kas aizņem hektāriem lielas platības. Tie ne tikai "klausās" skaņās un signālos no kosmosa dzīlēm – ar slaveno Aresibo radioteleskopu 1974. gadā, mērķējot uz zvaigžņu kopu M13, izplatījumā tika raidīts vēstījums no Zemes ar tādu jaudu, kas šo signālu ļautu uztvert faktiski visā mūsu galaktikā, ja pieņemam, ka "otrā galā" ir Aresibo teleskopam līdzīgas veiktspējas antena. Nekādu atbildi gan tieši par šo vēsti saņēmuši neesam, taču pērn gada izskaņā lielu rezonansi izraisīja vēsts, ka varētu būt saņemts pirmais radiosignāls no citplanētas.
Nē, protams, šoreiz runa nav par citplanētiešiem, kas mums sūta ziņu. Radiosignālus emitē daudzi objekti kosmosā, un no kuriem spēcīgākie avoti parasti ir kvazāri, pulsāri, noteikta tipa galaktikas un miglāji. Radiosignālus emitē arī planētas, tostarp arī Jupiters. Taču līdz šim nevienam nebija izdevies uztvert radiosignālu no citplanētas jeb planētas ārpus Saules sistēmas robežām. Tas mainījās pērn, kad ar zemo frekvenču radioantenu lauku Nīderlandē (LOFAR – ASTRON) izdevās uztvert radiosignālu, kuru, iespējams, emitējusi nevis kāda zvaigzne vai pulsārs, bet gan tieši planēta. Runa ir par planētu 51 gaismas gadu tālā sistēmā, kas atrodas Vēršu dzinēja (Boötes) zvaigznājā. Tieši Jupitera emitēto signālu izpēte ļāva astronomiem labāk saprast, ko meklēt arī aiz Saules sistēmas robežām. Uztvertā signāla stiprums, polarizācija un informācija par konkrētās planētas magnētisko lauku glīti saskan ar teorētiskajām prognozēm, kādu radiosignālu būtu jāemitē planētai ar šādu magnētisko lauku.
Atklājums gan vēl jāapstiprina papildu pētījumos, taču tikmēr vari uzmest acis "Delfi" sarunai ar astronomu Džeiku Tērneru, kura komanda bija tā, kas veica šo aizraujošo atklājumu.
Pēkšņi sabrūk otrs lielākais radioteleskops pasaulē
Nākamais zīmīgais notikums astronomijā 2020. gadā diemžēl ir skumjās noskaņās. Sabruka leģendārais un vizuāli iespaidīgais Aresibo observatorijas radioteleskops, kurš savā teju 60 gadus ilgušajā ekspluatācijas laikā palīdzēja astronomiem veikt vairākus nozīmīgus atklājumus, tostarp ar Nobela prēmijām novērtētus, gan "pagozēties" slavas saulītē vairākos Holivudas kinogrāvējos.
Šī teleskopa šķīvja diametrs ir 305 metri, un tas bija lielākais viena reflektora radioteleskops daudzas desmitgades, līdz to pārspēja Ķīnā uzbūvētais FAST, kura "šķīvja" diametrs ir 500 metri. Uzbūvēts ASV valdījumā esošajā Puertoriko pagājušā gadsimta 60. gados, karsta kritenē koši zaļu mežu ieskāvumā dusošais milzis nudien bija vizuāli iespaidīgs.
Diemžēl pērn augustā plīsa viena no teleskopa palīgtrosēm, kas virs milzīgā šķīvja notur vairāk nekā 800 tonnas smago instrumentu platformu. Sākotnēji likās, ka situācija nav pārāk nopietna, un jau ieplānoti troses remontdarbi. Taču dažus mēnešus vēlāk, vien dienas pirms plānoto remontdarbu uzsākšanas, plīsa jau viena no galvenajām trosēm. Tādējādi atlikušajām, kuras nebūt nebija pirmā svaiguma, bija jāiztur arvien lielāka un lielāka slodze. Inženieri, izvērtējot situāciju, secināja – šoreiz gan remontdarbus turpināt ir pārāk bīstami – aptuveni 150 metru augstumā esošā instrumentu platforma kuru katru brīdi var nogāzties. Neatlika nekas cits, kā sākt plānot teleskopa demontāžu. Dažas dienas vēlāk izrādījās, ka inženieru bažas bija pamatotas – troses neizturēja, bet teleskopa instrumentu platforma nogāzās, un šis skumjais brīdis iemūžināts arī video.
Ciemiņš, kas atgriezīsies tikai pēc 6800 gadiem
Pērn jūlija vidū pēc vairāk nekā 20 gadu ilga pārtraukuma arī Latvijas debesīs atkal bija novērojama spoža komēta – NEOWISE. Tā bija redzama arī ar neapbruņotu aci un kļuva par pieprasītu "fotomodeli", tiekot iemūžināta daudzos skaistos fotouzņēmumos.
Komētu NEOWISE (C/2020 F3) atklāja vien dažus mēnešus iepriekš – 2020. gada 23. martā NASA Zemei tuvo objektu plaša redzeslauka infrasarkanā diapazona kosmiskais teleskops. Šis kosmiskais teleskops atrodas orbītā ap Zemi un veic pētījumus kopš 2009. gada, taču 2013. gada septembrī tā misijas mērķis tika mainīts, lai identificētu un pētītu tieši Zemei tuvus kosmiskos objektus. Līdz šim ar NEOWISE teleskopu ir atklāta 21 komēta, kā arī aptuveni 34 tūkstoši asteroīdu, no kuriem 135 ir klasificēti kā Zemei tuvi objekti (šādu objektu orbītas šķērso Zemes orbītu un var radīt potenciālus sadursmes draudus).
Latvijā spožas komētas pēdējo reizi tika novērotas 1996. gadā un 1997. gadā, kad neilgā laika intervālā pie debesīm bija redzama Hjakutakes komēta un Heila – Bopa komēta. Savukārt Zemes dienvidu puslodē 2007. gadā novērotājus negaidīti pārsteidza un priecēja ļoti spožā Maknota komēta.
NEOWISE vistuvāk Zemei atradās 23. jūlijā, kad no mūsu planētas to šķira 103 miljoni kilometru. Cerams, ka izmantoji iespēju tālo ciemiņu aplūkot, jo nākamreiz tik tuvu Zemei tā būs vien pēc 6800 gadiem.
Miljons jaunu galaktiku mūsu kosmosa kartē
Visa mums novērojamā debesjuma kartēšana parasti prasījusi gadiem ilgu datu vākšanu. Ar superjaudīgo ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) radioantenu lauku, kuru veido 36 atsevišķas antenas, 83% no mums novēorjamā Visuma izdevies kartēt vien 300 stundu laikā.
Lai to panāktu, pirmo reizi visas 36 antenas tika darbinātas reizē, proti, šis bija pirmais tests, kas atklāja teleskopa pilno potenciālu. Un ievākto datu krājums patiesi ir iespaidīgs – informācija par trim miljoniem galaktiku, bet pats būtiskākais – miljons no tām līdz šim nebija fiksētas un kartētas.
Zinātnes aģentūra CSIRO šo veikumu nodēvēja par Visuma "Google Maps".
"Pirmo reizi ASKAP sasprindzināja visus savus muskuļus reizē, uzbūvējot līdz šim visdetalizētāko Visuma karti rekordlielā ātrumā. Sagaidām turpmāk veicamajos novērojumos atrast desmitiem miljonu jaunu galaktiku," cerīgs ir CSIRO astronoms Deivids Makonels.
Dzīvības vēstnesis uz Veneras?
Venera, iespējams, ir viena no visneviesmīlīgākajām vietām Saules sistēmā – ellīgs karstums, necaurredzama sērskābes un oglekļa dioksīda atmosfēra un milzīgs spiediens. Nereti to dēvē par Zemes velnišķīgo māsu. Šķiet, tur nekas nekad nav dzīvojis un nekad nevarēs dzīvot. Bet…
2020. gada septembrī lielu rezonansi izraisīja ziņa par to, ka Veneras atmosfērā atrasta gāze, kurai tur nevajadzētu būt – fosfīns. Atklājums, bez šaubām, intriģējošs. Proti, fosfīns ir bezkrāsaina, uzliesmojoša, ļoti indīga gāze. Kas šajā tik neparasts? Zinātnieku uzmanību piesaistīja fakts, ka uz Zemes fosfīnu izdala mikroorganismi, kas mīt vidē, kur ir ļoti maz skābekļa – nogulsnēs ezeros, purvājos un pat dzīvnieku gremošanas sistēmā. Tie ir blakusprodukts dzīvībai. Taču tas, protams, nav vienīgais veids, kā rodas fosfīns, vienīgi citi mehānismi ir visnotaļ ekstrēmi. Pašreizējā informācija liecina, ka Veneras vulkāni, zibens un mikrometeorīti nespēj radīt tik lielu koncentrāciju, kāda konstatēta novērojumos. Tā būtu desmitiem vai pat simtiem reižu mazāka.
Datos konstatētā koncentrācija ir ap 20 fosfīna molekulas uz miljardu, un šīs gāzes klātbūtne ir fiksēta ap Veneras ekvatoru, bet ne polos. Savukārt, ja fosfīnu ražotu Zemes mikrobiem līdzīgi organismi tādos apstākļos kā uz Zemes, tad tiem būtu jāstrādā vien ar 10% "jaudu", lai saražotu konstatēto koncentrāciju. Taču te jāuzsver – "tādos apstākļos kā uz Zemes". Un uz Veneras tie pavisam noteikti tādi nav. Venera dzīvībai (tādai, kā mēs to zinām) ļoti nepiemērota vieta.
Un tieši tas liek uzdot jautājumu – vai tiešām fosfīns šajā gadījumā liecina par dzīvības klātbūtni, vai tomēr šoreiz izskaidrojums ir kāda ķīmiska reakcija, process, kuru zinātnieki vēl nav iepriekš novērojuši?
"Bioloģiskajam izskaidrojumam allaž jābūt pēdējam rindā, un ir labi iemesli uzskatīt, ka Veneras mākoņi ir "miruši". Sērskābes koncentrācija šajos mākoņos ir daudz ekstrēmāka nekā jebkura mums uz Zemes zināmā vide," izdevums "The Guardian" pērn citēja Edinburgas Universitātes astrobiologu Čārlzu Kokelu.
Vērīga acs pētīs Saules polus
2020. gada februārī kosmosā devās Eiropas Kosmosa aģentūras lolojums – zonde "Solar Orbiter" –, kuras uzdevums būs pētīt Sauli. Būtiski, ka zondes orbīta novirzīsies no tās plaknes, kādā ap Sauli riņķo planētas, un ļaus zinātniekiem veikt arī tiešus Saules polu novērojumus, kas no Zemes nav iespējams.
Zonde pētīs heliosfēru – tādu kā burbulim līdzīgu reģionu ap Sauli, kurā dominē Saules ietekme un tās lādēto daļiņu vējš.
Viens no būtiskākajiem misijas mērķiem ir ar ievāktajiem datiem radīt labākus modeļus, lai precīzāk paredzētu Saules aktivitātes ciklus, uzliesmojumus, kam nereti seko koronālās masas izvirdumi. Kam tas vajadzīgs? Kaut Saule ir vairāk nekā 147 miljonu kilometru attālumā no Zemes, šie notikumi, protams, ietekmē arī mūs. Pēc spēcīgiem Saules uzliesmojumiem Zemi var piemeklēt spēcīgas magnētiskās vētras, un tās ir sliktas ziņas ne tikai satelītiem orbītā ap Zemi, bet arī, piemēram, radiosakariem, īpaši spēcīgas magnētiskās vētras gadījumā pat elektroapgādes sistēmām.
Gaidīsim, kādus interesantus atklājumus nesīs "Solar Orbiter" ievāktie dati!
Zvaigžņu stunda arī Irbenes radioteleskopam
Kaut astronomiem ir izdevies atklāt vairāk nekā simts tā dēvēto ātro radio uzliesmojumu (FRB) avotus, līdz pagājušā gada sākumam vien četriem bija zināma precīza atrašanās vieta, un tikai viens no tiem bija avots signāliem, kas periodiski atkārtojas. Ātrie radio uzliesmojumi ir īsi starojuma zibšņi radio diapazonā, kas nāk no liela attāluma ārpus mūsu galaktikas un var atkārtoties.
Taču pamazām par tiem uzzinām arvien vairāk un vairāk. Arī Ventspils Starptautiskais radioastronomija centrs (VSRC), kas ir Eiropas ļoti garas bāzes interferomijas tīklā (EVN), pērn piedalījies nozīmīgā atklājumā, novērojot atkārtotus ātros uzliesmojumus spirālveida galaktikā, kas līdzīga mūsu galaktikai – Piena ceļam. Novērotais uzliesmojums ir Zemei vistuvāk reģistrētais. Atklājums maina pētnieku pieņēmumus par šo noslēpumaino ārpusgalaktisko notikumu izcelsmi.
Kā norāda VSRC, novērojumos tika izmantoti astoņi radioteleskopi, tostarp arī Irbenē esošais RT-32 radioteleskops. Koordinētā novērojumu sesijā piecu stundu laikā izdevās konstatēt četrus atkārtotus uzliesmojumus. Tieši šī interferometrijas metode ļāva precīzi noteikt astronomiskā signāla atrašanās vietu debesīs. Sekojoši novērojumi ar "Gemini" redzamās gaismas teleskopu, kas atrodas Havaju salās, atklāja, ka uzliesmojums nāk no zvaigžņu veidošanās rajona Piena ceļa tipa spirālveida galaktikā pusmiljarda gaismas gadu attālumā.
Jā, arī Latvijas astronomi regulāri piedalās starptautiskos un nozīmīgos atklājumos!
Uz asteroīdiem pēc paraugiem
Pilnā sparā sācies otrais vilnis kosmisko objektu paraugu iegūšanā un nogādāšanā uz Zemes. Ja līdz šim par būtiskāko sasniegumu varēja uzskatīt prāvo paraugu apjomu, ko uz Zemes no Mēness nogādāja "Apollo" programmas astronauti pagājušā gadsimta 60. gadu beigās un 70. gadu sākumā, tad jau mūsu rīcībā ir paraugi (kaut ļoti nedaudz) no asteroīda, turklāt ieplānota virkne jaunu misiju, lai mēs labāk izprastu dažādus debess ķermeņus Saules sistēmā, to uzbūvi un veidošanās mehānismus.
Oktobrī varējām būt liecinieki, kā NASA zonde "OSIRIS-Rex" iegūst paraugus no asteroīda "Bennu". Nu tai jāmēro vairākus gadus ilgais mājupceļš. Pie materiāla, no kā veidots "Bennu", zinātnieki uz Zemes, visticamāk, tiks 2023. gada rudenī.
Savukārt pavisam nelielu asteroīda "Ryugu" materiāla paraugu uz Zemes jau decembrī atgādāja Japānas kosmosa aģentūras JAXA zonde. Kapsula ar paraugiem piezemējās tuksnesī Austrālijā, bet pati zonde "Hayabusa 2" vēl savu darbiņu nav pabeigusi un devās tālāk. Mērķis – satikšanās ar asteroīdu 1998 KY26.
ASV atgriežas spēlē
Kopš 2011. gada, kad tika pielikts punkts ASV kosmoplānu jeb šatlu programmai, NASA astronautiem bija tikai viens veids, kā nokļūt Starptautiskajā kosmosa stacijā – ar Krievijas "Sojuz" sistēmu. Tā ir uzticams "darba zirgs", taču nozīmē arī virkni sarežģījumu NASA un EKA astronautiem, tostarp faktu, ka apmācību posms un visai ilgs laiks pirms lidojuma jāpavada Krievijā. Tāpat lidojumi ar "Sojuz" ne tikai izmaksāja dārgi, bet nozīmēja arī atkarību no "Roskosmos" pakalpojumiem.
Atgūt spēju palaist savus astronautus kosmosā no ASV teritorijas ar ASV būvētu raķeti ASV būvētā kapsulā bija gan praktiska nepieciešamība, gan prestiža jautājums valstij, kura sevi grib dēvēt par kosmosa lielvalsti.
Pēdējo gadu desmitu laikā arvien vairāk kosmosa izpētē ienāk privātais sektors, un arī šajā gadījumā tam bija būtiska loma, lai pēc teju 10 gadu pārtraukuma amerikāņu astronauti atkal dotos kosmosā no ASV teritorijas. Pirmajam izmēģinājuma lidojumam ar "SpaceX" raķeti "Falcon" un kosmosa kuģi "Dragon" sekoja līdzi gan kosmosa nozare, gan kosmosa izpētes entuziasti visā pasaulē. "SpaceX" sistēma sevi pierādīja lieliski, astronautu lidojumi "Dragon" kapsulā uz Starptautisko kosmosa staciju notiks regulāri, un ASV ir "atpakaļ spēlē" kā pilnvērtīga kosmosa lielvalsts.
Nepārtraukti 20 gadi kosmosā
2020. gada 2. novembris bija zīmīgs datums – todien apritēja tieši 20 gadi, kopš Starptautiskajā kosmosa stacijā (SKS) 2000. gadā uz pirmo pastāvīgo maiņu ieradās cilvēki – amerikānis Bils Šeperds ar krievu kolēģiem Juriju Gidzenko un par pēdējo padomju pilsoni dēvēto Sergeju Krikaļevu. Kopš tā laika cilvēku klātbūtne Zemes zemajā orbītā bijusi nepārtraukta.
Ja esi dzimis pēc šī datuma, tad zini – tavas dzīves laikā katru brīdi vismaz divi cilvēki dzīvo un strādā ārpus mūsu planētas, šajā brīnišķīgajā starptautiskās sadarbības paraugstundā un inženierijas brīnumā. Uzskaitīt visu, kas kosmosa stacijā noticis šo gadu laikā, – sasniegumus, eksperimentus, atklāsmes, arī negadījumus – prasītu ļoti daudz laika. Iemītnieku vien līdz šim bijis vairāk nekā 240, bet veikto eksperimentu skaits pārsniedz trīs tūkstošus.
SKS vidējais augstums ir ap 400 kilometriem virs jūras līmeņa un vienu apli orbītā stacija veic aptuveni pusotrā stundā, proti, traucas ar ātrumu aptuveni 27,5 tūkstoši kilometru stundā jeb 7,66 kilometri sekundē. Tādējādi stacijā mītošie saullēktu un saulrietu piedzīvo 16 reizes diennaktī.
Tas tiek dēvēts par pasaulē dārgāko megaprojektu, un patiesi – izmaksas ir tikpat kosmiskas, cik pati stacija. Tiek lēsts, ka būvniecība izmaksājusi ap 100 miljardiem ASV dolāru jeb teju 86 miljardiem eiro, turklāt uzturēšana gadā izmaksā vēl kādus 3,5 miljardus eiro, tātad kopējās izmaksas lēšamas jau ap 130 miljardiem eiro. Iespaidīgam projektam iespaidīgas izmaksas, tāpēc jau šobrīd, kad stacijas ekspluatācijas mūžs jau ir otrajā pusē, tiek spriests, cik ilgi vēl augstās uzturēšanas izmaksas būs attaisnojamas.