«ҒАРЫШ ЖАРТАСТАРЫ» МЕН ЖҰЛДЫЗТҮЗІЛУ ОБЛЫСТАРЫ

"Таулар" мен "аңғарлардан" тұратын мына пейзаж — шындығында Киль тұмандығындағы NGC 3324 атты көрші жұлдызтүзілу облысының шеті. Уэбб алған үшөлшемді сурет «Ғарыш жартастары» деген атауға ие болды. Ол NGC 3324 ішіндегі алып газды қуыстың бір шеті, ондағы ең биік "шыңдардың" биіктігі 7 жарық жылындай. Кескіндегі облыстан жоғары орналасқан аса ауыр, ыстық, жас жұлдыздар шығарған қуатты ультракүлгін сәулелену мен жұлдыз желі тұмандықтан үлкен үңгір ойған. "Таудан" көтерілген "бу" — күшті сәулелену әсерінен тұмандықтан ұшқан ыстық иондалған газ бен ыстық тозаң.

Уэбб әдетте тозаң тұмшалайтын жұлдыз тәлімбақтары мен жеке жұлдыздарды инфрақызыл жарықта көре береді. Кей жас жұлдыздардан шапшыған протожұлдыз джеттері анық байқалады. Эрозиялық қуыстың иондалған шеті тұмандыққа жақындаған сайын, ол газ бен тозаңға ақырын құлай береді. Егер жиек әлдебір орнықсыз затпен соқтығысса, қысымның артуы заттың қирап, жаңа жұлдыздар түзілуіне әкеледі.

Керісінше, дәл осы құбылыс жұлдызтүзілуге кедергі де болуы мүмкін, өйткені жұлдызды түзетін зат ыдырайды. Жұлдызтүзілудің басталуы мен тоқтауы арасында нәзік баланс орнаған. Уэбб астрофизикадағы маңызды басы ашық сұрақтарға жауап іздейді: белгілі бір аймақта түзілетін жұлдыздар санын не анықтайды? Жұлдыздар неліктен белгілі бір массамен түзіледі?

Бізден 7600 жарық жылындағы NGC 3324-тің кескіні NIRCam камерасы мен MIRI аспабы көмегімен жасалды. NIRCam, жоғары ажыратымы мен теңдессіз сезімталдығының арқасында, жүздеген бұрын белгісіз жұлдыздар мен толып жатқан фондағы алыс галактикаларды ашты. MIRI тозаң ішіндегі құрылымдарды анықтап, ағыстар мен джеттердің қайнар көздерін тапты.

Оңтүстік аспандағы NGC 3324 тұмандығын тізбеге 1826 жылы Джеймс Данлоп енгізген. Ол Киль шоқжұлдызындағы тұмандықтың (NGC 3372) солтүстік-батыс бұрышында орналасқан.

Image credits: NASA, ESA, CSA, STScI

WEBB VS. HUBBLE-2

2022 жылғы 30-шы ұшырылым
15 шілде 06:44. КҒО, LC-39A. CRS-25 миссиясы — Cargo Dragon 2 C208.3 жүк кемесін ХҒС-қа жөнелту

Falcon 9 B1067.5 1-сатысы ASOG платформасына қонды

МАРИНА ВЯЗОВСЬКА — ФИЛДС МЕДАЛІН ИЕЛЕНГЕН ЕКІНШІ ӘЙЕЛ

2022 жылғы Филдс сыйлығы басқа үш математикпен бірге украиналық Марина Вязовськаға берілгенін жазғанбыз. Ол 1984 жылы Киевте дүниеге келген. Марина Киев Ұлттық университетін (бакалавриат) және Германиядағы Кайзерслаутерн техникалық университетін (магистратура) тәмамдаған. Боннда Ph.D. дәрежесін қорғап, Берлиндегі Гумбольдт университетінде постдок болып қызмет еткен. Қазір Лозанна Федералдық политехникалық мектебінде (Швейцария) сандар теориясы кафедрасының профессоры. Күйеуі физик Данило Евтушинськиймен бірге ұл мен қыз тәрбиелеп отыр.

Шарларды (зеңбірек доптарын, жемістерді) барынша тығыз орналастыру тәсілін табу — ертеден келе жатқан есептің бірі. Иоганн Кеплер 1611 жылы «бірдей шарларды үш өлшемді кеңістікте орналастыру тәсілдері арасында орташа тығыздығы ең жоғарысы — текшелеп тығыз орналастыру (FCC) және алтыбұрышты тығыз орналастыру (HCP)» деген болжам айтты. Бұлардың тығыздығы π/(3√2) ≈ 0,74048 екенін Карл Фридрих Гаусс анықтаған.

Кеплер гипотезасы айдан анық сияқтанғанымен, оның қатаң математикалық дәлелденуі төрт ғасыр бойы алынбас қамал болды. Оны компьютер дәуірінде ғана, 1998 жылы америкалық математик Томас Хейлз дәлелдей алды. Сегіз жылдық қажырлы еңбек нәтижесінде алынған Хейлз дәлелдемесі 300 бет мәтін мен 50 000 жол бағдарлама кодынан тұрады. 2014 жылы халықаралық топ Хейлз еңбегінің дұрыстығын компьютермен толық тексеріп шықты. Сөйтіп, Кеплер гипотезасы дәлелденген математикалық теоремаға айналды.

Ал осындай бірдей шарларды басқа өлшемді кеңістіктерде қалай тығыз орналастыруға болады? Бір өлшемді түзуден бастайық. Түзудегі шар — бұл кесінді. Түзуді ұштары жанасатын бірдей кесінділермен толтыруға болады. Яғни шарларды бір-біріне тақап орналастыру қажет.

Енді шарларды (дөңгелектерді) екі өлшемді жазықтыққа тығыз орналастырайық. Жазықтықтағы кристал тордың бес түрі бар, дөңгелектер центрін осылардың тораптарына қойып көрейік. Бұлардың ең тығызы — омарта сияқты дұрыс алтыбұрыш төбелеріне орналастыру. Мұны 1773 жылы Жозеф Луи Лагранж дәлелдеген. Ал 1940 жылы Ласло Фейеш Тот бұл тәсілдің жазықтықтағы ең тығыз тәсіл екенін де дәлелдеді. Шарларды бұлай орналастырудың тығыздығы π/(2√3) ≈ 0,9069.

Үштен жоғары өлшемді кеңістіктерді көзге елестету қиын, бірақ математиктерге бұл кедергі емес. Дегенмен сфераларды көпөлшемді кеңістіктерде барынша тығыз орналастыру проблемасы ұзақ уақыт шешілмей тұрды. 2016 жылы Марина Вязовська сегіз өлшемді кеңістік үшін ең тиімді шешім — E8 түбірлік торы екенін дәлелдегенше! Маринаның тамаша дәлелдемесі небәрі 23 бет екен — 300 беттік Хейлз дәлелдемесімен салыстырыңыз. Украин математигі осы шешімді табу үшін 13 жыл еңбектенген. E8 торындағы шарлардың тығыздығы π^4/(2^4 ·4!) ≈ 0,25367.

Вязовська сол жылы, әріптестері Генри Кон, Абинав Кумар, Стивен Миллер, Данило Радченкомен бірге, 24 өлшемді кеңістік есебінің шешімі Лич торы болатынын да дәлелдеді! E8, Лич торы дегендердің нақты не екенін сала мамандары ғана түсінетін шығар. Лич торындағы шарлардың тығыздығы π^12/12! ≈ 0,001930.

Сонымен, шарларды барынша тығыз орналастыру тәсілі бүгінгі таңда 1, 2, 3, 8, 24 өлшемді кеңістіктер үшін дәлелденген. Мұның қандай практикалық маңызы бар? Табиғатта көптеген кристалл атомдары барынша тығыз орналасқан. Екі өлшемді графен атомдары да алтыбұрышты кристалдық торға жайғасқан. Орта ғасырларда зеңбірек доптарын кеме трюміне барынша үнемді сыйғызу мәселесі туды. Доптар әдетте тікбұрышты немесе үшбұрышты ағаш каркастарға салынып, үшқабырғалы не төртқабырғалы пирамида түзетін. Бұл екеуі де — текшелеп тығыз орналастыру нұсқалары.

Ал көпөлшемді кеңістіктер ше? Сөзді Маринаның өзіне берейік: — Көпөлшемді кеңістіктердегі шарларды тығыз орналастыру сигналдың берілуін жақсартуға көмектеседі. Мысалы, Вояджер секілді ғарыш аппаратында 24 өлшемді код қолданылады. Ол өте алыста болғандықтан, оның сигналы жолай, әрине, бұрмаланады. Сигнал 24 бөлікке, айталық, 24 битке бөлінген. Олардың бірі өзгеріп кетті. Орналастырылған шарлар бір-бірінен қашық болса, қай сигнал қате екенін түсініп, оны түзетуге болады.

Марина Вязовська айтылған жетістіктері үшін жас математиктерге арналған Салем сыйлығымен (2016), Клэй математикалық институты сыйлығымен (2017), жас математиктерге берілетін SASTRA Рамануджан сыйлығымен (2017), New Horizons in Mathematics Prize сыйлығымен (2018), Ферма сыйлығымен (2019), Еуропа математикалық қоғамы сыйлығымен (2020) марапатталды. Енді ол математикадағы ең беделді, қырыққа толмаған зерттеушілерге берілетін сыйлықты да иеленіп отыр.

Фото: The Ukrainians

Сызбаның сол жағында — алтыбұрышты тығыз орналастыру (hexagonal close-packed, HCP): A қабаты үстіне B қабаты, оның үстіне қайтадан A қабаты қаланған. Оң жақта — текшелеп тығыз орналастыру (face-centered cubic, FCC): A, B және оның үстіндегі C қабаттары әртүрлі, сосын A қайталанады. Қабаттарды пунктирмен көрсетілгендей жылжытсақ, FCC HCP-ге айналады.

Анимацияда көрсетілмеген 3-қабаттағы шарлар тура 1-қабаттай қаланса, HCP; 1-қабат шарлары арасындағы қуыс үстіне қаланса, FCC шығады.

Қар шарлары бергі пирамидада алтыбұрышты тығыз, арғысында — текшелеп тығыз қаланған.

Дөңгелектерді жазықтықта барынша тығыз орналастыру.

16 шілде 21:21. CRS-25 миссиясы — Cargo Dragon 2 C208.3 жүк кемесінің ХҒС-қа түйісуі

2022 жылғы 31-ші ұшырылым
17 шілде 20:20. Канаверал, SLC-40. Starlink-4.22 миссиясы — 53 Starlink v1.5 жерсерігін төмен жермаңы орбитаға шығару
2021 жылғы жылдық ұшырылым саны рекордын қайталау!

Falcon 9 B1051.13 1-сатысы JRTI платформасына қонды

2022 жылғы 32-ші ұшырылым — жаңа рекорд 🏆
22 шілде 23:39. Ванденберг, SLC-4E. Starlink-3.2 миссиясы — 46 Starlink v1.5 жерсерігін 560 км гелиосинхрон поляр орбитаға шығару

Falcon 9 B1071.4 1-сатысы OCISLY платформасына қонды

SPACEX КОМПАНИЯСЫНЫҢ ӘР ЖЫЛДАҒЫ ҰШЫРЫЛЫМДАРЫ

2006 — 1
2007 — 1
2008 — 2
2009 — 1
2010 — 2
2011 — 0
2012 — 2
2013 — 3
2014 — 6
2015 — 7
2016 — 8
2017 — 18
2018 — 21
2019 — 13
2020 — 26
2021 — 31
2022 — 32 (22 шілде күнгі дерек)

Фото: 22 шілде 2022. Жылдың рекордтық, 32-ші ұшырылымы — Starlink-3.2 миссиясы. Ванденберг, Калифорния. 33-ші старт — бүгін!

2022 жылғы 33-ші ұшырылым
24 шілде 19:38. КҒО, LC-39A. Starlink-4.25 миссиясы — 53 Starlink v1.5 жерсерігін төмен жермаңы орбитаға шығару

Falcon 9 B1062.8 1-сатысы ASOG платформасына қонды

ҚЫТАЙ ТЯНЬГУН ҒАРЫШ СТАНСАСЫНЫҢ ЕКІНШІ МОДУЛІН ҰШЫРДЫ

Вэньчань ғарыш айлағынан 2022 жылы 24 шілдеде, 12:22-де көтерілген Чанчжэн-5B ауыр зымыраны бірнеше минуттан соң Вяньтянь зертханалық модулін 393 км төмен жермаңы орбитаға шығарды. Модуль қытай ғарыш стансасының Тяньхэ базалық модуліне жақындасымен, ондағы Шэньчжоу-14 экипажы Вяньтянді стансаға түйістіріп алады.

Вяньтянь модулінің ұзындығы 17,9 м, диаметрі 4,2 м, массасы 22 тонна. Онда экипажға арналған тұрғынжай мен ашық ғарышқа шығатын шлюз бар. Модуль ішінде ғылыми эксперимент жүргізетін стендтер болса, сыртында әртүрлі аспаптар орнататын орындар дайындалған. Вяньтянь робоқол — манипулятормен де жабдықталған.

Үш модульді Тяньгун (Аспан сарайы) ғарыш стансасы осы жылдың аяғына дейін құрастырылып бітеді. Оның негізгі модулі 2021 жылы 29 көкекте ұшырылған еді. Мэнтянь зертханалық модулі биыл қазанда ұшырылады.

Негізгі Тяньхэ (Аспан гармониясы) модулінде үш адамдық тұрғынжай, тіршілік қамтамасыз ету, басқару, навигация және бағдарлау жүйелері бар. Вэньтянь (Аспанды іздеу) және Мэнтянь (Аспан туралы арман) зертханалық модульдері ғылыми жұмысқа арналған. 3 модуль + 3 ғарыш кемесінен тұратын стансаның массасы 100 тоннаға жетпек.

Болашақта станса қосымша модульдер қосу арқылы кеңейтілуі мүмкін. Кешен еңкеюі 41°, 340–450 км төмен жермаңы орбитасында кемінде 10–15 жыл жұмыс істеуі тиіс.

2023 жылдың аяғына қарай автономды модуль — Сюньтянь ғарыштық телескопын ұшыру жоспарланып отыр. Ол ғылыми аспаптарға қызмет көрсету не ауыстыру қажет болғанда стансаға жақындап, түйісе алады. Екі метрлік айнасы бар Сюньтяннің ажыратымы Хабблдікіндей, бірақ көзқарас аясы одан 300 есе кең болмақ!

Қытай бұған дейін Тяньгун-1 (2011–2018) және Тяньгун-2 (2016–2019) атты екі эксперименттік ғарыш стансасын орбитаға шығарған еді. Тяньгун (3 модуль, 66 тонна) — Мир (7 модуль, 124 тонна) мен ХҒС-тан (16 басты модуль, 440 тонна) кейінгі тарихтағы үшінші көпмодульді ғарыш стансасы болмақ. Ресей РОСС ұлттық ғарыш стансасын (5 модуль, 60 тонна) 2025-2035 жылдары құрастыруды жоспарлап отыр. Ай маңындағы LOP-Gateway стансасының жалпы массасы 15 тонна алғашқы 2 модулі 2024 жылы ұшырылуы мүмкін.