Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Солнечная энергия

Какая температура в космосе?

09.07.2020 00:12:08 | Автор: admin

В открытом космосе не помогут ни шорты, ни шуба нуден специальный костюм

Всем нам с самого детства известно, что в африканских странах обычно царит жаркая погода, а в Антарктиде всегда холодно. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько тепло или холодно в открытом космосе? Температура является результатом движения молекул, из которых состоят все материальные объекты чем быстрее движутся эти крошечные частицы, тем объект горячее. Так как в космосе нет никаких частиц и он считается вакуумным пространством, понятие температура к нему совершенно не применимо. Однако, чтобы ответ на интересующий многих людей все-таки существовал, ученые уверяют, что температура космоса это абсолютный ноль. Но значит ли это, что космические корабли не нагреваются в космосе до высоких температур и там всегда относительно хорошая погода? Что-то не верится, поэтому давайте разбираться.

Вакуум это пространство, в котором нет никаких веществ, даже воздуха. С переводе с латинского, слово vacuus переводится как как пустой.

Погода в космосе

Если говорить коротко, то абсолютный ноль это самая низкая температура, которая возможна во Вселенной, холоднее уже некуда. В Цельсиях этот показатель равен -273,15 градусам. При такой температуре атомы, которые являются мельчайшими частицами всех химических элементов, полностью перестают двигаться. В открытом космосе молекулы есть, но их очень мало, так что они практически не взаимодействуют друг с другом. Движения нет, а это явный признак абсолютного нуля, подробнее о котором написано в этом материале.

Интересный факт: самая холодная температура воздуха на нашей планете была зафиксирована в 1983 году, на территории Антарктиды. Тогда столбики термометров опустились до -89,15 градусов Цельсия

Экстремальные условия космоса

Итак, по словам ученых, в открытом космосе температура равна -273,15 градусам Цельсия. Но это совершенно не значит, что все попадающие в космос объекты мгновенно обретают ту же температуру. Как и на поверхности нашей планеты, космические корабли, спутники и другие объекты могут нагреваться и охлаждаться, причем до экстремальных уровней. Но передача тепла в космосе возможна только одним способом.

Вообще, существует три способа передачи тепла:

  • проводимость, которую можно наблюдать при нагревании металлического стержня если нагреть один конец, со временем горячей станет и противоположная часть;
  • конвекция, которую можно наблюдать, когда теплый воздух перемещается из одной комнаты в другую;
  • излучение, когда испускаемые космическими объектами элементарные частицы вроде фотонов (частиц света), электронов и протонов объединяются, образуя движущиеся частицы.

Как вы уже догадались, в космосе объекты нагреваются под воздействием активности элементарных частиц ведь мы уже выяснили, что температура является результатом движений молекул? Фотоны и другие элементарные частицы могут излучаться Солнцем и другими космическими объектами.

Читайте также: Солнце величайшая загадка нашей звездной системы

Насколько сильно и быстро будут нагреваться или охлаждаться попавшие в космос объекты, напрямую зависит от их местоположения относительно звезд и планет, размеров, формы и так далее. Например, летящий в космосе космический корабль будет буквально раскален со стороны Солнца, а его теневая сторона будет очень холодной. Чем дальше корабль находится от небесного светила тем сильнее будет разница в степени нагрева.

При строительстве космических кораблей важно учитывать экстремальные изменения температур

Международная космическая станция постоянно находится под воздействием солнечного света. Сторона, которая обращена к Солнцу, нагревается до 260 градусов Цельсия. Теневая сторона, в свою очередь, охлаждена до 100 градусов Цельсия. Экипажу космической станции иногда приходится выходить на поверхность конструкции и подвергаться резким сменам температур. Поэтому их костюмы оснащены системой нагрева и охлаждения, благодаря которой исследователи космоса чувствуют себя относительно комфортно.

О том, какие бывают скафандры, недавно писал мой коллега Артем Сутягин. Оказывается, они бывают не только космическими.

Чем дальше от Солнца расположены космические объекты, тем они холоднее. Например, температура на Плутоне, которая расположена очень далеко, равняется -240 градусам Цельсия. А самое холодное место во Вселенной расположено в туманности Бумеранг температурный режим в этом регионе равен -272 градусам Цельсия.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

В общем если вы когда-нибудь фантастическим образом окажетесь в открытом космосе, вам понадобится костюм, внутри которого температура будет регулироваться автоматически. Но резкие изменения температуры не единственная проблема, которая будет вас поджидать. В космическом пространстве человеческое тело терпит много изменений, о которых можно почитать в этом материале.

Подробнее..

Почему в ходе эволюции появились разные цвета кожи?

07.09.2020 14:11:59 | Автор: admin

Цвет кожи зависит от целого ряда факторов

Несколько миллионов лет назад цвет кожи наших предков не был очевиден. Все потому, что ранние гоминиды почти наверняка были покрыты темным мехом; под ним, вероятно, была бледная кожа. Эти предположения исходят из того факта, что у наших эволюционных кузенов шимпанзе и горилл под темным мехом светлая кожа. В ходе эволюции наши предки потеряли шерсть, а кожа приобрела пигмент. Хотя точное время и причины этого явления обсуждаются, многие исследователи сходятся во мнении, что, когда люди теряли шерсть, она помогала им сохранять хладнокровие: ведь предки человека охотились (на двух ногах) под лучами палящего Солнца в Экваториальной Африке. Компромиссом, однако, стала голая кожа, подверженная интенсивным, круглогодичным ультрафиолетовым лучам. По мнению ученых, цвет кожи человека отражает эволюционное равновесие, происходившее десятки тысяч лет назад. Существует убедительное объяснение того, почему тон кожи человека меняется в виде глобального градиента, причем самые темные популяции находятся вокруг экватора, а самые светлые вблизи полюсов.

Солнечный свет и цвет кожи

Примерно 1-2 миллиона лет назад более темная кожа, вероятно, лучше защищала запасы фолата (соединение фолиевой кислоты) в организме. Это питательное вещество играет определенную роль в деятельности ДНК, но его основное влияние на эволюционную приспособленность способность человека выживать и размножаться заключается в развитии плода. Когда беременным женщинам не хватает фолиевой кислоты, это может привести к дефектам нервной трубки (врожденная патология при нехватке фолата). Большинство дефектов нервной трубки являются изнурительными или смертельными.

Проведенные ранее эксперименты показали, что солнечный свет расщепляет фолат, как изолированную молекулу, в плазме крови и биопсии кожи. Считается, что темная кожа препятствует расщеплению, так как в ней содержится большее количество меланина темно-коричневого пигмента, который поглощает ультрафиолетовые лучи и химически обезвреживает их вредные побочные продукты.

Цвет кожи человека отражает эволюционное равновесие, происходившее десятки тысяч лет назад. Существует убедительное объяснение того, почему тон кожи человека меняется в виде глобального градиента, причем самые темные популяции находятся вокруг экватора, а самые светлые вблизи полюсов.

Карта цвета кожи. Цвет кожи человека, встречающийся у коренных народов, меняется в зависимости от широты.

Говоря простыми словами, темный цвет лица выгоден в более солнечных регионах, точно так же, как и светлая кожа, в более холодных и менее освещенных регионах. Цветовой градиент человечества, вероятно, имеет мало общего с солнечными ожогами или даже раком кожи. Вместо этого цвет лица был сформирован противоречивыми требованиями двух основных витаминов: фолата и витамина D. Фолат разрушается ультрафиолетовым (УФ) излучением Солнца, в то время как кожа начинает вырабатывать витамин D после воздействия тех же самых лучей.

Чтобы удовлетворить все необходимые потребности, людям нужна счастливая средняя доза солнечного света. В то время как интенсивность ультрафиолетовых лучей диктуется географией, количество фактически проникающих в вашу кожу УФ-лучей зависит от степени пигментации или цвета кожи.

Это основное объяснение, предложенное в 2000 году и дополненное с тех пор антропологом Ниной Яблонски и географом Джорджем Чаплиным. Но для полной истории цвета кожи мы должны вернуться к более волосатым дням человеческой истории.

Покидая тропики

Наши предки покидали экваториальную Африке в разное время. Люди отправлялись и на север, и на юг, в более высокие широты с меньшим количеством солнечного света. Именно тогда витамин D стал проблемой. Как и фолиевая кислота, этот витамин важен для эволюционного развития. Он способствует усвоению кальция, необходимого для здоровья костей и иммунитета. Витамин D может вырабатываться в коже, но только тогда, когда этот процесс инициируется определенными длинами волн ультрафиолетовых лучей.

Еще больше увлекательных статей об эволюции Homo Sapiens и других видов, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Вдали от тропиков большую часть года не хватает ультрафиолетового излучения нужной длины волны для клеток кожи, чтобы сформировать витамин D. Это показали результаты исследования 1980-х годов. Выходит, чтобы получать достаточное количество витамина D круглый год в высокоширотных местах, люди должны полагаться на запасы тела, накопленные в течение летних месяцев, или же получать питательные вещества через продукты, например жирную рыбу. Но чем темнее ваша кожа, тем труднее поддерживать достаточный уровень витамина D. В исследованиях, сравнивающих темнокожих и светлокожих жителей северных городов, более бледные люди имели более высокий уровень витамина D в течение всего года. Дело в том, что их менее пигментированная кожа пропускала больше лучей.

От светлых до темных различных

Различные цвета кожи эволюционировали в разное время в разных популяциях. Это происходило по мере распространения людей по всему земному шару. В дополнение к этим генетическим биологическим изменениям, у разных групп людей развились культурные адаптации: например, мы можем потреблять пищу, богатую фолиевой кислотой и витамином D. А еще мы умеем строить укрытия, носить одежду и пользоваться солнцезащитным кремом, чтобы блокировать ультрафиолетовые лучи и не обгореть на солнце.

Как пишет издание Discover, цвет кожи это один из самых очевидных и (в буквальном смысле) поверхностных способов отличия одного человека от другого. Но эволюционная история, лежащая в основе этой вариации, является общей: на протяжении человеческой эволюции цвет кожи эволюционировал от светлого к темному, к непрерывному градиенту, опосредованному географией, генами и культурными практиками.

Подробнее..

Астрономы утверждают, что у Солнца кризис среднего возраста. Но что это значит?

26.10.2020 18:07:53 | Автор: admin

Большое количество пятен на Солнце свидельтсвует о повышенной солнечной активности, в то время как их малое количество или полное отсутствие о пониженной

Несмотря на то, что Стивен Хокинг называл Солнце «ничем не примечательной звездой», этот гигантский шар, состоящий из газов, поддерживает жизнь на нашей планете, излучая свет и энергию, необходимые всем живым существам. Согласно результатам работы, опубликованной в журнале Science, наша звезда по-настоящему уникальна. Авторы исследования объединили 4 года фотометрических наблюдений космического телескопа «Кеплер» с астрометрическими данными космического телескопа Gaia и оценили вариации яркости 369 звезд, похожих на Солнце. Результаты показали, что другие звезды в среднем в пять раз активнее и ярче нашей родной звезды. Примечательно, что все 369 звезд имели равную с Солнцем массу, температуру, состав и период вращения. Хотя исследователи не совсем уверены, что делает Солнце таким уникальным, у них есть несколько возможных объяснений. Одно из них гласит, что «Солнце находится в кризисе среднего возраста». Но обо всем по порядку.

Особый «солнечный минимум»

Объект, находящийся в центре Солнечной системы, силой своей гравитации удерживает все планеты на орбите и обеспечивает наш голубой мир необходимым количеством света и тепла. И точно так же, как все живые организмы на нашей планете, Солнце проходит через жизненные этапы и изменения, которые астрономы могут отследить и в результате предсказать поведение звезды. Как я писала ранее, в настоящий момент ученые называют фазу, в которой пребывает звезда, солнечным минимумом.

Если вкратце, то солнечный минимум это период жизни звезды, в который она проявляет наименьшую за весь солнечный цикл, равный 11 годам, активность. За все эти 11 лет Солнце переживает энергетические пики активности, за которыми неизменно следует ее снижение, а затем снова увеличение и снова снижение и так по кругу.

Когда солнечная активность достигает своего максимума, на Солнце наблюдается больше пятен и вспышек, а во время наименьшей активности, прямо как сейчас, пятен и вспышек на звезде практически нет.

Однако нынешний солнечный минимум астрономы называют «великим». Дело в том, что последний раз подобная аномально низкая солнечная активность наблюдалась между 1650 и 1715 годами, во время так называемого Малого ледникового периода в Северном полушарии Земли, «когда сочетание охлаждения от вулканических аэрозолей и низкой солнечной активности привело к снижению температуры поверхности», как сообщает блог NASA Global Climate Change.

Солнце по-настоящему особенная звезда, хотя бы потому, что дарим нам с вами тепло и энергию

Новое понимание процессов, происходящих с нашей звездой показывает, какое будущее ожидает Солнце и как это повлияет на нас здесь, на Земле. Более того, авторы научной работы предполагают, что Солнце, возможно, переживает «кризис среднего возраста». Но как это понимать?

Кризис среднего возраста

Как пишут авторы исследования, они хотели посмотреть, отличается ли Солнце каким-то образом от других звезд такого же размера и массы. Они также указывают на то, что солнечная активность частично зависит от магнитного поля Солнца. Яркость Солнца отражается на изменениях магнитных полей, в результате чего изменения магнитных полей звезды приводят к колебаниям ее яркости.

Примечательно, что магнитное поле Солнца также может быть ответственно за его таинственный 11-летний цикл.

Напомним, что каждые 11 лет магнитное поле Солнца проходит через периодический цикл, в котором Южный и Северный полюса существенно меняются местами. Ближе к концу этого цикла активность солнца начинает возрастать, с большим количеством солнечных вспышек и материала, вырывающегося в космос. Ученые из Института солнечных исследований Макса Планка пишут. том, что «действительно не знают, почему цикл длится 11 лет или как он генерируется. У других звезд тоже есть циклы, но их продолжительность колеблется от трех до восьми лет.»

Солнечный минимум и максимум выглядят так

Хотя исследователи не совсем уверены, что делает Солнце таким уникальным, у них есть несколько возможных объяснений. Одна из возможностей заключается в том, что Солнце станет таким же активным в какой-то момент в будущем, а другие звезды просто находятся в другой фазе своего жизненного цикла. Однако это может произойти где-то между 10 000 и миллионом лет, или даже 10 миллионов лет, исследователи не совсем уверены. Но если это произойдет и Солнце станет таким же активным, как другие 369 звезд, использованных в исследовании, это будет иметь последствия для нас на Земле.

Читайте также: Только посмотрите! Самые детальные фотографии поверхности Солнца

В какой-то момент в течение своего нынешнего 11-летнего цикла Солнце будет выбрасывать кипящую горячую плазму в виде солнечных вспышек по всей Солнечной системе. Если бы Солнце стало более активным, то эти высокоэнергетические события могли бы происходить чаще и иметь более энергичные вспышки. Эти солнечные бури нарушают связь на Земле и влияют на орбитальные спутники.

«Другое объяснение заключается в том, что Солнце находится в кризисе среднего возраста». Возраст Солнца составляет около 4,5 миллиардов лет, а это примерно половина жизненного цикла звезды. По этой причине исследователи предполагают, что звезды, возможно, вступают в какой-то переходный период в середине своего жизненного цикла, когда они становятся менее активными, прямо и мы с вами. А что вы думаете по поводу уникальности нашей звезды и причин снижения ее активности? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Активность Солнца снижается вместо глобального потепления нас может ожидать похолодание?

30.11.2021 16:17:38 | Автор: admin

Ученые зафиксировали снижения солнечной активности, что может привести к глобальному похолоданию

В последнее время в СМИ все чаще появляются новости, касающиеся глобального потепления климата. Уже сейчас изменения произошли настолько серьезные, что их можно заметить невооруженным глазом. Прием большинство ученых сходятся во мнении, что ситуация будет только усугубляться. К примеру, согласно некоторым расчетам, в Африке через 20 лет вовсе не останется ледников. Однако не все ученые согласны с тем, что нас ожидает потепление климата. Некоторые утверждают, что нас может ожидать существенное похолодание. Виной тому наше Солнце, активность которого последние десятилетия сильно снижается. Доказательством тому служит существенное снижение мощности магнитных бурь, в сравнении со второй половиной XX века. Кроме того, о снижении солнечной активности говорит уменьшение сила солнечного ветра, о чем сообщают ученые из Института космических исследований РАН.

Что такое солнечная цикличность и в какой цикл мы вступаем

Наше Солнце, как и все остальное в Солнечной системе, непостоянно. В частности, непостоянной является солнечная активность. Периодические изменения в солнечной активности происходят примерно каждые 11 лет. Каждый такой период называется циклом Швабе.

В конце 2020 года начался 25-ый цикла Швабе. В начале каждого цикла, то есть первые четыре года, увеличивается количество пятен на солнце. Затем в оставшееся время цикла количество пятен уменьшается. Однако последние 20 лет, по словам астрономов, отмечается снижение активности Солнца. Данное явления называется Гранд минимумом. Даже в самый пик каждого цикла Швабе активность нашей звезды была значительно ниже, чем ранее.

В период минимума Маундера в Англии замерзла река Темза

Почему так происходит? Мнения ученых разделились. Одни считают, что мы наблюдаем неглубокий, так называемый вековой минимум, или цикл цикл Гляйсберга, который может длиться от 70 до 100 лет. Другие предрекают наступление второго грандиозного минимума, аналогичного минимуму Маундера, который был зафиксирован в период с 1645 по 1715 года. Есть свидетельства тому, что в тот период в Англии замерзла Темза, а развлечением голландцев стало катание на коньках по замерзшим каналам.

Глобальное похолодание климата какие есть основания

Ученые отмечают, что снижение солнечной активности влияет на космическую погоду на Земле. Как я уже сказал выше, магнитные бури в последние два десятилетия стали менее интенсивными. Кроме того, в несколько раз сократилось их количество. Ключевую роль в формировании космической погоды влияет солнечный ветер.

Солнечный ветер несет поток плазмы к Земле, который отражает магнитное поле планеты

Напомню, что солнечным ветром называется поток плазмы, вырывающийся из солнечной короны, который несется на огромной скорости к Земле, в результате чего достигает нашей атмосферы за 3-5 суток. Солнечный ветер включает в себя протоны, электроны и другие частицы.

Как сообщают авторы исследования, которое было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics, в последние два цикла Швабе солнечная активность снижалась. В сравнении с концом XX века поток массы и энергии в солнечном ветре снизился практически в полтора раза. Некоторые показатели, которые зависят от нагрева короны Солнца, снизились почти в два раза. Как отмечают в пресс-службе ИКИ РАН, показатели солнечного ветра упали ниже плинтуса.

В каждый последующий цикл Солнце становится менее активным, чем в предыдущий

Выражение ниже плинтуса является вполне научным термином, а не жаргоном. Минимальные значения параметров солнечного ветра в англоязычной литературе называют термином floor, что в переводе означает пол либо уровень пола. В русском языке он звучит как ниже плинтуса. К примеру, уровень плинтуса межпланетного магнитного поля в XX веке составил 4,6 нТл.

В частности, исследователи отмечают уменьшение содержания ионов гелия. По их словам, изменения ионного состава говорит о том, что снижение активности связана не просто с уменьшением количества вспышек на Солнце, а изменением состояния короны. Конечно, делать какие-либо прогнозы относительно климата на Земле еще рано. Однако подобные периоды, как я сказал выше, уже случались в новейшей истории человечества. Они всегда сопровождались существенным похолоданием.

Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен-канал, на котором мы подготовили для вас еще больше интересной информации

Можно предположить, что на этот раз снижение активности Солнца не вызовет такого похолодания как раньше, но скомпенсирует глобальное потепление. Но, в любом случае нужно учитывать, что снижение активности нашего светила имеет временный характер, а глобальное потепление может быть необратимым. Напоследок напомню, что существует помимо глобального потепления на Земле периодически возникают ледниковые периоды, о чем мы рассказывали ранее.

Подробнее..

Возобновляемые источники энергии угрожают биоразнообразию

01.06.2022 16:17:19 | Автор: admin

Возобновляемые источники энергии оказались не такими безопасными для окружающей среды, как принято считать

Для борьбы с глобальным потеплением климата необходимо, чтобы во всем мире снизилось количество выбросов парниковых газов. Наиболее перспективным способом снижения выбросов считается переход на возобновляемые источники энергии. Однако по мнению некоторых экспертов, эта энергетика не такая безобидная для окружающей среды, как принято считать. Она ставит под угрозу редкие виды растений и животных, может нарушить баланс в нетронутых пустынных экосистемах. К примеру, автор книги Солнечная энергия, профессор экологических исследований в Государственном университете Сан-Хосе утверждает, что переход на возобновляемые источники энергии это попытка решить одну экологическую проблему за счет другой. Но почему зеленые источники энергии на самом деле оказались не такими зелеными, как ожидалось?

Чем опасны литиевые аккумуляторы

Литий необходим для производства мощных аккумуляторов, которые помогают миру переходить на электромобили. В результате спрос на литий растет, горнодобывающие компании стремятся освоить новые его месторождения. Строительство новых шахт зачастую подразумевает уничтожение ландшафта на участках нетронутой природы.

Более того, наращивание объемов добычи лития может привести к полному вымиранию некоторых видов растений. К примеру, гречка Тима растет только в почвах, богатых литием. Это крайне редкое растение, которое произрастает в США на юго-западе Невады, как раз там, где планируется строительство одного из новых литиевых рудников.

Наращивание добычи лития угрожает вымиранием многим видам растений и животных

Гречка Тима произрастает на площади не более 4 гектар. Как утверждают специалисты, она может быть уничтожена в течение одного дня работы бульдозера. Кроме того, в результате добычи лития также может исчезнуть однолетнее растение птичий клюв Текопа, крошечная улитка Кингс-Ривер, один из видов орхидей и пр. Строительство литиевого рудника на северо-западе Невады, по мнению экспертов, также угрожает большой популяции шалфейных тетеревов.

Надо сказать, что не только добыча лития наносит вред окружающей среде. Аккумуляторы необходимо изготовить, а со временем еще и утилизировать. Это в свою очередь также приводит к выбросам углекислого газа. Если же аккумуляторы не утилизировать, опасные химические вещества в них способны серьезно загрязнять почву и грунтовые воды.

Солнечные панели могут нарушить равновесие в хрупкой экосистеме диких лугов

Как вредят окружающей среде солнечные панели

Казалось бы, что может быть более безобидным для окружающей среды, чем ветроэнергетика или солнечная энергетика. В последнее время производство энергии с помощью солнца и ветра многие страны увеличили в несколько раз. При этом стоимость такой энергии в последние годы сильно уменьшилась, о чем мы рассказывали, когда сравнивали атомную и возобновляемую энергетику. К примеру, США к 2050 году планируют полностью перейти на возобновляемые источники энергии.

Однако некоторые активисты небезосновательно утверждают, что добыча возобновляемой энергии тоже ставит под угрозу редкие виды и нетронутые пустынные экосистемы.

Как известно, площадь нетронутых лугов последнее время сокращается из-за сельского хозяйства. Постепенно они превращаются в пахотные земли, при этом сокращается и биоразнообразие. Теперь же на той небольшой площади еще нетронутых долин хотят разместить ветряки и солнечные панели.

Необходимость утилизации солнечных панелей еще одна проблема, связанная с загрязнением окружающей среды

По мнению экспертов, нетронутые земли вообще не терпят никакого вмешательства человека. В противном случае оно обязательно скажется на экологическом равновесии. И этому имеются серьезные подтверждения.

В прошлом году профессор экологии Калифорнийского университета Ребекка Эрнандес вместе со своими коллегами опубликовали исследование в журнале Biological Conservation. В нем говорится, что на землях природоохранного назначения, расположенных между солнечными панелями, было гораздо меньше насекомых-опылителей, чем на таких же землях за пределами площадки с солнечными панелями. Другими словами, установка солнечных панелей может привести к вымиранию некоторых видов растений и даже животных, среди которых пустынная черепаха.

Мы много слышим о том, что негативные последствия, которые проявляются после строительства, серьезнее, чем предполагалось первоначально говорит Ли Уолстон, эколог Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США.

По мнению некоторых экспертов, частично решить проблему можно путем установки солнечных батарей в городах над автостоянками и на крышах домов. Кроме того, исследование, опубликованное несколько лет назад в журнале Nature Sustainability, показало, что солнечные панели могут принести пользу сельскому хозяйству, например уменьшить нагрузку на растения от засухи за счет затенения земли.

ВНИМАНИЕ! Информация, которую вам нужно знать, находится здесь. На нашем Яндекс.Дзен канале вы найдете контент, который мы не публикуем на сайте.

Правда, если проблему с установкой панелей удастся решить, все еще открытым остается вопрос их производства и утилизации. То же самое касается и ветряков для добычи энергии ветра. Для этого, как уже было сказано выше, понадобятся новые производства, которые отчасти нивелируют все плюсы возобновляемых источников энергии.

Подробнее..

Гигантское пятно на Солнце за сутки увеличилось в два раза что это значит?

25.06.2022 16:08:27 | Автор: admin

Земля оказалась «под прицелом» гигантского пятна на Солнце

Ученые сообщают, что солнечное пятно, именуемое AR3038, увеличилось более чем в два раза всего за 24 часа. Это произошло в период с воскресенья 19 июня по понедельник 20 июня. Как сообщается, диаметр этого пятна увеличился на 31900 километров. Самое неприятное то, что это пятно находится прямо напротив Земли, в результате чего наша планета оказалась словно под прицелом. Причем, как сообщается, это пятно будет направлено на Землю еще несколько дней. Пятно AR3038, по словам экспертов, имеет нестабильное бета-гамма магнитное поле. Проще говоря, в этом пятне содержится энергия, которая способна вызвать среднюю по мощности вспышку на Солнце. Но чем это грозит для Земли?

Пятна на Солнце что это такое

Солнечные пятна представляют собой темные области, образованные пониженной температурой (в области пятен температура на 1500 K ниже, чем в окружающей фотосфере). Как правило, увидеть темное пятно можно при помощи специальных приборов, однако наиболее крупные пятна видны даже невооруженным глазом.

Пятно AR3038 за сутки увеличилось более чем в два раза

В самом начале нашей статьи мы не зря сказали, что Земля находится под прицелом. Дело в том, что темные пятна на Солнце служат местом выхода в фотосферу магнитных полей. Именно с этим связано потемнение определенного участка звезды, то есть снижение там температуры. Магнитное поле попросту подавляет конвективное движение вещества (восходящие и нисходящие потоки, вызванные разницей температур). Из-за подавления конвективного движения на эти участки меньше переносится тепловая энергия.

Надо сказать, что количество темных пятен на Солнце является прямым показателем его магнитной активности. Чем их больше, тем, соответственно, выше магнитная активность.

Чем пятна на Солнце опасны для Земли

Как вы уже наверняка догадались, пятно на Солнце предвещает солнечную вспышку, то есть большие выбросы корональной массы. Когда она достигает верхних слоев атмосферы, рентгеновское и ультрафиолетовое излучение ионизируют атомы, что приводит к так называемому радиоблэкауту. То есть происходит нарушение радиосвязи над теми участками Земли, на которые направлены потоки солнечной энергии.

Вспышки на Солнце могут привести к ряду серьезных проблем на Земле

Более того, сильные магнитные бури могут привести к выходу из строя электрооборудования, в результате чего возникает отключение света. Теоретически, в случае сильной магнитной бури, Земля вообще может погрузиться в каменный век на несколько месяцев, то есть остаться полностью без электричества. В связи с этим человечество останется без всех благ цивилизации, начиная от интернета, и заканчивая питьевой водой.

Сколько солнечной энергии требуется времени, чтобы достичь атмосферы Земли? Она движется со скоростью света, а Солнце, как известно, находится от нас на расстоянии 150 миллионов километров. То есть потребуется всего восемь минут.

Надо сказать, что магнитные бури воздействуют не только на электроприборы, но и самочувствие людей. Подробнее об этом можно почитать здесь.

Произойдет ли блэкаут на Земле

Как сообщают эксперты, несмотря на такой быстрый рост, AR3038 не повергнет Землю в каменный век. Скорее всего пятно вызовет вспышки среднего класса, то есть класса М. Обычно они приводят лишь к кратковременным перебоям с радиосвязью. Вспышки этого класса наиболее распространенные, поэтому наша планета регулярно с ними сталкивается. Правда, иногда даже вспышки средней мощности достаточно, чтобы спутники упали на Землю.

Действительно мощные магнитные бури происходят крайне редко

Действительную же опасность представляют для Земли вспышки класса X. Именно они могут вызывать блэкаут. Но, к счастью, вспышки такой мощности на Солнце происходят крайне редко.

Что касается AR3038, пятно образовалось у экватора Солнца. Спустя несколько дней оно переместится, в результате чего больше не будет направлено на Землю. Соответственно, никакой угрозы это пятно больше вообще не будет представлять. Но это еще не значит, что опасность нас миновала полностью. Пока нет однозначного ответа, почему пятно увеличилось так быстро. Кроме того, даже если AR3038 не несет опасности, следует учитывать, что активность Солнца будет продолжать расти.

ВНИМАНИЕ! ПУБЛИКУЕМ ССЛКУ НА ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Не упустите возможность подписаться, здесь вас ждут захватывающие материалы, которых нет на нашем сайте.

Астрономам уже на протяжении сотен лет известно, что солнечная активность поднимается и падает в соответствии с 11-летними циклами. Однако в последнее время отмечается гораздо большая активность, чем предполагалось. На Солнце возникло в два раза больше пятен, чем прогнозировало Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Предположительно пик активности придется на 2025 год, в значит еще несколько лет нужно быть готовым ко всему.

Подробнее..

Способны ли солнечные бури вызвать цунами?

09.09.2022 16:17:29 | Автор: admin

Могут ли цунами вызывать Землетрясения? На этот счет нет единого мнения

Солнце в результате своей активности регулярно выбрасывает потоки плазмы в окружающее ее пространство. Когда в этот момент напротив выброса оказывается Земля, солнечный ветер на огромной скорости устремляется к нашей планете и вызывает магнитные бури. Мы уже рассказывали, что в результате солнечных бурь возникают проблемы с работой спутников, поэтому может перестать работать интернет и GPS навигация. Если буря мощная, то она может вывести из строя электроприборы и даже привести к массовому блэкауту. Если обобщить, то солнечные бури могут привести к чрезвычайным ситуациям техногенного характера. Но, могут ли они стать причиной природной катастрофы, к примеру, вызвать цунами? Однозначного ответа на этот вопрос нет, но мы рассмотрим все за и против, которые высказывают ученые.

Как и почему возникают цунами

Цунами это длинные океанические волны, которые возникают в результате мощного воздействия на толщу воды. Как правило, причиной цунами становятся землетрясения, когда под дном океана начинают движения литосферные плиты. Они вытесняют воду, чем создают сверхбыструю и мощную волну. Также цунами могут возникнуть в результате мощного извержения вулкана, как это было в январе нынешнего года, когда извергался Хунга Тонга-Хунга Хаапай.

Поток солнечной энергии напрямую не может стать причиной цунами

Но как на счет солнечной бури? Какой бы мощной она ни была, обрушивающаяся на Землю плазма не в силах вытеснить воду из океана, чтобы создать волну. Однако это еще не значит, что солнечная буря не может стать причиной этой природной катастрофы. По мнению некоторых ученых, поток солнечной плазмы может спровоцировать гигантскую волну, правда, косвенно.

Как солнечная буря может вызвать Цунами

Бывают настолько мощные бури на нашей звезде, что они оставляют на Земле свои следы на тысячи лет. Как сообщают ученые в недавнем исследовании, с которым можно ознакомиться в журнале Nature, во льдах Гренландии были обнаружены радиоактивные осадки, которые обрушились на Гренландию более 9000 лет назад. Они были принесены на нашу планету вместе с солнечным ветром. Если бы такая солнечная буря произошла сейчас, она бы оставила нас без электричества, связи и остальных благ цивилизации.

По мнению ученых, попадая в магнитосферу, заряженные частицы могут влиять на движение тектонических плит

Но причем тут цунами, спросите вы? В исследовании, опубликованном ранее в журнале Scientific Reports говорится, что землетрясения могут вызывать даже менее мощные солнечные бури, чем та, что произошла 9000 лет назад. А землетрясения, как мы сказали выше, являются причиной цунами, если они происходят под дном океана.

Как утверждает Вито Маркителли, главный автор исследования, сотрудник Университета Базиликата в Потенцо, его команде удалось найти взаимосвязь между землетрясениями и плотностью протонов вокруг магнитосферы планеты, что вызвано солнечным ветром.

В каких случаях солнечные бури могут вызвать цунами?

Солнечные бури, которые способны воздействовать на Землю и, по мнению некоторых ученых, вызывать землетрясения, возникают в том случае, когда магнитные поля на Солнце спутываются или разрушаются. Это приводит к взрыву магнитных полей. В этом случае звезда выбрасывает мощные потоки плазмы.

В период солнечной активности количество землетрясений на Земле увеличивается

Как утверждают исследователи, частицы солнечного ветра, когда попадают в магнитосферу Земли, влияют на интенсивность землетрясений, так как каким-то образом усугубляют процессы, которые заставляют одну тектоническую плиту погружается под другую. Но насколько эта гипотеза реальна?

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

В работе ученых, опубликованной в Scientific Research, сообщается, что количество землетрясений увеличилось на нашей планете во время солнечного максимума, то есть в 11-летний период, когда активности Солнца наиболее высокая. Именно в этот период вероятность выбросов солнечного ветра наиболее высокая.

Тем не менее, на данный момент это лишь предположение, в пользу которого имеются некоторые косвенные подтверждения, такие как статистика. Однако ученые не могут объяснить каким именно образом солнечные бури, а точнее, заряженные частицы воздействуют на тектонические плиты. Да и вообще доказать такое влияние пока невозможно, о чем сообщается в журнале Scientific Research. Но, не исключено, что в ближайшем будущем все же удастся получить точный ответ на этот вопрос.

Подробнее..

Часть Солнца откололась и образовала беспрецедентный вихрь что происходит?

13.02.2023 02:14:34 | Автор: admin
Часть Солнца откололась и образовала беспрецедентный вихрь что происходит? На Солнце произошел странный выброс, который никогда не наблюдался ранее. Фото.

На Солнце произошел странный выброс, который никогда не наблюдался ранее

Несмотря на то, что за Солнцем на протяжении многих лет беспрерывно наблюдают множество солнечных обсерваторий, оно остается малоизученным объектом Солнечной системы. Ученые периодически фиксируют процессы на нем, которые приводят их в недоумение. Очередное необъяснимое событие произошло на Солнце 2 февраля 2023 года на поверхности звезды произошло извержение нити плазмы огромных размеров, которая вначале оторвалась от Солнца, а затем из нее образовался вихрь над северным полюсом, который обернулся вокруг Солнца со скоростью в тысячи километров в минуту. Ученые утверждают, что ранее они не видели ничего подобного.

Что сейчас происходит с Солнцем

Сами по себе выбросы плазмы для ученых не являются неожиданностью, так как активность Солнца в настоящее время возрастает. Соответственно, звезда становится все более беспокойной. В нынешнем году вспышки происходили каждый день. Причем среди них было несколько крупных вспышек X-класса и M-класса.

Но это не повод беспокоиться. Как мы рассказывали в статье о крупном пятне на Солнце, каждые 11 лет происходит смена его активности. В настоящее время звезда находится на пороге максимума своей активности. Однако неизвестно когда точно она его достигнет. Предположительно это может произойти в июле 2025 года. В этот момент на Солнце происходит смена магнитных полюсов, после чего активность снижается.

Что сейчас происходит с Солнцем. Солнце приближается к пику своей 11-летней активности. Фото.

Солнце приближается к пику своей 11-летней активности

Однако ученые отмечают, что циклы солнечной активности тоже могут проходить по-разному. Текущий цикл проходит довольно необычно. Он начался в декабре 2019 года, при этом активность Солнца сразу же превзошла ожидания ученых, и по сей день Солнце ведет себя гораздо активнее, чем обычно в этот период.

Необычный выброс на Солнце

Что произошло на Солнце 2 февраля? Образовавшаяся нить плазмы, которая по размерам была в десять раз больше Земли, представляет собой электрически заряженный газ. Собственного говоря, это материал, из которого состоят все звезды. Вырвавшись с поверхности Солнца, он образовал огромных размеров петлю, называемую протуберанцем.

Протурберанцы довольно распространены в космосе. Они могут пролетать сотни тысяч километров. Однако в этот раз, после того как образовался протурберанец, дальнейшие события стали развиваться не так, как обычно. Плазменная структура внезапно распалась на части, а затем образовавшийся вихрь обогнул полюс примерно за 8 часов со скоростью около 96 километров в секунду. Как заметили ученые, образовавшийся циклон плазмы был похож на полярный вихрь зону низкого давления, которая зимой образует большие петли холодного воздуха над полюсами Земли.

Необычный выброс на Солнце. Впервые ученые увидели, как протурберанец образует на Солнце вихри. Фото.

Впервые ученые увидели, как протурберанец образует на Солнце вихри

По словам исследователей, длинные нити плазмы регулярно извергаются в районе 55-градусной широты Солнца, где произошел нынешний выброс. Однако ранее они никогда не видели, чтобы солнечная плазма вела себя таким образом.

Опасен ли выброс на Солнце для Земли

Плазменные нити, извергающиеся с поверхности Солнца, сами по себе не представляют угрозу для нашей планеты. Однако, согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований, подобные выбросы иногда приводят к выбросу заряженных частиц с поверхности Солнца, движущихся с огромной скоростью.

Если такой электрически заряженный сгусток направится в сторону Земли, он может привести к ряду негативных последствий повреждению спутников, выходу из строя электроприборов и даже массовому блэкауту. При этом северные сияния возникают на более южных широтах, чем обычно. Подробно о возможных последствиях мощных магнитных бурь мы рассказывали ранее.

Опасен ли выброс на Солнце для Земли. Выбросы плазма часто сопровождаются выбросами заряженных частиц, вызывающих магнитные бури. Фото.

Выбросы плазма часто сопровождаются выбросами заряженных частиц, вызывающих магнитные бури

Но нынешний выброс, к счастью, навредить Земле не может, так как он не был направлен в нашу сторону. Кроме того, он не привел к выбросу коронарной массы. Однако неизвестно какие последствия могут возникнуть после необычного солнечного вихря. Поэтому ученые говорят о необходимости его исследования.

Еще больше интересных материалов вы найдете на нашем ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. Подписывайтесь скорее, чтобы не пропустить самое интересное!

В настоящее время ученые анализируют огромное количество данных, полученных из различных солнечных обсерваторий. Однако, по мнению экспертов, окончательные выводы, скорее всего, появятся не скоро. Но, как только о них станет известно, мы сразу же вам об этом сообщим.

Подробнее..

Наблюдения за космической погодой что мы узнали о Солнечной системе?

16.05.2023 16:12:20 | Автор: admin
Наблюдения за космической погодой: что мы узнали о Солнечной системе? Солнечные бури могут вызвать красивое явление, известное как полярное сияние. Это происходит, когда заряженные частицы, выброшенные Солнцем, сталкиваются с атмосферой Земли и заставляют ее светиться в ярких красных, зеленых и синих тонах. Фото.

Солнечные бури могут вызвать красивое явление, известное как полярное сияние. Это происходит, когда заряженные частицы, выброшенные Солнцем, сталкиваются с атмосферой Земли и заставляют ее светиться в ярких красных, зеленых и синих тонах.

Погода на Земле привычное явление и достаточно изменчивое. Порой она поражает своей красотой, иногда пугает, но все это делает ее живой для нас. И даже в таком мрачном местечке, как космос, погода имеет свой уровень. Космическая погода относится к изменениям в окружающей нас солнечной активности и ее влиянии на Землю и ближнюю околоземную среду. Включая солнечные вспышки, солнечные ветры и геомагнитные бури. Космическая погода может оказывать значительное влияние на нашу технологическую инфраструктуру, электромагнитные коммуникации, астронавигацию и даже на здоровье людей в космосе и на Земле. И, как мы уже привыкли, ученым не так много известно о ее формировании, а предсказать ее та еще задача.

Что такое космическая погода?

Солнечная активность является одним из основных источников космической погоды. Каждые 11 лет наблюдается пик активности Солнца, когда количество пятен и вспышек достигает максимального значения. Во время солнечной вспышки происходит внезапное увеличение излучения, которое может влиять на электронику спутников и других космических аппаратов.

Что такое космическая погода? Солнечные пятна — это темные пятна на поверхности Солнца, которые выглядят темнее и холоднее окружающих областей. Они образуются из-за магнитных полей, которые проникают через поверхность Солнца и затрудняют конвекцию тепла. Фото.

Солнечные пятна — это темные пятна на поверхности Солнца, которые выглядят темнее и холоднее окружающих областей. Они образуются из-за магнитных полей, которые проникают через поверхность Солнца и затрудняют конвекцию тепла.

Еще одним важным фактором космической погоды являются радиационные пояса, которые окружают Землю. Это такие области, которые содержат высокоэнергетические частицы.

И как вы уже поняли, такая погода бывает не всегда приятной, геомагнитные бури явное тому доказательство. Геомагнитные штормы возникают в результате взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли. Солнечный ветер в свою очередь является потоком заряженных частиц (электронов и протонов), истекающих из верхней атмосферы Солнца со скоростью более 400 км/с. Когда они сталкиваются с магнитным полем Земли, они взаимодействуют с его линиями силы, вызывая электрические токи в верхней атмосфере Земли.

Читайте также: Как меняется погода и почему ее нельзя предсказать?

Интенсивность геомагнитных штормов измеряется в единицах G (гаусс). Средняя интенсивность магнитного поля Земли составляет около 0,5 G. Во время геомагнитного шторма интенсивность магнитного поля может изменяться на несколько единиц G.

Влияние космической погоды на здоровье

Но не только электроника страдает от подобных вспышек. Эта радиация, включая ультрафиолетовое (УФ) излучение и рентгеновское излучение, может проникать через атмосферу Земли и оказывать влияние на живые организмы. УФ-излучение из солнечных вспышек может приводить к повышению риска развития рака кожи и ожогов, а также вызывать катаракту и другие проблемы со зрением. Кроме того, геомагнитные бури могут вызывать изменения в психофизиологическом состоянии человека, включая настроение, сон и давление. Некоторые исследования также показали, что во время таких бурь повышается риск возникновения инфарктов и инсультов.

Влияние космической погоды на здоровье. Солнечные пятна имеют свою полярность. В одном солнечном цикле северный полюс солнечных пятен имеет одну полярность, а южный полюс имеет противоположную полярность. В следующем цикле эта полярность меняется. Фото.

Солнечные пятна имеют свою полярность. В одном солнечном цикле северный полюс солнечных пятен имеет одну полярность, а южный полюс имеет противоположную полярность. В следующем цикле эта полярность меняется.

Может быть интересно какая погода смертельно опасна для людей?

Такие штормы способствуют нарушению электрической активности сердца, вызывая нерегулярности сердечного ритма и образовывая тромбы. Кроме того, геомагнитные бури могут влиять на систему свертывания крови. Исследования показали, что во время них происходит увеличение активности тромбоцитов, клеток, отвечающих за свертывание крови.

Космические волны и их связь с космической погодой

По мнению исследователей новое понимание «космических волн» может привести к более точным прогнозам космической погоды и более безопасной навигации для спутников, проходящих через радиационные пояса.

Последние результаты работы группы, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что колебания магнитного наклона Земли, который меняется сезонно и ежедневно, а также ориентирован на Солнце или от него, могут вызывать изменения в космических волнах большой длины.

Космические волны и их связь с космической погодой. Северные сияния также иногда называют авророй. Фото.

Северные сияния также иногда называют авророй.

Эти разрывные волны, известные как волны Кельвина-Гельмгольца, возникают на границе между солнечным ветром и магнитным щитом Земли. Волны возникают гораздо чаще в весенний и осенний периоды, сообщили исследователи, в то время как летом и зимой волновая активность слабая.

Плазма или солнечный ветер, идущий от Солнца с огромной скоростью, направляет энергию, массу и импульс на магнитный щит планеты. Он также создает космические волны.

Быстро движущийся солнечный ветер не может пройти непосредственно через магнитный экран Земли, поэтому он проносится вдоль магнитосферы, порождая волны Кельвина-Гельмгольца с массивными пиками высотой до 15 000 км и длиной до 40 000 км.

Безопасность астронавтов и спутниковой связи

Распространение плазмы солнечного ветра через электромагнитные волны может воздействовать на магнитосферу и привести к изменению потоков энергичных частиц в радиационном поясе. Это в свою очередь может представлять угрозу для безопасности космонавтов и спутниковой связи, а также оказывать влияние на электросети и системы глобального позиционирования на Земле.

Безопасность астронавтов и спутниковой связи. Наблюдение за солнечными пятнами помогает ученым прогнозировать солнечную активность и ее влияние на земные условия. Фото.

Наблюдение за солнечными пятнами помогает ученым прогнозировать солнечную активность и ее влияние на земные условия.

Ученые отмечают, что для понимания и прогнозирования космической погоды крайне важно изучать свойства космических волн и механизмов, которые способствуют их усилению. Хотя события космической погоды представляют собой растущую угрозу, часто неясно, что именно является их источником. Поэтому достижение прогресса в понимании механизмов, лежащих в основе этих возмущений, позволит улучшить способность предоставлять прогнозы и предупреждения.

Исследователи изучают изменения в активности магнитного поля Земли в разное время года и в течение суток с целью выяснить причины этих изменений. Они предложили несколько различных идей и гипотез для объяснения этого явления. Одна из таких гипотез заключается в эффекте Рассела-Макферрона, который был впервые описан в 1973 году. Он объясняет, почему авроры (яркие светящиеся явления в атмосфере) возникают чаще и ярче весной и осенью. Эта гипотеза основана на взаимодействии наклона магнитного поля Земли и небольшого магнитного поля около экватора Солнца.

Однако исследование показывает, что данный эффект не является единственным объяснением сезонной вариации геомагнитной активности. События, вызванные равноденствием и основанные на наклоне земного диполя, а также эффект Рассела-Макферрона могут действовать одновременно.

Чтобы узнать еще больше фактов о космических явлениях обязательно подпишитесь на наш Telegram и Дзен, а также залетайте смотреть наши клипы в ВК, там вы уж точно найдете много интересного!

Ученые также сделали вывод, что активность волн Кельвина-Гельмгольца демонстрирует сезонные и суточные вариации, что указывает на критическую роль наклона диполя. Это значит, что угол наклона магнитного поля вокруг Земли меняется в разные времена. Изменения происходят на границе между магнитным полем Земли и внешней средой, называемой магнитопаузой (стык солнечного ветра и магнитного поля). Наклон диполя, который представляет собой ось магнитного поля Земли, играет важную роль в этом изменении.

Подробнее..

Впервые удалось передать энергию из космоса на Землю по беспроводной сети

07.06.2023 20:12:07 | Автор: admin
Впервые удалось передать энергию из космоса на Землю по беспроводной сети. Ученые смогли передать энергию из космоса на Землю. Фото.

Ученые смогли передать энергию из космоса на Землю

Солнце нескончаемый и мощный источник энергии, который, теоретически, мог бы покрыть все потребности людей в электричестве. Однако эффективного способа преобразовывать энергию Солнца в электричество пока не существует. Конечно, есть солнечные панели, но они имеют несколько ключевых недостатков. Главный из них заключается в том, что эти батареи способны вырабатывать электричество только днем, причем для этого должна быть хорошая солнечная погода, в противном же случае их эффективность сильно падает. Проблему можно было бы решить, разместив панели в космосе на околоземной орбите, но как передать электричество на Землю, ведь провести кабель от спутника не получится? Похоже, что решение этой проблемы смогли найти Инженеры Калифорнийского технологического института. Они не только разработали технологию, но и успешно ее испытали, передав энергию с околоземной орбиты на Землю. По их мнению, это может стать прорывом энергетике.

Орбитальные электростанции обеспечат людей электричеством

Зависимость человечества от ископаемого топлива сделала многие страны уязвимыми перед глобальным энергетическим кризисом. Поэтому в настоящее время многие ученые работают над технологиями, которые позволили бы эффективно использовать экологичные, доступные и надежные источники энергии. Одни считают, что будущее за термоядерным синтезом, другие видят решение проблемы в модульных мини-реакторах или даже ветряках и волновых генераторах, установленных в морях.

Отличной альтернативной всем этим решениям является энергия Солнца. Но солнечные панели, как мы сказали выше, следует размещать в космосе на земной орбите. Такая электростанция смогла бы эффективно генерировать электричество круглые сутки, причем независимо от погоды. Теоретически, электрическую орбитальную станцию можно построить даже сейчас, однако для этого нужно решить вопрос передачи электричества на землю.

Орбитальные электростанции обеспечат людей электричеством. Солнечные батареи могут эффективно и круглосуточно добывать энергию только в космосе. Фото.

Солнечные батареи могут эффективно и круглосуточно добывать энергию только в космосе

Среди ученых началась, буквально, гонка по разработке технологии беспроводной передачи электричества на Землю. Первыми, кто заявил, что им удалось это сделать, стали ученые Калифорнийского технологического института.

Как работает беспроводная передача энергии

В своем эксперименте исследователи использовали построенный ими низкоорбитальный демонстратор SSPD-1 (Space Solar Power Demonstrator). По словам самих инженеров, в нем реализовано сразу три технологии, по сбору и передаче энергии на Землю. В недавнем эксперименте был испытан один из модулей MAPLE, который принимает солнечную энергию,
а затем преобразует в микроволновое излучение, которое передает на приемник, расположенный на Земле. Передача микроволнового излучения осуществляется при помощи фазированной антенны, то есть антенной решетки направленного излучения.

Кроме того, приемником и передатчиком энергии был оборудован сам модуль MAPLE. Демонстратор в ходе эксперимента передал энергию от одной стенки модуля другой, о чем исследователи сообщают в своем заявлении.

Принятое приемником микроволновое излучение преобразуется в постоянный ток (DC). Таким образом ученые показали возможность беспроводной передачи энергии не только с космоса на Землю, но и в условиях открытого космоса. Но можно ли прямо сейчас построить орбитальную электростанцию использовать эту технологию? Скорее всего нет.

Как работает беспроводная передача энергии. Модуль MAPLE смог передать электричество беспроводным способом в открытом космосе. Фото.

Модуль MAPLE смог передать электричество беспроводным способом в открытом космосе

Сигнал, полученный на Земле, был очень слабым. Электричества было недостаточно, даже чтобы от него зажглись светодиоды. Но в ходе данного эксперимента это было и не важно. Задача заключалась в том, чтобы проверить сам принцип, и он оказался вполне работоспособным. Теперь осталось лишь масштабировать технологию, чтобы в будущем можно было ее полноценно использовать. По мнению авторов работы, это вполне возможно.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Ученые планируют уже в ближайшее время развернуть созвездия модульных космических аппаратов, которые будут собирать солнечный свет, а затем передавать по беспроводной сети на большие расстояния. В частности, таким образом можно будет обеспечить электричеством районы, которые в настоящее время не имеют доступа к надежному источнику питания.

Напоследок напомним, что ученые работают и над другими интересными технологиями. Недавно мы рассказывали о том, что группе исследователей удалось добывать энергию из воздуха. Для этого использован тот же принцип, из-за которого в облаках возникают молнии.

Подробнее..

Атмосфера на Марсе исчезла из-за солнечного ветра

10.01.2021 18:20:53 | Автор: admin

Мы наконец-то знаем, что случилось с (большей частью) отсутствующей атмосферой Марса всему виной солнечный ветер.

Около четырех миллиардов лет назад, когда на Марсе была атмосфера, он вероятно, был очень похож на Землю: многочисленные реки и озера на поверхности планеты купались в лучах Солнца, создавая необходимые условия для возникновения жизни. Но потом что-то произошло и изолирующая атмосфера Марса почти исчезла. Подвергаясь воздействию космической стихии, Красная планета с течением времени превратилась в сухую, замерзшую пустошь, какой мы знаем ее сегодня. Вопрос о том, что же на самом деле произошло с марсианской атмосферой до недавнего времени ставил ученых в тупик, но данные, полученные с помощью миссии NASA MAVEN, расставили все точки над i. Исследователи, работающие над проектом подсчитали, что большая часть атмосферы Марса была унесена солнечными ветрами потоками заряженных частиц, которые постоянно исходят от нашей звезды. Интересно и то, что Красная планета и сегодня продолжает терять часть своей атмосферы.

Атмосфера на Марсе

На самом деле исследователям уже довольно давно известно, что Марс продолжает терять остатки своей атмосферы. Но данные, полученные с помощью миссии MAVEN, указали насколько важным был этот процесс на протяжении всей истории планеты. Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда NASA пришли к выводу, что большая часть атмосферы Марса была потеряна в космосе, а не заперта на планете, что и является основной причиной атмосферных потерь. Ключом к разгадке тайны стало измерение благородного газа аргона.

Напомним, что к благородным газам группе химических элементов со схожими свойствами относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. При нормальных условиях они представляют собой одноатомные газы без цвета, запаха и вкуса с очень низкой химической реактивностью.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Science еще в 2017 году, обратили пристальное внимание на солнечный ветер: заряженные частицы, исходящие от Солнца, врезаются в молекулы в атмосфере, создавая новые заряженные частицы ионы. Солнечный ветер легко подхватывает ионы и уносит их в космос. Интересно, что в ходе этого процесса из атмосферы пропадают более легкие молекулы. Это происходит, так как такие молекулы с большей вероятностью поднимаются высоко в атмосферу, куда ударяет солнечный ветер.

Более чем половина марсианской атмосферы было унесено в космос солнечными ветрами.

Благодаря измерениям MAVEN, ученые сравнили концентрации аргона-36 и аргона-38 (атомов с 36 и 38 нейтронами) на разных высотах в атмосфере и определили сколько более легкого аргона-36 пропало из атмосферы с течением времени. Затем они использовали эту информацию для моделирования воздействия солнечного ветра на другие типы молекул в атмосфере Марса и пришли к выводу, что около 66% атмосферы Марса улетучилось в космос за последние четыре миллиарда лет или около того.

Это интересно: Через два месяца марсоход NASA Настойчивость приземлится на Красной планете

Проблемы с терраформированием

В будущем команда MAVEN надеется поближе взглянуть на то, как менялись другие изотопы в марсианской атмосфере с течением времени. Особый интерес для исследователей представляют углерод (из-за его изолирующих свойств), а также кислород и водород, так как именно они образуют другие необходимые ингредиенты для жизни, какой мы ее знаем. Интересно, что концентрация углерода в марсианской атмосфере зависит от времени года, так как зимой он замерзает в лед на полярных шапках, а в теплое время года сублимируется в пар. Углерод также вступает в химические реакции, образуя различные молекулы, а вот аргон намного проще он просто находится в атмосфере никак не взаимодействуя с другими молекулами.

Исследователи отмечают, что загадка исчезновения атмосферы на Марсе пока только частично раскрыта. Хотя большая ее часть теряется в космосе, многие другие процессы на планете, возможно, также сыграли играли незначительную роль в исчезновении атмосферы.

Еще больше увлекательных статей о том, как человечество покоряет Красную планету и другие тела Солнечной системы читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Если человечеству удасться терраформировать Марс, он будет весьма похож на нашу планету.

К сожалению, полученные результаты могут несколько затруднить работу людей, которые предлагают сделать Красную планету теплее и более похожей на Землю, выпустив в атмосферу толстый слой CO2 и других парниковых газов. На самом деле терраформирование Марса было бы намного проще, если бы углерод просто осел в полярных ледяных шапках и марсианских скалах, терпеливо дожидаясь, когда люди выпустят его на свободу. Но, судя по тому, что мы знаем сегодня, большая часть углерода на Марсе исчезла навсегда. По мнению исследователей, того количества углерода, что осталось на Красной планете сегодня недостаточно, чтобы образовать достаточно толстый слой атмосферы, для жизни на Марсе таких существо как мы с вами.

В общем и целом, исследователи отмечают, что с помощью ингредиентов, обнаруженных на Марсе, планету невозможно терраформировать.» Но отчаиваться не стоит, так как мы всегда сможем привезти на Красную планету собственный углерод. Чего-чего, а СО2 на Земле более чем достаточно. О том, почему избыточное количество углекислого газа оказывает разрушительное воздействие на климат нашей планеты, читайте в этой статье.

Подробнее..

Как люди и природа пытаются очистить Мексиканский залив от нефтяного загрязнения?

18.02.2022 20:09:40 | Автор: admin

Нефтяное пятно в Мексиканском заливе

В апреле 2010 года, в водах Мексиканского залива взорвалась нефтяная платформа Deepwater Horizon. В результате катастрофы погибло 11 человек, а в окружающую среду вытекло примерно 210 миллионов галлонов нефти. Очистить воду не удается до сих пор ученые уже более двенадцати лет наблюдают за состояние пятна горючей жидкостью и мало что с ней могут поделать. Природа пытается самоочищаться путем разложения нефти при помощи микроорганизмов и испарения. Недавно американские ученые из Океанографического института Вудс-Хоул обнаружили, что большой вклад в очищение воды от загрязнения вносит солнечный свет. Ультрафиолетовое излучение запускает процесс фоторастворения, в результате чего нефть начинает быстрее разлагаться в воде. Это очень важное открытие, потому что в будущем на нашей планете могут произойти еще больше разливов нефти, последствия которых нужно устранять в самые короткие сроки.

Взрыв нефтяной скважины Deepwater Horizon

Платформа Deepwater Horizon для добычи нефти со дна Мексиканского залива была построена в 2001 году. Она принадлежала швейцарской компании Transocean и, в 2009 году, пробурила самую глубокую на тот момент скважину глубиной 10 680 метров. Сначала добыча нефти велась в районе месторождения нефти Тайбер, а потом была начата работа над бурением скважины в регионе Макондо.

До взрыва платформа Deepwater Horizon выглядела так

В апреле 2010 года, когда платформа находилась в Центральной части Мексиканского залива, произошел взрыв и возгорание. Столб дыма поднялся на высоту 3 километров длившийся 36 часов пожар потушить не удалось и судно пошло ко дну. В момент взрыва на платформе находилось 126 человек и большинство из них удалось спасти при помощи вертолетов. К сожалению, 11 человек пропали без вести и вполне могли утонуть вместе с судном, который на данный момент находится на глубине 1500 метров.

Взрыв платформы Deepwater Horizon

Причина взрыва Deepwater Horizon

В сентябре 2010 года был опубликован 193-страничный доклад о расследовании причин взрыва нефтяной платформы Deepwater Horizon. Согласно ему, платформа взорвалась как из-за наличия неисправностей в конструкции, так и из-за принятых персоналом неправильных решений. Взрыв был спровоцирован тем, что резервуар в нижней части платформы перестал удерживать нефть и в буровую колонну начали просачиваться газы и конденсат. Сотрудники компании Transocean неправильно поняли результаты измерений давления в скважине и допустили распространение газа по вентиляционной системе. Произошло воспламенение газа, что и привело к взрыву. Система, которая должна была закупорить скважины в случае аварии, не сработали.

Отрывок из фильма Глубоководный горизонт

Устранение последствий взрыва Deepwater Horizon

Сначала все силы спасателей были направлены на тушение пожара. Победить огонь не удалось поэтому, после затопления платформы, специалисты начали пытаться остановить выброс нефти через скважину и остановить распространение нефтяного пятна. На поврежденную взрывом трубу пытались наложить заглушки при помощи трек подводных лодок. Одновременно с этим, спасатели проводили работу по установке 100-тонного купола из стали, который должен был остановить выход нефти. Он оказался слишком большим, поэтому его заменили на конструкцию меньшего размера. Впоследствии были найдены и другие места утечки нефти они были полностью закрыты только 4 августа 2010 года.

Видео тушения платформы Deepwater Horizon

Для ликвидации уже вытекшей в Мексиканский залив нефти было задействовано 76 буксиров, спасательных катеров и других плавательных средств. Также были вызваны 5 самолетов и более 6000 военнослужащих. Они пытались очистить воду от нефти путем контролируемого выжигания, сбора горючей жидкости в резервуары и выпуска в загрязненную среду бактерий , которые разлагают углеводороды. В результате всех этих действий, людям удалось устранить подводный шлейф метана и других газов, а также убрать со дна нефтесодержащие вещества.

Самолет распыляет вещества для устранения нефтяного пятна

Читайте также: Самые крупные разливы нефти, похожие на катастрофу в Норильске

Как природа избавляется от загрязнений?

Несмотря на все попытки, на данный момент Мексиканский залив все еще загрязнен. Но природа пытается очистить ее самостоятельно, при помощи бактерий, водорослей и так далее. Недавно, на страницах научного журнала Science Advances появилось объяснение того, какую роль в этом деле играет солнечный свет. Уже более 50 лет ученым известно о существовании фоторастворения, при котором излучение Солнца вызывает окисление, которое превращает нерастворимые компоненты нефти в соединения, которые легко растворяются в воде. Ранее ученые не думали, что он приносит настолько большую пользу, но теперь они в этом уверены.

Солнечный свет помогает устранить нефтяное пятно в Мексиканском заливе

Чтобы узнать, насколько хорошо фоторастворение помогает очищать океан от нефти, исследователи провели эксперимент. Они взяли сосуды с нефтью и облучали их светом с разной длиной волны, начиная от ультрафиолета и видимого диапазона. Они воссоздали разные сценарии разлива нефти, каждый раз изменяя толщину слоя с нефтью, окружающие условия и так далее. Оказалось, что фоторастворение нефти происходит при свете с любой длиной волны. Эффективнее всего загрязнение устраняется при высокой интенсивности излучения, причем лучше, чтобы слой нефти был как можно более тонким.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

Немаловажное открытие также заключается в том, что фоторастворение нефти может работать и в арктических водах. Грузовое судоходство постоянно развивается, поэтому в будущем могут возникнуть новые разливы нефти от этого никто не застрахован. Если спасатели будут знать, как быстро очищать воды от загрязнений, ужасных экологических катастроф можно будет избежать.

Подробнее..

Как работают солнечные батареи

10.07.2020 18:14:49 | Автор: admin

Солнечные панели позволяют сделать электричество чуть ли не бесплатным.

Солнце есть и будет всегда! Возможно, это слишком смелое заявление, но это действительно так. По крайней мере, с точки зрения человечества. Пусть оно и взорвется через сколько-то там миллионов лет, но к тому времени мы уже покинем эту планету или сами, или в виде кучки пепла, которую развеет в космосе очередной огромный камень, налетевший на наш голубой шарик. Именно из-за такой стабильности Солнца его можно и нужно использовать для получения энергии. Люди уже давно научились это делать и сейчас продолжают совершенствовать технологии солнечной энергетики. Но как же работают солнечные панели, батареи и вообще, как можно превратить свет в электричество внутри розетки?

Когда появились солнечные батареи

Солнечные батареи были изобретены достаточно давно. Впервые эффект преобразования света в электричество был обнаружен Александром Эдмоном Беккерелем в 1842 году. Для создания первых прототипов потребовалось почти сто лет.

В 1948 году, а именно 25 марта, итальянский фотохимик Джакомо Луиджи Чемичан смог сделать то, что мы теперь используем и развиваем. Спустя 10 лет в 1958 году технология впервые была опробована в космосе в качестве элемента питания американского спутника, названного Авангард-1. Спутник был запущен 17 марта, а уже 15 мая того же года это достижение повторили в СССР (аппарат Спутник-3). То есть технологи начала массово применяться в разных странах почти одновременно.

Использование солнечных панелей в космосе — обычная практика.

Подобные конструкции применяются в космосе до сих пор, как важный источник энергии. А еще их используют на Земле для обеспечения энергией домов и даже целых городов. А еще их начали встраивать в гражданские электромобили для обеспечения большей автономности.

Как работают солнечные панели

Стоит немного уточнить, что понятие солнечная батарея не очень правильное. Точнее правильное, но не имеющее отношение к тем системам питания, о которых мы говорим. Батарея там обычная, но получает энергию от солнечных панелей, которые преобразуют в электричество свет солнца.

Есть и еще одна энергия будущего - токамак. Просто о термоядерном реакторе, которого пока нет.

В основе солнечной панели лежат фотоэлектрические ячейки, которые помещены внутрь общей рамы. Для создания таких ячеек чаще всего используется кремний, но возможно использование и других полупроводников.

Энергия вырабатывается в тот момент, когда на полупроводник попадают солнечные лучи и нагревают его. В результате этого внутри полупроводника высвобождаются электроны. Под действием электрического поля электроны начинают двигаться более упорядоченно, что и приводит к появлению электрического тока.

Примерно так выглядит солнечная панель.

Для того, чтобы получить электричество, надо подключить контакты к обеим сторонам фотоэлемента. В результате этого он начнет питать электричеством подключенный потребитель или просто заряжать батарею, которая потом будет отдавать электричество в сеть, когда это понадобится.

Tesla может сделать электрическую маршрутку на базе Model 3

Основной упор на кремний делается из-за его кристаллических особенностей. Впрочем, в чистом виде кремний сам по себе является плохим проводником и для изменения свойств к нему делается крайне малое количество примесей, которые улучшают его проводимость. В основном в число примесей входит фосфор.

Как полупроводники вырабатывают электричество?

Полупроводник является материалом, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо их не хватает (p-тип). То есть полупроводник состоит из двух слоев с разной проводимостью.

В качестве катода в такой схеме используется n-слой. Анодом является p-слой. То есть электроны из первого слоя могут переходить во второй. Переход происходит за счет выбивания электронов фотонами света. Один фотон выбивает один электрон. После этого они, проходя через аккумулятор, попадают обратно в n-слой и все идет по кругу.

Когда энергия выработана, все начинается по кругу, а свет всегда горит.

В современных солнечных панелях в качестве полупроводника используется кремний, а начиналось все с селена. Селен показал крайне низкий КПД — не более одного процента — и ему сразу стали искать замену. Сейчас кремний в целом удовлетворяет требования промышленности, но есть у него и один существенный минус.

Как связаны коронавирус, солнечные панели и загрязнение воздуха?

Обработка и очистка кремния для приведения его к тому виду, в котором его можно будет использовать, является достаточно затратной процедурой. Чтобы снизить стоимость производства, проводят эксперименты с его альтернативами — медью, индием, галием и кадмием.

Эффективность солнечных панелей

Есть у кремния еще один минус, который не так существенен, как стоимость, но с которым тоже надо бороться. Дело в том, что кремний очень сильно отражает свет и из-за этого элемент вырабатывает меньше электричества.

Даже повесив столько панелей, все равно надо обеспечивать их нормальную работу. В том числе бороться с отражением света.

Как солнечный свет влияет на продуктивность человека?

Для того, чтобы уменьшить такие потери, фотоэлементы покрывают специальным антибликовым покрытием. Кроме такого слоя, надо использовать и защитный слой, который позволит элементу быть более долговечным и противостоять не только дождю и пыли, но даже падающим веткам небольшого размера. При установке на крыше дома это очень актуально.

Солнце -сила! Ее надо использовать!

Несмотря на общую удовлетворенность технологией и постоянную борьбу за улучшение показателей, современным солнечным панелям все равно есть куда стремиться. На данный момент массово производятся панели, которые перерабатывают до 20 процентов попадающего на них света. Но есть и более современные панели, которые пока доводятся до ума — они могут перерабатывать до 40 процентов света.

А вообще, солнечная энергетика это круто! И помните, даже при таком «пАлящем» солнце система будет работать.

Подробнее..

Чем компания Tesla займется в 2021 году?

29.10.2020 00:08:54 | Автор: admin

Илон Маск рассказал о главном проекте на 2021 год. И это не автомобили

Каждый год компания Tesla удивляет людей чем-то новым. За прошедшие пять лет она показала миру несколько совершенно новых электрических автомобилей. К ним относятся относительно недорогой электромобиль Tesla Model 3, кроссовер Tesla Model Y, электрический грузовик Tesla Semi и футуристичный пикап Tesla Cybertruck. А текущий 2020 год явно запомнится тем, что компания запустила предварительную версию полноценного автопилота, который способен управлять автомобилем без участия водителя. Но в 2021 году компания может переключиться на совершенно другую сферу деятельности. Во время телеконференции на тему финансовых итогов Tesla за третий квартал нынешнего года, Илон Маск рассказал о новом убийственном продукте компании. Но чем же компания хочет нас удивить?

Идеальное будущее Илона Маска

На самом деле, компания не придумала ничего кардинально нового. По словам Илона Маска, в 2021 году главным продуктом компании Tesla будут не электрические автомобили, а солнечные панели Solar Roof для установки на крыши домов. Глава компании объявил, что через десять лет люди будут рады видеть вокруг себя дома, которые самостоятельно генерируют электрическую энергию. Они не только будут красивыми, но и позволят отказаться от методов производства электроэнергии, которые вредят природе.

Солнечные панели на крышах домов, электрические автомобили… Видимо, Илон Маск видит идеальное будущее именно таким

Речь идет об электростанциях. Сегодня большая часть электричества поставляется из тепловых станций, в которых используется энергия, выделяемая при сжигании органического топлива вроде угля и нефти. Электростанции выделяют в воздух много парниковых газов, которые повышают температуру воздуха нашей планеты и приводит к катастрофическим последствиям.

Тепловые электростанции сильно вредят окружающей среде

Солнечные батареи на крышах домов

Технология Solar Roof была анонсирована в 2016 году. Ее суть состоит в том, что компания будет покрывать крыши домов черепицей со встроенными солнечными батареями. Собранная энергия будет передаваться в аккумулятор, который будет направлять ее в инвертор устройство для преобразования постоянного тока в переменный. Оснащенные солнечной крышей дома будут меньше зависеть от электростанций, а значит, хозяева будут платить меньше денег за электричество.

Таким образом, люди с крышами из солнечных батарей получат два преимущества:

  • во-первых, они внесут вклад в защиту окружающей среды;
  • во-вторых, смогут экономить деньги.

Об экономической выгодности Solar Roof Илон Маск рассказывал еще в 2019 году в своем твиттере. По его расчетам, крыша с солнечными батареями позволит людям ежегодно экономить на коммунальных платежах до 500 долларов. Он рекламировал технологию чуть ли не как дополнительный источник дохода:

Это как если бы на крыше вашего дома был установлен принтер, печатающий деньги.

Также представители Tesla сообщали, что установка солнечной крыши будет очень простой и быстрой. Например, комплект для покрытия крыши дома площадью 185 квадратных метров можно установить всего за 8 часов. Для сравнения, монтаж обычной черепицы занимает несколько дней. Еще одним преимуществом Solar Roof является 25-летняя гарантия.

Конструкция солнечных крыш Solar Roof

Жители США уже давно могут заказать установку солнечной крыши. Оформить заказ можно на официальном сайте Tesla. Им доступны два варианта крыши: обычная за ~30 000 долларов и более красивая за ~40 000 долларов. Но вообще, цена разнится в зависимости от размеров крыши.

Первыми людьми, кто установил солнечные панели на крыши своих домов, в 2017 году стали сотрудники компании Tesla. Почитать об этом можно тут.

По данным издания Electrek, во время установки панелей у рабочих часто возникают проблемы. Причиной тому считается то, что компания Tesla доверяет эту работу сторонним кровельщикам. Они явно не выполняют достаточное количество тестовых установок перед приездом к клиентам и эту проблему нужно срочно решить в 2021 году. Журналистам уже удалось найти более сотни открытых вакансий кровельщиков и в основном они требуются в Канаде. Получается, что компания намерена выйти на международный рынок и ее солнечные крыши будут доступны не только в США.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Тот факт, что компания Tesla сконцентрируется на расширении своего бизнеса по установке крыш с солнечными панелями, не означает, что она забросит производство автомобилей. В середине декабря компания намерена выпустить полноценную версию автопилота, а это значит, что в 2021 году будет много новостей о его возможностях. К тому же, компания постоянно улучшает свои текущие автомобили, особенно грузовик Tesla Semi. А в будущем она обещала выпустить электрический автомобиль, который можно будет купить за 2 000 000 рублей. Почитать о нем можно в этом материале.

Подробнее..

Созданы маленькие солнечные панели, которые помещаются даже на мыльных пузырях

03.11.2021 16:13:23 | Автор: admin

Арабские ученые разработали самые маленькие солнечные панели в мире

Примерно с 2010 года в мире появляется все больше компактных устройств. Речь идет о разного рода беспилотных дронах, медицинских сенсорах и так далее. Они способны выполнять сложные задачи вроде полетов на большую высоту, разведки территорий и слежения за здоровьем людей, но имеют один большой минус малую длительность автономной работы. Так как эти устройства обладают небольшими размерами, их невозможно оснастить большими аккумуляторами. Решить эту проблему можно разве что установкой солнечных батарей. На данный момент большая часть этих источников питания тоже обладает внушительными размерами, но недавно арабские ученые разработали технологию, при помощи которых можно создавать крошечные и легкие панели. Сообщается, что при желании их можно установить даже на поверхность мыльных пузырей. Звучит интригующе, так что давайте разберемся в подробностях.

Самая легкая солнечная панель

О новом изобретении арабских ученых было рассказано на сайте Университета имени короля Абдаллы, который расположен на территории Саудовской Аравии. По сути, они разработали новые разновидности чернил для 3D-принтера их можно наложить в несколько слоев и получить тонкие солнечные панели.

Тонкие солнечные панели можно установить даже на хрупкие поверхности

Как работают солнечные панели?

Солнечные панели состоят из нескольких слоев. Первый называется фотоактивным слоем и под воздействием солнечного света отдает электроны отрицательно заряженные элементарные частицы. Вторым слоем является катодный электрод, который принимает электроны. В качестве фотоактивного слоя исследователи использовали органический материал P3HT:O-IDTBR. В роли электрода выступил материал, именуемый как PEDOT: PSS.

Структура тонкой солнечной панели

Ранее другие группы ученых уже создавали тонкие солнечные панели, но в их структуре электродом выступал хрупкий оксид индия-олова. Новшество технологии заключается в том, что материал PEDOT: PSS обладает большой гибкостью. Также стоит отметить, что ученые снабдили крошечные солнечные панели слоем оксида цинка, который ускоряет передачу электрической энергии. Всю эту структуру они покрыли париленом гибким, защищенным от воды и безопасным для живых организмов материалом. Благодаря такому покрытию, солнечные панели можно использовать даже в медицинских устройствах, которые крепятся или вживляются в человеческий организм.

На видео вы можете узнать о работе солнечных батарей гораздо больше. А еще лучше почитайте материал моего коллеги Артема Сутягина он отлично все объяснил

Зачем нужны солнечные панели?

Конечно, все выше написанное это очень краткое и упрощенное описание технологии. Для нас главное, что тонкие и легкие солнечные панели теперь существуют и уже успели неплохо себя зарекомендовать. Сообщается, что их можно печатать прямиком на стекле и других хрупких материалах. Созданные панели смогли продержаться в пресной и соленой воде целых шесть часов, то есть практически прошли испытание на водостойкость. В первую очередь такие источники энергии пригодятся в миниатюрных медицинских устройствах для слежения за состоянием здоровья людей. А потом их можно будет применять в разного рода носимой электронике вроде умных часов.

Благодаря новым солнечным панелям, фитнес-браслеты не нужно будет заряжать

Читайте также: Аналог солнечной батареи, или как получить энергию из тени

Эффективность солнечных панелей

Солнечные панели легкие и пригодны для использования в медицинских приборах в этом особых сомнений нет. Но лично мне интересно, насколько эти источники энергии эффективны? Ведь даже у больших солнечных батарей коэффициент полезного действия оставляет желать лучшего они эффективно перерабатывают только от 12 до 18% попадающего на них солнечного света. Есть надежда на то, что упомянутый выше слой из оксида цинка обеспечивает максимально высокий КПД и панели действительно смогут отдавать электронным устройствам достаточное количество энергии. Когда созданные панели начнут применяться в коммерческих устройствах, на данный момент неизвестно.

Даже большие солнечные батареи не могут похвастаться высокой эффективностью. Как же себя покажут миниатюрные аналоги?

Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!

Недавно я рассказывал, как американские инженеры разработали самый маленький летающий аппарат в мире. Он называется microflier и работает очень просто своими крыльями он ловит ветер и медленно падает на землю. Считается, что при необходимости можно создать множество таких устройств и использовать их для слежения за изменениями окружающей среды, а также за распространением заболеваний. Только вот для оснащения этого аппарата датчиками, нужно снабдить его легким источником питания. Кажется, американским ученым стоит связаться со своими арабскими коллегами.

Подробнее..

Может ли человечество полностью перейти на возобновляемую энергию?

09.11.2021 22:11:48 | Автор: admin

Ученые считают, что человечество может отказаться от обычных электростанций и перейти к другим источникам энергии

Электростанции, которые обеспечивают нас электричеством для освещения домов и использования разного рода устройств, сильно вредят окружающей среде. Особенно это актуально для тепловых электростанций, внутри которых сжигаются уголь и другие виды топлива. Они выделяют в окружающую среду углекислый газ, из-за которого на Земле возникает парниковый эффект, провоцирующий глобальное потепление. Чтобы сохранить природу, правительства многих стран пытаются перейти на возобновляемые источники энергии. Речь идет о солнечных панелях, ветряных мельницах и других сооружениях, которые могут вырабатывать электричество без вреда для окружающей среды. Но сможем ли мы полностью отказаться от электростанций? Недавно ученые подтвердили, что это возможно. Но важно учесть несколько нюансов.

Переход на возобновляемые источники энергии

По данным научного издания Science Alert, люди смогут перейти на возобновляемые источники энергии, если будут комбинировать использование солнечных панелей и ветряных мельниц. Также не стоит забывать о необходимости больших аккумуляторов для хранения выработанной энергии по ночам солнечные панели не работают, а ветер есть далеко не каждый день. По ночам и в безветренные дни люди смогут получать электроэнергию с огромных накопителей. По сути, они будут представлять собой резервные источники питания.

Аккумуляторы для хранения энергии от Tesla

Эффективность возобновляемых источников энергии

В ходе научной работы исследователи изучили, какое количество энергии потребляла каждая из 42 самых известных стран в период с 1980 по 2018 год. Оказалось, что энергии солнца и ветра вполне должно хватить для удовлетворения более 80% спроса жителей этих стран. По расчетам ученых, самым большим количеством энергии людей смогут обеспечивать солнечные панели. Исследователь Стивен Дэвис (Steven Davis) отметил, что некоторым странам даже не понадобятся большие аккумуляторы для хранения запасов энергии. Это очень важный момент, потому что постройка таких хранилищ требует больших денег.

Солнечные батареи в Германии

Проще всего на возобновляемую энергию смогут перейти страны, расположенные на низких широтах. Дело в том, что солнечных дней там больше. Это значит, что жители смогут полагаться на солнечную энергию большую часть своего времени.

Исторические данные показывают, что страны, расположенные дальше от экватора, могут иногда испытывать периоды, называемые темной депрессией. В такие времена местные жители будут вынуждены терпеть очень ограниченную доступность солнечной и ветровой энергии, отметил исследователь Дэн Тонг (Dan Tong).

Сложность использования солнечной и ветряной энергии

Но при этом некоторые страны будут в них сильно нуждаться. Ведь на нашей планете есть места, где в течение года возникают многодневные периоды отсутствия света и ветра. В качестве можно привести Германию, которая расположена в более высоких широтах страна будет вынуждена больше пользоваться резервными хранилищами. Недавно на родине сосисок и пива уже было что-то вроде темной депрессии. Это длилось около двух недель.

В некоторых местах нашей планеты иногда ощущается дефицит солнечного света

Не исключено, что такие государства смогут покупать электроэнергию у соседей с меньшим количеством проблем. Хорошими донорами могут стать Испания с обилием солнечных дней и ветренная Дания.

В конечном итоге получается, что в будущем человечество все-таки сможет перейти на возобновляемые источники энергии. Но процесс отказа от привычных электростанций будет происходить по-разному, в зависимости от местоположения страны и наличия ресурсов. Исследователи подчеркивают, что переход будет даваться людям тяжело и многое также зависит от общественных и политических факторов. Ведь перед постройкой солнечных и ветряных электростанций необходимо, чтобы к этому были готовы народ и органы власти.

А может, будущее за ядерной энергией?

Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!

Звучит интригующе, но некоторые группы ученые считают, что нашу планету одними солнечными и ветряными электростанциями не спасти. Свое мнение они объясняют тем, что концентрация углекислого газа на планете будет снижаться слишком медленно. Этой скорости вряд ли хватит на предотвращение климатической катастрофы. В качестве альтернативного источника энергии ученые и основатель Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates) предлагают использовать ядерные электростанции. Подробнее об этом можно почитать на нашем сайте.

Подробнее..

В Таиланде открылась самая большая солнечная электростанция на воде

14.11.2021 16:17:39 | Автор: admin

Солнечная электростанция, расположенная на воде

На территории Таиланда завершилось строительство солнечной электростанции, которая полностью располагается на поверхности воды. Считается, что работая совместно с уже существующей гидроэлектростанцией, это сооружение сможет обеспечить людей электричеством без вреда для окружающей среды. Речь может идти о сокращении выброса углекислого газа до 47000 тонн в год. Это хороший показатель, тем более если учесть, что при создании электростанции строители не заняли даже крошечного клочка земли. Они уверяют, что сооружение никоим образом не помешает рыбам панели установлены под углом, чтобы в водное пространство тоже поступал свет и падали питательные вещества. Но насколько мощным будет этот источник электричества? Авторы проекта уже дали ответ на этот вопрос.

Солнечная электростанция на воде

Подробности о крупнейшей в своем роде водной электростанции были опубликованы на сайте Управления по производству электроэнергии Таиланда (EGAT). Строители установили 144 тысяч солнечных панелей на на 120 гектарах воды, которая содержится в тайской плотине Сириндхорн. Для справки стоит отметить, что эта плотина перекрывает реку Лам Дом Ной и считается крупнейшим водным ресурсом провинции Убонратчатхани. Благодаря расположению на воде, для постройки станции не потребовались большие территории земли.

Солнечные панели с высоты птичьего полета

По словам представителей EGAT, солнечная электростанция будет работать вместе с установленной на плотине системой по выработке электроэнергии за счет движения воды. Это еще один весомый плюс нового сооружения, потому что совместная работа сразу двух выполняющих одну функцию систем сможет обеспечить бесперебойную выработку энергии. Вдобавок к этому, люди будут меньше рисковать остаться без света из-за погодных условий. Если выдастся пасмурный день, жители Таиланда все равно будут снабжены электричеством благодаря гидроэлектростанции.

Станция состоит из 144 тысяч солнечных панелей

Глава управления EGAT Бунянит Вонгрукмит (Boonyanit Wongrukmit) заявил, что при постройке водной электростанции они уделили много внимания сохранности окружающей среды. Дело в том, что даже задавшись целью очистить воздух от выбросов при помощи возобновляемой энергии, люди часто не продумывают свои действия до конца. Иногда установка большого количества панелей может отпугнуть диких животных и они рискую вымереть из-за отсутствия еды и укрытия. Чтобы свести вред для окружающей среды к минимуму, панели были установлены под углом, чтобы они не перекрывали свет рыбам и другим водным обитателям.

Панели установлены под углом, чтобы не вредить водным обитателям

Считается, 144 тысячи солнечных панелей смогут обеспечить мощность в 45 мегаватт. По сравнению с показателями самых крупных солнечных электростанций это мало, но для установленного на воде сооружения это очень даже хорошо.

Читайте также: Созданы маленькие солнечные панели, которые помещаются даже на мыльных пузырях

Самая большая солнечная электростанция в мире

На данный момент крупнейшей солнечной электростанцией является Уарзазат, которая установлена на территории Марокко. Панели для преобразования энергии от лучей солнца в электричество установлены в западной части пустыни Сахара это место с ясным небом, так что станция способна стабильно вырабатывать энергию. Установленные на станции панели занимают территорию площадью около 2000 гектар. Благодаря крупным размерам, пиковая мощность электростанции Уарзазат составляет 580 мегаватт. Помимо выработки электричества, это место является туристической достопримечательностью. Посетителям демонстрируют панели со специальной смотровой площадки и рассказывают о принципах работы солнечных панелей.

Солнечная электростанция Уарзазат

А читателям нашего сайта за новыми знаниями никуда ездить не нужно о работе солнечных батарей у нас есть подробная статья.

Расположенная в Таиланде станция тоже станет местом для туристических прогулок. Двери будут открыты примерно в начале 2022 года. Благодаря такому подходу, для местных жителей станут доступны новые рабочие места, потому что руководству потребуются экскурсоводы, уборщики и другие рабочие.

Станция в Таиланде сможет принимать гостей в 2022 году

Ожидается, что в будущем Таиланд обзаведется еще 15 такими станциями. Таким образом, к 2037 году власти хотят увеличить долю возобновляемых источников энергии в энергопотреблении до 35%. Такого рода технологии Таиланду очень нужны, потому что там очень низкая осведомленность об экологических проблемах нашей планеты фермеры сжигают поля, рыбаки выкидывают мусор прямо в море, да и в целом там очень пренебрежительное отношение к природе.

Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!

Если интересно, можете почитать про изменения климата в России. О том, какая погода нас ждет в будущем и что нам с этим делать, рассказывала моя коллега Любовь Соковикова. Вот ссылка.

Подробнее..

Самая необычная электростанция, которую видно из космоса

17.01.2022 22:04:12 | Автор: admin

Такая электростанция просто поражает воображение.

Выработка электричества — одна из самых важных задач в последнее время. Смартфоны, домашняя техника, портативный электротранспорт, электромобили и другие потребители требуют постоянного роста выработки электроэнергии. Традиционные ископаемые источники (нефть, газ) постепенно истощаются и через несколько десятков лет закончатся полностью. Да и пользоваться ими в современном мире как-то неправильно. Массовый переход на возобновляемые источники электроэнергии продвигается недостаточно быстро, хотя и набирает обороты. Мы часто рассматриваем необычные методы получения электричества, но есть и совсем непривычные, про которые мало кто знает. А если кто-то и знает об их существовании, то не знает, как они работают. Например, как горит свеча, которая никогда не погаснет? Сейчас расскажу об этом. Это действительно эпичное сооружение.

Самая крутая солнечная электростанция

Gemasolar первая в мире солнечная электростанция коммерческого масштаба с центральным башенным приемником. Это также первая солнечная электростанция в мире, использующая технологию накопления тепла расплавленной соли. Она расположена в городе Фуэнтес-де-Андалусия в провинции Севилья в Испании. Ее установленная мощность составляет 19,9 МВт. Это сопоставимо с тем уровнем энергии, который добывается на атомной электростанции.

Небольшая электростанция концентрированной солнечной энергии (CSP) была введена в эксплуатацию в апреле 2011 года. Ее официальное открытие состоялось в октябре 2011 года. Комплекс принадлежит Torresol Energy Investments, совместному предприятию базирующейся в Абу-Даби компании Masdar (40%) и занимающейся возобновляемыми источниками энергии, и испанской инженерной компании Sener (60%).

Когда умрет наше Солнце?

Сколько энергии вырабатывает Gemasolar

Годовой объем производства энергии составляет 110 ГВт-ч. Этого достаточно для обеспечения экологически чистой энергией 25 000 домов. В результате развертывания этого комплекса и с учетом количества вырабатываемой энергии, получается сократить количество выбросов углекислого газа примерно на 30 000 тонн в год.

Gemasolar

Так Gemasolar выглядит из космоса

Естественно, такой объект не может быть дешевым, и его строительство обошлось в 171 миллион евро. Финансирование производилось из разных источников. Среди инвесторов были Европейский инвестиционный банк, Banco Popular и Banesto ICO.

Как устроена солнечная электростанция

Электростанция Gemasolar состоит из ресивера центральной башни, поля гелиостата и системы накопления тепла из расплавленной соли. Солнечное поле создается путем установки 2650 гелиостатов (больших отражающих панелей) на 185 гектарах земли.

Гелиостаты изготовлены из стальных штампованных поверхностей площадью около 40 квадратных метров каждая. Они установлены массивом вокруг башни центрального приемника высотой 140 м.

Как работают солнечные батареи.

Система хранения расплавленной соли — предмет отдельной гордости создателей этой электростанции. Она включает в себя холодный и горячий резервуары для хранения соли, в которых она может храниться в течение 15 часов. Резервуары изготовлены из стали и соединены с центральной башней.

Gemasolar

На эту башню концентрируется свет, отраженный панелями.

Температура расплавленной соли в резервуарах холодного хранения составляет примерно 290-300C. Соли при температуре 565C хранятся в горячих резервуарах. Резервуары имеют диаметр до 23 м и высоту до 14 м.

На центральную башню поступает концентрированное солнечное излучение, отраженное гелиостатами. Зеркала увеличивают силу излучения в 1000 раз и отражают его на центральный приемник. Гелиостаты соединены сетью из 26 колец. Для управления каждый из них имеет свой двигатель. Те, в свою очередь, запрограммированы так, чтобы солнечные лучи в течение всего дня отражались на башню и нагревали ее.

Центральный ресивер в верхней части башни наполнен холодной солью, которая нагревается за счет излучения, отраженного гелиостатами. В результате соль становится жидкой из-за высокой температуры. В жидком виде она подается в горячий накопительный бак и далее в теплообменник. В результате жидкая соль конденсируется с образованием пара, который приводит в действие турбину для выработки электроэнергии.

Как Земля может служить источником неисчерпаемой энергии.

Может ли солнечная электростанция работать ночью

Резервуар для хранения расплава позволяет избежать потерь избыточного тепла. Оно используется для выработки электроэнергии в те моменты, когда солнечного тепла и излучения недостаточно или оно недоступно. Например, в пасмурную погоду или ночью.

На строительство этой электростанции потребовалось примерно два года, а начато оно было в феврале 2009 года. В апреле 2011 года объект был подключен к электрической сети.

Одного зеркала достаточно, чтобы зажечь бумагу, а на что способны такие панели, даже сложно представить.

Кто построил самую Gemasolar

При строительстве использовалось оборудование самых разных производителей. Так, Foster Wheeler отвечала за проектирование и поставку парогенератора мощностью 17 МВт для центральной башни, компания Emypro совместно с Outokumpu изготовила стальные резервуары горячего и холодного хранения, Nord Drivesystems поставила 5300 мотор-редукторов для гелиостатов, а сеть связи была построена компаниями Schneider Electric и Hirschmann Electronics.

Астрономы утверждают, что у Солнца кризис среднего возраста. Но что это значит?

Благодаря продуманной технологии и использованию самых передовых на момент строительства разработок, получилось достигнуть 1,5-3 кратной прибавки производительности по сравнению с традиционными возобновляемыми источниками энергии.

Многие источники энергии работают только в определенное время. Например, приливным электростанциям нужно движение воды, ветрякам нужен ветер, а солнечные панели работают только днем и требовательны к ясной погоде.

Даже с такими продуманными сооружениями мы не сможем за несколько лет избавиться от зависимости от ископаемых источников энергии. Но подобные наработки делают чистую энергии более доступной, а ее массовое применение — более близким.

Подробнее..

Первый в мире солнечный электромобиль не нужно заряжать. Как такое возможно?

11.06.2022 00:03:37 | Автор: admin

Автомобиль Lightyear 0 не требует подзарядки, но как такое возможно?

Электрические автомобили не вредят природе и в целом сегодня в моде выехав на дороги на каком-нибудь Tesla можно легко привлечь к себе всеобщее внимание. Но на сегодняшний день пользоваться ими очень сложно, потому что они регулярно требуют зарядки, а станции находятся далеко не на каждом шагу. Производители автомобилей постоянно ищут альтернативные способы пополнения заряда электромобилей, и самой интересной альтернативой кажется установка на их поверхность солнечных панелей. В 2020 году голландская компания Lightyear попробовала установить такой источник энергии на крышу Tesla Model 3 и очень удивила публику смотрите сами. Но это было всего лишь баловством и подготовкой к выходу собственного автомобиля. Умельцы из Голландии официально представили свой Lightyear 0, который почти полностью покрыт солнечными панелями и, при определенных условиях, совершенно не требует зарядки от станции.

Создание вечного электромобиля

Солнечные панели способны вырабатывать некоторое количество энергии даже в облачные дни. Со стороны производителей автомобилей было бы очень глупо не использовать это свойство в собственных целях. Около десяти лет назад два выходца из технического университета Эйндховена (Нидерланды) поняли это и основали компанию Lightyear. В 2013 и 2015 году они одержали победу в конкурсе Bridgestone World Solar Challenge по созданию автомобилей на солнечных батареях, а в 2019 году представили прототип полноценного автомобиля Lightyear One.

Автомобиль Lightyear 0 действительно выглядит многообещающе

Автолюбители с интересом ждали свежих новостей и вот, они появились. В июне 2022 года компания представила серийную версию своего электромобиля она получила название Lightyear 0. Он точно появится в продаже и дорогах, потому что компания уже задействовала около 500 рублей и заключила соглашения с сотней поставщиков. Для тестирования автомобиль Lightyear 0 станет доступен в июле-августе, а массовое производство стартует осенью.

Самое главное о Lightyear 0 в одном видео

Автомобиль с солнечными панелями

Начнем с главного благодаря покрытию из солнечных панелей, в определенных условиях автомобиль не нуждается в подзарядке. Площадь панелей составляет целых 5 квадратных метров. Считается, что за сутки пребывания на солнце панели могут зарядить батарею мощность 1,05 киловатт-часа настолько, чтобы хватило на преодоление 70 километров пути. Считается, что ежедневно европейцы проезжают гораздо меньшее расстояние. Если допустить, что владелец Lightyear 0 живет где-то в солнечной Калифорнии и передвигается только по городу, автомобиль способен работать без подзарядки месяцами, а может и несколько лет.

Возможно, какому-то счастливчику никогда не придется заряжать автомобиль

Возможность зарядки от домашней электросети существует. За час пребывания у розетки автомобиль восполняет запас хода на 32 километра. Если же человек сможет доехать до терминала со скоростной зарядкой, запас хода восполнится вплоть до 520 километров.

Однажды компания Toyota попробовала покрыть свой автомобиль солнечными панелями. Вот что из этого вышло.

Чем Lightyear 0 лучше Tesla?

В ходе тестирования автомобилю Lightyear 0 вовсе удалось проехать 625 километров без подзарядки. Тем самым он побил рекорд Tesla Model 3 Long Range, который может проехать на 4% меньшее расстояние. Секрет голландского автомобиля заключается в том, что его кузов сделан максимально аэродинамичным, то есть его меньше тормозит встречный воздух. Некоторую роль в этом играют и специальные шины Bridgestone, но в чем именно заключается их особенность, не ясно. До 100 километров в час машина разгоняется ровно за 10 секунд, а максимальная скорость равняется 160 километрам в час. Не особо удивительные показатели, но тоже неплохо.

Автомобиль Lightyear 0 обладает очень аэродинамичным кузовом

Особенности салона Lightyear 0

Особенное внимание стоит уделить салону. Производители электромобилей любят говорить о том, что они заботятся об окружающей среде. Компания Lightyear не стала исключением. Сообщается, что пятиместный салон обтянут искусственной кожей, а остальные детали сделаны из переработанных бутылок и пальмовой древесины. В общем да, компания явно заботится об окружающей среде.

Салон автомобиля сделан из переработанных материалов

Разумеется, не обошлось и без огромного дисплея

Скоро в России появятся электрические автомобили Москвич. Не верите? Читайте сами.

Стоимость автомобиля Lightyear 0

Исходя из того, что автомобиль во многом сделан из переработанных материалов, было бы логично предположить, что он стоит недорого. Но это большая ошибка электромобиль Lightyear 0 стоит 266 тысяч (!) долларов. В пересчете на наши деньги это более 15 миллионов рублей. Скорее всего, стоимость обусловлена тем, что фирма выпустит только 946 экземпляров. Однако, если спрос на автомобиль будет большой, компания Lightyear может выпустить более доступную модель за 32 тысяч долларов. Но ждать ее раньше 2025 года не стоит.

Чтобы не пропускать важные новости, подпишитесь на наш Telegram-канал.

Ну что, как вам автомобиль? Сначала хотелось сказать, что автомобилю с солнечными панелями в России не место идеально солнечных дней у нас не так уж и много. Но, если учесть способность панелей вырабатывать энергию даже в пасмурные дни, вполне можно допустить, что кого-то такой вид транспорта и заинтересует. Разумеется, когда выйдет доступная модель. Своим мнением делитесь в комментариях или в нашем укромном уголке для общения.

Подробнее..

Аппарат NASA по изучению Солнца Parker Solar Probe прикоснулся к звезде. Впервые в истории

16.12.2021 18:20:24 | Автор: admin

Миссия Orbiter стартовала 10 февраля 2020 года, а первые снимки были получены уже в июле, включая самые детальные на сегодняшний день фотографии нашей звезды. Подробнее о том, как были получены эти удивительные кадры, читайте в материале моего коллеги Александра Богданова.

Приятно жить во времена научно-технического прогресса прямо сейчас, буквально на наших глазах, впервые в истории космический аппарат максимально близко подошел к Солнцу. В эту новость даже как-то сложно поверить, ведь наша звезда огромный и горячий шар, свет от которого достигает нашей кожи с расстояния почти 150 миллионов километров! И хотя сегодня мы знаем о Солнце многим больше, чем 100 или 50 лет назад, у ученых по-прежнему много вопросов к этому огненному шару. Хорошие новости заключаются в том, что на часть этих вопросов мы очень скоро получим ответ: еще в апреле зонд NASA Parker успешно пролетел через солнечную корону (или верхние слои атмосферы), чтобы взять пробы частиц и их магнитных полей. «На протяжении веков человечество могло наблюдать эту атмосферу только издалека», заявила на пресс-конференции Никола Фокс, директор отдела гелиофизики NASA. «Теперь… мы наконец прибыли. Человечество прикоснулось к Солнцу».

Мы до сих пор не знаем почему внешняя атмосфера Солнца корона, такая горячая и почему из нее вырывается солнечный ветер.

Огненный шар

Ближайшая к Солнцу планета Меркурий самая маленькая планета земной группы (к ней относятся также Земля, Венера и Марс). Ее плотное металлическое ядро покрыто скалистой мантией и твердой корой. Но несмотря на близость к звезде, Меркурий не является самой жаркой планетой в Солнечной системе: температура на поверхности может колебаться от 426 градусов Цельсия днем и до -178 градусов ночью.

В 2018 году с космодрома Куру успешно стартовала ракета-носитель Ариан-5, выведшая в космос аппараты европейско-японской миссии БепиКоломбо по исследованию Меркурия. Подробнее об этом увлекательном событии можно прочитать здесь.

Безусловно, Меркурий полон загадок, но еще больше тайн скрывает в себе Солнце. Отправив массу космических аппаратов изучать планеты Солнечной системы, ученые, наконец, смогли создать зонд, который буквально «прикоснулся» к светилу и не сгорел. Миссия Orbiter стартовала в феврале 2020 года и с тех пор совершает сложнейшее роботизированное исследование космоса.

Космический аппарат NASA Solar Parker описание миссии

Первые результаты солнечного тура были опубликованы зимой 2019 года. Благодаря полученным данным весь мир наконец узнал солнечная корона высвобождает мощные потоки высокоэнергетических частиц (солнечный ветер). Более того, оказалось, что ветер более турбулентный вблизи звезды, нежели в окрестностях нашей планеты.

Исследователи также обратили внимание на сдвиги в магнитном поле Солнца вблизи поверхности звезды оно поворачивается на 180 градусов вот почему солнечный ветер разгоняется до рекордных скоростей. Новые данные, кажется, еще более ошеломительны.

Еще больше удивительных фактов о Солнце и других звездах Млечного Пути вы узнаете на нашем канале в Яндекс.Дзен

Солнечный тур

Итак, Солнце не является твердой сферой, как наша Земля и у него есть область, в которой огромная гравитация удерживает солнечный материал, извергающийся в результате синтеза. Но на определенном расстоянии от Солнца гравитационные и магнитные поля больше не способны удерживать этот материал близко. Наблюдения, проведенные зондом 28 апреля (когда аппарат пролетел мимо Солнца в восьмой раз), показывают, что космическому кораблю впервые удалось проникнуть в солнечную атмосферу, или корону.

Солнечная корона верхний, самый разреженный и горячий слой атмосферы Солнца. Температура короны порядка миллиона кельвинов.

Сложно недооценить важность этого события, ведь Parker поможет ученым раскрыть неизвестную и важную информацию о ближайшей к Земле звезде, в том числе о том, какое влияние на нашу планету оказывает поток солнечных частиц. К счастью, проблемы, связанные с прикосновением к Солнцу, хорошо документированы. Так, мы знаем, что ближайшая к Земле звезда не имеет твердой поверхности и описывается в одном видео NASA как «гигантский шар горячей плазмы, который удерживается вместе собственной гравитацией».

Паркер выдерживает экстремальные температуры вблизи Солнечной короны

Интересно, что именно солнечный материал помогает формировать корону звезды область, значительно более горячую, чем фактическая поверхность Солнца. Температура короны в самой горячей точке может достигать 500 тыс. градусов Цельсия. Некоторые из этих горячих и быстрых частиц из короны в конечном итоге вылетают в космос в виде солнечного ветра.

К тому времени, когда солнечный ветер достигает поверхности Земли, находящейся на расстоянии 150 миллионов километров, он превращается в безжалостный встречный ветер частиц и магнитных полей, отмечают специалисты.

Эксперты долгое время пытались предсказать события космической погоды из-за суровой окружающей среды вокруг Солнца. Ученые также попытались узнать больше о границе, называемой критической поверхностью Альфвена, которая отмечает конец солнечной атмосферы и начало солнечного ветра.

Интересный факт
Миссия Orbiter готовилась более 60 лет. Напомним также, что путать миссии Parker и Solar Orbiter не стоит, так как первый аппарат не оснащен камерами, а второй в конечном итоге приблизится к Солнцу на расстояние 42 миллиона километров

Миссия длиною в жизнь

В 1958 году исследователи из NASA составили список миссий, многие из которых в конечном итоге стали реальностью. Но достигнуть Солнца? Едва ли. Но жизнь бывает намного интереснее научной фантастики и Parker, наконец, вошел в солнечную атмосферу во время своего восьмого облета Солнца. Впервые, по данным NASA, космический корабль «оказался в регионе, где магнитные поля были достаточно сильными, чтобы доминировать над движением частиц там».

Хотя для подтверждения данных потребуются месяцы, условия, обнаруженные солнечным зондом, являются окончательным доказательством того, что космический корабль прошел критическую поверхность Альфвена и вошел в солнечную атмосферу.

Наши возможности изучения Солнце, кажется, почти безграничны

«Это реально. Parker действительно вошел в атмосферу Солнца примерно на пять часов. Мы улыбались и старались держать рот на замке, пока не были окончательно в этом уверены. Успешный облет не будет последним, так как ожидается, что космический корабль пролетит через корону в январе 2022 года», пишут исследователи.

Это интересно: Солнце на 73% состоит из водорода, на 25% из гелия, а остальные два процента приходятся на кислород, железо, углерод и другие элементы. О том, почему наша звезда самое загадочное тело Солнечной системы, я рассказывала здесь, рекомендую к прочтению

Ученые также обратили внимание на солнечные пятна, которые выстраиваются в линию с магнитными воронками, исходящими из фотосферы так называемые супергранулы. Эта информация невероятно полезна для понимания физики Солнца, так как воронки могут находиться там, где возникают частицы солнечного ветра. Поверхность звезде тоже оказалась полна сюрпризов: она неоднородна, и, вероятно, меняется в зависимости от активности солнечного ветра (и зависит от 11-летнего солнечного цикла Солнца).

На этой иллюстрации показана наша солнечная система, подвешенная в «пузыре» защитного солнечного ветра, известного как гелиосфера. Там, где заканчивается сфера, резкие космические лучи сталкиваются с нашей солнечной системой.

Ну а теперь самое интересное: когда Parker пролетал через солнечную атмосферу, он зачерпнул немного плазмы в специальный прибор, чашку Фарадея металлическая (проводящая) чаша, предназначенная для улавливания заряженных частиц в вакууме. Словом, по мере того, как Parker приближается к Солнцу, он, вероятно, раскроет больше информации о солнечных явлениях и поможет людям понять и спрогнозировать экстремальные явления космической погоды, которые могут нарушить связь и повредить спутники вокруг Земли.

Ожидается, что в будущих полетах зонд NASA подкрадется еще ближе к Солнцу, приблизившись к звезде на 6,16 миллиона км от ее видимой поверхности, сообщают исследователи.

Магнитное поле не однородно внутри короны оно сильнее, чем снаружи

Не пропустите: Зачем аппарат Solar Orbiter движется к Солнцу и какие открытия он уже сделал?

Следующий облет Солнечной системы Parker Solar Probe запланирован на конец февраля 2022 года. Все это время аппарат будет собирать данные до и после сближения с звездой. Но есть в этой миссии кое-что, возможно, самое главное «прикосновение» к Солнцу и будущие миссии однозначно позволят человечеству совершать умопомрачительные открытия. Впервые в истории наши возможности безграничны.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2024, umnikizdes.ru