Od wielkiego dzwonu na Księżycu

Wczoraj odbyła się prezentacja Jeffa Bezosa “Going to Space to Benefit Earth”. Jeśli nie macie godzinki i chcecie wiedzieć, co uznałem za najciekawsze, to zapraszam do dzisiejszej notki.

Pierwsze dwadzieścia dwie minuty Jeff poświęcił na przydługi wstęp o problemach na Ziemi i marzeniach o budowaniu kolosalnych stacji kosmicznych (mających po kilka kilometrów, rotujących pierścieni i im podobnych). W sumie nic nowego jako, że chyba po raz pierwszy widziałem takie wystąpienie Bezosa stwierdziłem, że jeśli idzie o charyzmę nie ma szału. Dobrze, że nie na charyzmie opierają się jego biznesy. W kwestiach kosmicznych… nie byłem zachwycony. Pomarudził na Marsa, że daleko, że grawitacja mała, że miejsca mało, pokazał łosie na stacji kosmicznej, niektórzy doszukują się tu złośliwostek wobec Elona. Jednocześnie w przemówieniu zachowywał się tak jakby nie istniały rakiety wielokrotnego użytku a New Shepard miała być pierwszą.

Robi się ciekawie

Jednak tutaj zaczęło się robić ciekawie. A to dlatego, że Blue Origin już dokonała niesamowitych rzeczy. New Shepard, może nie był pierwszy, ale jego dwa prototypy już dokonały dziesięciu startów i lądowań. Przeszedł też trzy testy awaryjne z kapsułą załogową, ewakuującą się na różnych etapach lotu. Wszystkie udane. To więcej niż może powiedzieć SpaceX. Bezos twierdzi, że jeszcze w tym roku New Shepard poleci z ludźmi na pokładzie. Żeby nie było - będzie to lot suborbitalny i w przypadku tej rakiety, jeśli dobrze rozumiem, chodzi głównie o turystykę. Ale jak na raczkujący biznes kosmiczny, brzmi nieźle. To trochę tak jakby SpaceX użył Grasshoppera do umieszczania satelit na orbicie.

Podoba mi się również, że Blue Origin stawia na używanie wodoru jako paliwa. Używanie wody jako paliwa rakietowego ma wiele sensu, jeśli chcemy konstruować infrastrukturę w kosmosie i korzystać z jego zasobów. Lód jest na Marsie, na Księżycu, w odległych asteroidach i kometach… Dlatego kiedy Elon postawił na metan miałem mieszane uczucia, bo w końcu nie samym Marsem człowiek żyje.

New Glenn

New Shepard to taka rozbiegówka dla firmy. Właściwą rakietą, która ma być (przynajmniej na początku) motorem firmy jest ogromny New Glenn. Rozmiarem dorównuje Saturnowi V, silniki będą w sporej mierze dziełem drukarek 3D, wizualizacja pokazywała, że drugi stopień będzie dysponował dwoma boosterami. Intrygujące. Choć poświęcono temu zagadnieniu tylko chwilę, to warto dodać, że ładowność New Glenna jest tak duża, że zmieściłby się na jego pokładzie New Shepard. Szacowana pojemność to 450 metrów sześciennych przy siedmiometrowej średnicy. To jakieś trzy razy więcej niż Falcon Heavy.

Czy w takim razie Elon powinien się bać? Może, ale jeśli to tylko ciutkę. Bo New Glenn istnieje na razie jedynie na papierze, Falcon Heavy lata, a w Boca Chica podskakuje sobie protoplasta Big Fucking Rocket, która przebije rozmiarem i New Glenna i Saturna V. Na prezentacji Bezos nie poświęcił wiele czasu tej rakiecie, bo skupił się na czymś nowym. Mianowicie na księżycowym lądowniku.

Blue Moon

Funkcjonalny brzydal. To pierwsze przychodzi mi do głowy, choć jednocześnie bardzo mi się podoba. Ta wielka bańka, to zbiornik z ciekłym wodorem. Tlen jest w mniejszej widocznej z innej strony. Nie widać też żurawi w pokazowym filmiku, które jak mówił sam właściciel firmy, pochodzą rodem ze statków morskich. Lądownik ma być samodzielny, móc lądować z dokładnością do ok 20 metrów i móc posadzić na księżycu od 3 do 6 ton ładunku. Bezos pokazał również wersję z kapsułą załogową na szczycie.

Co jeszcze? Blue Moon ma móc umieszczać “przy okazji” satelity na orbicie Księżyca, będzie wyposażony w laser do komunikacji optycznej z przepustowością gigabita z Ziemią. Wodór będzie miał kilka funkcji. Poza paliwem będzie też chłodziwem dla tlenu oraz będzie zasilać ogniwa wodorowe. Te w zaprezentowanej wersji (czy raczej makiecie), mają generować 2,5 kilowata. Zerknąłem w parametry ISS - taką moc generuje 75 metrów kwadratowych paneli słonecznych. Warto jednak pamiętać, że są one dość stare. Warto jednak też pamiętać, że noc na Księżycu (poza regionami, które zawsze są w cieniu lub zawsze w słońcu) trwa dwa tygodnie. Jak pisałem, dzięki zastosowaniu wodoru, jeśli będziemy mieli odpowiednią infrastrukturę lub sprzęt na Księżycu, moglibyśmy pozyskiwać paliwo z lokalnego lodu.

Bezos twierdzi, że już ma klientów zainteresowanych jego wymyśloną rakietą i lądownikiem. Nie mogę się doczekać by stała się prawdziwą. Czekam na powrót ludzi na Księżyc.


Całe nagranie możecie obejrzeć tutaj

Czy "Wędrująca Ziemia" ma sens?

Na Netflixie pojawiła się chińska superprodukcja “Wandering Earth”. Mówi ona o ludzkości, która w obliczu nadchodzącego kataklizmu astronomicznego postanawia zmienić Ziemię w wielki statek kosmiczny (tzn zbudować wielkie silniki), by uciec od umierającego Słońca i przenieść się do układu Alfa Centauri.

W cyklu “czy … ma sens” nie recenzuję filmów, więc nie będę mówił o tym, że film marnuje niesamowity potencjał i przecudne scenografie i efekty, na dość głupawą bieganinę. Nie powiem też o antypatycznych bohaterach, czy o tym jak świetny worldbuilding ustępuje miejsca absurdalnemu kryzysowi. Jak zwykle zamiast tego wykorzystam film do odrobiny żonglerki liczbami i zabawy z koncepcjami naukowymi.

Skupmy się przede wszystkim na statku kosmicznym Ziemia. W “Wędrującej Ziemi” ludzkość wybudowała 10 000 gigantycznych silników. Część z nich, zbudowanych wzdłuż równika, zahamowała ruch obrotowy planety, pozostałe następnie wprawiły naszą planetę w ruch w kierunku Alfy Centauri. Brzmi jak farmazon? Pewnie dlatego, że to jest farmazon :)

A jak poszło twórcom sprzedawanie tego farmazonu? Bardzo różnie. Na pewno jestem zadowolony z tego, jak przedstawiono świat. Połowa ludzkości zginęła w wyniku samego zahamowania ruchu planety. 3,5 miliarda ludzi mieszka kilka kilometrów pod wspomnianymi silnikami, powierzchnia jest Zimna i skuta lodem. To niemal państwo policyjne, z jednym rządem, łapownictwem, kontrabandą itd.

Podoba mi się, że za Ziemią ciągnie się warkocz niczym z komety. Fajnie, że nie jest to rozszerzający się stożek ale zwężająca się kita. Jeśli mielibyśmy napędzać planetę, to znaczy, że musiałaby być popychana przez odrzucanie materii niczym wielka rakieta. Tak wyrzucany gaz pewnie przyciągałby sam siebie, stąd zwężająca się kitka. [EDIT: komentujący, mają rację, że nawet ignorując prędkość wyrzucania materii, "powolny" gaz nie miałby szans tak szybko zapadać się w wąski "warkocz"] Jednak jeszcze zanim dojdziemy do liczb i szacowania energii i czasu potrzebnego na taką podróż… widok planety której jedna półkula upstroczona jest silnikami jest ładny, ale od razu mnie irytuje. Od razu wyobrażam sobie jak takie silniki nie umieszczone na jednej linii z środkiem ciężkości planety marnowałyby energię albo na kręcenie tą biedną planetę albo na balansowanie nią tak, by się nie kręciła. Także moi drodzy przyjaciele - budujcie te silniki w jednym miejscu, bo szkoda energii.

Kiedy jednak dojdziemy do liczb robi się jeszcze gorzej. Twórcy filmu mówią o trzech etapach podróży. Wpierw pięćset lat nabierania prędkości z asystą grawitacyjną przy Jowiszu na początek. Po tej połowie millenium Ziemia miała osiągnąć pół procenta prędkości światła. Następnie 1300 lat “ślizgu” (czemu nie nazwano tego dryfem?). Wreszcie 700 lat hamowania.

Znamy masę Ziemi, znamy prędkość światła, możemy więc policzyć to i owo. Najwięcej sensu ma czas podróży - przy takim harmonogramie wystarczy przyspieszenie rzędu 0,07 milimetra na sekundę (jakieś 6 metrów na sekundę dziennie), żeby w 2500 lat wślizgnąć się na jakąś komfortową orbitę wokół jednej z gwiazd układu Alfa Centauri. Niestety wydaje się to niemożliwe jeśli przekształcamy Ziemię w “rakietę”. W 1896 Konstanty Ciołkowski sformułował równanie i można powiedzieć, że do dziś jesteśmy jego niewolnikami. Określa on maksymalną prędkość jaką może osiągnąć konwencjonalna rakieta. Zależy to od jej masy, masy paliwa (masy reakcyjnej, czyli tej od której się “odpycha”) i prędkości wylotowej gazów. W idealnych warunkach oczywiście.

Ziemia waży niemal sześć kwadrylionów ton (6*10²⁴kg). Załóżmy optymistycznie, że silniki planetarne wyrzucają masę reakcyjną w kosmos z 99% prędkości światła. Załóżmy, że zjednoczona ludzkość jest w stanie wypruć z planety jedną miliardową jej masy (10x więcej niż całe nasze dotychczasowe emisje CO2)... co tam niech wyrzuci jedną stumilionową Ziemi. Nawet wtedy okaże się, że maksymalna prędkość jaką można dodać naszej planecie, to 30 metrów na sekundę. To pięćdziesiąt tysięcy razy mniej niż zakładane pół procenta prędkości światła. To zbyt mało, by znacząco zmienić orbitę Ziemi, nie mówiąc o osiągnięciu prędkości ucieczki z Układu Słonecznego. A to wszystko nie mówiąc o skomplikowanych krzywych balistycznych…

Spójrzmy na to z innej strony. Jaką energię kinetyczną ma Ziemia rozpędzona do 5/1000 prędkości światła? Masę, prędkość do kwadratu, podzielić na dwa… Niecałe 0,7 sesktyliarda Dżuli (7*10³⁸J). Choćby wycisnąć naszą małą planetkę jak cytrynkę, nie ma szans by pozyskać taką energię. Słoneczko emituje rocznie (całościowo, nie tylko w kierunku naszego pyłka) 10 kwintyliardów Dżuli (10³⁴J). “Wędrująca Ziemia” powinna zabrać ze sobą Słońce na drogę, żeby mieć dość energii na ucieczkę od Słońca ;). Także nic z tego.

Co poza tym? Podoba mi się jak wykreowano tu świat. Choć akcja filmu toczy się wciąż w Układzie Słonecznym, to warto sobie powiedzieć, że Ziemia mogłaby w teorii podtrzymać życie w przestrzeni międzygwiezdnej. Energia w głębi planety powinna nam wystarczyć na bardzo długo. Opuszczenie Księżyca i zatrzymanie ruchu obrotowego zapewniłyby szereg kataklizmów, które kompletnie odmieniłyby nasz świat, ale to co pokazano w filmie nie jest zupełnym farmazonem. Przynajmniej jeśli idzie o życie na takiej planecie. Bo jeśli mówić o całej tej, khem, sytuacji... z Jowiszem, z atmosferą, to jest to kompletny farmazon.

Z tego co usłyszałem wynika, że książka bardziej koncentrowała się na sytuacji ludzkości, rozłamie i podejrzeniach, że cały kataklizm to wymysł rządu itd. Myślę że mógłby z tego być świetny, oryginalny, ciekawy serial.


Jeśli macie propozycje innych filmów, które mogłyby też posłużyć do takich eksperymentów myślowych, to chętnie usłyszę. Tu poniżej albo na fanpage.


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.

SpaceX - wzloty i upadki

Aktualizacja: Już miałem publikować notkę, kiedy okazało się, że doszło do eksplozji Dragona - przeczytacie o niej na końcu tego wpisu.
Sporo się ostatnio działo w bliskim kosmosie. Większość wokół SpaceX, ale nie tylko. Poniżej mój subiektywny przegląd z drobnymi komentarzami i przemyśleniami. Jak się okazało notka skupiła się jedynie na SpaceX...


Falcon Heavy - wzloty i upadki
Zobaczyliśmy drugi lot FH w ogóle, w tym pierwszy komercyjny. Można powiedzieć, że udało się na 125%, bo nie tylko odzyskano dwa boostery, nie tylko udało się posadzić centralny człon na barce, nie tylko udało się umieścić satelitę na orbicie geostacjonarnej, ale udało się nawet odzyskać owiewki, które mogą ściąć kolejnych kilka milionów z kosztu lotu.

Niestety trudne warunki pogodowe sprawiły, że w drodze do portu centralny booster Falcona Heavy się wywrócił i złamał. Normalnie, po lądowaniu złapałby go i przytwierdził do barki “octagrabber”, robot który SpaceX umieścił na barce specjalnie w tym celu, no ale rakieta FH ma trochę inną budowę i jest niekompatybilna z tym automatem. Co prowadzi mnie do kolejnego punktu...

Falcon Heavy - ślepy zaułek
Zagadnienie tej rakiety jest arcyciekawe pod wieloma względami. Początkowa idea wydawała się prosta - przyczepić dwa boostery do Falcona 9 i koniec. Mamy supermocną rakietę. Prace nad FH jednak rozciągały się tak bardzo, że pierwszy planowany lot zamiast w 2013 miał miejsce w 2018.

Okazało się, że łączenie rakiet kosmicznych to nie bułka z masłem. Aerodynamika poruszających się z prędkościami naddźwiękowymi rakiet ważących tysiąc ton jest dość zdradziecka. Ilość detali, które wynikły w trakcie projektowania tego kolosa nieźle pokazała, że nie bez powodu rocket science jest synonimem czegoś skomplikowanego. Jedną z rzeczy, które zrobiły na mnie wrażenie były dywagacje na temat tankowania Ciężkiego. Jak się okazuje ładowanie 70-metrowej rury ciekłym tlenem powoduje, że odkształca jak banan i trzeba to brać pod uwagę.

Ale to nie wszystko. W tym samym czasie SpaceX niesamowicie udoskonalił Falcona 9. Tak bardzo, że obecnie rakieta ta jest w stanie wynieść satelity na orbitę geostacjonarną (coś, co w 2011 było jedynie w zasięgu planowanego wówczas FH). Więc motywacja do korzystania z tej rakiety mocno spadła. Szczególnie, jeśli wziąć pod uwagę to, że elektronika i satelity robią się coraz lżejsze.

Falcon Heavy na Księżycu
Ratunkiem może okazać się NASA, która rozważa użycie Ciężkiego w powrocie USA na Księżyc. Niedawno ogłosili, że koniecznie chcą ponownie postawić człowieka na Srebrnym Globie i mają to zrobić do 2024 roku. Z jednej strony brzmi jak szaleństwo, ale skoro robili to 50 lat temu, to powinni móc i za 5 lat, prawda? Wiceprezydent powiedział, że jak obecni kontraktorzy nie są w stanie, to znajdą sobie takiego, który będzie.

Ton wypowiedzi jest absolutnie niepoważny i skandaliczny, ale SpaceX pewnie zaświeciły się oczka. Wśród planów NASA jest nie tylko powrót na Księżyc ale wręcz budowa całej infrastruktury - stacji kosmicznej na orbicie naszego jedynego naturalnego satelity. To byłoby zadanie w sam raz dla rakiety o takim udźwigu.

Jednoczesnie USA miota się strasznie w kwestii załogowego Dragona i kapsuły Orion, co zaowocowało takim potworkiem. Teraz, kiedy przeczytaliście jakie problemy były z połączeniem trzech Falconów 9, że po modyfikacjach nawet robocik mocujący nie jest kompatybilny ze zmodyfikowanym centralnym członem, chyba macie pewne pojęcie o tym, że taki Frankenstein to dość karkołomna idea. I to jeszcze do wystrugania w kilka lat...

Faktycznie - w obecnej postaci Falcon Heavy może coś dostarczyć na orbitę Księżyca, ale przygotowanie go do załogowego lotu z lądowaniem i powrotem to trochę inna bajka. Z jednej strony kibicuję, z drugiej… no nie wiem. Może jednak jest alternatywa.

Nie samym Falconem Heavy...
Starhopper ("prototyp testowy" Starshipa) wykonał pierwszy podskok. Nie wybuchł, nie rozpadł się, silnik Raptor zadziałał, a ja sobie myślę co to będzie za moc jak w BFR zamontują 31 takich silników. Ale to nie wszystko. NASA ćwirknęła, że teleskop LUVOIR mógłby polecieć w kosmos na pokładzie Starshipa. Opanuję się i nie wejdę w dywagacje o tym jaki wariant LUVOIR brali pod uwagę (większy czy mniejszy) ani, że dostaję lekkich palpitacji na samą myśl, że to cacko mogłoby znaleźć się na orbicie, ani że JWST jeszcze nie poleciał a co dopiero to… Warte wzmianki jest jednak to, że NASA po raz pierwszy uznała istnienie BFR. Innymi słowy to już nie jest jakiś poboczny projekt Muska robiony na polu, po godzinach, tylko realna opcja, którą inwestorzy traktują na poważnie.


NASA chce zmienić tor lotu asteroidy
Jednocześnie astroentuzjaści dostali szału na wiadomość, że misja DART najprawdopodobniej dojdzie do skutku i to z pomocą Falcona 9. Double Asteroid Redirection Test to prezentacja technologii kinetycznego uderzenia w asteroidę w celu zmiany jej trajektorii. To znaczy bez broni nuklearnej i bez Bruce’a Willisa. Celem DART jest asteroida podwójna Didymos. Konkretnie jej mniejszy składnik, 150-metrowa bryła, nieoficjalnie nazywana Didymoon.

Uderzenie około półtonowej sondy z prędkością 6 km/s ma szansę zmienić prędkość Didymoon o jakieś 0.8 m/s (obliczenia moje własne, z baardzo luźnymi założeniami). To może być wystarczające, by wytrącić malucha z orbity wokół 800 metrowej skały. Nawet jeśli nie, to dowiemy się sporo o tym ile możemy narozrabiać takimi kinetycznymi pociskami.

Eksplozja Dragona 2
Statyczny test załogowego Dragona poszedł źle. Zaczęło się dobrze, przetestowano silniczki Draco, po czym w czasie testu silników SuperDraco (~200 silniejsze, kluczowe do ewakuacji astronautów) kapsułę dosłownie rozerwało. Na razie nie znamy oficjalnych detali, ale znawcy wypatrzyli czerwony obłok teratlenku diazotu, a jego wielkość wskazuje na eksplozję zbiornika z tymże. NASA zareagowała bardzo ładnym tweetem, który widzicie obok.


Źródła:
twitter.com/EmreKelly/ - Pierwsza fotka (eksplozja widziana z plaży)
Flickr.com/photos/spacex/ - Fotka z lotu ArabSat
Bridenstine's idea for inserting Orion/ESM into Moon Orbit
twitter.com/NASAGoddard/ - LUVOIR w Starshipie
Florydziak o eksplozji Dragona
https://twitter.com/JimBridenstine/ - oświadczenie NASA

Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.

Panie i panowie, oto czarna dziura

Doczekaliśmy się pierwszej “fotki” czarnej dziury w centrum galaktyki Messier 87. Stosuję cudzysłów, bo nie mówimy tu o klasycznym zdjęciu. To co właśnie opublikowano na konferencji prasowej Event Horizon Telescope, to efekt kilkunastomiesięcznej obróbki sygnałów radiowych zebranych przez sieć teleskopów rozrzuconych po całej planecie. Luki w danych uzupełniono danymi symulacyjnymi.

Tytułem wstępu (możesz przewinąć na dół, zobaczyć fotę czarnej dziury i wrócić)

Czarne dziury to obiekty tak masywne, że nawet światło nie może wymknąć się ich sile ciążenia. Istnieje taki obszar w ich pobliżu, że prędkość ucieczki jest większa niż prędkość światła. Jeśli podrzucę dziobaka w górę, to spadnie mi znów w ręce. Jeśli podrzucę go bardzo mocno, to też w końcu zwolni, zatrzyma się i zacznie coraz szybciej spadać mi w dłonie. Jest jednak taka graniczna prędkość (11 kilometrów na sekundę), przy której stojąc na Ziemi mógłbym rzucić dziobaka tak mocno, że już nie wróciłby na naszą dziwną* planetę.

Ta graniczna prędkość w przypadku czarnej dziury jest większa niż prędkość światła. Dlatego nawet fotony nie są w stanie uciec z obszaru określanego “horyzontem zdarzeń”. To właśnie ten umowny obszar chcieli uwiecznić astronomowie z zespołu tworzącego Event Horizon Telescope, o którym za chwilę. Jak uwiecznić coś co nie emituje światła i promieniowania (dla uproszczenia nie wspominajmy dziś o promieniowaniu Hawkinga)? Trzeba zrobić zdjęcie materii znajdującej się tuż ponad horyzontem zdarzeń. Czarną dziurę w centrum naszej galaktyki nieustannie otacza pierścień materii, która na nią spada - gaz i pył kosmiczny, resztki pożeranych gwiazd i temu podobne. Materia ta porusza się z prędkościami bliskimi prędkości światła, przez co osiąga niewyobrażalne temperatury i emituje promieniowanie podczerwone, widzialne, mikrofalowe, radiowe, rentgenowskie… Światło, które nie wpadnie w bezpowrotną pułapkę czarnej dziury też jest pod jej wpływem - jego ścieżka ulega zakrzywieniu. Naukowcy obserwują zakrzywienie światła w różnych celach, na przykład do badania rozkładu masy w galaktykach i Wszechświecie w skali gromad galaktyk.

W przypadku czarnej dziury to zakrzywienie jest tak ekstremalne, że patrząc na czarną dziurę z perspektywy jej “równika” możemy zobaczyć dysk materii dookoła jednocześnie z góry i z dołu. Ten niezwykły efekt atrakcyjnie pokazano w filmie Interstellar (którego nie lubię**). Ilustracje powyżej (mam nadzieję) wyjaśniają to, o czym napisałem. Taki efekt oczywiście zaobserwować można, gdy dysk akrecyjny jest ustawiony krawędzią do nas, nie gdy obserwujemy biegun czarnej dziury. Zwróćcie również uwagę, że z jednej strony promieniowanie wydaje się silniejsze - to z kolei efekt Dopplerowski. Tak jak dźwięk nadjeżdżającej karetki zdaje się mieć większe natężenie niż odjeżdżającej, tak jaśniejsza będzie wydawać się ta część dysku, która wiruje w naszą stronę.

Podsumowując - “zdjęcie czarnej dziury” to pewne uproszczenie. Dlatego bardziej drobiazgowi naukowcy mówią, że EHT przedstawia nam zdjęcie “cienia horyzontu zdarzeń” na tle materii wirującej wokół serca galaktyki Messier 87.


Event Horizon Telescope

Ponad trzydzieści instytucji, kilkanaście obserwatoriów, osiem radioteleskopów wspólnie utworzyły wirtualny teleskop wielkości Ziemi. W kwietniu 2017 roku zebrały one wspólnie petabajty danych. Jako że trudno porównywać to z czymkolwiek, postanowiłem porównać to z pornografią. Danych, które od kilkunastu miesięcy obrabiają centra danych w MIT oraz Instytucie Maxa Plancka, jest kilkanaście razy więcej niż całe zasoby YouPorn.

Jest tego tak dużo, że przesył internetem nie miałby sensu, dlatego wieloterabajtowe dyski czekały sobie na biegunie południowym do grudnia 2017 na załadowanie do samolotu, który przewiózł je na miejsce docelowych prac.

Pozwolę sobie tutaj dorzucić łyżkę dziegciu. Nie czarujmy się, nawet kilkanaście radioteleskopów rozrzuconych po całej Ziemi to nie to samo, co teleskop wielkości planety. Dane EHT są bardzo ograniczone i jednym z powodów dla których dane były opracowywane przez grubo ponad rok (przypominam, że pierwotny plan był taki, że “zdjęcie” zobaczymy w 2018 roku), była ich obróbka. Usuwanie szumów to jedno, ale prawda jest taka, że dane częściowo są uzupełniane na podstawie symulacji. Nie mam wątpliwości, że włożono ogrom pracy w sprawdzenie, czy modele i symulacje pokrywają się z innymi obserwacjami, co dało astronomom przekonanie, że stosując taką taktykę nie tworzą “samospełniającej się przepowiedni”. Ciekaw jestem jednak, czy ktoś będzie

krytykował te wyniki mówiąc, że obraz z EHT, który ma potwierdzać właściwość Einsteinowskiej teorii, został uzyskany dzięki poprawkom wynikającym z tejże teorii. Zanim zamieszczę właściwe foto - obok symulacja czarnej dziury i rekonstrukcja tego, co EHT powinien uzyskać autorstwa Andrew Chaela.


Wyniki

A teraz właściwe foto:

Może to wygląda jak trochę rozmytych plam, ale dla porównania - to tak jakbyśmy obserwowali pomarańczę leżącą na Księżycu. Centralna czarna dziura w galaktyce Messier 87 znajduje się 520 trtlionów kilometrów od Ziemi. Fakt, że możemy uzyskać taki obraz nie ruszając tyłka z planety Ziemia jest bardzo imponujący. Kształt horyzontu zdarzeń potwierdza przewidywania Einsteina, asymetria jasności również zgadza się z tym czego się spodziewano. Kowalski może wzruszyć ramionami, ale teraz te dane wezmą w obroty astronomowie z całego świata, przez najbliższe lata będą analizować działanie grawitacji w ekstremalnych warunkach, proces powstawania dżetów wyrzucających materię w kierunku osi czarnych dziur, będą analizować ewolucję galaktyk, będą szukać martwych gwiazd w pobliżu (pulsarów i mniejszych czarnych dziur)...

Gdzieś tam w środku tej ciemności załamują się znane nam reguły fizyki. Obecnie horyzont zdarzeń zdaje się nieprzekraczalną barierą. Nawet jeśli, to właśnie troszkę się do niego zbliżyliśmy.


* tak, dziwną. W końcu wyprodukowała takie dziwadło jak dziobaki.
** nie lubię, bo zapowiadane mocne osadzenie w nauce kończyło się mniej więcej właśnie na przedstawieniu czarnej dziury. Potem im dalej, tym gorzej.


Źródła:
Press Release
This Is Why The Event Horizon Telescope Still Doesn't Have An Image Of A Black Hole
Here’s What Scientists Think Their First Picture of a Black Hole Might Look Like
We're About to See The First-Ever Photo of a Black Hole. Here's What It Might Be Like
Event Horizon Telescope - Simulations Gallery

Ilustracje:
Czarna dziura z moimi bazgrołami - Gravitational Lensing by Spinning Black Holes in Astrophysics, and in the Movie Interstellar - Oliver James, Eugenie von Tunzelmann, Paul Franklin, Kip S. Thorne
Teleskopy - Apex, Iram, G. Narayanan, J. McMahon, JCMT/JAC, S. Hostler, D. Harvey, ESO/C. Malin
Symulacja/rekonstrukcja EHT - Andrew Chael
"Fotka" - Event Horizon Telescope


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.

Przełom w obrazowaniu planet pozasłonecznych

Od ładnych paru lat wiemy (a nie tylko domyślamy się), że Wszechświat jest pełen planet. Wygląda na to, że niemal każda gwiazda ma jedną lub więcej planet. Oczywiście w związku z tym naukowcy już przebierają nogami, żeby zacząć je badać i analizować.

Pierwsze nieśmiałe kroczki stawialiśmy od samego początku. Prawa fizyki i geniusz astronomów sprawiają, że niemało o tych planetach mogliśmy powiedzieć obserwując jedynie gwiazdy wokół których krążą. O tym mówiłem już wielokrotnie w ostatnich latach, chcę to w przyszłości zebrać też w formie pisanej. Teraz jednak astronomowie zrobili spory krok naprzód. Instrument GRAVITY wzbogacił zespół VLT (cztery teleskopy optyczne zwane razem Very Large Telescope) o możliwość bezpośredniej obserwacji planet pozasłonecznych metodą interferometrii optycznej.

Metoda ta pozwala, dzięki sprytnej obróbce obrazu z czterech teleskopów, wyłowić światło pochodzące z atmosfery planety z oślepiającego blasku gwiazdy wokół której krąży. Jak bardzo oślepiający jest ten blask? Przeciętna gwiazda może być nawet miliony razy jaśniejsza od planety. Jak szara ćma przy latarni morskiej. Czapki z głów, że technologia pozwala na takie triki.

Tak wydzielone światło odbite od planety, pozwala nam powiedzieć niemało o tym jaki jest jej skład, a nawet co się na niej dzieje. W przypadku egzoplanety HR8799e, krążącej wokół gwiazdy HR8799 wygląda na to, że dzieje się sporo. Planeta ta jest 20% większa i jakieś osiem razy bardziej masywna niż Jowisz. W atmosferze wykryto więcej tlenku węgla niż metanu, co było niespodzianką bo równowaga chemiczna wywołałaby inne proporcje. Chyba, że… na HR8799e występują silne pionowe prądy powietrza, przez co tlenek węgla nie może reagować z wodorem i tworzyć metanu. Ponadto obserwacje VLT wykazały obecność w atmosferze chmur żelaza i związków krzemu.

Jeśli połączyć to z młodym wiekiem planety (raptem 30 milionów lat, czyli pięćset razy mniej niż nasz Układ Słoneczny), czyli wysoką temperaturą pozostałą po formacji planety, sięgającą 1000°C, wyłoni się obraz gorącego super-jowisza, targanego silnymi burzami. Astronomowie mówią, że widok może być oszałamiający bo:

“Nasze obserwacje sugerują kulę gazu rozświetloną od środka, gdzie promienie ciepłego światła prześwitują przez wirujące, ciemne chmury. Konwekcja przemieszcza chmury krzemianów i żelaza, które rozpierzchają się i spadają w postaci deszczu do wnętrza planety. Tak maluje się dynamiczna atmosfera nowonarodzonej egzoplanety, podlegająca złożonym fizycznym i chemicznym procesom.”

Wow… Nie wiem jak dla Was, ale dla mnie brzmi to jak wielki, kosmiczny Palantir. A teraz czekamy na podobne obserwacje kolejnych egzoplanet...


Źródło: https://www.eso.org/public/news/eso1905/
Ilustracja: ESO/L. Calçada.


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.

Musk szaleje z BFR

Jeszcze nie opadły emocje to bardzo udanym locie i lądowaniu załogowego Dragona, a Elon nabrał jakiegoś szaleńczego tempa w zapowiedziach i pracach nad swoją nową, rewolucyjną rakietą. Ostatnio niemal nie było dnia bez jakiś nowinek. Dużo się też zmienia, można się pogubić w nazwach, Hopper, Starship, Super Heavy… Poniżej moja próba podsumowania tej dynamicznej sytuacji.

* W skrócie - BFR (Big Fucking Falcon Rocket), który miał się składać z boostera (pierwszego stopnia) i drugiego stopnia (właściwego Starshipa lub cysterny do tankowania Starshipów na orbicie, przed lotami dalej niż na Księżyc) wciąż nazywa się BFR. Pierwszy stopień obecnie nazywa się Super Heavy (z 31 raptorami ma osiągnąć ciąg ponad 61 MegaNewtonów, niemal dwa razy więcej niż Saturn V). Drugi stopień to Starship. Starship Hopper to pojazd testowy. Tak że zamieszanie nie jest aż tak duże.

* W Boca Chica Elon pracował nad Starship Hopperem - rakietą rodem z filmów SF sprzed stu lat. Błyszcząca, gładka z nóżkami… Na wzór Grasshoppera miała testować szereg technologii potrzebnych do budowy rakiet wielokrotnego użytku wykonanych ze stali nierdzewnej. Prace postępowały szybko, spawali pod gołym niebem, wielu sądziło, że to jakiś żart albo atrapa. Okazało się, że nie. Potem wiatr zwiał górną część, więc można było sądzić, że to będzie duży kopniak i opóźnienie dla SpaceX.

* Tymczasem Elon stwierdził, że nie, bo podskakiwacz będzie się składał (przynajmniej początkowo) tylko z tego co zostało. Na początku całość ma się unieść na pojedynczym silniku raptor. Potem dojdą jeszcze dwa. Pierwszy test może odbyć się zanim skończę szykowanie tej notki - ale będzie to prawdopodobnie absolutne minimum - Hopper ma na chwilę zawisnąć na ciągu raptora; na unoszenie się na metry/kilometry przyjdzie czas w następnej kolejności.

* Jednocześnie wiadomo było, że w postawionym po wietrze namiocie coś tam przecież majstrowali. Jak się okazało, to nie nowy dziubek dla hoppera. Ma to być funkcjonalny Starship!

* Można było się też trochę zdziwić, gdy Elon pokazał na twitterze filmik z testów osłon termicznych . W końcu ostatnia notka o SpaceX dumnie mówiła o "rakiecie, która się spoci". Jak się okazuje tyczyć się ma to jedynie Super Heavy, a Starship od strony natarcia na atmosferę ma mieć osłony termiczne.

* To dopiero początki silnika Raptor. To monstrum, które jednocześnie ma być świętym Graalem silników rakietowych, jest przystosowane głównie do pracy na pełnym ciągu, ale ponoć można go zmniejszyć do połowy. Obecnie konstrukcja jest bardzo skomplikowana (jak na silnik rakietowy!), a SpaceX chce ją docelowo uprościć (jak na silnik rakietowy!).

* Elon jest albo hazardzistą albo niepoprawnym optymistą. Przemielił sprzęt do budowy BFR z włókien węglowych. Nie wiem ile milionów poszło w drzazgi, ale na miejscu ekscentrycznego miliardera złomowanie urządziłbym po choćby jednym udanym teście nierdzewnej rakiety. Może wręcz połączyłbym to z jakąś triumfalną celebracją.

* [Update: Uważna czytelniczka zwróciła mi uwagę, że dokonałem nadinterpretacji ostatnich wiadomości, o cięciu budżetu SLS i propozycji wysyłania kapsuły Orion prywatnymi rakietami. SLS jeszcze dycha Dzięki Karolina!] W międzyczasie skasowano program SLS - rakiety, która pochłonęła $14 miliardów w ciągu ośmiu lat a końca prac nie widać było nawet na odległym horyzoncie. Staram się nie myśleć co z takim finansowaniem opracowałby Musk… Kluczowe jest to, że będzie więcej pieniędzy i nakierowania na prywaciarzy (nie tylko SpaceX).

* Z trochę innej beczki - 7 kwietnia szykuje się drugi lot (pierwszy komercyjny) Falcona Heavy. Znów będzie dużo emocji.


Tekst przygotowany dzięki SpaceX Polska i Florydziakowi.
Lśniące rakiety: Katrinia D.Va twitter
Foto StarHoppera: Austin Barnard
Foto Raptora: Reddit


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.

Ósma rocznica "Fukushimy"

Jako, że od ośmiu lat w mediach krąży sporo głupot o Fukushimie możliwe, że wczoraj widzieliście tę mapkę:

Dlatego warto przy takiej okazji przypomnieć, że:
- To mapka wysokości fali tsunami.
- Promieniowania nie mierzymy w centymetrach.

Poza tym Forbes zamieścił bardzo sympatyczny tekst o tym, że trzy wypadki pokazują dobitnie, że energia jądrowa jest bezpieczna: It Sounds Crazy, But Fukushima, Chernobyl, And Three Mile Island Show Why Nuclear Is Inherently Safe

Czarnobylowi przypisuje się setki tysięcy czy nawet miliony zgonów, podczas gdy realnie jest to trzydzieści zgonów bezpośrednio i mniej niż sto ogółem, Forbes zawyża to nawet do dwustu potencjalnych zgonów pośrednio wywołanych wypadkiem.
Czarnobyl był ekstremalnym przypadkiem, do takiej katastrofy “udało się” doprowadzić na etapie niedojrzałości technologii i w wyniku “starań” bardzo wielu ludzi. Nawet ta niespotykana skala partactwa nie zbliża liczby ofiar tej katastrofy do liczby ludzi, którzy codziennie giną z powodu zanieczyszczenia powietrza węglem (według niektórych szacunków dwieście osób co kwadrans).
… Wiecie, że elektrownia w Czarnobylu funkcjonowała do 2000 roku? W końcu uszkodzeniu uległ tylko jeden z czterech reaktorów.
Bilans zgonów Three Mile Island - zero.
Bilans zgonów Fukushimy - zero.
Tak, rząd Japoński przyznał, że jeden z pracowników zmarł na raka z powodu promieniowania. Jest to jednak decyzja polityczna. Specjaliści jasno mówią - promieniowanie nie wywołuje raka płuc. Również tempo jego rozwoju ma się nijak do wypadku z 2011 roku.
Stan Colorado cechuje większe natężenie promieniowania niż w reszcie USA (mają większe pokłady uranu w ziemi). Jednocześnie to stan o najmniejszej częstotliwości raka.

W przypadku Fukushimy to liczba ofiar paniki i stresu powinna dać do myślenia.

Na koniec jeszcze przypomnę świetny wywiad z Wiktorem Niedzickim:
O atomie powinniśmy opowiadać co tydzień