Magnetár

A magnetárok olyan neutroncsillagok, melyeknek rendkívül erős a mágneses tere, ez a tér hozza létre az óriási mennyiségű elektromágneses sugárzást, mely részben röntgen-, részben gamma tartományba esik. Ezeknek az égitesteknek az elméletét Robert Duncan és Christopher Thompson alkotta meg 1992-ben. A következő évtizedben a magnetár-hipotézis széles körben elfogadottá vált, mint a lágy gamma-ismétlők és az anomális Röntgen-pulzárok lehetséges fizikai magyarázata.

A magnetárokról egyelőre hiányosak az ismereteink, ennek többek között a megfigyelés hiánya az oka, hiszen nincs a közelünkben egy sem. A magnetárok átmérője 20 km körüli, ám ennek ellenére a tömegük meghaladja a Napét. A rendkívüli tömeg, és a viszonylag kis térfogat eredménye az egyedülálló sűrűség, amely a neutroncsillagokra egyöntetűen jellemző, egy teáskanálnyi is több milliárd tonnát nyomna. Jellemző továbbá rájuk a gyors forgás, egy másodperc alatt akár többször is képesek megfordulni. Aktív életük nem tekinthető túl hosszúnak, a hihetetlenül erős mágneses tere mintegy 10 000 év elmúltával elkezd gyengülni. Becslések szerint a ma megfigyelhető csökkent, vagy megszűnt aktivitású magnetárok száma a Tejútban 30 millió körüli.

A magnetárok ismertetőjele az őket körülölelő rendkívül erős mágneses tér, amely elérheti a 10 gigateslát is. Ezen érték az ember által mesterségesen előállított mágneses térnél több nagyságrenddel nagyobb, és a Földet övező mágneses mező is eltörpül mellette. Ennek köszönhetően a magnetárok joggal viselik az eddig detektált legnagyobb mágneses mezővel rendelkező objektumok címet. Annyira erős mezővel rendelkeznek, hogy 1000 kilométeres távolságból is halálos lenne, továbbá a Föld-Hold távolság (384 403 km) felétől képes lenne letörölni az információkat egy bankkártyáról.

A Napnál nagyobb tömegű csillagok életük végső stádiumában látványos robbanással (szupernóva) alakulnak át a kezdeti mag tömegének függvényében neutroncsillaggá, fekete lyukká vagy magnetárrá.
Robert Ducan és Christopher Thompson kiszámolták, hogy egy neutroncsillag alaphelyzetben is hatalmas 10 a 8.-kon Tesla nagyságú mágneses mezővel rendelkezik, azonban egyes fizikai jelenségek lehetővé teszik, hogy ez az érték 10 a 11.-en Tesla értéket is felvehessen.


FORRÁS:Wikipédia

Válasz

Miller–Urey-kísérlet

Az élet keletkezése hatalmas kérdéskör a tudomány számára. Kísérleti megragadására az egyszerű építőelemek keletkezése szintjén is mód van és ezt a lehetőséget mutatta be a Miller–Urey-kísérlet.

Az 1940-es évek végén Harold Urey, a chicagói egyetem vegyésze csillagászokkal és kozmológusokkal együttműködve megpróbálta körvonalazni a Föld korai korszakában fennálló légkör összetételét. Arra a következtetésre jutottak, hogy ez kémiailag nagyban hasonlíthatott a világegyetem kémiai felépítésére, vagyis összetétele 90% hidrogén, 9% hélium, és a maradék 1%-ot oxigén, szén, nitrogén, neon, kén, szilícium, vas és argon alkották. Ezek közül az elemek közül a hélium, az argon és a neon nem lépnek reakcióba más elemekkel.
Kísérletekkel meghatározták, hogy a többi elem reakciója során létrejöhettek olyan összetettebb molekulák, mint a víz, metán, ammónia és a kénhidrogén.

1952-ben Stanley Miller, 22 éves vegyész elhatározta, hogy kísérletileg ellenőrzi Urey elméletét, főleg azt, hogy az adott alkotóelemekből létrejöhet-e élet.
Miller gondosan sterilizálta a kísérletben használandó üvegcsöveket, lombikokat és főzőedényeket.
Egy nagyobb főzőedényt megtöltött sterilizált vízzel. Más lombikokban tárolta az Urey által meghatározott kémiai anyagokat: metánt, ammóniát és kénhidrogént.
A vizet lassan forralni kezdte, hogy vízpára keletkezzen, és a pára eljusson a kísérleti „légkör” edényéhez. Itt keverte hozzá a többi palackban tárolt három gázt.
Miller rájött, hogy bármiféle kémiai reakció beindulásához valamilyen energia szükséges. Mivel más tudósok már meghatározták, hogy a Föld korai időszakában a légkör elektromosan aktívabb volt, ezért a villámlás gyakoribb jelenség volt, mint manapság (megjegyzendő, hogy a Föld mai légkörében is állandóak a villámlások, csak ezek a Föld különböző területein jönnek létre). A villám lényegét tekintve elektromos kisülés, ezért Miller két elektródát helyezett el a kísérleti „légkör” palackjában, és ezeket egy elektromos elem két ellentétes pólusához kötötte. Az elektromos feszültséget és a távolságot az elektródák között úgy állította be, hogy szikrázás jöjjön létre.
A „légkör” palackjához csatlakozó egyik üvegcsövet lehűtve azon vízpára csapódott ki, ami egy gyűjtőedénybe csepegett, amit szintén melegíteni lehetett. A gyűjtőedény összeköttetésben állt az eredeti forralóedénnyel, hiszen a valódi légkörben is szabadon mozoghattak az alkotóelemek.
1 hetes folyamatos szikráztatás után Miller leállította a kísérletet, és kielemezte a gyűjtőedényben lévő maradékot.
Azt találta, hogy a rendszerben lévő szén 15%-a szerves anyaggá alakult. 2% aminosavvá alakult (az aminosav a protein és a DNS építőeleme). Mindössze 1 hét alatt Millernek sikerült a szerves élet építőelemeit előállítania.
A világ tudósait elámította, hogy ilyen rövid idő alatt aminosavak jöttek létre.
1953-ban fedezték fel a DNS molekula szerkezetét. A szerkezetbe jól beleillenek a Miller által előállított aminosav molekulák.

FORRÁS:.wikipedia

Válasz

Geostacionárius pálya

A geostacionárius pálya olyan Föld körüli pálya, melyen egy objektum a Föld forgási sziderikus periódusával megegyező keringési idővel rendelkezik (23 óra, 56 perc, 4,1 másodperc), és az Egyenlítő síkjában van.
A pálya magassága 35 786 km az átlagos tengerszint fölött.
Mindezek következtében a Föld bármely pontjáról (ahonnan látható) mindig azonos helyen, látszólag mozdulatlannak látszik. A geostacionárius pálya a geoszinkron pálya speciális esetének tekinthető, aminek inklinációja és excentricitása is nulla értékű.

Funkciója

A geostacionárius pálya ideális a távközlési, műsorszóró és meteorológiai műholdak számára, melyeknél előnyös, hogy nem szükséges a műholdat a földi antennákkal követni, hiszen az látszólag egy helyben áll.
A geoszinkron pálya kommunikációs célokra való felhasználásának ötletét először Sir Arthur C. Clarke sci-fi író vetette fel 1945-ben (még az első műholdak felbocsátása előtt), ezért az ilyen pályát Clark-pályának is nevezték (a műholdakat Clark-műholdaknak).

Előzmény

Válasz

Geoszinkron pálya

A geoszinkron pálya a Föld forgásával megegyező irányban haladó, kis inklinációjú pálya, melynek keringési periódusa 23 óra, 56 perc, 4 másodperc.
Egy geoszinkron pályán lévő műhold a Föld rögzített földrajzi hosszúsága fölött látszik, melytől szabályos kitérésekkel északi és déli irányban eltér. A Föld adott pontja felett minden nap ugyanabban az időpontban ugyanabba az égi pozícióba visszatérni látszik.

Válasz

Kármán-vonal

A Kármán-vonal a világűr határa, mely 100 km-es magasságban húzódik. Ez az a magasság, ahol egy jármű már nem tud a felhajtóerő segítségével repülni, és el kell érnie az első kozmikus sebességet (7,9 km/s) a fent maradáshoz. Kármán Tódor számolta ki ezt a határt, mely az ő nevét viseli. A 100 km egy kerekített érték, mely csak kevéssé tér el az eredetileg számítottól.

Top_of_Atmosphere.jpg

Előzmény

Válasz

Orbitális repülés

Orbitális űrrepülésnek (vagy keringési repülésnek) nevezzük azt az űrrepülést, mely során az űreszköz olyan röppályára áll, melyen legalább egy kört megtesz a világűrben a bolygó körül. A Föld esetében ehhez először szabadulási pályára kell állnia, mely a perigeum felett, a tengerszinttől körülbelül 100 km magasságban található (lásd Kármán-vonal, a légkör és Világűr találkozásának egyezményes magassága). Ahhoz hogy az eszköz a keringési pályán maradjon, körülbelül 7.8 km/s sebességgel kell haladnia. A magasabban keringő objektumok keringési sebessége lassabb, de a magasság eléréséhez nagyobb tolóerő szükséges.

Válasz

Hohmann-pálya

A Hohmann-pálya (vagy Hohmann transzfer pálya) energia-felhasználás szempontjából két, azonos síkban lévő, kör alakú keringési pálya közötti leghatékonyabb (időtartam szempontjából azonban a leghosszabb) átmeneti pálya az égi mechanikában.
A művelet során mindössze kétszer kell az űrhajó meghajtását igénybe venni: először a kisebb sugarú körpálya elhagyásakor, amikor az űrhajó a körpályáról elliptikus pályára tér át, majd az ellipszis nagyobbik sugaránál, ahol az ellipszis a nagyobb körpályát érinti, és az űrhajó az elliptikus pályáról a nagyobbik kör alakú pályára tér át.
Az ellipszis alakú átmeneti pálya egyik érintője a kisebb, a másik érintője a nagyobb sugarú pályánál van.

Előzmény

Válasz

Indítási ablak

Az indítási ablak az űrhajózásban használt kifejezés, arra a behatárolt időszakra vonatkozik, amikor az adott űreszköz indítható, hogy elérje a számára tervezett pályát illetve pozíciót.
Az indítási ablak egy időbeli korlátot jelent, ami többnyire a felhasználható, illetve rendelkezésre álló hajtóanyag mennyiségéből adódik.
Időtartama a konkrét küldetés pályájától függ, lehet néhány nap, de akár néhány óra is.
Az indítási ablak letelte után (vagy előtt) indítva az adott űreszköz nem tudja elérni a kívánt pozíciót. Az indítás meghiúsulása esetén új pálya számítására és új indítási ablak kitűzésére van szükség. Példaként a Mars elérésére a Földről a Hohmann-pálya ad arra lehetőséget, hogy a felhasznált üzemanyag minimális legyen, azonban a kedvező indítási ablakok között 26 hónapnyi különbség van.

Válasz

Az IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun, angolul A Nap sugárzása által felgyorsított bolygóközi sárkányrepülő) az első, a világűrt sikeresen elért napvitorlás, melyet Japánban, a JAXA megbízásából építettek, és 2010. május 21-én indítottak egy H–IIA hordozórakétával az Akacuki vénusz-szonda társaságában. A szonda hasonlóan az Akacukihoz, mintegy hat hónapos repülés után ér a Vénusz közelébe, majd útját mintegy három évig folytatva, a Nap körüli pálya a Földdel átellenes oldalára repül.

Az IKAROS célja a napvitorlások működéséhez szükséges négy fő technológia kipróbálása:

1.A nagy, vékony fóliából készült napvitorla kinyitása és működtetése
2.A napvitorlába épített napelemek kipróbálása, melyek a tudományos műszerek áramellátását biztosítják
3.A sugárnyomásból eredő gyorsulás mérése
4.Manőverezés a vényvisszaverő képességüket változtatni tudó LCD-panelek segítségével

Előzmény

Válasz

Napvitorlás
A napvitorlás olyan űrjármű, melyet a Nap, vagy más természetes vagy mesterséges sugárforrás által termelt fény sugárnyomása (egyes elképzelések szerint az ettől eltérő napszél) gyorsít fel. A napvitorlások építése napjainkban kísérleti stádiumban tart, több megépült napvitorlás (Cosmos 1, Nanosail D), szerencsétlen módon, a hordozórakéták hibája miatt nem állt Föld körüli pályára. Néhány űrszonda esetében (MESSENGER, Hayabusa) az elvet sikeresen alkalmazták a szondák stabilizálására, a segédhajtóművek kiváltására. Az első, sikeresen működő napvitorlás a japán IKAROS, 2010-ben jutott el az űrbe.

A napvitorlások elvét híres szovjet rakétamérnök, Fridrih Cander találta fel: kiszámolta, hogy a napfény sugárnyomása -a Föld távolságában- mintegy 4,57 × 106 N/m2 a fényt teljesen elnyelő felületekre (merőleges beesési szögnél) és ennek kétszerese a fényt teljesen visszaverő felületekre.

A napvitorlások „vitorlája” egy több tíz négyzetméteres, vagy nagyobb fém, vagy fémbevonatú műanyagfólia, melyet megfelelő merevítőszerkezet feszít ki, pályára állításuk előtt összehajtott állapotban van. Amennyiben csak a nap fénye hajtja őket, csak nagyon kis mértékű gyorsulásra képesek, de ezt a gyorsulást, gyakorlatilag energiabefektetés nélkül, hosszú távon képesek fenntartani. Külső, intenzív sugárforrással (lézerrel) megvilágítva a gyorsulás növelhető. A Föld körüli pályán 800 kilométeres magasság alatt a Föld felső légkörének fékező hatása miatt a napvitorlások használhatatlanok.

300px-Solarsail_msfc.jpg

Válasz