01
劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）和美国空军理工学院（AFIT）联合开展了一项研究，研究核装置爆炸产生的中子能量如何影响小行星的偏转。 科学家们通过并列比较的方式比较了两种不同的中子能量来源（代表裂变中子和聚变中子）引起的小行星偏转。
据悉，这项研究的目的是了解核爆炸释放的哪种中子能量更有利于小行星偏转以及原因，从而为优化偏转性能铺平道路。
相关研究报告已发表在Acta上，该研究由Horan IV领导。 此外，该论文的共同作者还包括 Megan Bruck Syal、Wasem、Maj. James 等人。
霍兰指出，由于中子比 X 射线更具穿透力，因此研究小组重点研究核爆炸产生的中子辐射。 “这意味着中子产生的热量可能会加热小行星表面更多的物质，因此比 X 射线产生的热量更能有效地偏转小行星。”
不同能量的中子可以通过不同的相互作用机制与相同的材料发生相互作用。 通过改变沉积能量的分布和强度，所产生的小行星偏转也会受到影响。
研究表明，能量沉积剖面——绘制小行星曲面上和下能量以不同分布沉积的空间位置——与这项工作相比，两种类型的中子之间的能量可能存在显着差异。 不同的。 当沉积的能量在小行星上的分布不同时，这意味着熔化/蒸发的吹散碎片的数量和速度会发生变化，这最终决定了小行星的最终速度变化。
霍兰说，处理小行星有两种基本选择：摧毁或偏转它们。
毁灭是一种将大量能量转移到小行星上的方法，小行星会被猛烈地粉碎成许多以极快速度移动的碎片。 “过去的研究发现，超过99.5%的原始小行星质量都会与地球擦肩而过。如果小行星撞击前的预警时间很短，或者小行星相对较小，那么可以考虑这种破坏性的路径，”霍兰说。
偏转是一种更温和的方法，涉及给小行星提供较少的能量，保持物体完好无损，并以稍微改变的速度将其推入稍微不同的轨道。 “随着时间的推移，即使是速度的微小变化也会在撞击发生前的许多年里增加与地球的距离。如果我们有足够的预警时间来实施这种响应，那么偏转通常可能是一个更安全、更‘优雅’的选择，这就是为什么我们的工作重点是偏转，”霍兰说。
据了解，这项工作分两个主要阶段进行，包括中子能量沉积和小行星偏转响应。
对于能量沉积，研究人员使用洛斯阿拉莫斯国家实验室的蒙特卡罗 N-（MCNP）辐射传输程序模拟了本研究中比较的所有不同案例研究。 MCNP模拟了一次对抗爆炸，其中中子辐射到一颗300米的SiO2球形小行星上。 小行星被分成数百个同心球体和封装锥体，形成数十万个单元。 此外，对每个晶胞的能量沉积进行计数和跟踪，以生成整个小行星的能量沉积剖面或空间。 分散式。
对于小行星偏转，研究人员使用 LLNL 的 2D 和 3D - (ALE3D) 程序来模拟小行星物质对所考虑的能量沉积的响应。 导入 MCNP 生成的能量沉积剖面并将其映射到 ALE3D 小行星上以初始化模拟。 对于不同的中子产额和中子能量配置，可以获得偏转速度变化，从而可以量化中子能量对偏转的影响。
霍兰说，这项工作是核偏转模拟的一小步。
此外，他指出，研究表明，能量沉积数据的精度和准确性非常重要。 “如果能量沉积输入不正确，我们就不应该对小行星偏转输出抱有太大信心。我们现在知道，能量沉积剖面对于用于偏转大型小行星的巨大产量来说是最重要的。”
他说，如果有计划减慢一颗大型小行星的速度，则应考虑能量沉积的空间分布，以正确模拟小行星速度的预期变化。
为了规划小行星减缓任务，研究人员必须考虑这些能量参数，以便做出正确的模拟和预测。
霍兰说：“重要的是，我们进一步研究和了解所有小行星减缓技术，以便充分利用我们的工具包。” “在某些情况下，使用核装置来偏转小行星比非核装置有几个优势。” “事实上，如果警告时间很短并且小行星很大，核爆炸可能是我们唯一可行的偏转和破坏选择。”
02
行星科学家发现火星在数十亿年前经历过一次大氧化事件
现代地球和火星都有氧化气氛，这就是为什么日常生活中富含铁的物质在铁和氧的氧化反应过程中会产生铁锈（氧化铁的俗称）。 地球的氧化大气层存在了大约 25 亿年，但在此之前，地球的大气层一直在还原。 从还原性行星到氧化性行星的转变称为大氧化事件（GOE）。 这种转变是我们星球进化的核心部分，并且与这里生命的进化有着根本的联系——特别是与产氧光合作用的盛行有关。 香港大学的行星地质学家发现，火星在数十亿年前经历过大氧化事件。
这一发现最近发表在《自然天文学》杂志上，论文由研究生刘家成和他的导师、副教授乔博士领导，他们都隶属于地球与行星科学研究部和空间研究实验室。 研究人员利用红外遥感和光谱技术从轨道上测量火星表面物质的分子振动，以揭示古代火星岩石的矿物学和地球化学成分。 通过对红外遥感数据和地球上实验室收集的数据进行详细比较，研究小组发现，暴露在表面的古代火星岩石在还原条件下已经风化，表明存在还原性大气。
火星现在是一颗寒冷、干燥的星球，但 35 亿年前，火星更加温暖和湿润。 它足够温暖，可以形成河流、湖泊和与水相互作用的矿物质。 科学家们使用数学模型来约束早期火星大气中的条件，并得出结论，温室变暖发生了，但他们也从模型中得出结论，温室中一定含有还原性气体而不是二氧化碳，这意味着可能存在还原性大气。 然而，到目前为止，还没有证据表明早期火星上确实存在还原性大气。 这项工作表明它确实存在。
该项目涉及火星的详细红外遥感，使用红外光谱仪绘制暴露的风化岩石单元中的矿物图。 这项工作基于对中国海南岛风化火山岩的详细分析，那里发现了厚厚的玄武岩序列，类似于火星上的火山岩。 刘家成在实验室中利用红外光谱系统地分析了这些蚀变岩石，并撰写了相关研究论文，该论文最近发表在《 Clay 》杂志上。
“基于仔细的实验室分析以及这些实验室结果在火星遥感中的应用，程嘉完成了一个真正优秀的博士项目。” 这位博士评论道：“贾成以他对海南岛样本的详细研究为基础，证明了火星岩石中也存在类似的矿物学趋势。”
地球与行星科学部的助理教授瑞安博士也对这些发现印象深刻。 “这是一项非常了不起的研究，它的发现将对我们如何理解类地行星及其表面环境的早期演化产生巨大影响。大约25亿年前，地球从还原性大气转变为氧化性大气，只是因为生命的存在氧气的存在之所以可能，是因为氧气是光合作用等代谢过程的废物，如果没有微生物产生氧气，它就不会在我们的大气中积累，尽管火星和地球有进化历史，但我们也不会在这里。当然，当地条件存在差异，但我的脑海里忍不住开始思考城市建设对潜在的早期火星生物圈可能意味着什么。”
中国首次火星任务“天问一号”正在进行中——2月10日成功抵达火星轨道，并将于2021年5月登陆火星，科学家们正在为激动人心的火星探索发现年做准备。 这项工作展示了光谱学和遥感如何带来对于理解火星历史至关重要的基本发现。 当我们开始了解火星最古老的历史时，研究人员已准备好直接寻找古代火星上可能存在生命的任何迹象，而香港大学也致力于成为这项任务的一部分。
03
天文学家利用一个多世纪的观测数据勾勒出罕见的双星类型 U Mon
天文学家拍摄了金牛座RV变星的最佳图像，这是一种罕见的双星类型，其中两颗恒星（其中一颗已接近生命终点）在一个巨大的尘埃盘中绕轨道运行。 他们 130 年的数据集涵盖了这些系统之一有史以来收集的最大范围的光 - 从无线电到 X 射线。
田纳西州纳什维尔范德比尔特大学的劳拉·维加 (Laura Vega) 表示：“银河系中已知的 RV 金牛座变星大约只有 300 个。我们的研究重点是第二亮的 U（缩写为 U Mon），它现在是 A 系统可以检测 X 射线。”
U Mon 位于距地球 3,600 光年的独角兽星座。 它的两颗恒星每六年半绕行一圈，从我们的角度来看，它们的轨道倾斜 75 度。
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主恒星是一颗古老的黄超巨星，质量约为太阳的两倍，但其体积已膨胀至太阳的100倍。 大气压力和温度之间的拉锯战导致它有规律地膨胀和收缩，这些脉动会产生可预测的亮度变化以及光的交替深度和浅倾角——这是 RV Tauri 系统的标志。 尽管科学家对伴星了解较少，但他们认为它的质量与主星相似，而且年轻得多。
两颗恒星周围的冷却盘由主恒星在演化过程中喷射出的气体和尘埃组成。 维加的团队利用夏威夷莫纳克亚亚毫米波阵列的无线电观测，估计该圆盘的直径约为 510 亿英里（820 亿公里）。 科学家认为，双星轨道的中心间隙相当于两颗恒星最大距离时的距离，相距约5.4亿英里（8.7亿公里）。
当星星彼此距离最远时，它们大致与我们的视线对齐。 圆盘部分遮挡了主光，并在系统光中产生了另一种可预测的波动。 维加和她的同事认为，这是当一两颗恒星与盘的内边缘相互作用时，吸收气体和尘埃流的情况。 他们认为，伴星将气体引入其自身的盘中，然后该盘升温并产生 X 射线气体流出。 该模型可以解释 2016 年 ESA XMM- 卫星探测到的 X 射线。
“XMM 观测让我们首次在 X 射线中检测到 RV Tauri 变星，”XMM 美国项目科学家、马里兰州格林贝尔特 NASA 戈达德太空飞行中心的天体物理学家 Kim 说。 。 “很高兴看到地面和太空的多波长测量结合在一起火星小行星，让我们对长期研究的系统有了新的见解。”
Vega 团队还在对 U Mon 的分析中整合了 130 年的可见光观测。
该系统最早的测量是在1888年12月25日，由美国变星观测者协会（AAVSO）记录。 AAVSO 是一个由业余和专业天文学家组成的国际网络，总部位于马萨诸塞州剑桥。 AAVSO 提供了从 20 世纪 40 年代中期至今的更多历史测量数据。
研究人员还使用了 Sky @ (DASCH) 编目的存档图像。 DASCH 是剑桥大学哈佛大学天文台的一个项目，致力于将 1880 年代和 1890 年代地面望远镜拍摄的玻璃照相底片上的天文图像数字化。
U Mon 的光线会发生变化，部分原因是主星脉动，部分原因是圆盘每 6.5 年左右就会遮挡部分主星。 结合 AAVSO 和 DASCH 的数据，Vega 和她的同事发现了一个更长的周期，系统的亮度大约每 60 年就会上升和下降。 他们认为圆盘中的弯曲或团块会导致其轨道发生额外的变化。
“这表明我们对宇宙的理解是如何随着时间的推移而演变的，”该研究的合著者 Jr. 说。
另一位合著者是恒星形成方面的专家，也是织女星在范德比尔特大学的博士生导师。 他指出，这个不断演化的系统与新形成的双星有许多共同的特征和行为。 两者都嵌入气体和尘埃盘中，从这些盘中拉出物质并产生气体流出。 在这两种情况下，椎间盘都会形成弯曲或结块。 在年轻的双星中，它们可能标志着行星形成的开始。
04
“失败的恒星”：天文学家发现已知旋转最快的褐矮星
加拿大西安大略大学的天文学家发现了已知旋转最快的褐矮星。 他们发现了三颗褐矮星，每颗褐矮星大约每小时完成一次完整的自转。 这个速度是如此极端，如果这些“失败的恒星”旋转得更快，它们可能会“撕裂自己”。 美国宇航局的斯皮策太空望远镜发现了这些褐矮星，包括双子座北望远镜在内的地面望远镜随后对它们进行了研究，证实了它们惊人的自转速度。
天文学家发现三颗褐矮星的旋转速度比之前发现的任何褐矮星都快。 加拿大西安大略大学的天文学家首先使用美国宇航局的斯皮策太空望远镜测量了这些褐矮星的旋转速度，并通过跟踪夏威夷双子座北望远镜和卡内基科学研究所麦哲伦巴德望远镜的观测结果证实了这一点。 。 双子座北望远镜是组成国际双子座天文台的一对望远镜之一，国际双子座天文台是美国国家科学基金会 NOIR 实验室的一个项目。
领导这一发现的西安大略大学物理和天文学研究生梅根说：“我们似乎已经达到了褐矮星自转速度的极限。” “尽管我们自己的团队和其他人进行了广泛的搜索，但没有发现棕矮星旋转得更快。事实上，更快的旋转可能会导致棕矮星将自己撕裂。”
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西澳大利亚大学的天文学家与国际合作者合作，发现了三颗快速旋转的棕矮星，每小时绕轴旋转一次。 这比正常速度快约 10 倍，比之前测量的此类物体的最快旋转速度快约 30%。
天文学家使用大型地面望远镜，夏威夷的双子座北望远镜和智利的麦哲伦巴德望远镜来证实快速旋转。 他们通过测量“多普勒效应”引起的褐矮星光线的变化，并使用计算机模型将这些变化与旋转速度相匹配来做到这一点。 研究人员发现，这些褐矮星在赤道的旋转速度约为每小时35万公里（约22万英里），比木星快10倍。
研究褐矮星的天文学家桑迪说：“这些不寻常的褐矮星正在以令人眼花缭乱的速度旋转。” “当速度约为每小时 350,000 公里时，褐矮星相对较弱的引力几乎无法将它们保持在一起。该团队令人兴奋的发现确定了一个旋转极限，超过该极限这些物体可能不存在。” ”
该团队首先通过使用斯皮策太空望远镜测量物体亮度变化的速度来确定快速旋转速率。 “棕矮星，就像有大气层的行星一样，可能会有影响其可见亮度的大型天气风暴，”解释说。 “观测到的亮度变化显示了该物体旋转时相同风暴的频率，这为了解棕矮星的旋转周期提供了线索。”
该团队的研究结果将发表在即将出版的《天文学杂志》上。
05
纪念航天飞机计划40周年：NASA制作并发布短片纪录片
为了庆祝 NASA 计划 40 周年，NASA 用了一段新视频来庆祝 1981 年 4 月 12 日的关键发射时刻。当时，哥伦比亚号首次升空，宇航员约翰·杨和鲍勃·克里平登上了太空航天飞机，开启了美国探索地球以外的黄金时代。
40 年前的 4 月 12 日早上 7 点，Space-1（即 STS-1）从 NASA 肯尼迪航天中心的 39A 发射台发射升空。 它依靠两个固体火箭助推器和两个燃料箱将可重复使用的轨道飞行器发射到高空。 杨和克雷平在哥伦比亚号上总共待了 54 个小时，然后于 4 月 14 日降落在爱德华兹空军基地。
第一次飞行的目标不是登上月球或任何雄心勃勃的目标。 相反，它本质上是为了证明航天飞机可以进入轨道，然后安全返回地球。 NASA表示：“这次任务还验证了整个航天飞机、轨道飞行器、固体火箭助推器和外部燃料箱的综合性能。有效载荷包括开发飞行仪器（DFI）和空气动力系数识别包（ACIP）托盘，其中包含设备用于记录航天器上不同点的温度、压力和加速度水平。”
虽然哥伦比亚号可能是第一艘，但它并不是舰队中唯一的一艘。 挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号在 1981 年至 2011 年间与 NASA 一起执行了总共 135 次飞行任务。2011 年 7 月 21 日，航天飞机最后一次着陆，标志着美国太空飞行时代的结束。 为了纪念这一周年，美国宇航局制作了一部关于航天飞机的短片，如下：
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尽管有人猜测美国宇航局可能会开发航天飞机计划的后续项目，但该机构采取了不同的方法。 商业载人计划寻求私人航天公司的帮助，以满足将人员、实验、设备等送入地球以外轨道的需求。 龙飞船和载人龙飞船是该项目战略的缩影。
在此过程中，它将有助于开创太空旅游的新时代。 和维珍银河（）都打算为想要进入零重力或接近零重力的太空游客提供一种体验，他们的门票将有助于资助未来航天器的开发。 与 STS 发射中使用的昂贵的一次性助推器不同，私营航天公司专注于可重复使用的组件。
与此同时，航天飞机计划最伟大、最持久的成功成果——国际空间站（ISS）——也将在这个现代时代焕发新的生命。 根据与维珍银河的协议，国际空间站将接待数量非常有限的游客，并为非宇航员提供迄今为止无法体验的地球以外的生活。
06
地球图像制作成全新4K视频：展现月球视角壮观的“地出”
爱尔兰电影制片人 Seán Doran 习惯在 上发布他拍摄的绚丽太空景观视频。 就在本月，他根据美国宇航局毅力号火星车发回的数据制作了一段令人惊叹的火星视频。 现在，他发布了一段视频《》（或译为地球的崛起）。
什么是“地出”？ 这很像日出，只不过这次我们不是看着太阳从地平线升起，而是从月球的角度看地球本身升起。 但事实上，由于“潮汐锁定”的作用，如果真的站在月球表面，并不会像地球上的日出那样看到所谓的“地出”。
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这些图像是使用 2007 年发射的日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 轨道飞行器的档案数据生成的。
07
异常美丽：哈勃捕捉到垂死的星系
一切都有开始和结束。 我们通常用人类寿命的长度来衡量时间，这是一个相对较短的时间段，其中恒星、行星和星系似乎“永远”存在。 当然，这不是真的，但由于这些物体和结构的存在时间比我们长得多，所以很难想象像星系这样的东西会如何消亡。
幸运的是，我们有拥有超强大硬件的科学家，他们可以向我们展示这些物体在生命终结时的样子。 哈勃太空望远镜最近捕捉到了一个濒临死亡的星系。
NGC 1947 是一个螺旋星系——或者至少曾经是一个。 在哈勃拍摄的图像中，我们看到的不过是围绕着仍然充满了数百万颗恒星的星系内部运行的微弱气体。 这个星系非常古老，根据它目前的状况，它不太可能存在很长时间。
据报道，星系是由大片尘埃和气体云产生的。 这些物质形成了恒星、行星、卫星，最终形成了银河系中的一切。 随着时间的推移，星星会消亡。 当这些恒星爆炸成超新星时，这种物质就会被释放出来，最终可能形成新的恒星、新的行星等。
这是一个一遍又一遍的循环，使星系保持活力，但如果一个星系向太空失去太多物质，那么它可能会难以形成新的恒星，并最终消失于虚无。 NGC 1947 似乎正在遵循这条道路，几乎没有自由物质来形成新的恒星，并且恒星的核心可能无法继续这个循环更长时间。
欧洲航天局解释说：“这个星系距离地球约 4000 万光年，以背光方式显示其结构，在其微弱的气体和尘埃盘中残留着数百万颗恒星。在这张由 NASA/ESA 拍摄的图像中，存在着微弱的星系遗迹。在波尔太空望远镜拍摄的图像中，仍然可以在星系周围的黑色气体细线中看到星系的旋臂，如果没有太多的恒星形成物质，NGC 1947 不太可能产生许多新恒星，从而使这个星系能够产生新的恒星。随着时间的推移继续消失。”
08
NASA 团队完成软件更新以解决直升机问题
不久前，我们报道了NASA在开始在火星表面进行“直升机测试”时遇到了问题。 4月9日，任务控制人员在计划对直升机旋翼进行高速旋转测试时遇到问题（但机身硬件仍然完好无损）。 NASA此前曾宣布试飞将至少推迟到4月14日，现在已经确认，推迟时间将会更长。
该团队已经确定了一种软件解决方案来解决 4 月 9 日停止测试的指令序列问题。周末，该团队考虑并测试了该问题的多种潜在解决方案，并决定对飞行控制软件进行小幅修改并重新安装。最好的前进道路。 软件更新将修改用于激活直升机上两个飞行控制器的过程，将硬件和软件转换为飞行状态。
飞行软件的修改将于今天和明天在喷气推进实验室的测试台上进行独立审查和验证。 NASA 指出，虽然新软件修改的开发很简单，但验证它并完成与火星无人机的链接的过程将需要时间。 重新安排的高速旋转测试和首飞的详细时间表仍在制定中。
更新飞行控制软件的过程将遵循既定的验证程序，并采取仔细和深思熟虑的步骤将新软件通过流动站移动到基站，然后到直升机。 此过程中的关键步骤包括诊断问题、制定潜在的解决方案、开发和验证，然后上传软件、将飞行软件加载到飞行控制器上，以及在新的飞行软件上重新启动。
NASA表示，一旦通过这些步骤，首次飞行就会进行。 NASA明确表示，这一过程将需要火星数天的时间。 目前，新航班日期的最佳估计还不确定，但预计航班日期将在下周确定。
09
小行星 2021 GW4 周一飞近地球，但并未构成威胁
周一，一块与汽车或卡车大小相当的小型太空岩石进行了一次飞越，虽然略有侵入性，但没有威胁。 据哈佛大学天文学家称，太平洋时间周一早上，小行星 2021 GW4 近距离飞越地球，最接近地球表面 12,324 英里（19,833 公里）。 这使得这颗小行星处于许多绕地球运行的大型卫星的轨道内，高度为 22,236 英里（35,786 公里）。
“幸运的是火星小行星，在这些高度，太空仍然相当空旷，”他写道。
他估计距离小行星路径最近的可用卫星是一颗军用 GPS 卫星，距离大约 1,243 英里（2,000 公里）。 NASA 估计这颗小行星的直径在 11 至 25 英尺（3.35 至 7.6 米）之间。 它足够小，如果它与我们的大气层相撞，整个物体可能会起火。
2021 GW4 最初于 4 月 8 日通过亚利桑那州莱蒙山天文台发现。 这是此类勘测能力不断增强的又一个例子，可以探测到非常接近的小行星。 这些太空岩石通常是在它们最近一次经过的前几个小时被发现的，甚至是在它们已经进入我们的行星“后视镜”之后。
10
光因质量而弯曲：哈勃太空望远镜拍摄出非凡的星系团图像
近日，NASA/ESA哈勃太空望远镜带来了一张星系团Abell 2813（也称为ACO 2813）的非凡照片，它拥有近乎精致的美丽，也展示了其中非凡的物理现象。 这张照片生动地展示了引力透镜的概念。 作为星系团一部分的点星系、螺旋星系和椭圆星系中存在几种独特的新月形状。
这些弯曲的光弧是引力透镜现象的有力例子。 该图像是根据哈勃太空望远镜的高级巡天相机 (ACS) 和广角相机 3 (WFC3) 拍摄的结果编译而成。
当物体的质量使光线弯曲时，就会发生引力透镜效应。 这张照片中的弯曲新月和S形光不是弯曲星系，而是来自Abell 2813以外星系的光。由于该星系团质量如此之大，它就像一个引力透镜，弯曲来自其周围更遥远星系的光。 这些变形可以呈现许多不同的形状，例如长线或弧形。
质量导致光弯曲的视觉证据已被用来证明最著名的科学理论之一：爱因斯坦的广义相对论。
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