美国航空航天局的研究发现

如题所述

据国外媒体报道,天文学家在可居住行星区域发现了一颗蓝色可居住行星,且围绕着一颗类似太阳的星球沿轨道旋转。据了解,天文学家利用美国宇航局的开普勒望远镜在2012年就以一个让人难以置信的速率发现了一个“新世界”。但这次发现的可居住“超级地球”却是迄今为止第一颗,因为它是天文学家发现的第一颗巨大的岩石行星,其地表温度约为78度华氏温度,与地球春季的气温相似。
由来自美国宇航局艾姆斯研究中心的威廉·博拉吉(William Borucki)所带领的研究小组,通过使用来自美国宇航局开普勒太空望远镜测光数据,对15.5万颗星球的亮度作了监视。其中发现,与地球同样大小的行星,它们的轨道平面都是成一条直线的,因此它们就会周期性地经过它们所围绕旋转的恒星的前方,以至于其恒星的光线就会微微变暗,而这种变暗的幅度也只能有类似开普勒望远镜这种专门的设备才会察觉出。该可居住行星也是研究人员首次发现的围绕类似太阳的恒星进行轨道旋转的可居住行星。研究人员发现,这颗行星的恒星距离地球有600光年之远,朝向天琴座和天鹅座星群。其为G5恒星,体积较大,其半径仅比太阳小一点。但它所发出的光度要比太阳稍暗25%。
而该行星围绕G5恒星旋转,其轨道周期为290天,距离恒星的距离要比地球距离太阳的距离近15%,这也是该行星上气候比较温和的原因。该行星在行星的可居住区域中心进行轨道运动,研究人员认为在这里极有可能会有液体水资源的存在。众所周知,液体水资源对于人类的生存十分重要,因此,综合该行星的情况,它也许不仅是适宜人类居住,很可能上面早已有生命的存在。且该外系可居住行星是迄今为止在任何行星可居住区域中发现的最小半径行星,其半径仅比地球大2.4倍。研究人员已经 将其归类为外系行星“超级地球”等级中了。研究人员表示,该发现足以说明我们人类居住在一个充满了各种生命的大宇宙中,同时,开普勒望远镜也让我们在太阳系中,发现了更多真实的,可居住的类地行星。来自宾夕法尼亚州大学行星适居科学的专家吉姆—卡斯汀(Jim Kasting)表示,他希望这次发现的数据能够帮助提高大家建立大型太空望远镜的兴趣,这样就能够直接的观察到更多外系行星,更容易寻找到有生命存在的行星。
2012年5月31日,NASA公布了一副银河系与仙女座相撞前的夜空景象效果图。据报道,根据预测银河系与仙女座将会在37.5亿年后相遇并发生潮汐扭曲,大约40亿年后开始碰撞,最终在60亿年后融合成为一个星系。
美国宇航局(NASA)当地时间2014年2月26日宣布,其开普勒太空望远镜观测取得最新成果,在太阳系外发现了715颗行星。NASA表示,这是目前为止单次宣布发现数量最多的一次。
据报道,这些行星的大小大部分都介于地球和海王星之间。NASA指出,这项重大发现得益于一项新的识别方法,也就是所谓的“统计技术”。行星科学家里斯奥尔(Jack Lissaueer)及其团队完成了这次壮举。
此次发现将在未来赋予科学家们单独研究行星及其“行星小区”的能力。科学家将通过这样的方式,找到行星形成的具体过程。
开普勒望远镜于2009年3月发射升空。此次NASA公布的观测结果均为开普勒太空望远镜在2009年至2011年观测到的结果。从开始执行任务至今,已有961个开普勒望远镜观测对象被证实为行星。 美国宇航局的“好奇”号火星车已于美国东部时间2012年8月6日1时31分(北京时间13时31分)成功登陆火星。
该火星车是于2011年11月从肯尼迪航天中心升空的,用于探索火星是否存在适宜生命存在的环境。它与2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号火星车相比,以放射性钚-238为动力的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进,在火星表面的连续行驶能力也更强。“好奇”号的项目成本最初预计约为10亿美元,但它最终却花费了高达25亿美元,是迄今最昂贵的火星探测项目。
由于“好奇”号火星车将使用数台高能耗的仪器,往往会有多台仪器同时开机运行,因此不能依靠太阳能发电作为火星车的能源。“好奇”号火星车使用的是“放射性同位素热发电机”(Radioisotope Thermoelectric Generator,缩写为RTG)提供电能。其原理是,通过热电偶装置把放射性同位素钚-238衰变产生的热直接转换为直流电来提供火星车的行驶和各项仪器设备使用。人造同位素钚-238的半衰期仅为88年,这意味着它的放射性衰减之快可以让它非常炽热。钚-238释放的是阿尔法射线,很容易被阻挡。因为RTG没有活动的部件,所以很可靠,并且放射性材料能够持续发热很多年。
由于其质量高达900千克,所以以前的办法都不能保证“好奇”号安全着陆。工程师们设计了“空中吊车”这个向火星表面投放重型科学仪器的全新方式。
“好奇”号是美国第3代火星车,有6个轮子,体积与小汽车相当;质量将近900千克,是第2代火星车“机遇”号和“勇气”号的5倍多;长度是第2代火星车的2倍多;搭载10套科学探测仪器,桅杆上安装高分辨率相机和激光器,能够在最远7米处探测目标物体;使用核能在火星表面漫游和工作;可展开为期一个火星年(约687个地球日)的探测。 国外媒体报道,美国国家航空航天局下一步火星探索战略将把火星岩石带回地球进行分析,以寻找这颗红色星球上过去存在的生命。在2013年9月25日美国宇航局火星计划规划组(MPPG)公布的报告中规划了一系列火星探索目标,科学家可以在地球上对控制火星着陆器采集岩石样本。预计在2014年初将宣布火星岩石采集返回计划的探索路线。
美国宇航局科学任务理事会副主任约翰·格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)认为火星计划规划组可在火星计划被削减后重组机器人探索项目,但需要考虑美国宇航局新的预算限制状况以及美国国家研究委员会行星科学的十年调查结果,由火星岩石采集返回计划积累的技术将用于2030年代中期把宇航员送往火星。火星计划规划组将集中研究火星返回技术,该计划作为火星探索的一个优先任务展开,采集火星岩石返回也可以促进美国宇航局火星载人探索计划。
有科学家提出在火星岩石采集飞船接近地球时派遣猎户座宇宙飞船搭载宇航员登上携带岩石的火星返回探测器,确保火星岩石处于可靠的环境中,不受到地球微生物的影响,最后安全带回地面。当探测器采集火星岩石样本返回时需要确保这些火星岩石被完全包裹住,不仅需防止由于密封不严实造成地球微生物进入到岩石样本中,也可能是来自火星上的某些物质会污染地球。
美国国家航空航天局目前正在考虑在2018年执行火星样品采集返回任务,但也可能在2020年,其中一个复杂的原因是美国宇航局在2018年这段时期仅有8亿美元用于该计划中。根据火星计划规划组主任奥兰多菲格罗亚(Orlando Figueroa)介绍:“该计划驱使火星计划的科学家们计划首先发射一个火星轨道探测器,或者推迟到2020年时开始一项火星着陆计划。关于火星样品采集计划的报告中还提供了多种收集火星岩石和返回技术的方案。”
比如,该计划可以用一枚运载火箭完成发射,载荷舱中携带了采集火星土壤的着陆器、一个类似于“鹰号”登月舱上升级的返回模块以及一个用于对接返回模块的轨道飞行器。奥兰多菲格罗亚认为我们可以通过两次或者三次发射降低发射成本和风险。火星计划规划组的报告也讨论了在2024年使用美国宇航局未来空间发射系统的火箭执行这项任务,该火箭系统将于2017年进行首次试飞,起飞重量可达到3000吨级,但携带宇航员进行首次飞行需要等到2021年。
美国宇航局的机器人火星“漫游者”等探测器都以寻找水为目标,比如机遇号和勇气号火星车,而价值25亿美元的好奇号火星车将在盖尔撞击坑寻找火星远古适合居住的证据。在火星岩石样品采集任务之前,美国宇航局还有两个火星探测计划,一个是“洞察”号探测器和火星大气与挥发物演化任务(MAVEN),前者使用了凤凰号探测器的主体技术,将于2016年发射升空。 2015年9月28日,美国航天局宣布,在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据,而液态水是生命存在的必要条件。
自2006年以来,美国火星勘测轨道飞行器多次在火星山丘斜坡上发现手指状阴影条纹。美国航天局将其称为“季节性斜坡纹线”,并认为这种奇特的季节性地貌由咸水流造成,但一直没有找到直接证据。
在新研究中,佐治亚理工学院的卢恩德拉·奥杰哈等人分析了火星勘测轨道飞行器获取的火星表面4处地点“季节性斜坡纹线”的光谱数据,发现该数据与水流沉淀形成的水合盐矿物的光谱信号一致,而周围地貌却没有盐的光谱信号。
研究人员在发表于英国《自然·地学》杂志的论文中写道:“‘季节性斜坡纹线’是现今火星水活动的结果,我们的发现强有力支持这一假设。” 2016年1月4日,NASA公布火星探测器“好奇号”(Curiosity)传回的360度“纳米布沙丘”(Namib Dune)照。这也是好奇号自2012年8月登陆火星以来,人类首度近距离目睹火星风采。
这些照片拍摄日期是2015年12月18日,透过Mastcam彩色相机拍摄到高解析度的火星图像。纳米布沙丘是位于“夏普山”(Mount Sharp)西北方的巴格诺沙丘群(Bagnold Dunes)中的沙丘之一,纳米布沙丘位于夏普山底部,过去被科学家誉为“黑暗地区”,但透过高解析度图像让科学家得以了解火星上发生的情况,也成功对沙丘进行第一次近距离调查。
好奇号距离纳米布沙丘底部大约7米远,以仰角28度拍摄,纳米布沙丘高度约5米,可以清楚看到沙粒从迎风面的顶端滑落后所形成的特殊纹理,也可以看出在火星风和小型山崩的影响下,这些沙丘波纹随着时间发生改变。在地球这种情况大多发生在背风坡,因此NASA的科学家们判断这些照片应该是位于纳米布沙丘的背风侧。 NASA官网2016年1月15日发布消息称,在“新视野”号探测器发现冥王星的两处疑似冰火山后,科学家发布了其中一处的最高分辨率、合成彩色图像。
蜿蜒的地貌清晰可见,长150千米,高4千米,如果真的是冰火山,那么它将是外太阳系发现的最大冰火山。
美国宇航局(NASA)此前表示,他们在冥王星发现两处疑似火山地形,认为其喷出了可形成半冷冻状态的水、氮、氨、甲烷等物质,或为“冰火山”。 图像传感器
自从尼尔·阿姆斯特朗踏上月球的第一步通过电视传向世界,NASA就一直坚持把推动动态图像记录作为一个重要的的任务目标。而为了推动摄像机小型化同时提高画质,Aptina图像公司应运而生。该公司把喷气推进实验室的“互补金属氧化物半导体动态像素”(CMOS)图像传感器民用化,在1995年至2000年间销量过百万。今天的CMOS高级成像系统具有了稳定成像、高清摄像等功能,由于其显著的低功耗,在摄影机和摄像机中大有取代传统的电荷耦合装置(CCD)图像传感器之势。
仿鹰眼透镜
在试图改进喷气推进实验室技术人员戴的电焊面罩时,NASA注意到鹰的眼睛虽然完全暴露于太阳光线下,却有在极远的距离辨识出猎物的能力。鹰不会得白内障,于是NASA从它们身上研究防治人类白内障的办法。研究结果是鹰眼的光学系统可以近100%地滤掉有害的蓝色和紫外光,只让无害的红、黄、绿色光畅通透过。鹰眼光学系统催生了透镜技术的创新,这种新型眼镜外观与传统太阳镜不同,却因其保护作用和透射性能获得长期呆在户外人群的青睐。 空气动力学小翼
美国主要的飞机制造商波音公司在1999年创建了Aviation Partners Boeing公司(以下简称APB公司),用于将NASA工程师开发的小翼商业化。这种“混合型小翼”被时常改进,精准地融入一系列的设计,使得不论私人还是商业飞机的重量减轻20%,在对燃料的节省上得到主要体现。APB公司一年400架的速度为波音飞机装备这种改进型小翼。2010年,APB公司量化了该项技术带来的好处,NASA衍生品报告中这样描述:“混合型小翼”技术在全球节省了20亿加仑航空燃料,这也意味着节约了40亿美元的资金,并相应减少了2150万吨二氧化碳排放。
箭动力降落伞
在航空安全方面NASA也贡献良多。他们开发出了一种能够支撑一整架飞机悬浮空中并安全降落的降落伞。曾发明过弹道恢复系统的Boris Popov股份有限公司负责这种降落伞的研发,研究人员考虑到既要避免引发飞机的自由下落可能带来的危险,又要使系统轻便高效,不至于影响到飞机飞行,依靠NASA的资金该公司进行了合适的薄膜降落伞以及智能调姿系统两个主要方面的研制。借助减震装置,火箭配备的这种降落伞可以根据飞机速度调整打开速度:高速飞行时,降落伞在开始几秒钟只打开25%,以将飞行速度减至降落伞能够全部打开并且飞机能够承受打开的震动的那一点。 纳米技术发型产品
NASA研究过通过增加陶瓷涂层实现癌症病人使用的释药微囊剂的精密活化,这项研究启发了Farouk Systems公司创始人法罗可·沙米将此项技术用在他的烫发产品中。沙米发现,使用陶瓷涂层技术生产出的产品在加热时会释放阴离子,而阴离子已被证明对卷发大有益处。除此之外,这家公司还采用了NASA的另一项创新——纳米银,使用颗粒极小的银粉末为他们的产品制造无菌涂层。 除油细菌
Micro-Bac International公司通过与NASA签订合同研制出一种细菌,它可以在封闭系统比如国际空间站中净化水,而且只需要极少量的光线就可以工作。这种细菌的工作原理在于破坏掉油中的特定组成部分。它也可用于其它环境污染物的处置,在处理了厄瓜多尔的石油泄漏之后,这种细菌自2010年被开发用于破坏冲上岸的油。该公司的下一项研究包括一种干细菌,其可以拿在手中撒向任何来源的油斑,从而保护陆地不被污染。
污染地下水净化
NASA曾开发过一套名为零价铁乳化(简称EZⅥ)的方案,用于解决美国的工业污染。该方案可以中和排入土壤的化学毒素,而且全过程的副产物只有一种无毒的烃,这种烃会随着渗入地下水而消失无踪。虽然EZⅥ的起效仅限于一种叫做DNAPLs的污染物,但这项技术仍是数千家处理厂所需要的。美国有百分之六十到七十的污染处理厂需要处理DNAPLs污染。 卫星 气象 地球静止轨道环境业务卫星(GOES)
诺阿卫星(NOAA)·
国家极轨业务环境卫星(NPOESS)
国防气象卫星(DMSP) 资源 陆地卫星系列(陆地卫星1号) 间谍 锁眼卫星系列·长曲棍球 通信 特高频通信卫星(UFO)
国防通信卫星(DSCS) 中继 跟踪与数据中继卫星 定位 子午仪定位系统
全球定位系统 天文 康普顿伽玛射线天文台
钱德拉X射线天文台
哈勃天文望远镜
斯皮策太空望远镜
小型天文卫星3号(乌呼鲁卫星)
小型天文卫星3号·高能天文台1号
高能天文台2号(爱因斯坦卫星)
雨燕卫星
詹姆斯·韦伯太空望远镜
红外线天文卫星
远紫外分光探测器 空间探测器 月球 先驱者计划
徘徊者计划
勘测者计划
阿波罗计划 火星 水手号计划
海盗号
火星探路者
火星观察者
火星全球探勘者号·
火星探测流浪者
火星奥德赛
凤凰号
勇气号
机遇号
好奇号 水星 信使号 金星 先驱者计划
麦哲伦号 小行星 近地小行星约会
会合-舒梅克号
黎明号 彗星 深度撞击号
星尘号 深空 先驱者计划
旅行者号探测器
伽利略号
卡西尼号
新地平线号 运载火箭 现役 宇宙神-5
德尔塔(二号· 四号)·
美乐达
人牛怪运载火箭 计划中 战神 退役 宇宙神(导弹·一号·二号·三号)
雅典娜系列运载火箭
德尔塔-3
丘诺-1
土星1号
土星1B
土星5号
大力神(二号·三号·三B·34D·四号) 设施 控制中心 约翰逊航天中心 发射中心 肯尼迪航天中心 降落点 范登堡空军基地 机构 美国空军
美国国家航空航天局
喷气推进实验室 人物 先驱 罗伯特·戈达德 航天员 伦·谢泼德
尼尔·阿姆斯特朗 无人直升机
2015年,美国宇航局喷气推进实验室的科学家在测试一种可以在火星上飞行的直升机,可能与火星车组成空地探索体系,实现对火星大规模探索。

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