Сигнал с давно умершего спутника озадачил астрономов

Мощные взрывы радиоволн с мертвого спутника поразили ученых

В июне 2024 года астрономы в Австралии зафиксировали странный радиосигнал, который был зафиксирован вблизи нашей планеты и был настолько мощным, что на мгновение затмил все остальное в небе. Последовавший за этим поиск его источника вызвал новые вопросы, связанные с растущей проблемой космического мусора на орбите Земли.

тестовый баннер под заглавное изображение

Сначала, однако, исследователи подумали, что они наблюдают нечто экзотическое, рассказывает CNN. “Мы были очень взволнованы, думая, что обнаружили неизвестный объект в непосредственной близости от Земли”, — вспоминает Клэнси Джеймс, доцент Института радиоастрономии Кертина при Университете Кертина в Западной Австралии.

Данные, которые изучали Джеймс и его коллеги, были получены с радиотелескопа ASKAP, состоящего из 36 тарелочных антенн, каждая высотой около трех этажей. Обычно команда искала в данных тип сигнала, называемый “быстрым радиовсплеском” — вспышку энергии, исходящую из далеких галактик.

“Это невероятно мощные взрывы радиоволн, которые длятся около миллисекунды, — отмечает Джеймс. – Мы не знаем, что их вызывает, и пытаемся это выяснить, потому что они действительно бросают вызов известной физике — настолько они яркие. Мы также пытаемся использовать их для изучения распределения материи во Вселенной”.

По словам Джеймса, астрономы полагают, что эти вспышки могут быть вызваны магнетарами. Эти объекты, как объясняет CNN, представляют собой очень плотные остатки мертвых звезд с мощными магнитными полями. “Магнетары совершенно безумны, — продолжает Джеймс. – Это самые экстремальные вещи, которые вы можете увидеть во Вселенной, прежде чем что-то превратится в черную дыру”.

Но сигнал, по-видимому, исходил очень близко от Земли — настолько близко, что это не мог быть астрономический объект. “Мы смогли определить, что он исходил с расстояния около 4500 километров. И мы получили довольно точное совпадение для этого старого спутника под названием Relay 2 — есть базы данных, по которым вы можете посмотреть, чтобы определить, где должен находиться тот или иной спутник, и поблизости не было никаких других спутников, — говорит Джеймс. – Мы все были немного разочарованы этим, но подумали: «Подождите секунду. Что же на самом деле привело к этому?”

В 1964 году НАСА запустило на орбиту экспериментальный спутник связи Relay 2. Это была обновленная версия спутника Relay 1, который был запущен двумя годами ранее и использовался для ретрансляции сигналов между США и Европой и трансляции летних Олимпийских игр 1964 года в Токио. Всего три года спустя, когда его миссия была завершена, а оба его основных прибора вышли из строя, «Ретранслятор-2» уже превратился в космический мусор. С тех пор он бесцельно вращался по орбите нашей планеты, пока Джеймс и его коллеги не связали его со странным сигналом, который они обнаружили в прошлом году.

Но может ли мертвый спутник внезапно вернуться к жизни после десятилетий молчания? Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, астрономы написали статью о своем анализе, которая опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Они поняли, что источником сигнала была не далекая галактическая аномалия, а что-то близкое, когда увидели, что изображение, полученное телескопом — графическое представление данных — было размытым. “Причина, по которой мы получили это размытое изображение, заключалась в том, что источник находился в ближнем поле зрения антенны — в пределах нескольких десятков тысяч километров, — комментирует Джеймс. – Когда у вас есть источник, расположенный близко к антенне, он поступает немного позже на внешние антенны и генерирует изогнутый волновой фронт, в отличие от плоского, когда он находится очень далеко”.

Это несоответствие в данных между различными антеннами привело к размытию изображения, поэтому, чтобы устранить его, исследователи исключили сигнал, поступающий от внешних антенн, и использовали только внутреннюю часть телескопа, которая расположена на площади около 2,3 квадратных миль в австралийской глубинке.

“Когда мы впервые обнаружили его, оно выглядело довольно слабым. Но когда мы увеличили изображение, оно становилось все ярче и ярче. Весь сигнал длится около 30 наносекунд, или 30 миллиардных долей секунды, но основная часть длится всего около трех наносекунд, и это на самом деле предел того, что может увидеть наш прибор, — рассказывает Джеймс. – Сигнал был примерно в 2000 или 3000 раз ярче, чем все остальные радиосигналы, которые регистрирует наш прибор, — это был, безусловно, самый яркий объект на небе, в тысячи раз больше”.

У исследователей есть две версии того, что могло вызвать такую мощную искру. По словам Джеймса, основной причиной, вероятно, стало накопление статического электричества на металлической обшивке спутника, которое внезапно разрядилось.

“Вы начинаете с накопления электронов на поверхности космического корабля. Космический корабль начинает заряжаться из-за накопления электронов. И он продолжает заряжаться до тех пор, пока заряда не станет достаточно, чтобы закоротить какой-нибудь компонент космического корабля, и вы получите внезапную искру”, — объяснил он. “Это точно так же, как если бы вы потирали ноги о ковер, а затем зажигали своего друга пальцем”.

Менее вероятной причиной является столкновение с микрометеоритом, космическим камнем размером не более 1 миллиметра: “Микрометеорит, столкнувшийся с космическим аппаратом на скорости 20 километров в секунду или выше, в основном превратит образовавшиеся в результате столкновения осколки в плазму — невероятно горячий и плотный газ”, — отмечает Джеймс. — И эта плазма может испускать короткие всплески радиоволн.

Однако, согласно исследованию, для возникновения такого взаимодействия с микрометеоритами должны были бы возникнуть строгие условия, что позволяет предположить, что вероятность того, что это было причиной, невелика. “Мы знаем, что электростатические разряды на самом деле могут быть довольно распространенным явлением”, — подчеркивает Джеймс. “Что касается людей, то они совершенно не опасны. Однако они, безусловно, могут повредить космический корабль”.

Поскольку эти выбросы трудно отслеживать, Джеймс считает, что появление радиосигнала показывает, что наземные радионаблюдения могут выявить “странные вещи, происходящие со спутниками”, и что исследователи могли бы использовать гораздо более дешевое и простое в изготовлении устройство для поиска подобных событий, а не огромный телескоп, который они использовали. Он также предположил, что, поскольку Relay 2 был ранним спутником, возможно, материалы, из которых он изготовлен, более подвержены накоплению статического заряда, чем современные спутники, которые были спроектированы с учетом этой проблемы.

Но осознание того, что спутники могут мешать наблюдениям за галактиками, также представляет проблему и дополняет список угроз, создаваемых космическим мусором. С начала космической эры на орбиту вышло почти 22 000 спутников, и чуть более половины из них все еще функционируют. За прошедшие десятилетия мертвые спутники сталкивались сотни раз, создавая плотное поле обломков и порождая миллионы крошечных фрагментов, которые вращаются со скоростью до 18 000 миль в час.

“Мы пытаемся увидеть, в основном, наносекундные всплески излучения, приходящие к нам из Вселенной, и если спутники также могут производить это, то нам нужно быть очень осторожными”, — сказал Джеймс, имея в виду возможность спутать всплески излучения спутников с астрономическими объектами. “По мере того, как запускается все больше и больше спутников, это будет усложнять проведение такого рода экспериментов”.

По словам Джеймса Кордеса, профессора астрономии Джорджа Фельдштейна из Корнеллского университета, который не принимал участия в исследовании, проведенный Джеймсом и его командой анализ этого события является “всеобъемлющим и разумным”. “Учитывая, что явление электростатического разряда известно уже давно, — написал он в электронном письме CNN, — я думаю, что их интерпретация, вероятно, верна. Я не уверен, что идея микрометеороида, изложенная в статье в качестве альтернативы, является взаимоисключающей. Последнее может спровоцировать первое.”

Источник: www.mk.ru