Author: Clark - 1ban.news

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中子星碰撞解决持续数十年的宇宙学争论:哈勃常数

中子星碰撞解决持续数十年的宇宙学争论:哈勃常数 主打图片: 艺术家描绘的两颗中子星碰撞场景,带有喷流和引力波;图片来源:Carl Knox/OzGrav/Swinburne University 一组天文学家利用两颗中子星的碰撞,对宇宙膨胀速率进行了迄今为止最关键的测量之一,为标准宇宙学模型提供了决定性支持。这项发表在《天体物理学杂志》上的研究结果表明,持续已久的”哈勃 tension”可能是一个测量问题,而非我们对物理学的基本理解存在错误。 哈勃-勒梅特常数描述了宇宙膨胀的速度。然而,十多年来,各项测量结果始终存在分歧。基于普朗克卫星记录的宇宙微波背景的早期宇宙方法,得出的数值约为每兆秒差距每小时244,000公里。而利用哈勃太空望远镜观测的造父变星和Ia型超新星的晚期宇宙方法,给出的数值更高,约为每兆秒差距每小时252,000公里。这种差异在数百次独立测量中持续存在,导致一些宇宙学家提出修改标准模型。 作为宇宙尺度的千新星 这项新测量利用了一种完全独立的技术。由CSIRO和OzGrav的Kelly Gourdji博士领导的团队,观测了GW170817,,2017年LIGO和Virgo探测到的一次双中子星合并事件,,的余晖。当两颗中子星碰撞时,会产生千新星,这是一次剧烈的爆炸,将一束狭窄的高能粒子喷流射入太空。 通过将引力波数据与高灵敏度阵列(一个全球射电望远镜网络)的射电观测以及哈勃太空望远镜的天体测量相结合,该团队在合并后近一年内追踪了喷流的运动。 “这些喷流只持续几秒钟,但当它们撞击周围的气体时,会持续发光数月,”领导射电观测的斯威本科技大学Adam Deller教授表示。 与标准模型一致 该团队测得的哈勃常数值更接近基于宇宙微波背景得出的早期宇宙测量值,而非晚期宇宙的超新星值。虽然新测量结果不如已有方法精确,但它比以往任何仅依靠引力波的尝试都更准确,并且提供了迄今为止引力波天文学有助于解决该 tension 的最有力证据。 至关重要的是,该结果反驳了在修正的宇宙学理解下两种测量都可能正确的观点。”一些天文学家曾提出,如果我们对宇宙学的理解发生改变,两种测量都可能正确,”Deller说。”但我们的测量结果有力地反驳了这种解决方案。” Gourdji则更为谨慎:”这表明我们对宇宙学的理解没有根本性错误,不过我们需要研究更多像这样的中子星合并事件才能确定。” 未来展望 随着LIGO、Virgo和日本KAGRA探测器以迄今为止最灵敏的配置运行,中子星合并事件的探测率预计将大幅上升。每次新的合并事件都提供了重复测量和缩小误差范围的机会。如果这一趋势持续下去,哈勃 tension,,现代宇宙学中最棘手的谜题,,最终可能让位于共识。 目前,标准宇宙学模型完好无损,而1.3亿光年外两颗死星的碰撞,提供了迄今为止最明确的投票之一。 婷 翻译 , 来源:1ban.news – 太空编辑部

July 11, 2026 07:56 UTC
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Vantablack 进入太空:超黑涂层可使卫星变暗并拯救夜空

Vantablack 进入太空:超黑涂层可使卫星变暗并拯救夜空 特色图片: 智利的维拉·C·鲁宾天文台,其巡天观测可能有多达 40% 的图像受到卫星条纹的损害。图片来源:Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/H。 低地球轨道上的活跃卫星数量正在接近 20,000 颗,未来几年内还有多达 170 万艘航天器的提案。每颗卫星都反射阳光,在天文图像上产生明亮的条纹,并给夜空增添人造辉光,有可能淹没遥远星系的微弱光芒。 发表在《皇家天文学会月刊》上的一项新研究提供了迄今为止最实用的解决方案之一:用超黑涂料覆盖卫星,这种涂料仅反射 2% 的入射光,并且可以由工程师在自己的设施中喷涂。 这种名为 Vantablack 310 的涂层由萨里大学的衍生公司 Surrey NanoSystems 生产。与使用在洁净室中生长的精致碳纳米管森林的原始 Vantablack 不同,Vantablack 310 是一种可喷涂的碳黑基涂料,其耐用性足以承受搬运、发射振动以及至少三年的在轨运行。 “卫星星座带来了巨大的益处,但它们日益增长的亮度对地面天文学构成了挑战,”Surrey NanoSystems 的应用科学家 James Whitfield 在一份新闻声明中说。”Vantablack 310 在广泛的视角范围内结合了超黑性能和低地球轨道所需的耐用性。” 卫星亮度为何重要 问题不仅仅是在望远镜图像上划过的可见条纹。卫星星座还增加了夜空整体漫射亮度,使探测微弱天体变得更加困难。智利的维拉·C·鲁宾天文台尤其脆弱,其为期 10 年的 Legacy Survey of Space and Time 将编录从近地小行星到瞬变超新星的一切天体。天文学家估计,卫星星座可能使鲁宾多达 40% 的图像质量下降。 星链卫星目前的星等范围为 3 到 5,在黑暗天空下肉眼可见。国际天文学联合会已经建议对卫星的亮度设定限制,使其在没有光学辅助的情况下基本不可见。研究人员计算,Vantablack 310 使卫星接近这一目标。 由萨里大学研究生研究员 Astha […]

July 10, 2026 23:55 UTC
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最高法院裁决保障宇航员从太空投票:邮寄选票裁定保护缺席投票权

最高法院裁决保障宇航员从太空投票:邮寄选票裁定保护缺席投票权 配图: 透过国际空间站穹顶窗可见的美国国旗。图片来源:NASA 1997年,NASA宇航员大卫·沃尔夫从俄罗斯和平号空间站投下选票时,需要得克萨斯州议会制定一项特别法案才能使其合法化。29年后,宇航员从轨道上投票的能力现已得到美国最高法院裁决的保护。 美国最高法院于6月29日在”沃森诉共和党全国委员会”案中以5比4裁定,选举日当天盖邮戳的邮寄选票可在选举日后最多五天内计入。该裁决直接对抗了特朗普总统于2026年3月发布的试图在全国范围内限制邮寄投票的行政命令。这对一个规模虽小但具有象征意义的重要选民群体——国际空间站上的宇航员——产生了直接影响。 “我们不希望看到设置障碍,使某人行使其宪法投票权变得更加困难,”退役NASA宇航员、海军退伍军人、无党派组织”宇航员支持美国”成员温迪·劳伦斯表示,该组织对这一裁决表示赞赏。 宇航员如何从太空投票 对于一项涉及将选票穿过太空真空传送的操作而言,这一过程出奇地简单。国际空间站上的NASA宇航员通过加密电子缺席选票,经由跟踪与数据中继卫星系统发送至新墨西哥州白沙的地面站。选票随后被送往休斯顿的约翰逊航天中心,再转发至宇航员所在县的书记官办公室。 该系统自2000年11月国际空间站持续有人居住以来一直在运行。此后每一位在轨道上度过选举日的美国宇航员都曾从太空投票。关键要求是宇航员必须在允许电子传输缺席选票的州登记投票。大多数NASA宇航员所在的得克萨斯州允许这样做。 但该系统并非即时完成。选票传输在链条的任何环节都可能面临延迟:从国际空间站的通信系统,通过地面网络,到地方选举办公室。最高法院维持的五天宽限期提供了一个关键缓冲。 裁决及其影响 撰写多数意见的埃米·科尼·巴雷特大法官认为,”选举日法规要求选民的选择在选举日当天作出。只要选举日是个人投票的截止日期,这就成立。但选举日法规并未规定选票接收的截止日期,因此它们并不阻止密西西比州统计选举日前盖邮戳但在之后收到的选票。” 由塞缪尔·阿利托大法官领导的异议意见认为,从建国到20世纪末,”在特定日期举行选举意味着在该日完成选票收集”。 对宇航员而言,实际利害关系显而易见。五天窗口期确保从轨道上于选举日传送但因通信故障——在国际空间站上并不罕见——而延迟的选票仍将被计入。 超越近地轨道 随着NASA计划开展近地轨道以外的载人任务,这一裁决具有了更重要的意义。登月任务会产生2.5到5秒的往返通信延迟。火星任务会产生单程4到24分钟的延迟。”沃森诉共和党全国委员会”案确立的原则——联邦法律不要求在选举日之前实际收到选票,只要求在该截止日期前投出选票——为深空投票提供了原本不存在的法律基础。 “宇航员支持美国”在其赞扬该裁决的声明中明确指出了这一联系:”作为宇航员,我们中的一些人曾从太空投下选票。作为退伍军人,我们中的许多人依赖邮寄投票。维持这一宽限期可确保宇航员和其他美国人能够行使其公民权利。” 劳伦斯指出,这一问题超越了宇航员本身。宇航员的家人会在海外长期训练期间随行。任务支援人员和承包商也依赖缺席选票。劳伦斯本人在”穿梭-和平号”计划期间全职在俄罗斯居住了16个月。 更广泛的投票权背景 该裁决影响的远不止轨道上的少数宇航员。13个州和哥伦比亚特区有类似的宽限期法律。仅在加利福尼亚州,2024年选举中约40万张选票(占所有选票的2.5%)是在五天窗口期内到达的。驻外军人、海外美国人以及偏远地区的选民都依赖同一原则——按时邮寄的选票即使递送延迟也应被计入。 该裁决还驳回了行政部门试图通过行政命令重塑选举管理的做法,重申了国会对联邦选举时间及方式拥有首要宪法权力。 对于有朝一日将从月球基地或前往火星的航天器上投票的宇航员而言,该裁决解决了一个宪法从未明确处理过的问题——投票权是否延伸到那些字面上”脱离这个世界”的人。 婷 翻译

July 10, 2026 22:00 UTC
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古代天文学家是对的:波江座θ星确实在一千年间亮了12倍

古代天文学家是对的:波江座θ星确实在一千年间亮了12倍 精选图像: 波江座中波江座θ星的数字化巡天图像。图片来源:STScI/DSS 一个多世纪以来,天文学家一直认为古代的观星者搞错了。在近一千年的时间里,三位独立的观测者都将波江座θ星(也称为阿卡马尔)列为夜空中最亮的恒星之一。然而今天,它只是一颗不起眼的V=2.9等星,在晴朗天空中成千上万的针尖般的光点中几乎难以察觉。这种差异被归因于观测误差、大气消光或星表编录错误。 魏茨曼科学研究所的独立研究员伊德尔·魏斯伯格和博阿兹·卡茨在arXiv上发表的一项新研究证明,古人一直都是对的。波江座θ星确实在大约一千年间亮了约12倍,其能量来源于一种罕见且此前未被认识的恒星瞬变类型,,在长期共有包层阶段发生的轨道能量提取。 大约2.7的星等差是托勒密《天文学大成》中约1000颗恒星中最大的。 无法消亡的谜题 跨越近1600年的四份历史记录都将波江座θ星列为1等星,属于北半球可见的最亮13颗恒星之列。公元前129年左右,喜帕恰斯在其《阿拉托斯评注》中将其描述为”特别明亮的星”。公元137年,托勒密在《天文学大成》中将其评为1等星。公元964年,苏菲在《恒星之书》中独立确认了1等星的分类。公元1437年,乌鲁格·贝格在其星表中保持了这一星等不变。 但到了17世纪,当弗雷德里克·德·豪特曼、埃德蒙·哈雷和尼古拉·路易·德·拉卡伊等南半球观测者将望远镜对准波江座θ星时,它已是一颗3等星。这颗星的亮度下降了约12倍。 历史学家和天文学家考虑了三种解释:与在亚历山大和设拉子纬度不可见的更亮星水委一(波江座α星)混淆;古代星表中的抄写错误;或因大气消光导致对低高度恒星亮度的系统性高估。该论文系统地驳斥了所有这三种解释。 被捕捉到演化瞬间的恒星 研究人员使用了甚大望远镜干涉仪(VLTI/PIONIER和VLTI/GRAVITY)、ESPaDOns和FEROS光谱仪以及TESS测光法来剖析波江座θ星的真正本质。他们发现的是一个三合星系统:一个目视双星,其中主星波江座θ1A星本身就是一个由两颗几乎相同的恒星组成的非常紧密的分光双星。 内双星周期为4.107704天,两颗星仅相距0.083天文单位,不到日地距离的十分之一。主星质量约为2.3个太阳质量,伴星约为2.2个太阳质量。两者都膨胀到约4个太阳半径,填满了其洛希瓣的约80%。 关键的是,主星刚刚完成了核心氢燃烧,正在膨胀为一颗红巨星。这种主序后膨胀触发了使这颗星在如此长的时间内如此明亮的一系列事件。 一颗恒星如何在一千年间变亮12倍 以下是研究人员重建的过程。这个双星系统最初处于高度偏心的轨道上(偏心率约0.6)。当主星耗尽核心氢后膨胀时,它填满并溢出了洛希瓣,,物质保持在恒星周围的引力边界。在偏心轨道上,物质转移集中在近星点附近,使其变得剧烈而持久。 随着物质从主星流向伴星,轨道能量被提取并耗散到周围包层中。结果形成了一个吞噬两颗星的明亮共有包层,极大地增加了系统的光度。这个瞬变持续了大约1000年,直到轨道能量耗散完毕,双星系统稳定到一个更安静、偏心更小的轨道(当前偏心率0.105),波江座θ星才暗淡到现在的星等。 作者将这种现象称为”千年瞬变”,并指出它可能是紧密双星演化中一个普遍但短命的阶段,正是由于其千年时间尺度而被现代巡天观测所遗漏。 喜帕恰斯、托勒密和苏菲的平反 这篇论文传达了一个关于古代天文记录可靠性的更深层信息。托勒密的《天文学大成》经常被现代天文学家以怀疑的态度对待,他们认为其星等是粗略或错误的。魏斯伯格和卡茨表明,古代观测的精度足以在两千年间探测到一颗恒星2.7星等的变化。 苏菲的独立确认尤其重要,因为他是在托勒密之后800年、在不同的地点和不同的文化传统下工作的。两位观测者都记录了相同的异常现象,这一事实加强了亮度是真实的而非抄写错误的论点。 这一发现也为恒星物理学打开了一扇新的窗口。由洛希瓣溢出期间轨道能量提取驱动的”千年瞬变”可能解释古代记录中其他历史亮度异常。《天文学大成》中的许多恒星显示的星等与现代值不符,可能是由类似过程造成的。 就目前而言,波江座θ星的故事提醒我们,夜空并非一成不变。一颗恒星可以闪耀一千年,欺骗地球上的每一个人,然后黯淡回虚无之中,只留下一个谜题让未来的天文学家去解决。

July 10, 2026 20:38 UTC
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水星13号先驱、82岁终圆太空梦的沃利·芬克去世,享年87岁

水星13号先驱、82岁终圆太空梦的沃利·芬克去世,享年87岁 精选图片: 沃利·芬克身穿蓝色飞行服出席蓝色起源新闻发布会,2021年7月。图片来源: Joe Raedle/Getty Images 翻译: 婷 玛丽·华莱士「沃利」·芬克,这位因女性身份在1960年代被拒绝进入NASA宇航员席位的开拓性飞行员,最终在82岁时搭乘蓝色起源的新谢泼德火箭飞入太空,于7月8日在德克萨斯州格雷普韦恩的家中去世,享年87岁。 芬克是水星13号的最后一位在世成员。水星13号由13名女性组成,她们在1960年至1961年间接受了与NASA男性水星宇航员相同的身体和心理测试。她是该组最年轻的成员(21岁),也是唯一通过所有测试的人。她还创下了10小时35分钟的感官剥夺舱纪录,超越了约翰·格伦。 该项目在没有解释的情况下被取消。NASA直到1978年才开始接受女性加入宇航员队伍。 在接下来的六十年里,芬克在航空领域建立了职业生涯,成为美国军事基地第一位女性民用飞行教官、联邦航空管理局第一位女性检查员以及国家运输安全委员会第一位女性航空安全调查员,调查了约450起飞机事故,包括圣地亚哥灾难性的PSA 182航班坠毁事件。 一生无数第一 1939年2月1日出生于新墨西哥州拉斯维加斯,芬克在陶斯长大,从小就对飞行充满向往。1岁时,父母带她去机场,她径直跑向一架道格拉斯DC-3的轮子。她的母亲告诉一位传记作者:「她注定要飞翔。」7岁时她开始制作轻木飞机,9岁上了第一堂飞行课。 她16岁高中毕业后进入密苏里州哥伦比亚的斯蒂芬斯学院,加入「飞行苏西」小组,在获得副学士学位的同时取得了飞行员执照。在俄克拉荷马州立大学,她成为「飞行阿吉」组织的官员,连续两年获得杰出女性飞行员奖。 大学毕业后,她成为俄克拉荷马州西尔堡唯一的女性飞行教官,负责培训陆军直升机飞行员。她累计飞行超过19,600小时,教授3,000多人飞行,指导其中700多人完成首次单飞。 水星13号:「比男人们做得更好更快」 1961年,威廉·洛夫洛克博士和兰迪·洛夫莱斯博士招募女性飞行员参与一个私人项目,测试女性是否能够达到宇航员标准。该项目从未正式属于NASA,但测试内容与水星7号男性所使用的完全相同。 芬克被告知她「比任何一个男选手都做得更好、完成得更快」。她在感官剥夺舱中待了10小时35分钟,打破了约翰·格伦的纪录。然而,当项目结束时,这些女性被告知将女性纳入太空飞行「可能是不受欢迎的」,,据报道格伦本人就是这么说的。 在随后的几十年里,芬克又四次向NASA提出申请。每一次都因缺乏工程学位而被拒绝。 创造历史的太空飞行 2021年7月20日,芬克终于迎来了她的机会。她与杰夫·贝佐斯、马克·贝佐斯和18岁的奥利弗·戴曼一起,从西德克萨斯州搭乘蓝色起源的新谢泼德火箭升空,飞行至约100公里的高度,完成了11分钟的亚轨道飞行。82岁的她成为太空中最年长的人,超越了约翰·格伦77岁的纪录,并且至今仍是太空中最年长的女性。 「我等了很久才终于飞上去,」芬克在着陆后说。「我总能打败那些男人,因为我一直比他们更强。」 蓝色起源称她为「真正意义上的先驱」。 「我想再去一次,快点,」她在飞行后的新闻发布会上告诉记者。「我享受每一分钟。真希望它能更长一些。」 这次飞行使她成为水星13号成员中唯一进入太空的人,并获得了FAA商业太空宇航员翼章。2022年,她获得了史密森尼国家航空航天博物馆颁发的迈克尔·柯林斯终身成就奖。 致敬 NASA局长贾里德·艾萨克曼表示:「沃利·芬克从未停止相信有一天她会到达太空。她对飞行的热情、毅力和对探索的热爱将继续激励一代又一代美国人。一路顺风,沃利。」 格雷普韦恩市议员、芬克的密友和看护人达夫·奥德尔在她去世时陪伴在侧。「沃利·芬克坚定不移的决心证明梦想没有有效期,」奥德尔说。「她的勇气、韧性和开创性成就继续激励年轻人,尤其是女孩,追求科学、航空和太空探索事业。」 芬克终身未婚,没有子女。她于2020年出版了回忆录《更高更快更长:我的航空生涯与太空飞行追寻》。直到80多岁,她仍然每周六教授飞行课程。 她在历史上的地位是独一无二的:一个在1960年代被体制拒绝进入太空的女性,却比横亘在她面前的每一道障碍都活得更久,获得了最年长女性太空飞行者的吉尼斯世界纪录,并证明了生命的弧线可以指向星辰。

July 10, 2026 20:18 UTC
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两颗‘超级蓬松’行星挑战物理学:这些气体巨星的密度比棉花糖还轻

两颗‘超级蓬松’行星挑战物理学:这些气体巨星的密度比棉花糖还轻 精选图片: TOI-791星系的艺术想象图,展示了两颗超级蓬松行星围绕恒星运行。图片来源:NASA/Daniel Rutter 天文学家已确认了一对密度低得离谱的行星,相比之下棉花糖都显得密度很大。这两颗气体巨星围绕TOI-791恒星运行,距离地球约1,120光年,位于南天的飞鱼座,是迄今发现密度最小的行星。内侧行星TOI-791 b的密度仅为0.038克/立方厘米,大约是棉花糖密度的三分之一。 作为对比,木星的密度为1.33 g/cm³。太阳系中密度最小的土星密度为0.69 g/cm³。岩石构成的地球密度为5.5 g/cm³。TOI-791 b的直径与木星大致相同,但质量仅为木星的3%。其伴星TOI-791 c实际上比木星更大,质量却更小。 这项研究成果发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上,并于上周由牛津大学George Dransfield博士领导的团队公布。 “已知的超级蓬松行星屈指可数,而在同一个系统中发现两颗则更加罕见,”Dransfield表示。”它们的极低密度使其成为理解行星系统形成和演化的迷人目标。” 如何称量一团棉絮? 测量一颗本质上只是稀薄气体包层的行星的质量面临着严峻挑战。研究团队利用一种名为”凌星计时变化法”(TTVs)的技术完成了这一壮举,该技术利用了两颗行星之间的引力舞蹈。当每颗行星从其恒星前方经过时,另一颗行星的引力会将其微微向前或向后拉动,从而在每次凌星的时间上产生可测量的偏移。这些微小的变化揭示了行星的质量。 数据来自NASA的TESS(凌星系外行星巡天卫星),该卫星在七年内对整个系统进行了总计1,122天的观测。但要获取完整的图像,还需要来自一个不寻常地点的地面帮助,,南极洲。 由蔚蓝海岸大学在南极康宏站运营的ASTEP望远镜,对于观测这些行星异常漫长的凌星过程至关重要。TOI-791 b每139天绕恒星公转一圈,TOI-791 c每232天公转一圈,这比大多数已知的凌星系外行星要长得多,后者通常只需数天或数周就能绕恒星运行一周。每次凌星持续超过11小时,这是从地面完整观测到的最长的连续行星凌星。南极长达数月的持续冬季黑暗使其成为地球上唯一能让这些马拉松式观测成功的地方。 这两颗行星被锁定在5:3的平均运动共振中:TOI-791 b每完成五次公转,TOI-791 c几乎精确地完成三次。这种共振不仅使质量测量成为可能,还为该系统的动力学历史提供了线索,表明这些行星在系统形成早期曾一起通过原行星盘向内迁移。 行星形成模型的难题 超级蓬松行星对巨行星形成的标准核心吸积模型提出了挑战。该理论认为,需要大约10个地球质量的固体核心才能触发失控的气体吸积。TOI-791 b仅有木星质量的3%,却分布在木星大小的体积上,似乎完全缺乏实质性的核心。 主要假设是,这些行星在其恒星远处的原行星盘寒冷区域积累了巨大的氢气和氦气大气层,在那里气体可以围绕一个小得多的种子快速冷却和聚集。它们目前的轨道位于0.6和0.86天文单位(大致相当于金星到太阳的距离),表明它们后来向内迁移了。 NASA艾姆斯研究中心的科学负责人Jon Jenkins表示,这些星球代表了”一个需要我们解决的谜题,即木星这样的巨行星和超级蓬松行星是如何形成的。” 已知只有其他四个星系拥有多颗超级蓬松行星,这使得TOI-791成为比较行星科学领域一个极其罕见的实验室。研究团队已经提议利用詹姆斯·韦布空间望远镜进行后续观测,以评估这些蓬松的大气中是否含有碳、氮和氧的分子,这将揭示这些不寻常的星球是如何形成和演化的。 伯明翰大学的Amaury Triaud教授(ASTEP项目英国首席研究员)表示,JWST的观测可能揭示”关于这些不寻常行星如何形成的新见解。” 这一发现也凸显了公民科学的价值。这两颗行星的候选者最初是由Planet Hunters TESS项目标记的,这是一个志愿者项目,邀请业余天文学家扫描TESS数据以寻找凌星信号。TOI-791 b于2019年被识别,TOI-791 c于2023年被识别,比专业天文学家确认这一发现早了数年。 “这一发现凸显了天文学领域持续国际合作的重要性,”蔚蓝海岸大学的Tristan Guillot教授(ASTEP首席研究员)表示。”将来自南极、太空望远镜和多个大陆天文台的观测结合起来,对于揭示这些非凡行星的真实本质至关重要。” 翻译:婷 (1ban.news)

July 10, 2026 19:48 UTC
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卫星测量到60厘米地面位移:NISAR揭示委内瑞拉双震的完整威力

卫星测量到60厘米地面位移:NISAR揭示委内瑞拉双震的完整威力 特色图片: NISAR干涉图显示6月24日委内瑞拉地震造成的地面位移。图片来源:NASA地球观测站/Lauren Dauphin,数据来自Eric Fielding/NISAR科学团队(JPL) 6月24日,当双震袭击委内瑞拉北部时,地面发生了移动。移动了多少、在哪里移动,必须从太空进行测量。NASA的NISAR卫星在震后24小时内给出了答案:沿靠近加拉加斯和拉瓜伊拉的断层段,发生了高达60厘米的西向位移。 第一次地震震级为7.2级,于当地时间下午6点左右袭击了圣费利佩附近。39秒后,一次7.5级的主震袭击了尤马雷附近。这是自1900年以来委内瑞拉遭遇的最强地震。两次地震共造成超过1700人死亡,约5000人受伤,约58,870栋建筑受损或毁坏,主要集中在沿海的拉瓜伊拉州和首都加拉加斯。 NISAR,,NASA与ISRO合作的合成孔径雷达任务,于2024年发射,,当时正在上空。其紧急响应系统首次针对重大地震被激活,在震后12至24小时内提供了初步的地面位移图。 InSAR:从轨道测量地球形变 这种称为干涉合成孔径雷达(InSAR)的技术,比较同一区域在不同时间拍摄的两幅或多幅雷达图像。通过测量图像之间的相位差,科学家可以检测卫星与地面之间距离的变化,精度可达厘米级。 NISAR携带L波段和S波段雷达,观测角度距垂直方向约40度。这种倾斜视角使仪器能够捕捉地面位移的水平分量和垂直分量。对于像委内瑞拉这样断裂的走滑断层,大部分运动是水平方向的,这种能力至关重要。 震前图像拍摄于6月13日和6月18日。震后图像获取于6月25日和6月30日。生成的干涉图显示了断裂的清晰图像:红色区域表示向东和向上移动的地面,蓝色区域表示向西和向下移动的地面。莫龙镇附近的一条细白色带标志着深部的断层破裂,两侧相对滑动而无可测量的位移。 “NISAR数据显示,受灾最严重地区的地面运动高达24英寸(约60厘米),”NASA喷气推进实验室地球物理学家、NISAR科学团队成员Eric Fielding说。”这就是加拉加斯和拉瓜伊拉遭受如此严重破坏的原因。InSAR告诉我们关于这次地震的很多信息。” 灾害响应的新能力 紧急响应系统的设计目的正是它在委内瑞拉所做的事情:无需等待数周的精确轨道确定,即可向灾害响应团队提供快速、可操作的数据。该系统使用预测轨道数据在一天内生成初步地图,然后在一到两天后用精确轨道数据重新处理。 USGS随后使用NISAR数据优化了地震的有限断层模型,生成了断层破裂传播的更准确图像。”对于那些需要了解该地区破坏为何如此严重的人来说,这非常有帮助,”Fielding说。 ESA的哥白尼哨兵1号卫星搭载了C波段SAR,也生成了干涉图,显示同一事件造成了约30厘米的视线方向位移。L波段(NISAR)和C波段(哨兵1号)数据的结合为地震学家提供了更完整的图像:L波段雷达可以穿透植被和干沙,在C波段无法工作的区域测量地面运动。 等待破裂的断层 地震发生在圣塞巴斯蒂安断层系统,该断层是加勒比-南美板块边界的一部分。科学家们早就知道这些断层在不断积累应力。破裂向近海以东方向传播,随后在加拉加斯以北的国际机场附近重新回到陆上,这有助于解释为什么首都地区尽管距离震中稍远,却遭受了如此严重的破坏。 NASA的灾害响应协调系统负责协调卫星评估,而俄勒冈州立大学的研究人员Corey Scher和Jamon Van Den Hoek使用哨兵1号雷达进行了独立的破坏评估,估计了建筑物损坏数量。 对于NISAR任务而言,委内瑞拉响应是对未来将再次需要的能力的一次测试。该卫星的全球覆盖和快速重访时间意味着它将成为世界上许多下一次大地震的太空第一只眼睛。它在6月传回的数据证明了这个概念是有效的,而且它的速度足够快,能够发挥作用。委内瑞拉的地面移动了60厘米。从轨道上,NASA看到了每一厘米。 翻译:婷

July 10, 2026 18:42 UTC
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中国成为第二个回收轨道火箭助推器的国家——长征十号B成功回收

中国成为第二个回收轨道火箭助推器的国家,长征十号B成功回收 日期: 2026-07-10 精选图片: 2026年7月10日,长征十号B从海南商业航天发射场升空。图片来源:新华社/蒲晓旭 周五,中国加入美国的行列,成为唯一回收轨道级火箭助推器的国家。长征十号B的首次飞行从海南岛发射升空,其第一级返回南海一艘船只上的网式捕获系统。 北京时间中午12:15(0415 UTC),长征十号B从海南商业航天发射场发射,将一颗未命名的卫星送入近地轨道。升空约11分钟后,第一级执行了受控动力下降,并被位于文昌东南数百公里处的回收船”领航者”号上的张紧缆绳捕获。中国航天科技集团公司(CASC)在90多分钟后确认任务完全成功。 这一成就使中国进入一个专属俱乐部。此前只有SpaceX的猎鹰9号(2015年12月首次回收),蓝色起源的新格伦号(2025年)和SpaceX的星舰展示了轨道助推器回收能力。长征十号B是首次尝试轨道飞行即成功回收助推器的火箭。 不同方法:捕捉,而非着陆 长征十号B的回收方法不同于SpaceX开创的带支腿动力着陆方式。中国设计的网式系统不部署着陆腿并在着陆台或无人船上降落,而是从助推器级间段部署金属钩,船上的轨道安装式台车利用遥测数据实时定位张紧缆绳。下降的助推器接入网中,液压减震器吸收动能。 这种方法有一个关键优势:消除着陆腿可节省第一级大量质量和结构复杂性,直接转化为有效载荷能力。长征十号B在可重复使用模式下可将16,000公斤(35,274磅)送入近地轨道,与猎鹰9号约15,600公斤的可重复使用能力相当。 “这是世界上首次成功通过网系统回收运载火箭,”CASC在一份声明中表示。 回收船”领航者”号是一艘专用25,000吨级船舶,全长144米(472英尺),配备动态定位(DP2)推进器以实现精确定位保持。 将中国送上月球的火箭 长征十号B不仅仅是一匹可重复使用的驮马。它是载人长征十号A的直接前身,后者将搭载中国的梦舟飞船,而三芯捆绑式长征十号则设计用于载人月球着陆。所有三种型号共享相同的5米直径第一级,配备七台YF-100K煤油液氧发动机,在海平面产生约8,750千牛顿的推力。 第二级引入了一款新发动机,YF-219,燃烧甲烷和液氧,在本任务中进行了首飞。甲烷推进被认为是为最终可在月球或火星上补给的发动机铺路的关键一步。 CASC计划在2026年底前将回收的助推器重新飞行,这将标志着中国可重复使用计划的又一个里程碑。这一时间表相当激进:SpaceX从首次成功回收(2015年12月)到首次重新飞行回收助推器(2017年3月)用了16个月。 快速成熟过程 中国通往轨道助推器回收的道路是迅速的。2026年2月,长征十号A单级演示器进行了一次亚轨道试验,在距离回收平台约200米处执行了受控溅落。7月10日的轨道任务在首次尝试中就实现了完全回收,这是SpaceX也未能企及的壮举,后者在首次成功着陆前经历了五次尝试。 这一快速进展反映了中国对可重复使用发射技术的高度重视。与主要为了商业和星链任务节省成本而回收助推器的猎鹰9号不同,长征十号系列有一个战略目标:实现中国的载人月球计划。同样的第一级设计最终将为把中国宇航员送上月球的任务提供动力。 SpaceNews记者Andrew Jones指出,这次成功的回收代表”对中国发展可重复使用火箭能力的愿望及其载人月球计划都是一个巨大的推动。” 5米直径级间段,网捕系统和甲烷上面级都是根据中国的特定需求做出的选择。网式方法能否在规模上证明与猎鹰9号的着陆腿一样可靠,需要多年的运营经验来验证。就目前而言,中国已经证明了将助推器带回家的方法不止一种。 婷 翻译

July 10, 2026 17:17 UTC
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永磁体可在无需电力或低温冷却的情况下保护宇航员免受太阳风暴侵袭

永磁体可在无需电力或低温冷却的情况下保护宇航员免受太阳风暴侵袭 精选图片: 猎户座飞船配备防护磁场的概念图。图片来源:NASA 辐射屏蔽是将人类送往火星过程中最大的未解决问题。目前的选项分为两类,各有严重缺陷:被动屏蔽(水、聚乙烯、铝)需要火箭方程所惩罚的巨大质量,而主动超导磁体则需要持续低温冷却和恒定电力供应,为绝不能在太阳风暴期间失效的系统带来了单点故障风险。 一个由意大利和德国研究人员组成的团队发布了第三条路径的初步评估:无需电力、无需冷却、无移动部件的钕永磁体阵列。这项于6月30日发表在《Aerospace》期刊上的研究表明,一个由1,482块钕铁硼(NdFeB)磁体(每块3立方厘米,总重不到300公斤)组成的1平方米阵列,可以偏转约20%的能量范围在0.1至10 MeV之间的入射质子,,这是太阳粒子事件中最危险的部分。 “一种利用钕永磁体通过磁偏转保护太空探测器免受宇宙辐射的磁屏蔽,”正如罗马萨皮恩扎大学的主要作者Valerio Parisi及其同事所描述的,它充当带电粒子的高通滤波器。低能量质子,,那些向生物组织传递最高局部剂量的粒子,,被偏转开。较高能量的粒子,即GeV范围内的银河宇宙射线,则基本不受影响地穿透过去。 这一限制使得该系统不适合作为针对银河宇宙射线(GCR)的主要屏蔽,因为GCR是连续、全方位的,并且携带的能量需要不切实际的强磁场才能偏转。但对于太阳粒子事件,,它们是定向的、偶发性的,并带有急性辐射病的风险,,永磁体屏幕提供了一种轻量级的保险策略。 混合方法 研究人员明确将永磁体阵列定位为多层辐射缓解策略中的补充系统。被动屏蔽处理全方位的背景辐射。永磁体以相当于被动屏蔽质量成本的一小部分来处理偶尔的太阳质子爆发。主动超导磁体如果达到足够的技术成熟度,最终可以提供全谱保护。 质量节省是其卖点。同等太阳质子防护水平的被动屏蔽可能需要数吨聚乙烯或水,,这一质量惩罚会通过火箭方程的每一级传播。不到300公斤的永磁体阵列发射成本低廉,且无需任何运营开销。 “即使有一定屏蔽也总比没有好,永磁体很可能在结合了所有三种辐射缓解技术的混合系统中占有一席之地,”作者指出。 需要解决的局限性 这项研究是初步评估,作者对其局限性坦诚相告。原型测试了单向准直质子束,模拟了太阳粒子事件,但并未模拟实际深空的多方向、混合谱环境。银河宇宙射线,,它们在火星任务中贡献了大部分长期癌症风险,,并未通过这种方法得到解决。 次级辐射的问题也尚未解决。撞击磁体材料本身的质子可能产生次级中子和伽马射线,可能增加航天器内部某些位置的局部辐射剂量。可以说,对屏蔽体本身的屏蔽可能会蚕食质量节省。 此外还有退磁问题。暴露于太空辐射的NdFeB磁体会随时间退化。研究表明,某些等级的磁体在约400万拉德的质子照射下会失去一半磁力,并在约7000万拉德时完全退磁。钐钴(SmCo)磁体的抗辐射性能高出2至40倍,但价格更高且产生的磁场略弱。团队指出应在后续工作中评估替代磁体化学成分。 未来之路 下一步涉及在逼真的多方向辐射环境中进行高级蒙特卡洛模拟,代表真实的太阳粒子事件谱和银河宇宙射线谱。除此之外,团队还设想进行立方星规模的验证实验,以相对较低的成本在轨道上测试这一概念。 该论文为深空任务中磁屏蔽的更广泛兴趣复兴增添了新的动力。NASA的MAARSS(磁体架构与主动辐射屏蔽研究)项目一直在研究在1特斯拉场强下配备可展开的16米直径线圈的大型超导线圈设计。这些概念针对全谱保护,但需要冷却至约70开尔文,并带有永磁体阵列所避免的单点故障风险。 要使永磁体解决方案对火星任务可行,研究必须从分析建模和实验室原型转向在相关辐射环境中的实际验证。团队提出的立方星任务是合乎逻辑的下一步。如果成功,永磁体可能成为混合辐射防御系统的一层,,安静、被动、始终开启,除了在太阳风暴来袭时在场之外,对乘员没有任何要求。

July 10, 2026 16:02 UTC
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六名宇航员是神奇数字:新研究揭示NASA月球基地的最佳乘员规模

六名宇航员是神奇数字:新研究揭示NASA月球基地的最佳乘员规模 主打图片: NASA绘制的月球南极附近未来月球基地概念图。图片来源:NASA 随着NASA在新更名的”月球基地计划”下正式推进月球南极附近永久基地的规划,一个基本问题在很大程度上仍未被问及:应该有多少名宇航员在那里生活?5月27日发表在《PLOS ONE》上的一项新研究首次提供了严谨的答案,其发现挑战了关于深空任务乘员选拔的一些传统观念。 基于对数千次模拟月球任务的智能体建模,答案是:六名宇航员是最佳乘员规模。四名是最低限度,也是最坏的情况。 “人可以接受非常非常好的训练,但对于长期或深空任务来说,总会涉及人为因素,”乔治梅森大学副教授、该研究的首席研究员安娜玛丽亚·贝雷亚表示。 这项题为”月球基地智能体建模:模拟载人航天任务的基准”的研究由乔治梅森大学资助,使用了一个名为Agent_Astronaut的开源Python框架,模拟不同规模和构成的乘员组在各种任务场景下的表现。该模型在九个不同的案例中运行了10,000次蒙特卡洛迭代,变化乘员规模、补给频率、任务持续时间和环境危害。 为什么仅靠培训是不够的 该研究的核心发现是,强调心理社会培训和乘员兼容性筛查的传统方法对于长期月球任务是不够的。研究人员发现,任务设计参数比个体乘员特征更能决定任务的成功。 Agent_Astronaut模型整合了每名宇航员在四个领域(舱外活动、科学、工程、飞行操作)的技能水平、使用DISC框架(支配型、影响型、稳健型、尽责型)的人格类型、情绪应对能力和人际关系紧张程度。关键方程将技能、情绪状态和技术学习因素结合起来,确定每项任务是否完成。 在四名宇航员的基准标称任务案例中,模型发现乘员组仅完成了约20%的计划任务:研究称这一数字”对于典型制造过程来说是可以接受的”,但对于高风险月球前哨站来说显然不足。低完成率表明,即使是训练有素的团队也”在克服心理压力源和环境干扰方面面临挑战”。 各场景揭示的内容 最显著的改善来自增加乘员规模。从四名增加到十名宇航员使合成任务负荷指数得分提高了31%,这是所有测试变量中影响最大的一个。较大的乘员组提供了更好的技能专业化、更高的人格兼容配对概率,以及分担维护负担——这反映了来自国际空间站的实际经验。 乘员规模与后勤成本之间的最佳平衡点定在六人。低于这个数字,小型紧密团队的心理学和运营代价变得严峻。高于这个数字,边际效益递减,而补给需求和居住舱质量增加。 其他发现: 每两周补给一次是理想的;每月补给一次会显著降低性能 六个月的任务会导致应对能力随时间推移下降27%,即使合成TLX得分保持稳定 基地与月球门户之间的双周乘员轮换可将紧张程度降低10% 任务最后三分之一阶段有乘员死亡会导致剩余团队绩效显著下降 “团队大于其成员的总和,”贝雷亚说。”我们不仅需要关注宇航员,还要关注整个团队,而且每个团队和每次太空任务都是独特的。” 基于南极类比数据构建 该模型的心理参数是根据EDEN ISS南极温室任务数据和历史南极探险记录进行校准的,这些数据提供了与月球基地的隔离、封闭和环境压力最接近的地球类比。模型中的紧张程度与1993/1994年南极探险数据高度吻合,为预测提供了可信度。 该模型目前尚未明确包含辐射暴露和微重力骨丢失等生理效应,也未模拟会影响月球以深远空任务的通信延迟。作者承认这些局限性,并将该研究定位为一个基准:随着NASA月球基地计划的逐步成型,这是日益复杂的模拟的起点。 代码是开源的,可在GitHub上获取(github.com/rvera-gmu/Lunar-Base-ABM),允许其他研究人员用额外的变量和任务场景扩展该模型。 为什么现在这很重要 NASA的月球基地计划设想分三个阶段建设:第一阶段(25次发射和21次着陆,约4,000公斤的有效载荷交付),第二阶段(27次发射,60,000公斤,半年度载人任务),第三阶段(29次发射,150,000公斤,持续人员驻留)。整个计划从2026年持续到至少2036年,涵盖81次计划任务。 乘员规模问题并非学术问题。每增加一名宇航员,生命维持消耗品、居住舱容积和应急物资的质量就会成倍增加。六人的最佳乘员组而非四人的最低限度,代表着任务成本显著但可控的增加——而且,根据该模型,这大大提高了基地按预期运行的可能性。 “最坏的情况是四名宇航员同时待在月球上,地球与月球之间仅有一个月的补给窗口,以及中度到高度的不利环境概率,”研究指出。研究人员认为,良好的任务设计可以防止这种最坏情况成为常态。 本文由1ban.news——太空编辑部翻译自英文

July 10, 2026 15:43 UTC
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