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Le rover NuSTAR de la NASA fait des découvertes illuminées d’une lumière « dérangeante »
Cette illustration montre le télescope à rayons X NuSTAR de la NASA dans l’espace. Les deux composants massifs sont séparés par une structure de 33 pieds (10 m) de haut appelée mât déployable ou flèche. La lumière est collectée à une extrémité de la flèche et concentrée sur toute sa longueur avant d’atteindre les détecteurs à l’autre extrémité. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Depuis près de 10 ans, l’observatoire à rayons X NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA étudie certains des objets à haute énergie de l’univers, tels que les collisions d’étoiles mortes et de trous noirs supermassifs avec des gaz chauds. Pendant ce temps, les scientifiques ont dû faire face à la lumière parasite s’infiltrant à travers les côtés de l’observatoire, ce qui peut interférer avec les observations tout comme le bruit extérieur peut étouffer un appel téléphonique.
Mais les membres de l’équipe ont maintenant découvert comment utiliser la lumière parasite des rayons X pour identifier des objets dans la vision périphérique de Neustar tout en effectuant des observations de cibles normales. Ce développement a le potentiel de multiplier les informations fournies par NuSTAR. Un nouvel article scientifique en Journal astrophysique Décrit la première utilisation de Neustar lumière parasite Notes pour identifier un objet cosmique – dans ce cas, une étoile à neutrons.
pépites de matière restantes après l’effondrement d’une étoile, étoiles à neutrons Ils font partie des objets les plus denses de l’univers, juste derrière les trous noirs. Leurs forts champs magnétiques piègent les molécules de gaz et les dirigent vers la surface de l’étoile à neutrons. Lorsque les particules sont accélérées et activées, elles libèrent des rayons X à haute énergie que NuSTAR peut détecter.
La nouvelle étude décrit un système appelé SMC X-1, qui consiste en une étoile à neutrons en orbite autour d’une étoile vivante dans l’une des deux petites galaxies en orbite autour de la Voie lactée (la galaxie d’origine de la Terre). La luminosité de la sortie de rayons X du SMC X-1 semble varier considérablement lorsqu’elle est vue avec des télescopes, mais des décennies d’observations directes par NuSTAR et d’autres télescopes ont révélé un schéma de fluctuations. Les scientifiques ont identifié plusieurs raisons expliquant le changement de luminosité du SMC X-1 lorsqu’il est étudié avec des télescopes à rayons X. Par exemple, la luminosité des rayons X diminue lorsque l’étoile à neutrons plonge derrière l’étoile vivante à chaque orbite. Selon l’article, les données de lumière parasite étaient suffisamment sensibles pour capturer certains de ces changements bien documentés.
« Je pense que cet article montre que cette approche de la lumière parasite est fiable, car nous avons observé des fluctuations de luminosité dans l’étoile à neutrons dans SMC X-1 que nous avons déjà confirmées par des observations directes », a déclaré McKinley Brumbach, astrophysicien au Caltech à Pasadena, Californie. et auteur principal de la nouvelle étude. « A partir de maintenant, ce serait formidable si nous pouvions utiliser les données de lumière parasite pour regarder des objets lorsque nous ne savons pas déjà s’ils changent régulièrement de luminosité et utiliser potentiellement cette approche pour détecter les changements. »
forme et fonction
La nouvelle approche est possible grâce à la forme de Neustar, qui ressemble à un haltère ou à un os de chien : il comporte deux composants massifs à chaque extrémité d’une structure étroite de 33 pieds (10 mètres de long) appelée mât déployable, ou bulle. En règle générale, les chercheurs pointent l’un des membres massifs – qui contient des optiques ou des dispositifs qui collectent les rayons X – vers l’objet qu’ils souhaitent étudier. La lumière est transmise le long de la flèche aux détecteurs à l’autre extrémité de l’engin spatial. La distance entre les deux est nécessaire pour focaliser la lumière.
Mais la lumière parasite atteint également les détecteurs en pénétrant par les côtés de la perche, en contournant l’optique. Il apparaît dans le champ de vision de NuSTAR avec la lumière de tout objet directement observé par le télescope, et est souvent facilement reconnaissable à l’œil nu : il forme un cercle de faible lumière émanant des côtés de l’image. (Sans surprise, la lumière parasite est un problème pour de nombreux autres télescopes spatiaux et terrestres.)
Un groupe de membres de l’équipe NuSTAR a passé les dernières années à séparer la lumière parasite des diverses observations NuSTAR. Après avoir identifié les sources de rayons X brillantes connues à proximité de chaque observation, ils ont utilisé des modèles informatiques pour prédire la quantité de lumière parasite qui devrait apparaître en fonction de l’objet brillant qui se trouvait à proximité. Ils ont également examiné presque toutes les notes Neustar pour confirmer le signe évident de lumière parasite. L’équipe a créé un catalogue d’environ 80 objets pour lesquels Neustar a collecté des observations de lumière parasite et a nommé le groupe « StrayCats ».
« Imaginez que vous êtes assis dans une salle de cinéma silencieuse, que vous regardez le drame et que vous entendez les explosions dans le film d’action qui se joue à côté », a déclaré Brian Griffinstat, chercheur principal à Caltech et membre de l’équipe Neustar à la tête du travail sur StrayCats. . « Dans le passé, c’était à quoi ressemblait la lumière parasite – une distraction par rapport à ce sur quoi nous essayions de nous concentrer. Nous avons maintenant les outils pour transformer ce bruit supplémentaire en données utiles et ouvrir une toute nouvelle façon d’utiliser NuSTAR pour étudier l’univers. »
Bien sûr, les données de lumière parasite ne peuvent pas remplacer les observations directes par NuSTAR. En plus de ne pas focaliser la lumière parasite, de nombreuses choses que Neustar peut observer directement sont trop faibles pour apparaître dans le catalogue de lumière parasite. Mais Grefenstette a déclaré que plusieurs étudiants de Caltech ont passé au peigne fin les données et trouvé des cas de luminosité rapide d’objets océaniques, qui pourraient être un certain nombre d’événements dramatiques, tels que des explosions thermonucléaires à la surface d’étoiles à neutrons. L’observation de la fréquence et de l’intensité des changements de luminosité des étoiles à neutrons peut aider les scientifiques à déchiffrer ce qui arrive à ces objets.
« Si vous essayez de rechercher un modèle dans le comportement à longue portée ou la luminosité d’une source de rayons X, les observations de lumière parasite peuvent être un excellent moyen de vérifier plus souvent et d’établir une ligne de base », a déclaré Renee Ludlam, Einstein Fellow dans le programme de bourses Hubble de la NASA à Caltech et membre du programme de bourses Einstein Hubble à Caltech.Dans l’équipe StrayCats. « Ils peuvent également nous permettre d’observer des comportements étranges chez ces organismes lorsque nous nous y attendons le moins ou lorsque nous ne serions normalement pas en mesure de pointer NuSTAR directement sur eux. Les observations de lumière parasite ne remplacent pas les observations directes, mais plus de données sont toujours bonnes. . »
McKinley C. Brumback et al, Extension de la rotation de base et du comportement orbital de SMC X-1 à l’aide de NuSTAR Stray Light, Journal astrophysique (2022). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ac4d24
Introduction de
Laboratoire de propulsion à réaction
la citation: NuSTAR de la NASA fait des découvertes lumineuses en utilisant une lumière « dérangeante » (1er mars 2022) Extrait le 1er mars 2022 de https://phys.org/news/2022-03-nasa-nustar-illuminating-discoveries-nuisance.html
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Le 8 mai 2024, l’astéroïde géocroiseur 2024 dinars Nous aurons une rencontre très rapprochée mais sûre avec la Terre. Elle approchera une distance de 278 000 km, soit environ 72 % de la distance lunaire moyenne. Nous l’avons remarqué à mesure qu’il s’approchait de nous.
Astéroïde géocroiseur 2024. JD : 5 mai 2024.
L’image ci-dessus provient d’une seule exposition de 120 secondes, prise à distance à l’aide du viseur. Celestron C14 + Paramount ME + SBIG ST8-XME Une unité robotique est disponible dans le cadre du projet Virtual Telescope. Le télescope suit le mouvement apparent de l’astéroïde et il apparaît comme un point lumineux pointu, indiqué par une flèche blanche, tandis que les étoiles laissent des lignes lumineuses en arrière-plan.
Au moment du tournage, l’astéroïde 2024 dinars Il se trouvait à environ 750 000 kilomètres de nous et se rapprochait lentement de la Terre. Cet astéroïde a été découvert par le Panstarrs Survey Le 1er mai 2024.
Ce gros astéroïde, mesurant entre 8,2 et 18 mètres de long, atteindra sa distance minimale (environ 278 000 km, soit 72 % de la distance lunaire moyenne) de nous le 8 mai 2024, à 13h34 UTC (Source : NASA/JPL). Bien entendu, il n’y a aucun risque pour notre planète.
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Deux astronautes de la NASA devraient se rendre à la Station spatiale internationale à bord d’un nouveau vaisseau spatial.
Le Boeing Starliner décollera de Cap Canaveral, en Floride, pour son premier vol d’essai habité.
La mission a été retardée de plusieurs années en raison de revers dans le développement du vaisseau spatial.
En cas de succès, elle deviendra la deuxième entreprise privée capable d’assurer le transport d’équipages vers et depuis la Station spatiale internationale, aux côtés de SpaceX d’Elon Musk.
La NASA ne souhaite plus posséder et exploiter de tels véhicules, préférant désormais acheter le service auprès du secteur commercial.
Le décollage prévu est fixé lundi à 22h34 heure locale (03h34 GMT mardi).
Mais le lancement représente aussi un moment de danger pour Boeing. Son activité aéronautique est sous pression En raison d’une série d’accidents. Le secteur spatial de l’entreprise est également sous surveillance suite aux difficultés rencontrées dans le développement du Starliner lui-même.
Le Dr Simeon Barber, scientifique spatial à l’Open University, a déclaré : « C’est vraiment un grand jour pour Boeing. »
« La société travaille sur le vaisseau spatial depuis longtemps, et elle a eu quelques problèmes lors des vols d’essai et il y a beaucoup de travail là-dessus. »
Le Starliner devait initialement effectuer son premier vol d’essai sans pilote en 2015, mais cela a été reporté à 2019. Lorsque cela s’est produit, un problème logiciel a provoqué un dysfonctionnement de l’horloge interne, provoquant une surchauffe des propulseurs. Tant de carburant a été consommé que la capsule n’a pas pu atteindre la station spatiale.
Une deuxième tentative était prévue pour août 2021 mais a de nouveau été reportée à mai 2022. Un problème avec le système de propulsion a été imputé. Lorsque Starliner a finalement quitté la Terre, il a pu accomplir pleinement sa mission, mais des inquiétudes ont ensuite été soulevées quant aux performances de certains dispositifs de propulsion et du système de refroidissement du véhicule.
La correction de ces erreurs et de problèmes supplémentaires liés à la sécurité des câbles et des parachutes a ramené la première démonstration habitée là où nous en sommes aujourd’hui.
La NASA et Boeing n’auraient pas donné leur feu vert aux astronautes pour la mission s’ils n’étaient pas sûrs que toutes les erreurs avaient été résolues. Le lancement sera annulé s’il y a des signes de problèmes avec le vaisseau spatial.
Lors d’une conférence de presse avant le vol, un journaliste a expliqué aux astronautes formés par la Marine que les revers devraient rendre leur voyage « effrayant » pour les amis et la famille.
Barry « Butch » Wilmore a déclaré qu’il serait erroné de qualifier les différents problèmes techniques de « revers ».
Il a ajouté : « Nous les appelons à faire des pas en avant. Nous trouvons un problème et le corrigeons, et nous l’avons expliqué à nos familles pour qu’elles le comprennent. »
« Nous sommes tous ici parce que nous sommes tous préparés », a déclaré Sunita « Sonny » Williams, qui pilotera le vaisseau spatial. « Nos amis et notre famille en ont entendu parler, nous en avons parlé, et ils sont heureux et. fiers que nous le soyons. » Cela fait partie du processus de tout réparer.
Lorsque la NASA a annoncé que SpaceX et Boeing reprendraient les anciennes missions de la navette spatiale, elle leur a attribué un contrat similaire, qui mettrait leurs capsules en service et paierait ensuite six missions opérationnelles. Le contrat SpaceX valait 2,6 milliards de dollars, tandis que Boeing a reçu 4,2 milliards de dollars. SpaceX a pu effectuer des tests en vol avec équipage en 2020. Cela signifie que Boeing a quatre ans de retard. L’entreprise a également dépensé beaucoup d’argent pour redresser la situation.
Le Dr Barber a déclaré que SpaceX et d’autres startups avaient une nouvelle approche du développement technologique qui conduisait à davantage d’innovation.
« Vous avez une entreprise aérospatiale traditionnelle (Boeing) qui existe depuis longtemps et fait les choses d’une certaine manière, et vous avez une nouvelle entreprise aérospatiale qui a fait les choses d’une manière différente, en construisant, en testant, en brisant, en apprenant et en puis reconstruire, donc son cycle de développement est très rapide.
La détection d’erreurs lors des vols d’essai faisait partie du processus normal de développement d’un nouveau vaisseau spatial, a déclaré Mark Nappi, responsable du programme des équipages commerciaux de Boeing, aux journalistes lors d’une conférence de presse.
« La conception et le développement connaissent constamment des hauts et des bas, mais la pente globale est toujours en hausse et c’est là que nous en sommes aujourd’hui. Nous sommes fondamentalement au sommet de cette pente.
La mise en service du vaisseau spatial de Boeing impliquerait une concurrence avec SpaceX, ce qui réduirait les coûts, selon Libby Jackson, responsable de l’exploration spatiale à l’agence spatiale britannique.
« C’est vraiment important non seulement pour la NASA, mais aussi pour d’autres agences spatiales, comme l’Agence spatiale britannique, car nous dépensons l’argent des contribuables pour envoyer des astronautes vers l’ISS et nous voulons le meilleur rapport qualité-prix », a-t-elle déclaré.
Le Starliner mesure 5 m de long et 4,6 m (16,5 x 15 pi) de large lorsqu’il est connecté au module de service arrière. Elle est plus large que la capsule utilisée sur les missions Apollo. Il y a de la place pour jusqu’à sept astronautes, même si vous volerez probablement régulièrement avec seulement quatre. Il est censé être réutilisable et voler jusqu’à 10 fois.
Le lancement du vaisseau spatial mardi matin devrait le voir transiter par le sud-ouest du Royaume-Uni environ 20 minutes après le décollage.
Pendant le vol vers l’ISS, l’équipage testera les sièges, évaluera les systèmes de survie et de navigation à bord, ainsi que le système qui transporte le fret vers l’ISS.
Ils testeront également de toutes nouvelles combinaisons spatiales. Willmore et Williams porteront la combinaison bleue Boeing, qui est environ 40 % plus légère que les générations précédentes de combinaisons spatiales portées par les astronautes américains – et plus flexible. La combinaison comprend également des gants sensibles aux écrans tactiles, afin que les astronautes puissent travailler avec des tablettes dans le vaisseau spatial.
Le Starliner s’amarrera à la Station spatiale internationale pendant environ 10 jours avant de revenir sur Terre. Contrairement aux rentrées effectuées par les précédentes capsules américaines tombées à la mer, Starliner atterrira sur Terre quelque part dans le sud-ouest des États-Unis. Le bouclier thermique et les parachutes ralentiront l’atterrissage avant que les airbags ne se déploient pour amortir le moment de l’impact avec le sol.
Si tout se passe comme prévu, le Starliner sera certifié pour les missions régulières de l’équipage vers la Station spatiale internationale. Son prochain lancement – probablement au début de l’année prochaine – transportera quatre astronautes ainsi que du matériel et des fournitures.
Il y a eu plus d’une centaine de missions habitées vers la Station spatiale internationale depuis le début de la construction en 1998. Mais selon Caleb Henry, du cabinet de conseil spatial américain Quilty, le lancement du Starliner représente un moment important dans l’histoire des vols spatiaux. .
« Nous entrons désormais dans une nouvelle ère d’exploration humaine », a-t-il déclaré à la BBC.
« Ce qui est passionnant, c’est le rôle croissant du secteur privé. Il accélère le rythme des voyages spatiaux, créant de nouvelles opportunités. »
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Une fois cette opération terminée, l’équipe a pu utiliser le catalyseur pour convertir le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone (CO), un élément important pour la production d’une variété de produits chimiques utiles. Lorsque la réaction se produit en présence d’hydrogène, par exemple, le dioxyde de carbone et l’hydrogène se transforment en gaz de synthèse (ou syngas), une matière première précieuse pour produire des carburants pouvant remplacer l’essence.
Fonctionnant à pression ambiante et à haute température (300-600°C), le catalyseur convertit le dioxyde de carbone en dioxyde de carbone avec une sélectivité de 100 %.
Une sélectivité élevée signifie que le catalyseur agit uniquement sur le dioxyde de carbone sans endommager les matériaux environnants. En d’autres termes, l’industrie peut appliquer le catalyseur à de grandes quantités de gaz capturés et cibler sélectivement uniquement le dioxyde de carbone. Le catalyseur est également resté stable dans le temps, c’est-à-dire qu’il est resté actif et ne s’est pas décomposé.
« En chimie, il n’est pas rare qu’un catalyseur perde sa sélectivité au bout de quelques heures », Omar K. joie, l’étude L’auteur principal a déclaré dans un communiqué aux médias. « Mais après 500 heures dans des conditions difficiles, sa sélectivité n’a pas changé. »
C’est remarquable car le dioxyde de carbone est une molécule stable et tenace.
« La conversion du dioxyde de carbone n’est pas facile », a déclaré Milad Khoshoui, co-auteur principal de l’étude. « Le CO2 est une molécule chimiquement stable, et nous avons dû surmonter cette stabilité, ce qui nécessite beaucoup d’énergie. »
Le développement des matériaux nécessaires au captage du carbone est l’objectif principal du Farha Lab. Son groupe développe des structures organométalliques (MOF), un type de matériau hautement poreux de taille nanométrique qui ressemble à des « éponges de bain sophistiquées et programmables ». Farha explore les MOF pour diverses applications, notamment l’extraction directe du dioxyde de carbone de l’air.
Du point de vue du chercheur, le MOF et le nouveau catalyseur pourraient travailler ensemble pour jouer un rôle dans le captage et la séquestration du carbone.
« À un moment donné, nous pourrions utiliser des MOF pour capturer le dioxyde de carbone, suivis d’un catalyseur pour le convertir en quelque chose de plus utile », a suggéré Farha. « Un système tandem utilisant deux matériaux différents pour deux étapes séquentielles pourrait être la voie à suivre. »
« Cela peut nous aider à répondre à la question : que faisons-nous du dioxyde de carbone capturé ? », a déclaré Khoshoui. « Pour l’instant, il est prévu de l’isoler sous terre. Mais les réservoirs souterrains doivent répondre à de nombreuses exigences pour stocker le CO2 de manière sûre et permanente. Nous voulions concevoir une solution plus universelle, utilisable partout, tout en apportant une valeur économique. »
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