Le 30 avril 2024, NASA Elle a annoncé qu'elle avait regagné l'agence Le télescope spatial Hubble Aux opérations scientifiques le 29 avril. Le vaisseau spatial est à nouveau sain et opérationnel grâce à ses trois gyroscopes. Tous les instruments de Hubble sont en ligne et le vaisseau spatial a repris ses observations scientifiques.

La NASA a commencé à travailler à la reprise des opérations scientifiques après que le télescope spatial Hubble soit entré en mode sans échec le 23 avril en raison d'un problème persistant de gyroscope. Les instruments de Hubble sont restés stables et le télescope était en bonne santé.

Le télescope passait automatiquement en mode sans échec lorsque l'un des trois gyroscopes donnait de fausses lectures. Les gyroscopes mesurent les taux de rotation du télescope et font partie du système qui détermine la direction vers laquelle pointe le télescope. En mode sans échec, les opérations scientifiques sont suspendues et le télescope attend de nouvelles directions depuis la Terre.

Le télescope spatial Hubble vu depuis la navette spatiale Atlantis (STS-125) en mai 2009, lors du cinquième et dernier service de l'observatoire en orbite. Crédit : NASA

Ce gyroscope particulier a amené Hubble à passer en mode sans échec en novembre après avoir renvoyé des lectures erronées similaires. L’équipe travaille actuellement à identifier des solutions potentielles. Si nécessaire, le vaisseau spatial peut être reconfiguré Cela fonctionne avec un seul gyroscopeavec l'autre gyroscope restant en réserve.

Le vaisseau spatial disposait de six nouveaux gyroscopes qui ont été installés lors de la cinquième et dernière mission d'entretien de la navette spatiale en 2009. À ce jour, trois de ces gyroscopes sont toujours opérationnels, dont celui qui vient de basculer. Hubble utilise trois gyroscopes pour une efficacité maximale, mais peut continuer à effectuer des observations scientifiques en utilisant un seul gyroscope si nécessaire.

La NASA s'attend à ce que Hubble continue à faire des découvertes révolutionnaires et à travailler avec d'autres observatoires, tels que le télescope spatial James Webb de l'agence, tout au long de cette décennie et peut-être au cours de la suivante.

Lancé en 1990, Hubble observe l'univers depuis plus de trois décennies et a récemment célébré son 34e anniversaire.

Alors que le Soleil entre dans une période d’activité maximale connue sous le nom de maximum solaire, les scientifiques se préparent à étudier l’impact des tempêtes solaires sur l’exploration spatiale future, en particulier sur Mars.

Selon Shannon Carey, chercheuse principale à la NASA Vétéran (Martian Atmosphere and Volatile Evolution), cette opportunité rare fournira des informations précieuses sur les effets du rayonnement solaire sur la planète rouge.

Comprendre les tempêtes solaires et leur impact sur Mars

Le maximum solaire, qui se produit environ tous les 11 ans, est une période où le Soleil est particulièrement enclin à provoquer des crises de colère sous la forme d'éruptions solaires et d'éjections de masse coronale. Ces événements libèrent des radiations profondément dans l’espace, et lorsqu’une série d’entre eux éclatent, on parle de tempête solaire.

Alors que le champ magnétique terrestre protège largement notre planète des effets de ces tempêtes, Mars est plus vulnérable en raison de l’absence de champ magnétique global.

Carey, dont les recherches sont gérées par la NASA Centre de vol spatial Goddard À Greenbelt, dans le Maryland, elle a exprimé son désir de voir un événement solaire majeur sur Mars cette année.

« Pour les humains et les biens sur Mars, nous n'avons pas une solide compréhension de l'impact du rayonnement pendant l'activité solaire », a déclaré Carey. « En fait, j'aimerais voir un 'grand événement' sur Mars cette année – un grand événement que nous pourrions étudier pour mieux comprendre le rayonnement solaire avant que les astronautes ne se rendent sur Mars. »

MAVEN et Curiosity forment le duo dynamique de la NASA

Pour étudier l'effet de l'activité solaire sur Mars, NASA Il est basé sur deux engins spatiaux : le vaisseau spatial MAVEN et… Curiosité errante. MAVEN détecte les radiations, les particules solaires et bien plus encore au-dessus de la surface de Mars, tandis qu'un détecteur évalue les radiations à bord du Curiosity (Rad) mesure le rayonnement atteignant la surface de la planète.

Don Hassler, chercheur principal du RAD au Southwest Research Institute de Boulder, Colorado, a expliqué l'importance d'étudier la quantité et l'énergie des particules solaires.

« Vous pourriez avoir un million de particules de faible énergie ou 10 particules de très haute énergie », a déclaré Hassler. « Bien que les instruments MAVEN soient plus sensibles aux instruments à faible énergie, RAD est le seul instrument capable de voir les instruments à haute énergie pouvant traverser l'atmosphère jusqu'à la surface, où se trouveront les astronautes. »

Lorsque MAVEN détecte une grande éruption solaire, l'équipe de l'orbiteur alerte l'équipe Curiosity afin qu'elle puisse surveiller les changements dans les données RAD.

Les deux missions peuvent également compiler une série chronologique mesurant les changements jusqu’à une demi-seconde lorsque les particules atteignent l’atmosphère martienne, interagissent avec elle et finissent par toucher la surface.

Protection des vaisseaux spatiaux et des astronautes

MAVEN dirige également un système d'alerte précoce qui permet aux autres équipes d'engins spatiaux de Mars de savoir quand les niveaux de rayonnement commencent à augmenter.

Cette alerte permet aux missions d'éteindre les appareils susceptibles d'être vulnérables aux éruptions solaires, susceptibles d'interférer avec les communications électroniques et radio.

En plus de contribuer à assurer la sécurité des astronautes et des engins spatiaux, l’étude du maximum solaire pourrait également donner un aperçu de la raison pour laquelle Mars est passée d’un monde chaud et humide, semblable à la Terre, il y a des milliards d’années, à un désert gelé aujourd’hui.

Tempêtes solaires et secret de la perte d'eau sur Mars

Les scientifiques s’intéressent particulièrement à l’étude de la relation possible entre les tempêtes de poussière mondiales et la perte d’eau sur Mars.

Certains chercheurs le croient Pendant les tempêtes solairesLes tempêtes de poussière mondiales peuvent contribuer à projeter de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, où elle est éliminée.

Si une tempête de poussière mondiale se produisait en même temps qu’une tempête solaire, ce serait l’occasion de tester cette théorie.

Cependant, les tempêtes de poussière à l’échelle mondiale sont rares et les scientifiques réalisent que les chances que cela se produise pendant le maximum solaire actuel sont minces.

L’avenir de l’exploration de Mars et de la protection contre les tempêtes solaires

Alors que la NASA se prépare pour de futures missions humaines sur Mars, il est essentiel de comprendre les effets du rayonnement solaire sur la planète.

Les données collectées par MAVEN et Curiosity lors de ce maximum solaire aideront les agences spatiales à déterminer le niveau de radioprotection dont les astronautes auront besoin sur la planète rouge.

Avec le Soleil le plus actif et Mars le plus proche de notre étoile, les mois à venir seront une période passionnante pour les scientifiques qui étudient la planète rouge.

Les connaissances acquises grâce à cette rare opportunité pourraient non seulement aider à protéger les futurs astronautes, mais pourraient également faire la lumière sur l’histoire mystérieuse de Mars et de ses eaux autrefois abondantes.

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Les simulations informatiques réalisées par les astronomes soutiennent l'idée de l'existence de la matière noire, selon les chercheurs.

L'ouvrage aborde un débat fondamental en astrophysique : la matière noire invisible doit-elle exister pour expliquer le fonctionnement de l'univers comme il le fait, ou les physiciens peuvent-ils expliquer le fonctionnement des choses en se basant uniquement sur la matière que nous pouvons observer directement ?

Actuellement, de nombreux physiciens pensent qu’il doit exister quelque chose comme la matière noire pour expliquer le mouvement des étoiles et des galaxies.

« Notre recherche montre comment nous pouvons utiliser des relations réelles observées comme base pour tester deux modèles différents pour décrire l'univers », explique Francisco Mercado, auteur principal et récent diplômé de doctorat de l'Université de Californie, département de physique et d'astronomie d'Irvine, qui est maintenant ici. Chercheur postdoctoral au Pomona College. « Nous avons proposé un test robuste pour distinguer les deux modèles. »

Les tests impliquaient l’exécution de simulations informatiques des deux types de matière – matière ordinaire et matière noire – pour expliquer la présence de caractéristiques intéressantes mesurées dans de vraies galaxies.

L'équipe annonce ses résultats en Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Les caractéristiques des galaxies découvertes par l'équipe « devraient apparaître dans un univers contenant de la matière noire, mais seraient difficiles à expliquer dans un univers sans elle », explique Mercado. « Nous avons montré que de telles caractéristiques apparaissent dans les observations de nombreuses galaxies réelles. En prenant ces données au pied de la lettre, cela réaffirme la position du modèle de matière noire comme le modèle qui décrit le mieux l'univers dans lequel nous vivons. »

Ces caractéristiques de l'observation de Mercado décrivent des modèles de mouvements des étoiles et des gaz dans les galaxies qui semblent possibles uniquement dans un univers contenant de la matière noire.

« Les galaxies observées semblent être soumises à une relation étroite entre la matière que nous voyons et la matière noire déduite que nous détectons, à tel point que certains ont suggéré que ce que nous appelons la matière noire est une preuve réelle que notre théorie de la gravité est fausse », explique co-auteur James. Pollock, professeur de physique à l'Université de Californie à Irvine et doyen de l'École des sciences physiques de l'UCLA.

« Ce que nous avons montré, c'est que non seulement la matière noire prédit la relation, mais que pour de nombreuses galaxies, elle peut expliquer ce que nous voyons plus naturellement que la gravité modifiée. Je suis de plus en plus convaincu que la matière noire est le bon modèle. »

Des caractéristiques apparaissent également dans les observations faites par les partisans d’un univers sans matière noire.

« Les observations que nous avons examinées – les mêmes observations dans lesquelles nous avons trouvé ces caractéristiques – ont été faites par des adeptes des théories sans matière noire », explique le co-auteur Jorge Moreno, professeur agrégé de physique et d'astronomie au Pomona College.

« Malgré leur présence évidente, peu d'analyses ont été effectuées sur ces caractéristiques par cette communauté. Il a fallu des gens comme nous, des scientifiques travaillant à la fois avec la matière ordinaire et la matière noire, pour entamer la conversation. »

Moreno ajoute qu'il s'attend à ce qu'un débat au sein de sa communauté de recherche suive à la suite de l'étude, mais il pourrait y avoir un terrain d'entente, car l'équipe a également constaté que de telles caractéristiques n'apparaissent dans leurs simulations que lorsque la matière noire et la matière ordinaire sont toutes deux présentes. présent. La matière dans l'univers.

« Lorsque les étoiles naissent et meurent, elles explosent en supernovae, qui peuvent former le centre des galaxies, ce qui explique naturellement la présence de ces caractéristiques », explique Moreno. « En termes simples, les caractéristiques que nous avons examinées dans les observations nécessitent l'existence de matière noire et l'incorporation de la physique de la matière ordinaire. »

Maintenant que le modèle de matière noire de l’univers semble être le modèle leader, la prochaine étape, explique Mercado, consiste à voir s’il reste cohérent dans l’univers de la matière noire.

« Il sera intéressant de voir si nous pouvons utiliser cette même relation pour différencier les différents modèles de matière noire », explique Mercado. « Comprendre comment cette relation évolue selon différents modèles de matière noire peut nous aider à limiter les propriétés de la matière noire elle-même. »

Chercheurs supplémentaires de l’Université du Texas à Austin ; Institut de technologie de Californie ; Université de Californie, Davis ; L'Université Northwestern a collaboré aux travaux.

Le financement du travail provient d'un prix MSP-Ascend décerné par la National Science Foundation à Mercado. Mercado et Bullock ont ​​reçu le soutien de la NSF et de la NASA. Moreno reçoit un financement de la Fondation Hirsch.

source: Université de Californie, Irvine