ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Κυριακή 18 Σεπτέμβρη 2011
Σελ. /16
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΔΙΔΥΜΩΝ ΣΚΑΦΩΝ GRAIL
Η σεληνιακή βαρύτητα κάτω από το μικροσκόπιο

Η στιγμή της εκτόξευσης των σκαφών GRAIL με πύραυλο «Δέλτα-2»
Η στιγμή της εκτόξευσης των σκαφών GRAIL με πύραυλο «Δέλτα-2»
Στο δρόμο για τη Σελήνη βρίσκονται δύο όμοιες διαστημοσυσκευές της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας (NASA), που εκτοξεύτηκαν πριν λίγες μέρες από το ακρωτήριο Κανάβεραλ, με τον ίδιο πύραυλο «Δέλτα-2».

Σκοπός της αποστολής GRAIL είναι να δημιουργήσει ένα χάρτη, ένα λεπτομερές ανάγλυφο, των μικροδιαφορών στο βαρυτικό πεδίο της Σελήνης, δέκα φορές ακριβέστερο από τα υπάρχοντα στοιχεία όσον αφορά την πλευρά που έχει στραμμένη προς τη Γη και 1.000 φορές ακριβέστερο όσον αφορά την αθέατη πλευρά. Θα είναι το ισοδύναμο μιας αξονικής τομογραφίας από την επιφάνεια, ως το κέντρο της Σελήνης, που θα αποκαλύψει τις υπόγειες δομές και έμμεσα και τη θερμική εξέλιξή της. Γι' αυτό και η αποστολή ονομάστηκε GRAIL, που είναι τα αρχικά στα αγγλικά της ονομασίας Μέτρηση Βαρύτητας και Εργαστήριο Εσωτερικού (σ.σ. της Σελήνης). Η ακριβής καταγραφή του βαρυτικού πεδίου του φεγγαριού θα επιτρέψει τη διεύρυνση της επιστημονικής γνώσης σχετικά με τον τρόπο σχηματισμού και γεωλογικής εξέλιξης των βραχωδών ουράνιων σωμάτων και ιδιαίτερα εκείνων του εσωτερικού ηλιακού συστήματος, δηλαδή της Γης, της Αφροδίτης, του Αρη και του Ερμή. Επιπλέον τα δεδομένα της αποστολής GRAIL θα είναι εξαιρετικό βοήθημα για την πλοήγηση όλων των επόμενων αποστολών στο φεγγάρι.

Τα δίδυμα GRAIL θα κάνουν τρεις έως τέσσερις μήνες για να φτάσουν στη Σελήνη, ακολουθώντας διαφορετικές τροχιές, που περνάνε κοντά από το σημείο Λαγκράντζ 1, δηλαδή το ένα από τα δύο σημεία στο Διάστημα, όπου η βαρυτική έλξη του Ηλιου εξισορροπείται από τη βαρυτική έλξη της Γης. Στη συνέχεια επί δύο μήνες θα αναπροσαρμόσουν την τροχιά τους μέχρι να βρεθούν σε σχεδόν κυκλική πολική τροχιά γύρω από τη Σελήνη, σε ύψος 50 χιλιομέτρων από την επιφάνειά της.

Καλλιτεχνική απόδοση της αποστολής GRAIL. Τα δύο σκάφη κινούνται συγχρονισμένα σε απόσταση 50 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Σελήνης, αλλά οι μικροδιαφορές του βαρυτικού πεδίου τούς προκαλούν μικρή επιτάχυνση ή επιβράδυνση. Παρακολουθώντας τη μεταξύ τους απόσταση και στέλνοντας τα στοιχεία στη Γη, θα δημιουργηθεί το ακριβές ανάγλυφο της βαρύτητας της Σελήνης, που αποδίδεται με τα χρώματα στη δεξιά πλευρά της
Καλλιτεχνική απόδοση της αποστολής GRAIL. Τα δύο σκάφη κινούνται συγχρονισμένα σε απόσταση 50 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Σελήνης, αλλά οι μικροδιαφορές του βαρυτικού πεδίου τούς προκαλούν μικρή επιτάχυνση ή επιβράδυνση. Παρακολουθώντας τη μεταξύ τους απόσταση και στέλνοντας τα στοιχεία στη Γη, θα δημιουργηθεί το ακριβές ανάγλυφο της βαρύτητας της Σελήνης, που αποδίδεται με τα χρώματα στη δεξιά πλευρά της
Η μέτρηση των μικροδιαφορών στη βαρύτητα θα γίνει με τον εξής τρόπο: Τα σκάφη θα κινούνται σε συγκεκριμένη απόσταση μεταξύ τους (200 χλμ.), την οποία θα μετρούν με ακρίβεια με βάση το χρόνο που κάνουν τα ραδιοκύματα που θα εκπέμπουν για να κινηθούν από το ένα στο άλλο. Οταν το προπορευόμενο σκάφος βρεθεί πάνω από περιοχή σχετικά αυξημένης βαρύτητας, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να επιταχυνθεί λίγο και να αυξηθεί μερικά εκατομμυριοστά του μέτρου η απόστασή του από το σκάφος που ακολουθεί. Οταν βρεθεί πάνω από περιοχή σχετικά μειωμένης βαρύτητας, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να επιβραδυνθεί και να μειωθεί ανάλογα η απόστασή του από το δεύτερο σκάφος. Οι μεταβολές στην απόσταση των δύο σκαφών μαζί με άλλα τηλεμετρικά δεδομένα, που προσδιορίζουν τη θέση τους κάθε στιγμή πάνω από την επιφάνεια της Σελήνης, θα μεταδίδονται στη Γη, ώστε με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών να σχηματιστεί το ανάγλυφο του σεληνιακού βαρυτικού πεδίου. Οι διαστημοσυσκευές είναι εξοπλισμένες και με κάμερες που θα πάρουν φωτογραφίες και θα βιντεοσκοπήσουν όλη τη σεληνιακή επιφάνεια, υλικό που θα χρησιμοποιηθεί για τη γνωριμία μαθητών της μέσης εκπαίδευσης με το φεγγάρι.

Η επιστημονική φάση λειτουργίας θα διαρκέσει τρεις μήνες και στη συνέχεια τα σκάφη GRAIL θα πυροδοτήσουν ανασχετικούς πυραύλους, για να καταπέσουν και να συντριβούν στην επιφάνεια του φυσικού δορυφόρου της Γης. Η αποστολή GRAIL είναι το σεληνιακό ανάλογο της αποστολής GRACE (από τα αρχικά στα αγγλικά της ονομασίας Μέτρηση Βαρύτητας και Κλιματολογικό Πείραμα), επίσης δίδυμων σκαφών που εκτοξεύτηκαν το 2002 και μελέτησαν λεπτομερώς τη γήινη βαρύτητα και συνεχίζουν να λειτουργούν ακόμα.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: nasa.gov, «Discover»


Στροβιλισμοί του χωροχρόνου

Μια νέα μέθοδος οπτικοποίησης δείχνει παραστατικά τους στροβιλισμούς του χωροχρόνου, που προκαλεί η συνένωση δύο μαύρων τρυπών σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα
Μια νέα μέθοδος οπτικοποίησης δείχνει παραστατικά τους στροβιλισμούς του χωροχρόνου, που προκαλεί η συνένωση δύο μαύρων τρυπών σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα
Ενα νέο τρόπο οπτικοποίησης των στρεβλώσεων του χωροχρόνου, που προκαλούν δύο μαύρες τρύπες οι οποίες περιδινίζονται μέχρι τελικά να συνενωθούν σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, εφηύρε ο Κιπ Θορν, θεωρητικός φυσικός και ειδικός σε αυτά τα παράξενα ουράνια σώματα που προβλέπει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.

Η προσέγγισή του στηρίζεται εν μέρει στο μοντέλο των δυναμικών γραμμών των πεδίων, που διδάσκεται στους μαθητές συνήθως με παράδειγμα τη διάταξη που παίρνουν τα ρινίσματα σιδήρου πάνω σε χαρτί, όταν βρεθούν κάτω από την επίδραση μαγνητικού πεδίου. Κατ' αναλογία, οι βαρυτικές δυναμικές γραμμές πηγάζουν από κάθε σώμα που έχει μάζα. Επιπλέον, η βαρυτική επίπτωση στην υφή του χωροχρόνου από σώματα που περιστρέφονται μπορεί να παρασταθεί με γραμμές περιδίνησης, σαν αυτές που εμφανίζονται συχνά σε νερό που πέφτει στην τρύπα ενός νεροχύτη.

Ο Θορν μαζί με τον αστροφυσικό Ρόμπερτ Οουεν χρησιμοποίησαν αυτούς τους τρόπους αποτύπωσης της επίδρασης του βαρυτικού πεδίου στο χωροχρόνο, σε μια προσομοίωση σε υπολογιστή της σύγκρουσης δύο μαύρων τρυπών, αποκαλύπτοντας για πρώτη φορά πώς οι βαρυτικές επιδράσεις μπορούν τελικά να εκτοξεύσουν τη μαύρη τρύπα μακριά από το σημείο της σύγκρουσης. Το φαινόμενο αυτό ήταν γνωστό εδώ και χρόνια, αλλά δεν υπήρχε καμία εξήγηση. Ο Θορν ελπίζει ότι η γραφική αναπαράσταση μέρους του βουνού αριθμητικών πληροφοριών από αστρονομικές παρατηρήσεις που πέτυχε, θα βοηθήσει και άλλους επιστήμονες να βγάλουν χρήσιμα συμπεράσματα γύρω από διαφορετικά προβλήματα. Οι πληροφορίες αυτές ως αριθμοί, λόγω του τεράστιου όγκου τους, είναι αδύνατο να ερμηνευτούν από το ανθρώπινο μυαλό. Ομως οι εικόνες που δημιουργούνται όταν οι αριθμοί αυτοί αποτυπωθούν με τον κατάλληλο τρόπο σε κάποιο εποπτικό μέσο, επιτρέπουν στον ιδιαίτερα δυνατό στην οπτική αντίληψη εγκέφαλο του ανθρώπου να φτάσει στην περίφημη στιγμή του «εύρηκα!».



Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ