配对的月亮与月相周期

配对的月亮与月相周期

2020年9月26日 Moon Pairs and the Synodic Month Image Credit & Copyright: Marcella Giulia Pace Explanation: Observe the Moon each night and its visible sunlit portion will gradually change. In phases progressing from New Moon to Full Moon to New Moon again, a lunar cycle or synodic month is completed in about 29.5 days. They look full, but top left to bottom right these panels do show the range of lunar phases for a complete synodic month during August 2019 from Ragusa, Sicily, Italy, planet Earth. For this lunar cycle project the panels organize images of the lunar phases in pairs. Each individual image is paired with another image separated by about 15 days, or approximately half a synodic month. As a result the opposite sunlit…

行星上的季节变化

行星上的季节变化

Credit:NASA 9月22日是北半球的秋分,同时也是南半球的春分,也就是说昨天是北半球入秋第一天,南半球入春第一天。 地球上有着明显的春夏秋冬,四季分明,但不是太阳系中每颗行星都有明显的四季变化。 Credit:NASA 行星上的季节变化由两个因素引起,轴倾角(axial tilt)和轨道偏心率(orbital eccentricity)。轴倾角指的是行星的自转轴相对于轨道面的倾斜程度。水星,金星和木星的轴倾角很小,地球,火星,土星,海王星的轴倾角都是二十多度,而天王星最夸张,轴倾角82度,和其他行星兄弟相比,几乎是躺着。 轨道偏心率简单说指的是远日点和近日点的变化比,太阳系所有的行星的轨道都是椭圆,轨道偏心率决定了椭圆轨道的扁平程度。 拿我们地球来说,轨道偏心率为0.02,环绕太阳的轨道几乎是圆形,所以这点对地球上的气候影响很小。地球的轴倾角为23.5°,我们星球上的季节变化主要由它决定,当北极偏向太阳时,北半球迎来了夏天,当北极偏离太阳时,北半球迎来了冬天。 水星,金星和木星上的轴倾角很小,这三颗行星上的季节变化很小。 水星,几乎没有季节变化。水星上的一天(一昼夜)相当于177个地球日,一年相当于88个地球日。另外由于没有大气层保护,水星昼夜温差极大,面向太阳的一面,白天温度可答430摄氏度,背向太阳的一面,夜晚的温度低至零下180摄氏度。 金星有着浓厚的大气层,导致其表面温度高达470摄氏度。多提一句,大气层中的温度随着距离地面的高度而不同,在其距离地面约30英里的大气层中,温度和地球相当。 火星的轴倾角是 24°,略高于地球,但火星轨道偏心率是0.09,是地球的四倍多,火星环绕太阳的轨道在1.64 AU和1.36 AU之间,这两种情况的加持下,导致火星上的季节变化比我们地球大很多。 我们都知道,火星上的大气很稀薄,约为地球的1%。另外引起我们注意的是,火星上的大气压力随着季节发生变化,火星上冬季的全球大气压力比夏季低25%,之所以有这种情况发生,是因为火星的轨道偏心率,以及火星两极干冰冰冠和二氧化碳的交换。火星北半球在冬至比在夏至,距离太阳近约10%,火星北半球冬至时,北极冰冠吸收的二氧化碳,比南极在同期吸收的多。 天王星上一年相当于84个地球年,轨道偏心率为0.06,它环绕太阳的轨道几乎也是圆形,但天王星的轴倾角为82度,这就导致天王星上长达四分之一的时间里有着极端的季节变化,当太阳光直射天王星极区时,其他地区就陷入了漫长、黑暗、寒冷的冬天。 参考: https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/interplanetaryseasons

哈勃拍摄了月球

哈勃拍摄了月球

This image from 1991 shows Earth’s Moon, with its dark basaltic mare, clearly visible in great detail. Our Moon is Earth’s only natural satellite, unlike several other planets in our solar system. For example, gas giant Jupiter has more than 70 known moons. Learn more about the Moon and participate in International Observe the Moon Night. #ObserveTheMoon Credit: Lick Observatory/ESA/Hubble 这张1991年的照片展示了地球的卫星,以及它的玄武岩海,非常清晰可见。 与我们太阳系中的其他几个行星不同,我们的月球是地球上唯一的天然卫星。 例如,天然气巨星木星有70多个已知的卫星。 了解有关月球的更多信息,并参加国际观测月球之夜。 #ObserveTheMoon 来源: Lick Observatory/ESA/Hubble

月亮与仙女座大星系

月亮与仙女座大星系

2020年9月25日 Moon over Andromeda Composite Image Credit & Copyright: Adam Block and Tim Puckett Explanation: The Great Spiral Galaxy in Andromeda (also known as M31), a mere 2.5 million light-years distant, is the closest large spiral to our own Milky Way. Andromeda is visible to the unaided eye as a small, faint, fuzzy patch, but because its surface brightness is so low, casual skygazers can’t appreciate the galaxy’s impressive extent in planet Earth’s sky. This entertaining composite image compares the angular size of the nearby galaxy to a brighter, more familiar celestial sight. In it, a deep exposure of Andromeda, tracing beautiful blue star clusters in spiral arms far beyond the bright yellow core, is combined with a typical view of a nearly full Moon….

OSIRIS-REx小行星采集样品任务开始倒计时

OSIRIS-REx小行星采集样品任务开始倒计时

来源:NASA NASA的源光谱释义资源安全风化层辨认探测器(Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer,OSIRIS-REx)任务即将到来的历史性时刻。短短几周内,机器人OSIRIS-REx航天器将下降到小行星贝努的巨石表面,着陆几秒钟,并收集小行星的岩石和尘土样本——这标志着首次采集小行星样本,这些样本将被送回地球进行研究。 10月20日,任务团将首次尝试“即触即走”(Touch-And-Go,TAG)样品采集任务。 这一系列的操作将使飞船降落到夜莺地点,该地位于贝努北半球直径52英尺(16 m)的岩石区域,飞船的机械取样臂将尝试在那里收集样本。夜莺地点之所以被选为这次任务的主要样本地点,是因为它拥有最多的不受阻碍的细粒物料,但该地区周围是大块的巨石。在采样过程中,这艘大型货车大小的航天器将尝试在一个只有几个停车位大小的区域着陆,而且距离这些巨石只有几步之遥。 10月20日,OSIRIS-REx飞船将进行第一次“即触即走”(TAG)样本采集任务。该航天器不仅将使用创新的导航技术导航到火星表面,而且还将收集自阿波罗任务以来最大的样本。 来源:NASA’s Goddard Space Flight Center 在为期4.5小时的样本采集过程中,飞船将进行三次不同的操作,以到达小行星表面。下降过程从OSIRIS-REx点燃推进器进行脱离轨道操作开始,执行轨道偏离操作,离开它的安全轨道,距离本努地表约2500英尺(770米)。在这个下行轨道上飞行了4个小时后,飞船在大约410英尺(125米)的高度执行“检查点”操作,推进器燃烧调整OSIRIS-REx的位置和速度,使其急剧下降到小行星表面。大约11分钟后,飞船在大约177英尺(54米)的高度进行了“匹配点”燃烧,减缓了下降速度,并瞄准了与小行星接触时的旋转相匹配的路径。然后飞船下降到小行星表面,在不到16秒的时间内着陆并发射了三个加压氮气瓶中的一个。气体搅动并提升了贝努表面的物质,这些物质随后被吸附在飞船的收集器头上。在这次短暂的接触之后,OSIRIS-REx发射推进器,使其远离贝努的表面,并导航到距离小行星安全距离的地方。 离开轨道后,航天器将进行一系列重新配置以准备采样。首先,OSIRIS-REx将其自动采样臂(即取即走样品采集机构(TAGSAM))从折叠位置延伸到样品采集位置。然后,飞船的两个太阳能电池板在飞船的身体上方移动成“ Y型”构型,从而在降落过程中将它们安全地定位在远离小行星表面的位置。这种配置还将航天器的重心直接放在TAGSAM收集器头上,这是航天器中唯一在样本收集过程中会接触贝努表面的部分。 由于TAG期间航天器和贝努距离地球大约2.07亿英里(3.34亿公里),因此信号在它们之间传播大约需要18.5分钟。这种时滞会阻止TAG事件期间从地面实时指挥飞行活动,因此该航天器被设计为自动执行整个样本采集序列。在活动开始之前,OSIRIS-REx团队将把所有命令上行到航天器,然后发送“ GO”命令开始。 由于飞船和和贝努在TAG期间距离地球约2.07亿英里(3.34亿公里),信号在它们之间传播大约需要18.5分钟。这个时间延迟阻止了在标签事件期间从地面对飞行活动的实时指挥,所以航天器被设计为自主地执行整个样本采集序列。在活动开始之前,欧西里斯-雷克斯团队将把所有的指令发送到飞船上,然后发送“出发”命令开始。 为了自主导航到夜莺地点,OSIRIS-REx使用了自然特征跟踪(NFT)导航系统。航天器在脱离轨道大约90分钟后开始收集导航图像。然后,使用已识别的表面特征,将这些实时图像与机载图像目录进行比较,以确保其朝着正确的方向行驶。当航天器接近地面时,OSIRIS-REx根据NFT对航天器位置和速度的估计来更新检查点和匹配点的操作。OSIRIS-REx在进行匹配点操作后降落到地面时,继续使用NFT估算来监测其位置和下降速度。如果航天器的轨迹变化超出预定范围,它将自动自主中止。 为了确保航天器降落在一个安全区域,避免该区域的许多岩石,导航系统配备了一个夜莺危险地图,它描绘了样本区域内可能对航天器造成潜在伤害的区域。如果航天器的NFT系统检测到它正在接近这些危险区域之一,航天器将在到达16英尺(5米)的高度时自动离开接近区域,这保证了航天器的安全,并允许在未来的日期进行后续的样本收集尝试。 当飞船执行采样序列中的每一个事件时,它将以非常缓慢的数据传输速度将遥测更新发送回OSIRIS-REx团队。该团队将在飞行过程中监测遥测技术,并能够确认TAG发生后不久,飞船已成功降落到本努的表面。在这次活动中收集到的图像和其他科学数据将在航天器远离小行星后向下传输,并将其较大的天线指向地球,以更高的通信速率进行传输。 OSIRIS-REx计划收集至少2盎司(60克)的贝努岩石材料,并将其带回地球——这是自阿波罗计划以来从太空返回的最大样本——该任务开发了两种方法来验证这些样本的收集。10月22日,OSIRIS-REx的SamCam相机将捕捉到TAGSAM头部的图像,以确定它是否含有贝努的表面物质。10月24日,该航天器还将进行旋转操作,以确定收集到的物质的质量。如果这些措施显示采集成功,将决定将样本放入样本返回舱(SRC)返回地球。如果没有从夜莺中收集到足够的样本,飞船上还会装载氮气进行另外两次尝试。在鱼鹰后备地点的TAG尝试将不早于2021年1月进行。 任务团队在过去的几个月中一直为样品采集活动做准备,同时将远程工作最大化作为其应对COVID-19的一部分。在TAG当天,有限的小组成员将采取适当的安全预防措施,从洛克希德·马丁航天公司的任务支持区监视航天器。团队的其他成员也将在现场的其他地点进行报道,同时遵守安全规程。 该航天器计划于2021年离开本努,并将于2023年9月24日将收集到的样本送到地球。 NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心为OSIRIS-REx提供总体任务管理、系统工程以及安全和任务保证。图森市亚利桑那大学的但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)是首席研究员,亚利桑那大学还领导科学团队以及该团队的科学观测计划和数据处理。丹佛的洛克希德·马丁航天公司制造了该航天器并提供飞行操作。Goddard和KinetX Aerospace负责OSIRIS-REx航天器的导航。OSIRIS-REx是NASA新边界计划的第三项任务,该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心管理,隶属于该机构在华盛顿的科学任务理事会。 参见: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/osiris-rex-begins-its-countdown-to-tag

NASA正在注视着宇宙

NASA正在注视着宇宙

Humanity has “eyes” that can detect all different types of light through telescopes around the globe and a fleet of observatories in space. From radio waves to gamma rays, this “multiwavelength” approach to astronomy is crucial to getting a complete understanding of objects in space. This image is of galaxy cluster Abell 2744. Galaxy clusters are the largest objects in the universe held together by gravity. They contain enormous amounts of superheated gas, with temperatures of tens of millions of degrees, which glows brightly in X-rays, and can be observed across millions of light years between the galaxies. This image combines X-rays from the Chandra X-Ray Observatory (diffuse blue emission) with optical light data from the Hubble Space Telescope (red, green, and blue). See a…

在蓝色起源亚轨道飞行中测试超级食品的空间及其他功能

在蓝色起源亚轨道飞行中测试超级食品的空间及其他功能

蓝色起源公司的新谢泼德火箭系统将于2019年1月从该公司位于德克萨斯州西部的发射台发射升空。 来源:蓝色起源 对我们大多数人来说,经常食用新鲜农产品是维持健康饮食的好方法,这并不奇怪。新鲜的水果和蔬菜也使国际空间站上的宇航员受益,而且很快就会对月球和其他地方的宇航员受益。科学家们正在研究在微重力环境下种植高营养食物的可持续方法,为太空探险者提供随时可得的日常绿色食物。 在由美国国家航空航天局(NASA)太空技术任务局的一部分,飞行机会计划推动的即将进行的飞行中,太空实验室技术公司将测试其微重力百合池(LilyPond),这是一种用于在太空中种植食用水生植物的水培箱。百合池将与其他几种经过测试的技术一起,在蓝色起源的下一个新谢泼德任务中启动。这些有效载荷将飞向太空并经历数分钟的微重力作用,然后返回地球,为研究人员提供有关其技术表现的宝贵数据。 微重力的百合池生长室利用毛细管作用提供一个稳定的水面,让浮萍(可能还有其他蔬菜,比如微菜苗)可以生长。LED面板提供了一个有效的光源,一个类似沙拉旋转筛的筛子帮助在准备收割时将水从植物中分离出来。 来源:Space Lab Technologies 蓝色起源计划在美国东部时间9月24日星期四上午11点发射新谢泼德。NASA电视台和该机构的网站将播放该公司的网络直播,预计上午10:30开始。 “在太空中,我们需要能够以最少的资源和最小的体积生产出大量营养物质的农作物,而且能够快速生长,耐受极端环境,当然味道好那就更好了,”空间实验室的副主席和微重力百合池的首席研究员克里斯汀·埃斯科巴(Christine Escobar)说。 考虑到这些参数,空间实验室将重点放在了浮萍(也被称为水扁豆)上——作为他们的测试作物。这种松脆的蔬菜蛋白质含量高(高达45%),富含抗氧化剂、氨基酸和omega-3,这种松脆的蔬菜有时被称为超级食品。埃斯科巴说,这些快速生长的植物是太空的理想选择,因为它们不需要土壤或其他生长介质,这意味着对于资源密集型的太空任务来说,材料更少,质量更少,浪费更少。但是,要实现此类工厂的承诺,就需要正确的技术。 浮萍(也被称为水小扁豆)在小体积内产生大量的营养物质——它们生长的水可以回收用于下一季作物。 来源:Space Lab Technologies 埃斯科巴解释说:“在太空中种植漂浮水生植物最大的两个问题是提供稳定的开放的水面和收获植物。” 如果没有重力,让水停留在你放置的地方可能是一个挑战。为了解决这个问题,太空实验室在2017年开始与科罗拉多大学博尔德分校合作开发微重力百合池,资金来自美国宇航局的小企业创新研究/小企业技术转移(SBIR/STTR)项目。紧密堆叠的浅生长托盘为植物生长提供了稳定的水面,水通过开放的毛细管通道输送,LED面板提供了有效的光源。当植物准备好收获的时候,旋转筛将它们与水分离,这些水可以被循环用于下一季作物。 这些照片显示了浮萍在地面实验室里四天的生长过程。平均每1.2天,浮萍的生长面积就会增加一倍。这个实验室实验是由空间健康转化研究所(TRISH)资助的。 来源:Jared J. Stewart/University of Colorado at Boulder 埃斯科巴说:“我们探索得越多,就越会发现,在航天器上重新利用、回收和再生可消耗资源,而不是把它们都带上然后扔掉,这是值得的。” 在即将到来的测试飞行之后,空间实验室将使用视频数据来验证其生长室的性能,并在对太空站进行轨道测试技术之前进行必要的设计更改。 埃斯科巴说:“亚轨道飞行带来的飞行机会使我们有能力以更低的成本推进我们的技术,然后我们才会进入下一步。” 新谢泼德号上的其他技术 百合池和其他7个飞行机会的有效载荷将乘坐新谢泼德号太空舱飞向太空,另一个与火箭助推器集成的实验将测试NASA开发的一套精确登月技术。作为NASA安全和精确着陆-综合能力进化(SPLICE)项目的一部分,许多创新也曾在以前的飞行机会支持的任务中进行过。 其他正在测试的创新旨在为NASA未来的任务提供重要功能,包括: 监测亚轨道环境:约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)的研究人员继续发展他们的环境监测套件,以提供对亚轨道运载火箭内部和附近的观察和测量。 改进航天器的热管理:NASA戈达德太空飞行中心的研究人员正在推进嵌入式冷却的微间隙冷却器的流动沸腾,以促进热产生装置和冷却剂之间的直接接触,这可能会降低功率需求,提高温度均匀性。 将遥感应用到新科学领域:APL的研究人员充分利用这一独特的科学机会,正在完善综合遥感成像系统(IRIS),使其最终能够在外部空间环境中运行。 航空航天安全辐射自动测量:空间环境技术研究人员的目标是获取从地球表面到近地轨道的总电离剂量(TID),这一测量可以为缓解辐射危害的战略提供依据,以保护那些受到空间辐射危害的人。 能够在小型小行星上收集风化层:西南研究所(SwRI)的技术人员正在测试一种名为Box of Rocks II的锚定和采样装置。它的目标是在花瓣状的表面用磁性收集行星表面的土壤,即风化层。可进行多次样本采集操作,降低主航天器的任务风险。 改善低温流体的传输和输送:SwRI的用于低温流体管理的大型液体采集设备通过采用锥形管道被动泵出内部产生的蒸汽气泡,从而满足了改进的低温流体管理的需求。如果成功的话,该设备将大大提高关键低温转移过程的效率和可靠性。 对重力变化过程中的生物变化进行成像:佛罗里达大学的研究人员正在努力改进用于亚轨道和勘探科学的生物成像系统,该系统能够在重力水平转换期间自动采集各种生物有效载荷的高分辨率图像数据。这项技术有望为研究人员提供新的见解,了解这些变化在细胞水平上对生物体产生影响的速度和程度。 参见: https://www.nasa.gov/centers/armstrong/features/testing-super-foods.html

红外光波段的土卫二

红外光波段的土卫二

2020年9月24日 Enceladus in Infrared Image Credit: VIMS Team, SSI, U. Arizona, U. Nantes, ESA, NASA Explanation: One of our Solar System’s most tantalizing worlds, icy Saturnian moon Enceladus appears in these detailed hemisphere views from the Cassini spacecraft. In false color, the five panels present 13 years of infrared image data from Cassini’s Visual and Infrared Mapping Spectrometer and Imaging Science Subsystem. Fresh ice is colored red, and the most dramatic features look like long gashes in the 500 kilometer diameter moon’s south polar region. They correspond to the location of tiger stripes, surface fractures that likely connect to an ocean beneath the Enceladus ice shell. The fractures are the source of the moon’s icy plumes that continuously spew into space. The plumes were discovered…

木星北极的彩色旋风

木星北极的彩色旋风

Cyclones at the north pole of Jupiter appear as swirls of striking colors in this extreme false color rendering of an image from NASA’s Juno mission. The huge, persistent cyclone found at Jupiter’s north pole is visible at the center of the image, encircled by smaller cyclones that range in size from 2,500 to 2,900 miles (4,000 to 4,600 kilometers). Together, this pattern of storms covers an area that would dwarf the Earth. The color choices in this image reveal both the beauty of Jupiter and the subtle details present in Jupiter’s dynamic cloud structure. Each new observation that Juno provides of Jupiter’s atmosphere complements computer simulations and helps further refine our understanding of how the storms evolve over time. The Juno mission provided the…

2020年,北极海冰覆盖范围最小值为有记录以来的第二低

2020年,北极海冰覆盖范围最小值为有记录以来的第二低

今年的北极海冰覆盖面积降至自上世纪70年代末现代记录开始以来的第二低水平。NASA和科罗拉多大学博尔德分校的国家冰雪数据中心(NSIDC)对卫星数据的分析显示,2020年的覆盖范围最小值(可能在9月15日达到)为144万平方英里(374万平方公里)。 在冬季,冻结的海水几乎覆盖了整个北冰洋和邻近海域。海冰经历了季节性的变化——在春末和夏季变薄和缩小,在秋季和冬季变厚和扩大。北极夏季海冰的范围可以影响当地生态系统、区域和全球气候模式以及海洋环流。在过去的二十年中,夏季北极海冰的最小覆盖范围显着下降。有记录以来的最低覆盖范围是2012年,去年的覆盖范围与今年持平,排在第二位。 北极海冰覆盖范围在9月15日达到了今年夏季最低水平,为有记录以来的第二低。 来源:NASA戈达德太空飞行中心 2020年春天,一股西伯利亚热浪提前拉开了今年北极海冰融化季节的序幕,随着北极气温比平均水平高出14至18华氏度(8至10摄氏度),海冰范围持续缩小。2020年北极海冰覆盖范围的最小范围比1981-2010年的年最小覆盖范围平均值低了95.8万平方英里(248万平方公里),而2020年是有记录以来最小覆盖范围第二次降到150万平方英里(400万平方公里)以下。 “今年北极真的非常温暖,而且融化季节开始得越来越早。”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的海冰科学家内森·库茨说。“融化季节开始的越早,流失的冰量就越多。” 薄冰也比厚冰融化得快。2007年和2012年海冰覆盖范围的急剧下降,加上夏季覆盖范围的普遍下降,导致在多个冬季形成的多年厚冰区域减少。此外,最近的一项研究表明,大西洋(通常深埋在较冷的北极水域之下)的较暖海水正慢慢向海冰底部靠近,并从下面使海冰变暖。 9月15日,北冰洋海冰覆盖面积达到了144万平方英里(374万平方公里)的最小值,为有记录以来的第二低。 影像来源:NASA科学可视化工作室 NSIDC主管马克·塞雷兹(Mark Serreze)表示,北极地区有连锁反应。较温暖的海洋温度会侵蚀更厚的多年期冰层,并且还会导致更薄的冰层开始在春季融化。在春季初融化得越早,就会形成更多的开阔水域,吸收太阳的热量,提高水温。 “随着海冰覆盖范围的缩小,我们所看到的是,我们正在继续失去那些常年覆盖的冰层。”塞雷兹说,“夏季,冰层在缩小,但也在变薄。海冰失去了覆盖范围,你也失去了厚厚的冰层。这是双重打击。” 他说,有记录以来第二低的海冰只是北部气候变暖的许多迹象之一,并指出西伯利亚的热浪、森林大火、中部北极地区的平均温度高于平均水平,以及永久冻土层的融化导致了俄罗斯的燃油泄漏。 参见: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/2020-arctic-sea-ice-minimum-at-second-lowest-on-record