NASA的哈勃和钱德拉发现一对超大质量黑洞
就像两位相扑选手对峙一样，我们观测到了距离最近的一对超大质量黑洞。这两个黑洞相距约300光年，是通过NASA的哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台探测到的。这些黑洞深埋在一对正在碰撞的星系中，由内落的气体和尘埃提供燃料，使其作为活跃星系核（AGN）发出明亮的光芒。
NASA的费米望远镜发现了迄今为止最亮的伽马射线暴的新特征
2022年10月，天文学家迅速被称为BOAT的有史以来最亮的伽马射线暴（GRB）震惊了。现在，一个国际科学团队报告称，来自NASA的费米伽马射线太空望远镜的数据显示出一个前所未见的特征。
测试美国首个载人运载火箭——水星-红石号
A Mercury-Redstone launch vehicle awaits test-firing in the Redstone Test Stand at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, in this photo from the late 1950s. Between 1953 and 1960, the rocket team at Redstone Arsenal in Huntsville performed hundreds of test firings on the Redstone rocket – over 200 on the Mercury-Redstone vehicle configuration alone. Through Project Mercury, the United States’ first human-in-space program, Mercury-Redstone provided NASA with an opportunity to understand performance aspects of the Mercury spacecraft, the effect of a weightless environment on astronauts, and launch and recovery operations at NASA’s Kennedy Space Center in Florida. Image Credit: NASA 在这张20世纪50年代末的照片中，一架水星-红石运载火箭正在阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心的红石测试台上等待试射。1953年至1960年间，位于亨茨维尔的红石兵工厂的火箭团队对红石火箭进行了数百次试射——仅水星-红石运载火箭配置就超过200次。 通过美国首个载人太空计划“水星计划”，水星-红石号为NASA提供了一个机会，了解水星飞船的性能、失重环境对宇航员的影响，以及佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心的发射和回收操作。 影像来源：NASA
机器人比赛
Industrial-size robots built by high school teams compete against each other in a game at Rocket City Regional, Alabama’s annual FIRST Robotics Competition, in this March 16, 2018, image. At this year’s competition, more than 1,000 high school students on 50 teams from 15 states, Mexico, and Brazil will compete. NASA and its Robotics Alliance Project provide grants for high school teams and support for FIRST Robotics Competition to address the critical national shortage of students pursuing STEM careers. This FIRST Robotics Competition is supported by NASA’s Marshall Space Flight Center and NASA’s Office of STEM Engagement. Credit: NASA/Fred Deaton 2018年3月16日，在阿拉巴马州火箭城地区一年一度的FIRST机器人大赛，由高中团队制造的工业级机器人在比赛中相互竞争。在今年的比赛中，来自15个州、墨西哥和巴西的50支队伍中的1,000多名高中生将参加比赛。 NASA及其机器人联盟项目为高中团队提供资助，并为FIRST机器人比赛提供支持，以解决从事STEM职业的学生在全国严重短缺的问题。FIRST机器人大赛由NASA马歇尔太空飞行中心和NASA STEM参与办公室支持。 影像来源：NASA/Fred Deaton
NASA的IXPE帮助解决黑洞喷射之谜
天空中一些最亮的物体被称为耀变体。它们由一个超大质量黑洞组成，以吸积盘中围绕它旋转的物质为食，这可以在每一侧产生两股垂直于吸积盘的强大喷流。耀变体特别明亮，因为其强大的高速粒子射流直接指向地球。几十年来，科学家们一直在想：这些喷流中的粒子是如何被加速到如此高的能量？ NASA的X射线成像偏振探测器（IXPE）帮助天文学家接近答案。在《自然》杂志上发表的一项由一个大型国际合作组织撰写的新研究中，天文学家发现，对粒子加速的最佳解释是喷流中的激波。 “这是一个有40年历史的谜团，我们已经解开了。”这项研究的主要作者、芬兰ESO天文中心FINCA的天文学家扬尼斯·利奥达基斯说。“我们终于找到了拼图的所有部分，他们绘制的图像也很清晰。” 这幅图显示了NASA的IXPE航天器（在右边）正在观测耀变体Markarian 501（在左边）。耀变体是一个由气体和尘埃组成的吸积盘所包围的黑洞，带有指向地球的高能粒子的明亮喷流。插图显示了喷流中的高能粒子（蓝色）。当粒子撞击激波（如白条所示）时，粒子会被激发，并在加速时发出X射线。当远离激波时，它们发射出较低能量的光：首先是可见光，然后是红外线和无线电波。离激波更远的地方，磁场线更加混乱，导致粒子流更加湍急。 影像来源：NASA/Pablo Garcia 这颗绕地球运行的IXPE航天器由NASA和意大利航天局（Italian Space Agency）合作，于2021年12月9日发射，提供了一种以前从未从太空获得过的特殊数据。这个新数据包括X射线光偏振的测量，这意味着IXPE可以检测构成X射线的光波电场的平均方向和强度。由于大气层吸收了来自太空的X射线，地球上的望远镜无法获取有关X射线光电场方向和偏振程度的信息。 “对这一类来源的第一次X射线偏振测量首次允许与通过观测其他频率的光（从无线电到高能伽马射线）所建立的模型进行直接比较。”意大利航天局IXPE项目科学家伊曼科拉塔·唐纳鲁马表示。“随着当前数据的分析和未来获得的更多数据，IXPE将继续提供新的证据。” 这项新的研究使用IXPE将矛头指向了大力神星座中的一个耀变体——Markarian 501。这个活跃的黑洞系统位于一个大型椭圆星系的中心。 IXPE在2022年3月初对Markarian 501进行了为期三天的观测，两周后又进行了一次观测。在这些观测过程中，天文学家们利用太空和地面上的其他望远镜，在包括无线电、光学和X射线在内的各种波长的光中收集有关该耀变体的信息。虽然其他研究过去也曾观察过来自耀变体的低能量光的偏振，但这是科学家第一次从这个角度观测耀变体的X射线，因为这些X射线是在更接近粒子加速源的地方发射。 波士顿大学天文学家艾伦·马歇尔说：“将X射线偏振加入到我们的无线电、红外和光学偏振武器库中是一个游戏改变者。” 科学家们发现，X射线光比光学光偏振性更强，而光学光比无线电光偏振性更强。但是在观察到的所有波长的光中，偏振光的方向都一样，而且也与喷气的方向一致。 在将他们的信息与理论模型进行比较后，天文学家团队意识到，这些数据与激波加速喷射粒子的情景最为吻合。当物体运动速度超过周围物质的音速时，例如超音速喷气机在地球大气层中飞过，就会产生激波。 这项研究并不是为了调查仍然神秘的激波的起源。但科学家们假设，喷流中的扰动会导致喷流的一部分变成超音速。这可能是由于喷流内的高能粒子碰撞，或喷流边界处的突然压力变化所造成。 “当喷流穿过该区域时，磁场会变得更强，粒子的能量也会更高。”马歇尔说。“能量来自产生喷流的物质的动能。” 当粒子向外运动时，它们首先会发出X射线，因为它们能量极高。它们继续向外移动，穿过离激波位置更远的湍流区域，粒子开始失去能量，这导致它们发出能量较低的光，比如光波，然后是无线电波。这类似于水流遇到瀑布后变得更加湍急——但在这里，磁场产生了这种湍流。 科学家们将继续观察耀变体Markarian 501，看看偏振是否会随着时间而改变。IXPE还将在为期两年的主要任务中调查更广泛的耀变体集合，探索更多关于宇宙的长期谜团。马舍尔说:“这是人类在理解自然界及其所有奇异现象方面取得进展的一部分。” 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-ixpe-helps-solve-black-hole-jet-mystery
NASA就阿尔忒弥斯登月器的法院裁决发表声明
NASA上周四（2021年11月4日）获悉，美国联邦索赔法院驳回了蓝色起源的投标抗议，支持NASA选择SpaceX开发和演示现代人类月球登陆器。NASA将尽快根据选项A合同恢复与SpaceX的合作。 除了这份合同，NASA继续与多家美国公司合作，以加强月球表面载人运输的竞争和商业准备工作。各公司即将有机会与NASA合作，根据NASA的阿尔忒弥斯计划在月球上建立长期的人类存在，包括在2022年呼吁美国工业界提供定期载人登月服务。 通过阿耳忒弥斯任务，NASA将引领世界，让第一位女性和第一位有色人种在月球表面着陆，在月球上和周围开展广泛的行动，并为人类的火星任务做好准备。
随着第一批火星样本的打包，毅力号开始了非凡的样本返回任务
美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（European Space Agency, ESA）正在开展一项活动，将火星样本送回地球。 9月1日，NASA的毅力号火星车展开了它的机械臂，将一个钻头放在火星表面，并向下钻了大约2英寸（6厘米），以提取一个岩石核心。火星车后来将岩芯密封在样本管内。这一历史性事件标志着航天器首次从另一颗行星收集岩石样本，这些样本可以由未来的航天器返回地球。 火星样本返回是一个多任务活动，旨在检索坚毅号将在未来几年内收集的岩心。目前处于概念设计和技术开发阶段，该活动是航天史上最雄心勃勃的努力之一，涉及多个航天器、多次发射和几十个政府机构。 “自20世纪80年代以来，从火星返回样本一直是行星科学界的优先事项，而最终实现这一目标的潜在机会释放出了一股创造力。”位于华盛顿NASA总部的NASA火星探索计划首席科学家迈克尔迈耶（Michael·Meyer）说。 在这张来自NASA毅力号火星车的采样和缓存系统相机（称为CacheCam）的图片中，可以看到火星岩石的第一个钻孔样品（中间位置）在钛合金样品采集管内。这张图片拍摄于2021年9月6日（任务的第194个火星日），在此之前，该系统将金属帽连接并密封在管道上。拍摄这张照片是为了使岩芯样本能够聚焦。样品周围的暗环是样管内壁的一部分。围绕着样品管和样品的明亮的金色环是“轴承圈”，这是一个不对称的法兰，一旦取芯钻头钻到岩石上，就会帮助剪切样品。这张图片中最外面的斑驳的棕色圆盘是漫游车自适应贮藏组件中的样品处理臂的一部分。 影像来源：NASA/JPL-Caltech 在地球上分析样本——而不是将任务分配给火星表面的火星车——的好处是，科学家们可以使用多种尖端实验室技术，这些技术太大，太复杂，无法送到火星上。而且他们可以在实验室中更快地进行分析，同时提供更多关于火星上是否曾经存在生命的信息。 “从我还是研究生的时候，我就梦想着有火星样本来分析。”由美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室管理的火星样本返回计划首席科学家米纳克什·瓦德瓦（Meenakshi Wadhwa）说。“收集这些记录充分的样本，最终将使我们能够在样本返回后在地球上最好的实验室对它们进行分析。” 火星样本返回将涉及几个第一次，旨在解决一个悬而未决的问题：除了地球之外，生命是否在太阳系的任何地方扎根？美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的天体生物学家丹尼尔·格拉文（Daniel Glavin）说：“我的整个职业生涯都在努力寻找机会来回答这个问题。” 格拉文正在帮助设计系统，以保护火星样本在从火星到地球的整个旅程中免受污染。 从火星上收集样本并将其带回地球将是一项历史性的任务，它始于2020年7月30日NASA毅力号火星车的发射。毅力号在2021年9月收集了它的第一批岩芯样本。火星车将把它们留在火星上，供未来的任务取回并送回地球。NASA和ESA正在为这个拟议的火星样本返回活动巩固概念。目前的概念包括一个着陆器，一个取物漫游器，一个将样本容器发射到火星轨道的上升飞行器，以及一个带有有效载荷的回收航天器，用于捕获和保存样本，然后将它们送回地球，在无人居住的地区着陆。 影像来源：动画来源：NASA/JPL-Caltech, ESA, NASA/GSFC and NASA/GRC. 技术援助：James Tralie, NASA Goddard. 音乐来源：Axel Coon and Ralf Goebel of Universal Production Music. 与ESA合作开发的火星样本返回任务将要求自动从火星表面发射一枚装满宝贵的地外货物的火箭。工程师需要确保火箭的轨道与绕火星飞行的航天器的轨道一致，这样样本舱才能被转移到轨道器上。然后，轨道飞行器将把样本舱送回地球，科学家们将在那里等待将样本舱安全装载，然后将其运送到一个安全的生物危害设施，该设施目前正在开发中。 在将火星样本带到地球之前，科学家和工程师必须克服几个挑战。下面我们来看看其中一个： 保护地球免受火星侵袭 保持样本在化学上的原始状态，以便在地球上进行严格的研究，同时对其存储容器采取极端的消毒措施，以确保没有任何危险的物质被运送到地球，这是一项让火星样品返回真正前所未有的任务。 数十亿年前，这颗红色星球可能拥有舒适的生命环境，在温暖潮湿的环境中茁壮成长。然而，根据来自火星轨道器、着陆器和火星车数十年的数据，NASA极不可能带回带有活火星生物的样本。相反，科学家们希望找到有机物的化石或其他古代微生物生命的迹象。 尽管将任何生物带到地球的风险很低，但出于谨慎的考虑，NASA采取重大措施，以确保火星样本在整个旅程中保持安全密封。在整个耶泽罗陨石坑收集岩芯并将其放置在主要由钛（世界上最坚固的金属之一）制成的样品管里，毅力号将样品管紧紧地密封，以防止哪怕是最小的颗粒也不会意外释放。然后，这些样品管被储存在火星车的腹部，直到NASA决定将它们投放到火星表面的时间和地点。 样本返回任务将包括一个ESA样本收集探测器，该探测器将于本十年晚些时候从地球发射，以拾取毅力号收集的样本。位于俄亥俄州克利夫兰的NASA格伦研究中心的工程师们正在设计取样车的车轮。该火星车将把样本转移到喷气推进实验室开发的着陆器上。着陆器上的机械臂将把样品装入一个火箭的顶端，该火箭由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔空间飞行中心设计。 火箭将把样本舱送到火星轨道，ESA的轨道飞行器将在那里等待接收样本舱。在轨道飞行器内部，太空舱将准备通过由NASA戈达德领导的团队开发的有效载荷运送到地球。这一准备工作包括将样品舱密封在一个干净的容器内，以捕获任何火星物质，对密封密封进行消毒，并在返回地球之前使用戈达德研发的机械臂将密封容器放入地球返回舱中。 该图展示了一组未来机器人协同工作的概念，用于将NASA的毅力号火星车在火星表面收集的样本运回地球。 图片来源：NASA/ESA/JPL-Caltech NASA工程师的主要任务之一是找出如何密封和消毒样本容器，同时又不破坏里面岩芯的重要化学特征。该团队目前正在测试的技术之一是钎焊技术，该技术将金属合金熔化成液体，基本上将金属粘合在一起。钎焊可以在足够高的温度下密封样品容器，以消毒可能留在缝隙中的任何灰尘。 “我们现在最大的技术挑战之一是，在距离约1000华氏度（或538摄氏度）熔化的金属几英寸远的地方，我们必须将这些非凡的火星样本保持在它们在火星上可能经历的最热温度以下，即约86华氏度（30摄氏度），”戈达德系统工程师布伦丹·费汉（Brendan Feehan）说，该系统将捕获、容纳样本，并通过ESA的轨道飞行器运送到地球。“我们的钎焊解决方案的初步测试结果证实了我们走在正确的道路上。” 费汉和他的同事们精心设计，只允许在需要进行钎焊的地方加热，从而限制热量流向样品。此外，工程师可以用一种材料将样品隔离起来，这种材料会吸收热量然后非常缓慢地释放热量，或者他们可以安装导体，将热量从样品中带走。 格莱文说，无论团队开发出何种技术，都将不仅对火星样本至关重要，对未来前往木卫二或土卫二的样本返回任务也至关重要。“在那里，我们可以收集并返回可能含有活外星生物的新鲜海洋羽流样本。所以我们需要解决这个问题。” NASA为消除对地球的有害污染风险所做的严格努力可以追溯到1967年的国际《外层空间条约》，该条约呼吁各国防止地球生物体污染天体，并防止返回的样本污染地球。为了安全地将火星样本送回地球，NASA不仅与ESA合作，而且还与至少19个美国政府部门和机构合作，包括美国疾病控制和预防中心和美国国土安全部。