Voimmeko siirtää koko planeetan maapallon uuteen kiertoradalle?



Kiinalaisessa tieteellisessä elokuvassa The Wandering Earth, joka julkaistiin äskettäin Netflixissä, ihmiskunta yrittää muuttaa maapallon kiertorataa valtavilla työntövoimilla, jotta he pääsevät ulos laajenevasta auringosta – ja estävät törmäyksen Jupiterin kanssa.

Skenaario voi tulla eräänä päivänä. Viiden miljardin vuoden aikana aurinko loppuu polttoaineesta ja laajenee, mikä todennäköisesti luopuu maapallosta. Välitön uhka on ilmaston lämpenemisen apokalipsi. Maan siirtäminen laajempaan kiertoradaan voisi olla ratkaisu – ja se on mahdollista teoriassa.

Mutta miten voisimme mennä siihen ja mitkä ovat tekniset haasteet? Oletetaan argumentin vuoksi, että pyrimme siirtämään maapallon sen nykyisestä kiertoradasta 50%: n etäisyydelle auringosta, kuten Marsiin.

Olemme suunnitelleet tekniikoita pienten kappaleiden – asteroidien – siirtämiseksi kiertoradaltaan monta vuotta pääasiassa planeettamme suojelemiseksi vaikutuksilta. Jotkut perustuvat impulsiiviseen ja usein tuhoavaan toimintaan: ydinräjähdys asteroidin pinnalle tai sen pinnalle, tai "kineticimpactor", esimerkiksi avaruusalus, joka törmää asteroidiin suurella nopeudella. Nämä eivät ole selvästikään sovellettavissa maapalloon niiden tuhoisan luonteen vuoksi.

Muita tekniikoita ovat pikemminkin hyvin hellävarainen, jatkuva työntyminen pitkään aikaan, jonka tarjoaa asteroidin pinnalle kiinnitetty hinaaja tai sen läheisyydessä leijuava avaruusalus (painamalla painovoimaa tai muita menetelmiä). Mutta tämä olisi maapallolle mahdotonta, koska sen massa on valtava verrattuna jopa suurimpiin asteroideihin.

Sähkömoottorit

Olemme jo siirtäneet maata sen kiertoradalta. Joka kerta, kun koetin lähtee maapallosta toiselle planeetalle, se antaa pienen impulssin maalle vastakkaiseen suuntaan, joka on samanlainen kuin aseen taaksepäin. Onneksi meille – mutta valitettavasti maan siirtämiselle – tämä vaikutus on uskomattoman pieni.

SpaceX: n Falcon Heavy on tänään kykenevin laukaisulaite. Tarvitsemme 300 miljardia miljardia käynnistystä täysillä kapasiteetilla, jotta saavutetaan kiertoradan muutos Marsiin. Kaikki nämä raketit muodostavat materiaalit vastaavat 85% maapallosta, joten Marsin kiertoradalle jää vain 15% maapallosta.

Sähköinen työntövoima on paljon tehokkaampi tapa nopeuttaa massaa – erityisesti ionikäyttöjä, jotka toimivat polttamalla ulos varautuneita hiukkasia, jotka kuljettavat alusta eteenpäin. Voisimme osoittaa ja sytyttää sähkökäyttäjän maapallon kiertoradalla.

Ylimitoitetun työntövoiman tulisi olla 1000 kilometriä merenpinnan yläpuolella, maapallon ilmakehän yläpuolella, mutta silti kiinteästi kiinni maapallolla jäykällä palkilla, jotta voimansiirto voidaan siirtää. Kun ionisäde laukaistiin 40 kilometriä sekunnissa oikeaan suuntaan, meidän olisi vielä poistettava 13% maan massasta vastaavassa suhteessa ionien siirtämiseksi loput 87%.

Purjehdus valolla

Koska valo kuljettaa vauhtia, mutta ei massaa, voimme myös pystyä jatkuvasti tehostamaan tarkennettua valonsädettä, kuten laseria. Tarvittava voima kerätään auringosta, eikä maan massaa kuluteta. Jopa käyttämällä valtavaa 100 GW: n laserlaitosta, joka on suunniteltu Breakthrough Starshot -hankkeessa, jonka tavoitteena on ohjata avaruusaluksia ulos aurinkokunnasta tutkiakseen naapurina olevia tähtiä, olisi edelleen kolme miljardia miljardia vuotta jatkuvaa käyttöä orbitaalisen muutoksen saavuttamiseksi.

Mutta valo voi heijastua suoraan auringosta myös maapallolle käyttämällä maapallon vieressä olevaa aurinkopurjetta. Tutkijat ovat osoittaneet, että se tarvitsee heijastavaa kiekkoa, joka on 19 kertaa suurempi kuin maan halkaisija, jotta kiertoradan muutos saavutettaisiin miljardin vuoden ajan.

Interplanetaarinen biljardi

Tunnettu tekniikka kahdelle kiertävälle elimelle vauhdin vaihtamiseksi ja niiden nopeuden muuttamiseksi on läheisellä käytöllä tai painovoimalla. Tämän tyyppistä liikkumavaraa on käytetty laajalti interplanetaarisilla koettimilla. Esimerkiksi Rosettan avaruusaluksella, joka vieraili komeetassa 67P vuosina 2014–2016, kymmenen vuoden matkalla komeetoon, joka kulki maapallon läheisyydessä kahdesti, vuosina 2005 ja 2007.

Tämän seurauksena maapallon painovoimakenttä antoi merkittävän kiihtyvyyden Rosettalle, joka olisi ollut mahdotonta saavuttaa ainoastaan ​​työntövoimien avulla. Näin ollen Maa sai vastakkaisen ja samanlaisen impulssin – vaikka tällä ei ollut mitattavissa olevaa vaikutusta maan massan vuoksi.

Mutta entä jos voisimme tehdä rintakuvan, käyttämällä jotain paljon massiivisempaa kuin avaruusalus? Maapallo voi varmasti ohjata asteroideja, ja vaikka molemminpuolinen vaikutus maapallon kiertoradalle on pieni, tämä toiminta voidaan toistaa useita kertoja lopulta saavuttaakseen huomattavan maapallon kiertoradan muutoksen.

Jotkut aurinkokunnan alueet ovat tiheitä pienillä elimillä, kuten asteroideilla ja komeeteilla, joiden massa on tarpeeksi pieni, jotta sitä voidaan siirtää realistisella tekniikalla, mutta silti suuruusluokkaa suurempi kuin mitä realistisesti voidaan käynnistää maapallolta.

Tarkan reittisuunnittelun avulla on mahdollista hyödyntää niin kutsuttua "Δv-vipuvaikutusta" – pieni keho voidaan nudgata sen kiertoradalta ja sen seurauksena heiluttaa maan ohi, mikä antaa paljon suuremman impulssin planeetallemme. Tämä saattaa tuntua jännittävältä, mutta on arvioitu, että tarvitsemme miljoona sellaista asteroidia, joista jokainen on noin muutaman tuhannen vuoden välein.

Tuomio

Kaikista käytettävissä olevista vaihtoehdoista useimpien asteroidilohkojen käyttäminen tuntuu parhaiten saavutettavalta juuri nyt. Mutta tulevaisuudessa valon hyödyntäminen voi olla avain – jos opimme rakentamaan jättiläisiä avaruusrakenteita tai erittäin tehokkaita laser-matriiseja. Niitä voitaisiin käyttää myös avaruustutkimukseen.

Mutta vaikka se on teoreettisesti mahdollista ja jonakin päivänä se on teknisesti toteutettavissa, voi todellakin olla helpompaa siirtää lajimme planeetan vieressä olevaan naapurimme Marsiin, joka voi selviytyä auringon tuhosta. Me olemme loppujen lopuksi jo laskeutuneet ja nostaneet sen pintaa useita kertoja.

Harkittuaan, kuinka haastavaa olisi siirtää maapalloa, Marsin kolonisoimiseksi, sen asuttamiseksi ja maapallon väestön siirtämiseksi siellä ajan myötä, ei välttämättä kuulu kovin vaikeaa.

Matteo Ceriotti, Luennoitsija avaruusjärjestelmien suunnittelussa, Glasgow'n yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Keskustelu Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Jupiterin piilotetut tuulet voivat olla sotkuisia valtavan magneettikentän kanssa


Jupiterin magneettikenttä on muuttunut 1970-luvulta lähtien, ja fyysikot ovat osoittaneet sen.

Se ei ole aivan yllätys. Maan magneettikenttä, ainoa planeettakenttä, jolla meillä on hyvät käynnissä olevat mittaukset, muuttuu koko ajan. Uusi tieto on kuitenkin tärkeä, koska nämä pienet muutokset paljastavat piilotettuja yksityiskohtia planeetan sisäisestä "dynamosta", joka tuottaa sen magneettikentän.

20. toukokuuta julkaistussa artikkelissa Nature Astronomy tutkijaryhmä tarkasteli neljän menneen Jupiterin tehtävän (Pioneer 10, joka saavutti Jupiterin vuonna 1973, magneettikentän tiedot; Pioneer 11, joka saavutti Jupiterin vuonna 1974; Voyager 1, joka saavutti Jupiterin vuonna 1979 ja Ulysses, joka saavutti Jupiterin vuonna 1992). [10 Places in the Solar System We’d Most Like to Visit]

He vertailivat näitä tietoja planeetan magneettikentän karttaan, jonka oli tuottanut avaruusalusta Juno, joka johti viimeisimmän ja perusteellisimman jättiläinen planeetan anturin. Vuonna 2016 Juno kierteli hyvin lähellä Jupiteria ja kulki pylväästä napaan ja keräsi yksityiskohtaisia ​​gravitaatio- ja magneettikenttätietoja. Tämä mahdollisti tutkijoiden kehittää perusteellisen mallin planeetan magneettikentästä ja joitakin yksityiskohtaisia ​​teorioita siitä, miten se tuotetaan.

Tämän tutkimuksen taustalla olevat tutkijat osoittivat, että tiedot näistä neljästä vanhemmasta koettimesta, vaikkakin rajoitetumpi (kukin heistä vain käänsi planeetan kerran), eivät olleet aivan sopivia Jupiterin magneettikentän vuoden 2016 mallin kanssa.

"Jos jotain sellaista tapahtuu, kun nämä muutokset tapahtuvat niin valtavina kuin Jupiterin magneettikenttä oli haaste," Harvardin Juno-tutkija ja paperin johtava tekijä Kimee Moore sanoi lausunnossaan. "Neljän vuosikymmenen pituisten lähitulevaisuuksien perustaso on antanut meille tarpeeksi tietoa, jotta voisimme vahvistaa, että Jupiterin magneettikenttä todella muuttuu ajan myötä."

Yksi haaste: Tutkijat olivat kiinnostuneita vain muutoksista Jupiterin sisäiseen magneettikenttään, mutta planeetalla on myös magnetismi, joka tulee sen ylemmästä ilmakehästä. Io: n tulivuoren purkautumiset, Jupiterin kaikkein haihtuvin kuu, tulevat Jovian-magnetosfääriin ja ionosfääriin (Jupiterin ilmakehän ulottuvilla oleviin varautuneiden hiukkasten alueeseen) ja voivat myös muuttaa magneettikenttää. Mutta tutkijat kehittivät menetelmiä, joilla vähennetään nämä vaikutukset tietokokonaisuudestaan, jolloin heillä oli tietoja, jotka perustuvat lähes kokonaan planeetan sisäiseen dynamoon.

Joten kysymys oli, mikä aiheutti muutokset? Mitä tapahtuu Jupiterin dynamossa?

Tutkijat tarkastelivat useita erilaisia ​​magneettikentän muutosten syitä. Heidän tietonsa vastaavat parhaiten ennustuksia mallista, jossa planeetan sisätilat muuttavat magneettikenttää.

Jupiterin eteläisellä pallonpuoliskolla, kuten NASA: n Juno-avaruusalus kuvasi.

(Kuva: © Gerald Eichstädt / Seán Doran / NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS)

"Nämä tuulet ulottuvat planeetan pinnalta yli 1860 kilometrin syvyyteen, jossa planeetan sisustus alkaa vaihtaa kaasusta erittäin johtavaan nestemäiseen metalliin", lausunnossa todetaan.

Todellisuudessa tutkijat eivät näe sitä syvälle Jupiteriin, joten syvyysmittaukset ovat todella parhaita arvioita, ja tutkijat kirjoittivat paperissa useita epävarmuustekijöitä. Silti tiedemiehillä on vankat teoriat selittääkseen, miten tuulet käyttäytyvät.

"Niiden uskotaan leikkaavan magneettikenttiä, venyttämällä niitä ja kantamalla ne ympäri planeettaa", lausunnossa todettiin.

Suurin osa näistä tuulen aiheuttamista muutoksista näyttää keskittyvän Jupiterin Great Blue Spotiin, joka on voimakkaan magneettisen energian alue lähellä Jupiterin päiväntasaajaa. (Tämä ei ole sama kuin Puna-piste.) Sinisen pinnan pohjois- ja eteläosat siirtyvät itään Jupiterille, ja keskimmäinen kolmas siirtyy länteen, mikä aiheuttaa muutoksia planeetan magneettikenttään.

"On uskomatonta, että yksi kapea magneettinen hot spot, Great Blue Spot, voisi olla vastuussa lähes kaikesta Jupiterin maallisesta vaihtelusta, mutta numerot osoittavat sen", Moore sanoi lausunnossaan. "Tämän uuden ymmärryksen avulla magneettikentistä alkaa tulevien tieteellisten lähteiden aikana luoda planeettakartta Jupiterin kartasta [magnetic] vaihtelua. Sillä voi olla myös sovelluksia maapallon magneettikenttää tutkiviin tutkijoihin, jotka sisältävät vielä monia ratkaistavia salaisuuksia. "

Alun perin julkaistu Live Science.

Miksi kirjain "S" näyttää vanhalta käsikirjoitukselta "F"?


Miksi kirjain "S" näyttää vanhalta käsikirjoitukselta "F"?

Se voi näyttää "f": stä, mutta se on itse asiassa "pitkä s" "kongressissa".

Luotto: Shutterstock

Jos sinulla on koskaan ollut ilo katsoa vuosisatoja vanha käsikirjoitus, kuten alkuperäinen käsin kirjoitettu kopio USA: n lakiesityksestä tai John Miltonin eeppisen runon "Paradise Lost" ensimmäinen painos, olet ehkä törmännyt yli tuntematon kirjain: pitkät s.

Nykyaikaisille lukijoille pitkät s: t (kirjoitettu nimellä 'make) saattavat ajatella, että olet kiinni kirjoitusvirheistä tai kirjoitusvirheistä kuten "Congrefs" eikä "Congress" tai "Loft" eikä "Lost". Katsokaa kuitenkin lähemmäs ja huomaat, että toisin kuin f, hahmolla ei ole ristipalkkia tai vain nubia henkilökunnan vasemmalla puolella. Vaikka se voi tuntua enemmän f: stä, kirje on vain toinen pienen kirjaimen muunnelma.

Mistä tulivat pitkät syy ja miksi tämä merkki on suurelta osin kadonnut? Harvardin yliopiston Houghton-kirjaston kuraattori John Overholt kertoi Live Scienceille, että pitkät sävellykset ovat peräisin käsinkirjoituksesta ja myöhemmin hyväksyttiin typografiassa, kun painatus tuli laajalle levinneeksi Euroopassa renessanssin aikana. [Why Do People Hate Comic Sans So Much?]

Pitkät s voidaan jäljittää roomalaisiin aikoihin, jolloin pienet kirjaimet tyypillisesti ottivat pitkänomaisen muodon latinalaisella kursiivisella kirjoituksella. New Yorkin lääketieteen akatemian kirjastonhoitajien mukaan ihmiset käyttivät pitkät s sanat alussa ja keskellä 12. vuosisadalla.

Pitkät s ja tutut lyhyet s edustavat samaa ääntä, ja säännöt pitkien s: n ja lyhyiden s: n käyttämiseksi vaihtelivat ajan ja paikan päällä, Overholt sanoi.

Joitakin englanninkielisiä sääntöjä sisältyi siihen, että pitkän s: n käyttäminen sanan lopussa ("menestys" muuttuu "ſucce": ksi) eikä käytä pitkiä s ennen f ("transfuse" tulee "transfuſe") ja käyttää aina lyhyt s ennen apostrofia.

Overholt sanoi, että vaikka pitkien s: n käyttämiseen on saattanut olla johdonmukaisia ​​standardeja, nämä säännöt olivat myös hieman mielivaltaisia, kuten pääomankorotusta koskevat säännöt.

"Yleisesti sovittu käytäntö on tietyssä ajassa ja paikassa, mikä tarkoittaa vakiomuotoista pääomaa, mutta se on muuttunut huomattavasti ajan kuluessa englannin kielellä, ja tänään esimerkiksi englannin ja saksan kielen säännöt ovat selvästi erilaiset", Overholt sanoi. (Saksankieliset kaikki substantiivit, ei vain asianmukaiset, aktivoidaan, niin että "luonto" muuttuu esimerkiksi "Naturiksi".)

Pitkät alkoivat näkyä vanhentuneina 1800-luvun lopulla, Overholt sanoi, ja se alkoi katoa. Eri lähteet syyttävät eri ihmisiä kuoleman vuoksi.

Ranskassa kustantaja ja tulostin François-Ambroise Didot luopuivat uudesta nykyaikaisemmasta kirjasintalostaan ​​noin 1782: n jälkeen. Pian tämän jälkeen englantilainen kirjakauppias ja kustantaja John Bell jättivät pitkät sävellykset Shakespearen tekstien julkaisuissa ja katsoivat, että se estäisi sekaannuksen kirjaimella f ja pidä tekstiviivat avoimemmin avoimina.

Pitkän s: n loppu oli melko äkillinen englanninkielisessä tulostuksessa, joka tapahtui noin 1800-luvulla, mutta merkki viipyi hieman kauemmin Yhdysvalloissa Käsikirjoitusten ja antiikkikirjojen ulkopuolella saatat kohdata vain pitkät saksalaiset, joissa se asuu puoliksi "Eſzett" tai kaksinkertainen merkki (kirjoitettu nimellä "ß").

Alun perin julkaistu Live Science.

Päivä täyttää yön tässä hämmästyttävässä astronautissa Kuva maasta avaruudesta



Uskottava uusi valokuva Kansainvälinen avaruusasema näyttää mitä se on lentää pitkin linjaa pimeyden ja päivänvalon välillä maapallolla.

Expedition 59 astronautti Christina Koch julkaisi hirveän näkymän Twitteriin 20. toukokuuta jostakin aseman ikkunoista; näkymä sisältää yhden kiertävän kompleksin aurinkopaneeleista. Alla yö antaa vähitellen päivänvaloa, kun pilvien piste on maanpinnan yläpuolella.

"Pari kertaa vuodessa @Avaruusasema kiertorata sattuu kohdentumaan maan päällä / yön varjon rivillä ”, Koch kirjoitti kirjoittamansa valokuvan kanssa. Kaunis aika pilvellä. ”Koch lisäsi hashtag #nofilterin, mikä tarkoittaa, että valokuvaa ei ole esikäsitelty ennen suodattamista.

Related: Maapäivä 2019: Nämä hämmästyttävät NASA-kuvat näyttävät maan yläpuolelta

Koch oli lumottu, entinen NASA: n astronautti Mike FossumVastaus osoitti, että jotkut astronautit suosivat eri näkemyksiä maasta. "Tämä oli minun pienin suosikkiaikani kiertoradalla, koska meidän näkemyksemme suosikkiplaneellani oli pahimmillaan – aina heikkenevät valon kulmat", hän sanoi. "Ei voinut odottaa selkeitä päiviä ja selkeitä yötä kuvien ottamiseen! Mutta nauti matkastasi Shadowlandsin läpi!"

Kochin odotetaan viettää lähes vuoden kiertoradalla, joka antaa hänelle toisen amerikkalaisen astronautin toiseksi pisimmän välilyönnin. Myös tällä viikolla Koch, entinen kansallinen valtameren ja ilmakehän hallintohenkilöstö, lähetti tervehdyksiä NOAA-konferenssille ilmaisemalla hänen rakkautensa tarkastella planeettaa, jonka virasto on omistanut opiskelulle.

"Täältä," Koch sanoi hänen ahvenen kiertoradalla, "meillä on hämmästyttävä näkymä kotimme planeetalle, maapallolle. ISS: n ikkunan ulkopuolella on nöyrä ja inspiroiva kokemus. ."

Koch myös kiitti NOAAn työntekijöitä Global Monitoring Division, joka tutkii kasvihuonekaasuja, hiilen kierrosta, otsonin talteenottoa stratosfäärissä ja pilvien, aerosolien ja pinnan säteilyn muutoksia. Ennen kuin liittyi astronauttiyhteisöön, Koch työskenteli GMD: n perustason seurantakeskuksessa Utqiagvikissa (aiemmin tunnettu nimellä Barrow), Alaskassa ja Amerikan Samoa-observatoriossa, jossa hän toimi aseman johtajana. Koch sanoi viestissään, että hän työskenteli myös "käsi kädessä" GMD: n kanssa, kun hän vietti talven Amundsen-Scott South Pole -asema aikaisemmin uransa aikana.

Seuraa Elizabeth Howellia Twitterissä @howellspace. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja edelleen Facebook.

Tämä merivesi on 20 000 vuotta vanha ja on jäänyt koskemattomaksi viimeisen jääkauden jälkeen


Kaksikymmentätuhatta vuotta sitten elämä maapallolla oli paljon viileämpi. Se oli 100 000-vuotisen jään aikakauden loppupää – jota kutsutaan myös viimeiseksi jäätiköksi – ja massiiviset jääpalat kattoivat paljon Pohjois-Amerikkaa, Pohjois-Eurooppaa ja Aasiaa. (Jos he olisivat olleet noin tuolloin, New Yorkin, Berliinin ja Pekingin kaikki olisivat jääneet jäähän.)

Tiedemiehet ovat tottuneet tutkimaan tätä kylmää loitsua maan historiassa tarkastelemalla korallin fossiileja ja merenpohjan sedimenttejä, mutta nyt merenkulkualan tutkijoiden tiimi on saattanut löytää menneisyyden, joka puhaltaa kaikki muut vedestä: todellinen näyte 20 000-vuotias merivesi, joka puristuu antiikin kivimuodostelmasta Intian valtamereltä.

Tutkijoiden mukaan, jotka kuvasivat löydöksen Geochimica et Cosmochimica Acta -lehden heinäkuun 2019 numerossa julkaistavassa tutkimuksessa, tämä havainto edustaa ensimmäistä suoraa jäännöstä merestä, kun se esiintyi maan viimeisen jääkauden aikana.

Tutkijat löysivät vetisen palkintonsa porattaessaan sedimenttinäytteitä Maldiivien saaristosta Etelä-Aasiassa muodostuvista vedenalaisista kalkkikiven talletuksista. Kun jokainen sydän on vedetty tutkimusalukselle, joukkue viipui kalliota kuin evästeetupin putki ja laittoi palat hydraulipuristimeen, joka puristi jäännöskosteuden huokosista. [Photos: Traces of an Ancient Ice Stream]

Apulaisprofessori Clara Blättler, jossa on meriveden injektiopullo viimeiseen jääkauteen asti - noin 20 000 vuotta sitten.

Apulaisprofessori Clara Blättler, jossa on meriveden injektiopullo viimeiseen jääkauteen asti – noin 20 000 vuotta sitten.

Luotto: Jean Lachat

Kun tutkijat testasivat näiden tuorepuristettujen vesinäytteiden koostumusta aluksellaan, he yllättivät huomatessaan, että vesi oli erittäin suolaista – paljon sileämpi kuin Intian valtameri on tänään. He tekivät enemmän testejä takaisin maahan tarkastellakseen veden muodostavia erityisiä elementtejä ja isotooppeja (elementtien versiot), ja kaikki tulokset näyttivät modernilta valtamereltä.

Itse asiassa kaikki nämä vesinäytteet osoittivat, että he tulivat ajankohdasta, jolloin valtameri oli huomattavasti sileämpi, kylmempi ja kloorattu – täsmälleen kuten uskotaan olleen viimeisen jääkauden aikana, kun jäälevyt imeytyivät merivesiin ja putosivat merenpinnan tasoa satojen metrien alapuolelle nykyisten tasojen alapuolella.

"Kaikista viitteistä näyttää siltä, ​​että meillä on todellinen pala tästä 20 000-vuotiaasta valtamerestä," Chicagon yliopiston geofysikaalisten tieteiden apulaisprofessori Clara Blättler sanoi lausunnossaan.

Jos nämä tulokset todella pitävät vettä, uudet näytteet antavat ensimmäisen suoran tarkastelun siitä, miten valtameri reagoi viimeisen jääkauden geofysikaalisiin heilahteluihin. Tämä ymmärrys voisi johtaa parempiin ilmasto-malleihin, jotka auttavat ymmärtämään omaa muuttuvaa maailmaa, Blättler sanoi, että "minkä tahansa ilmaston rakentaman mallin täytyy pystyä ennustamaan menneisyyttä."

Huomautus: Tämän artikkelin julkaisun aikaan kukaan ei ollut vielä pyytänyt juoda muinaisen merimehun.

Alun perin julkaistu Live Science.

Kuinka nähdä SpaceX: n Starlink-satelliitin "juna" Night Skyissä


SpaceX: n uusi joukko Starlink-viestintäsatelliitteja on jopa kaikkein vangittuja satelliittitarkkailijoita, jotka kärsivät jännityksestä, kun ne liikkuvat taivaalla.

Torstai-iltana (23. toukokuuta) SpaceX käynnisti 60 Starlink-satelliittia osaksi kiertoradaa Falcon 9 -raketissa Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta Floridassa. Satelliitit ovat hyvässä kunnossa ja ovat ensimmäisiä suunnitelluista 12 000 satelliitti-megaconstellationista, jotka tarjoavat Internet-yhteyden maapallon ihmisille.

Satelliitit, jotka kiertävät nyt noin 273 kilometriä maanpinnan yläpuolella, vievät upeita esityksiä maan tarkkailijoille, kun ne liikkuvat yön taivaalla.

Related: SpaceX: n ensimmäinen Starlink Megaconstellation käynnistää valokuvat!

SpaceX Starlink -satelliittien junat näkyvät tässä yöllä taivaalla satelliittiseurantajan Marco Langbroekin Leidenissä, Alankomaissa 24. toukokuuta 2019 otetusta videosta, vain yhden päivän kuluttua siitä, kun SpaceX lanseerasi 60 Starlink-internet-satelliittien kiertoradalle .

Silmään 60 satelliittia esiintyy "liikkuvana junana" kohtalaisen heikot tähdet… yleensä suuruudeltaan +4 – +5, vaikka jotkut tarkkailijat ovat ilmoittaneet, että muutamat junan satelliiteista ovat olleet kirkkaampia. +6: n suuruusluokkaa pidetään yleensä paljaiden silmien näkyvyyden kynnysarvona pimeässä, kirkkaassa taivaassa.

Related: Suuruus: Sky Brightness Scale selitetty

Aluksi satelliittien katsottiin venyvän suorassa linjassa, joka oli suunnilleen 5 – 8 astetta näennäispituudella. Sinun puristettu nyrkki, joka pidetään käsivarren pituudessa, on suunnilleen sama kuin 10 astetta, joten satelliittirata mittaa tällä hetkellä suunnilleen vain vähän nyrkkiä pitkin, kun se liikkuu taivaalla.

Ajan myötä, koska satelliitit kiertävät maapalloa 90 minuutin välein, niiden pitäisi näkyä vähemmän "nippuina" yhdessä, ja ne voivat itse asiassa hieman hämärtyä, koska ne nostetaan hitaasti niiden operatiivisiin kiertoradoihin, jotka ovat 342 mailia (550 km).

Mistä etsiä!

Jos haluat kokeilla Starlink-satelliitteja itsellesi, sinun on kuultava online-satelliittilähetyslaskuria, joka tarjoaa mukautetun katseluaikataulun kotikaupungissasi. Yksi tällainen sivusto on CalSky täällä.

Kirjoita ruutuun, jossa sinua pyydetään etsimään satelliitti nimen tai numeron mukaan, yksinkertaisesti kirjoittamalla Starlink ja napsauttamalla "go!" -Painiketta.

Toinen sivusto, jota voit käyttää, on N2YO.com, joka on jo upottanut sivun yläreunan linkin avullaKatso Starlink-satelliitteja, jotka ylittävät taivaasi!"

Sekä CalSky että N2YO.com poimivat automaattisesti koordinaatit satelliittien havaitsemiseksi.

Snap hämmästyttävä kuva tai video SpaceX: n Starlink-satelliiteista? Kerro meille! Voit lähettää näkymiä ja kommentteja tarinalle tai gallerialle osoitteeseen spacephotos@space.com.

Esimerkiksi pääkaupunkiseudun suurimmille alueille paras aika etsiä sunnuntai-iltana (26. toukokuuta) kulkevaa Starlink-junaa ennustaa molemmat sivustot 10: 09-10: 20. EDT, joka siirtyy lounaaseen koilliseen.

Muuta ennustettua kulkua on maanantaina (27. toukokuuta) klo 4:46 (NW – SE), klo 21.35. (SW to NE) ja lähes ylimääräinen kuljetus tiistaina klo 4:07 EDT.

Ottaen huomioon, että satelliitit ovat yleensä heikkoja, on parasta yrittää sijoittaa itsesi mahdollisimman pimeään paikkaan, kaukana kaikista kirkkaista valoista, jotka muuten saattaisivat haitata näkymääsi. Skannaus taivaalla kiikareilla auttaa varmasti. Paljon riippuu siitä, miten heijastuneen auringonvalon kulma iskee satelliitteihin juuri auringonlaskun tai auringonnousun jälkeen.

Liian paljon hyvää?

Tällä viikolla käynnistetyt 60 satelliittia edustavat vain SpaceX-kampanjan alkua käynnistää jopa 12 000 tällaista avaruusalusta seuraavien vuosien aikana. Vaikka internetyhteisö hyötyy, tähtitieteen yhteisö on jo nostamassa punaisia ​​lippuja mahdollisten häiriöiden vuoksi tähtitieteellisiin havaintoihin.

Huomauttaa John Bortle, huomattu komeetta tarkkailija ja pitkäaikainen ystävällinen tähtitieteilijä: "Sana on, että SpaceX aikoo käynnistää tuhansia tällaisia ​​minisatelliitteja. Epäilemättä, jos ohjelma onnistuu, se kannustaa muita seuraamaan sarjaa, ehkä yrittämällä sitä jopa aikaisemmin. Riippuen kiertoradasta, se voisi täysin pilata astrofotografiaa kuin hämärän jälkeen ja ennen aamunkoittoa, kun satelliitit kulkevat taivaalla asteittain levittäessään kiertoradallaan. "

Jotkut tiedemiehet ovat jo ilmaisseet huolensa valoisien satelliittien lukumäärästä yöllä. Tämä määrä paisuu, kuten yritykset OneWeb, Amazon ja Telesat suunnittelevat megacstellationsia omasta.

Viime vuonna New Zealand Company, Rocket Lab, sai flakin jättää jättiläinen peilattu "disco-pallo" avaruuteen, nimeltään Humanity Star.

Tämä satelliitin ainoa tarkoitus, Rocket Labin toimitusjohtajan Peter Beckin mukaan oli vain muistuttaa skywatchereille, että "ihmiskunta kykenee suuriin ja ystävällisiin asioihin." Mutta muutamia tähtitieteilijöitä ei ärsyttänyt ajatus siitä, että toinen valoisa satelliitti häiritsisi heidän näkymänsä yötaivasta. Humanity Star pysyi vain kiertoradalla muutaman viikon ajan.

Starlink-satelliitit voivat kuitenkin pysyä kiertoradalla enintään viisi vuotta.

Joe Rao toimii kouluttajana ja vieraileva luennoitsijana New Yorkissa Haydenin planetaario. Hän kirjoittaa tähtitieteestä Natural History -lehti, Viljelijöiden almanakki ja muut julkaisut, ja hän on myös kameran meteorologi Verizon FiOS1 -uutiset New Yorkin alemmassa Hudsonin laaksossa. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja edelleen Facebook.

Nämä piilotetut naiset auttoivat keksiä kaaosteoriaa


Hieman yli puoli vuosisataa sitten kaaos alkoi valua kuuluisasta kokeesta. Se ei tullut Petri-astiasta, dekantterilasista tai tähtitieteellisestä observatoriosta, vaan Royal McBee LGP-30: n tyhjiöputkista ja diodeista. Tämä “kirjoituspöytä” -tietokone – se oli pöydän koko – punnitsi noin 800 kiloa ja kuulosti kuin kulkeva potkuritaso. Se oli niin voimakasta, että se sai jopa oman toimistonsa rakennuksen 24 viidennessä kerroksessa, joka on raju rakenne Massachusettsin teknillisen instituutin keskustan lähellä. Tietokoneen ohjeet tulivat salista, Edward Norton Lorenzin meteorologin toimistosta.

Quanta-lehti


tekijän kuva

Noin

Alkuperäinen tarina on uusintapainos, jossa on lupa Quanta Magazine -lehdestä, joka on Simons-säätiön toimituksellisesti itsenäinen julkaisu, jonka tehtävänä on lisätä tietämystä tiedosta kattamalla matematiikan ja fysiikan ja biotieteiden tutkimuskehitys ja -suuntaukset.

Kaaoksen tarina kerrotaan yleensä näin: LGP-30: n avulla Lorenz teki paradigmahäviöitä. Vuonna 1961, kun hän oli ohjelmoinut tietokoneeseen joukon yhtälöitä, jotka simuloivat tulevaa säätä, hän havaitsi, että pienet erot lähtöarvoissa voivat johtaa dramaattisesti erilaisiin tuloksiin. Tämä herkkyys alkuperäisolosuhteille, joka myöhemmin tunnetaan perhosvaikutuksena, teki ennustamisen kauaskantoiselle tyhmälle. Mutta Lorenz havaitsi myös, että nämä arvaamattomat tulokset eivät olleet aivan satunnaisia. Kun heidät visualisoitiin tietyllä tavalla, ne näyttivät hämärtävän muodon, jota kutsuttiin oudoksi vetäjäksi.

Noin kymmenen vuotta myöhemmin kaausteoria alkoi tarttua tieteellisissä piireissä. Tutkijat kohtasivat pian muita arvaamattomia luonnollisia järjestelmiä, jotka näyttivät satunnaisilta, vaikka he eivät olleet: Saturnuksen renkaat, merilevien kukinta, maapallon magneettikenttä, lohen lukumäärä kalastuksessa. Sitten kaaos meni valtavirtaan James Gleickin julkaisemisen myötä Chaos: Uuden tieteen tekeminen Ennen pitkään Jeff Goldblum, joka pelasi kaaos-teoreettista Ian Malcolmia, pysähtyi, tainnutti ja hurmautti matkallaan linjoja luonnon arvaamattomuudesta. Jurassic Park.

Kaikki kertoi, se on siisti kertomus. Lorenz, ”kaaoksen isä”, aloitti tieteellisen vallankumouksen LGP-30: ssa. On aivan kirjaimellisesti oppikirjan tapaus siitä, miten nykyaikaisen tieteen numerotutkimukset luottavat – aloilla, jotka vaihtelevat ilmastotieteestä ekologiaan astrofysiikkaan – voivat paljastaa piilotettuja totuuksia luonnosta.

Mutta itse asiassa Lorenz ei ollut kone, joka toimi koneella. Siellä on toinen tarina, joka on käynyt puuttumatta puoli vuosisataa. Puolitoista vuotta sitten MIT-tutkija sattui yli nimen, jota hän ei ollut koskaan kuullut ennen ja alkoi tutkia. Polku, jonka hän päätyi seuraavaksi, otti hänet MIT-arkistoihin kongressin kirjaston kasojen kautta, ja kolmessa valtiossa ja viidessä vuosikymmenessä löytääkseen tietoa naisista, jotka tänään olisivat olleet listalla kirjoittajina kyseisessä seminaarissa paperi. Ja tämä materiaali on jaettu Quanta, tarjoaa kattavamman ja oikeudenmukaisemman selvityksen kaaoksen syntymisestä.

Kaosin syntymä

Syksyllä 2017 MIT: n Lorenz-keskuksen apulaisjohtaja Geophysicist Daniel Rothman valmistautui tulevaan symposiumiin. Kokouksessa kunnioitettaisiin vuonna 2008 kuollutta Lorenzia, joten Rothman tarkasteli Lorenzin epochal-paperia, joka oli kaaoksen otsikko ”deterministinen epäsäännöllinen virtaus”. Julkaisu julkaistiin vuonna 1963. luokka luokan jälkeen, tiesi sen kuin vanha ystävä. Mutta tällä kertaa hän näki jotain, jota hän ei ollut huomannut. Paperin kuittauksissa Lorenz oli kirjoittanut: ”Erityiset kiitokset Miss Ellen Fetterille monien numeeristen laskelmien käsittelystä.”

”Jeesus… kuka on Ellen Fetter? ”Rothman muistuttaa ajattelua tuolloin. ”Se on yksi tärkeimmistä laskennallisen fysiikan ja laajemmin tietojenkäsittelytieteen paperista”, hän sanoi. Ja silti hän ei voinut löytää mitään tästä naisesta. "Kaikista Lorenzista kirjoitetuista, suurista löytöistä – ei mitään."

Ellen Fetter vuonna 1963, Lorenzin siemenpaperi tuli ulos.

Ellen Gille

Rothman löysi kuitenkin vuonna 1963 häätilmoituksen, kun taas online-hakutoiminnassa Ellen Fetter oli naimisissa fyysikon John Gillen kanssa ja muutti nimensä. Rothmanin kollega muistutti sitten, että Sarah Gille -niminen jatko-opiskelija oli opiskellut MIT: ssä 1990-luvulla samassa osastossa kuin Lorenz ja Rothman. Rothman pääsi häneen, ja kävi ilmi, että Sarah Gille, joka on nykyään Kalifornian yliopiston meritieteilijä, San Diego, oli Ellen ja Johnin tytär. Tällä yhteydellä Rothman pystyi saamaan Ellen Gillen, Fetterin, puhelimessa. Ja silloin hän oppi toisen nimen, sen naisen nimen, joka oli edennyt Fetteriin ohjelmatessaan Lorenzin ensimmäisiä kokouksia kaaoksen kanssa: Margaret Hamilton.

Kun Margaret Hamilton saapui MIT: lle kesällä 1959, ja hän oli juuri laskenut matematiikan tutkinnon Earlham Collegesta, Lorenz oli juuri ostanut ja opettanut itse käyttämään LGP-30: ta. Hamiltonilla ei myöskään ollut koulutusta ohjelmoinnista. Sitten ei myöskään tehnyt ketään muuta. ”Hän rakasti tätä tietokonetta”, Hamilton sanoi. "Ja hän sai minut tuntemaan samalla tavalla."

Hamiltonille nämä olivat muotoiluvuotta. Hän muistuttaa olleensa juhlissa kolmella tai neljällä aamulla, kun se huomaa, että LGP-30: n ei ollut tarkoitus tuottaa tulosta seuraavana aamuna, ja kiirehtii muutaman ystävän kanssa sen käynnistämiseksi. Toinen aika, joka on turhautunut kaikista asioista, jotka oli tehtävä toisen juoksun tekemiseksi virheen vahvistamisen jälkeen, hän suunnitteli tavan ohittaa tietokoneen clunky-virheenkorjausprosessin. Lorenzin iloksi Hamilton ottaisi paperinauhan, joka syöttää koneen, rullaa sen käytävän pituuden ja muokkaa binaarikoodia terävällä kynällä. ”Haluan tuhota reiät niille, ja minä peittaisin Scotch-nauhalla toiset”, hän sanoi. "Hän sai vain potkun."

Edward Lorenz myönsi Fetterin ja Hamiltonin panoksen hänen paperinsa lopussa.

Tietokonehuoneessa oli pöytiä, mutta melun vuoksi Lorenz, hänen sihteerinsä, ohjelmoija ja hänen jatko-opiskelijat jakivat toisen toimiston. Pyrkimyksenä oli käyttää pöytätietokonetta, sitten täydellistä uutuutta, testata kilpailevia sääennusteita koskevia strategioita tavalla, jota et voinut tehdä lyijykynällä ja paperilla.

Ensinnäkin Lorenzin joukkue joutui vastaamaan maapallon ilmakehän tarttumiseen purkissa. Lorenz idealisoi 12 yhtälön ilmakehän, joka kuvasi kaasun liikettä pyörivässä, kerrostetussa nesteessä. Sitten joukkue koodasi ne.

Joskus simulaation sisällä oleva "sää" toistuisi vain kuin kello. Mutta Lorenz löysi mielenkiintoisemman ja realistisemman joukon ratkaisuja, jotka tuottivat sään, joka ei ollut säännöllinen. Joukkue perusti tietokoneen tulostamaan hitaasti kaavion siitä, miten yksi tai kaksi muuttujaa – eli korkeimman läntisen tuulen leveysaste – muuttui ajan myötä. He kokoontuivat katsomaan tätä kuvitteellista säätä, jopa sijoittamalla vähän vetoja siitä, mitä ohjelma tekisi seuraavaksi.

Ja sitten eräänä päivänä se teki jotain todella outoa. Tällä kertaa he olivat asettaneet tulostimen olemaan tekemättä kuvaajan, vaan yksinkertaisesti tulostamaan aikaleimat ja muutaman muuttujan arvot joka kerta. Kuten Lorenz myöhemmin muistutti, he olivat toistaneet aikaisemman sää simulaation, mitä he pitivät samoina lähtöarvoina, lukemalla aikaisemmat numerot edellisestä tulosteesta. Mutta ne eivät olleet oikeastaan ​​samat numerot. Tietokone seurasi numeroita kuuden desimaalin tarkkuudella, mutta tulostin säästää tilaa sivulla oli pyörittänyt ne vain kolmen ensimmäisen desimaalin tarkkuudella.

Toisen juoksun jälkeen Lorenz meni kahvia. Uudet numerot, jotka LGP-30: sta syntyivät, kun hän oli mennyt, katsoivat ensin kuin edellisen juoksun numerot. Tämä uusi juoksu oli alkanut hyvin samankaltaisessa paikassa. Mutta virheet kasvoivat eksponentiaalisesti. Noin kahden kuukauden kuvitteellisen sään jälkeen nämä kaksi juoksua eivät nähneet mitään samankaltaisia. Tämä järjestelmä oli edelleen deterministinen, eikä satunnaista mahdollisuutta tunkeutunut yhden minuutin ja seuraavan välillä. Sitä vastoin sen hiusten laukaisuherkkyys alkutilanteille teki siitä arvaamattoman.

Tämä tarkoitti sitä, että kaoottisissa järjestelmissä pienimmät vaihtelut vahvistuvat. Sääennusteet epäonnistuvat, kun ne saavuttavat jonkin ajankohdan tulevaisuudessa, koska emme voi koskaan mitata ilmakehän alkutilaa riittävän tarkasti. Tai, kuten Lorenz myöhemmin esitteli ajatuksen, jopa lokki, joka siipi sen siivet, voi lopulta tehdä suurta eroa säähän. (Vuonna 1972 lokki upotettiin, kun konferenssin järjestäjä, joka ei voinut tarkistaa, mitä Lorenz halusi kutsua tulevaan puhumaan, kirjoitti oman nimensä, joka muutti metaforan perhoon.)

5W Infographics / Quanta -lehti

Monet tileistä, mukaan lukien Gleickin kirja, löytävät tämän perhosvaikutuksen löytämisen vuonna 1961, kun paperi seurasi vuonna 1963. Marraskuussa 1960 Lorenz kuvaili sitä Q & A-istunnon aikana keskustelun jälkeen, jonka hän antoi konferenssissa numeerisesta säästä ennustaminen Tokiossa. Keskustelun jälkeen yleisön jäseneltä tuli kysymys: ”Muutitko alkuperäistä tilannetta vain hieman ja katso, kuinka paljon eri tulokset olivat?”

”Itse asiassa kokeimme, että kerran samalla yhtälöllä nähdään, mitä voisi tapahtua,” Lorenz sanoi. Sitten hän alkoi selittää odottamattomia tuloksia, joita hän ei julkaisi vielä kolme vuotta. ”Hän vain antaa kaiken pois”, Rothman sanoi nyt. Mutta kukaan ei tuolloin rekisteröinyt sitä tarpeeksi hakkaamaan häntä.

Kesällä 1961 Hamilton siirtyi toiseen projektiin, mutta ei ennen hänen vaihtamisensa harjoittelua. Kaksi vuotta sen jälkeen, kun Hamilton aloitti kampuksen, Ellen Fetter näytti MIT: ssä aivan samalla tavalla: äskettäin valmistunut Holyoke-tutkinto matematiikassa, joka etsii kaikenlaista matematiikkaan liittyvää työtä Bostonin alueella. oppia. Hän haastatteli naista, joka juoksi LGP-30: n ydintekniikan osastolla, joka suositteli häntä Hamiltonille, joka palkkasi hänet.

Kun Fetter saapui rakennukseen 24, Lorenz antoi hänelle käsikirjan ja joukon ohjelmointiongelmia käytännössä, ja ennen pitkää hän oli nopeutunut. ”Hän kantoi paljon päänsä,” hän sanoi. ”Hän saapuisi ehkä yhteen keltaiseen paperiarkiin, lailliseen paperikappaleeseen, vetää sen ulos ja sano:” Kokeile tätä. ”

Hanke oli edennyt samanaikaisesti. 12 yhtälöä tuottivat hämärää säätä, mutta jopa niin, että sää tuntui suosivan kapeita mahdollisuuksia kaikkien mahdollisten valtioiden joukossa, muodostaen salaperäisen klusterin, jonka Lorenz halusi visualisoida. Kun tämä on vaikeaa, hän kavensi keskittymistään entisestään. Barry Saltzmanin nimisestä kollegasta hän lainasi vain kolme yhtälöä, jotka kuvaisivat entistä yksinkertaisempaa ei-jaksollista järjestelmää, alhaalta lämmitettyä vesipulloa ja jäähdyttäen ylhäältä.

Tässäkin LGP-30 kiersi tiensä kaaokseen. Lorenz tunnisti järjestelmän kolme ominaisuutta, jotka vastaavat suunnilleen sitä, kuinka nopea konvektio tapahtui ideaalisoidussa dekantterilasissa, miten lämpötila vaihteli puolelta toiselle ja miten lämpötila vaihteli ylhäältä alas. Tietokone seurasi näitä ominaisuuksia hetkessä.

Ominaisuudet voitaisiin myös esittää avaruudessa. Lorenz ja Fetter esittivät tämän kohdan liikettä. He havaitsivat, että ajan myötä piste voisi jäljittää perhosmuotoisen fraktaalirakenteen, jota kutsutaan nyt Lorenzin veturiksi. Pisteen reitti – järjestelmä – ei koskaan palaisi omaa polkua. Ja kuten aikaisemmin, kaksi järjestelmää, jotka perustuvat kahteen erilaiseen alkupisteeseen, olisivat pian täysin eri kappaleilla. Mutta aivan yhtä syvällisesti, minne tahansa, mihin aloitit järjestelmän, se olisi edelleen houkutteleva ja alkaa tehdä kaoottisia kierroksia sen ympärille.

Houkutin ja järjestelmän herkkyys alkutilanteille tunnustettaisiin lopulta kaaosteorian perustaksi. Molemmat julkaistiin maamerkin 1963 paperissa. Mutta jonkin aikaa vain meteorologit huomasivat tuloksen. Samaan aikaan Fetter meni naimisiin John Gillen kanssa ja muutti hänen kanssaan Floridan osavaltion yliopistoon ja sitten Coloradoon. He pysyivät yhteydessä Lorenziin ja näkivät hänet sosiaalisissa tapahtumissa. Mutta hän ei tiennyt, kuinka kuuluisa hänestä oli tullut.

Silti ajatus pienistä eroista, jotka johtavat dramaattisesti erilaisiin tuloksiin, pysyivät mielensä takana. Hän muisti lokin ja pyyhkäisi siivet. ”Minulla on aina ollut tämä kuva, jonka mukaan väylän poistuminen yhdestä tai toisesta voisi muuttaa kentän kulkua”, hän sanoi.

Lentotarkastukset

Poistuessaan Lorenzin ryhmästä Hamilton aloitti eri polun, joka saavutti kilpailijatason tai jopa ylittää ensimmäisen koodauksen mentorinsa. MIT: n Instrumentation Laboratoriossa, joka aloitti vuonna 1965, hän johti Apollo-projektin lentokoneen ohjelmistoryhmää.

Hänen koodinsa nousi ylös, kun panokset olivat elämä ja kuolema – vaikka väärin käännetyt kytkimet laukaisivat hälytykset, jotka keskeyttivät astronautin näytöt oikealle, kun Apollo 11 lähestyi kuun pintaa. Mission Controlin oli tehtävä nopea valinta: maa tai keskeytettävä. Mutta luottamalla ohjelmiston kykyyn tunnistaa virheet, priorisoida tärkeät tehtävät ja toipua, astronautit jatkuivat.

Hamilton, joka mainitsi termiä "ohjelmistotekniikka", johti myöhemmin johtajaa, joka kirjoitti ohjelmiston Skylabille, joka on ensimmäinen Yhdysvaltain avaruusasema. Hän perusti oman yrityksensä Cambridgessa vuonna 1976, ja viime vuosina hänen perintöä on vietetty uudestaan ​​ja uudestaan. Hän voitti NASAn poikkeuksellisen avaruuslain -palkinnon vuonna 2003 ja sai presidentin vapauden mitali vuonna 2016. Vuonna 2017 hän hankki epäilemättä kaikkien suurimman kunnian: Margaret Hamilton Lego minifiguurin.

Margaret Hamilton ja tuntematon mies vuonna 1962 SAGE-tietokoneen edessä MIT: n Lincoln-laboratoriossa.

Margaret Hamiltonin suostumuksella

Fetter puolestaan ​​jatkoi Floridan osavaltion ohjelmistoa, kun hän lähti Lorenzin ryhmästä MIT: lle. Muutaman vuoden kuluttua hän jätti työnsä kasvattaa lapsiaan. 1970-luvulla hän otti tietojenkäsittelytieteen kursseja Coloradon yliopistossa leikkimään ajatusta palata ohjelmointiin, mutta hän lopulta otti verotuksen valmistelutyön. 1980-luvulla ohjelmien demografia oli muuttunut. ”Sen jälkeen, kun pari työhaastattelua oli eräänlainen, sanoin unohtaa sen”, hän sanoi. "He menivät nuorten, teknisten kaverien kanssa."

Chaos palasi elämänsä uudelleen tyttärensä Sarahin kautta. Ya-opiskelijana 1980-luvulla Sarah Gille istui luokassa tieteellisestä ohjelmoinnista. Tapaus, jota he opiskelivat? Lorenzin löydöt LGP-30: sta. Myöhemmin Sarah opiskeli fyysistä Oceanografiaa MIT: n jatko-opiskelijana ja liittyi samaan yleiseen osastoon kuin Lorenz ja Rothman, jotka olivat saapuneet muutama vuosi aiemmin. ”Yksi toimistokavereistani yleiskokeessa, MIT: n tutkimustutkimus, kysyttiin: Miten selität kaaoselämän äidillesi?” Hän sanoi. ”Olin kuin, olen, iloinen, etten saanut tätä kysymystä.”

Laskennan muuttuva arvo

Nykyään kaaosteoria on osa tieteellistä ohjelmistoa. Vain viime kuussa julkaistussa tutkimuksessa tutkijat totesivat, että meteorologit eivät pysty tuottamaan hyödyllisiä ennusteita, jotka ulottuvat yli 15 päivän ajan. (Lorenz oli ehdottanut vastaavaa kahden viikon enimmäismäärää sääennusteisiin 1960-luvun puolivälissä.)

Mutta monet kaaoksen syntymän uudelleenkirjoitukset kertovat vähän siitä, miten Hamilton ja Ellen Gille kirjoittivat erityiset ohjelmat, jotka paljastivat kaaoksen allekirjoitukset. "Tämä on aivan liian yleinen tarina tieteen ja teknologian historiasta", kirjoitti Jennifer Light, MIT: n tiede-, teknologia- ja yhteiskuntaohjelman johtaja, sähköpostitse osoitteeseen Quanta. Jossain määrin voimme kertoa tämän laiminlyönnin tarinankerrontajien taipumukselle keskittyä yksinäisiin neroihin. Mutta se johtuu myös jännitteistä, joita ei ole vielä ratkaistu tänään.

Ensinnäkin kooderit ovat yleensä nähneet panoksensa tieteeseen minimoituna alusta alkaen. "Se nähtiin roteena", sanoi Illinoisin teknologiainstituutin historioitsija Mar Hicks. ”Se seikka, että se liittyi koneisiin, antoi sille vähemmän asemaa kuin enemmän.” Mutta sen lisäksi monet tämän aikakauden ohjelmoijat olivat naisia.

Hamiltonin ja MIT: n ydintekniikan osastoon koodatun naisen lisäksi Ellen Gille muistuttaa naista LGP-30: sta, joka tekee meteorologiaa Lorenzin ryhmän vieressä. Toinen nainen seurasi Gillea Lorenzin ohjelmoinnissa. Yhdysvaltojen työvoimatilastojen analyysi osoittaa, että vuonna 1960 naisilla oli 27 prosenttia laskennasta ja matematiikkaan liittyvistä työpaikoista.

Prosenttiosuus on juuttunut siellä puolen vuosisadan ajan. 1980-luvun puolivälissä naisten osuus, jotka suorittivat kandidaatin tutkinnon ohjelmoinnissa, alkoivat jopa laskea. Asiantuntijat ovat väittäneet, miksi. Eräänä ajatuksena on, että varhaiset henkilökohtaiset tietokoneet myytiin ensisijaisesti pojille ja miehille. Sitten kun lapset menivät yliopistoon, perehdyttävä luokka otti tarkat tiedot käynnissä olevista tietokoneista, jotka vieraantivat nuoria naisia, jotka eivät kasvaneet kotona koneella. Nykyään naisten ohjelmoijat kuvaavat itsekestävää sykliä, jossa valkoiset ja aasialaiset miesjohtajat palkkaavat ihmisiä, jotka näyttävät kaikista muista ohjelmoijista. Myös suora häirintä on edelleen ongelma.

Hamilton ja Gille puhuvat kuitenkin edelleen Lorenzin nöyryydestä ja mentorointihenkeä hohtavista ehdoista. Ennen kuin myöhemmät kronikoijat jättivät heidät pois, Lorenz kiitti heitä kirjallisuudessa samalla tavalla kuin hän kiitti Saltzmania, joka tarjosi yhtälöjä Lorenzin löytämässä houkutinta. Tämä oli tuolloin yleistä. Gille muistuttaa, että kaikessa tieteellisessä ohjelmointityössään vain yksi henkilö otti hänet mukaan rinnakkais kirjoittajaksi sen jälkeen, kun hän oli tehnyt laskennallisen työn paperille; hän sanoi olevansa "tainnutettu", koska se oli epätavallista.

Sittemmin luoton myöntämisstandardi on siirtynyt. "Jos menit ylös ja alas tämän rakennuksen kerroksissa ja kerroit tarinani kollegoilleni, jokainen heistä sanoisi, että jos tämä olisi meneillään tänään … he olisivat yhdessä kirjailija!" Rothman sanoi. ”Automaattisesti he olisivat mukana tekijänä.”

Tieteellisessä laskennassa on tietysti tullut vieläkin välttämätöntä. Viimeisimmille läpimurtoille, kuten mustan reiän ensimmäiselle kuvalle, kovaa osaa ei kuvailtu, mitkä yhtälöt kuvailivat järjestelmää, vaan miten voit hyödyntää tietokoneita ymmärtämään tietoja.

Nykyään monet ohjelmoijat jättävät tieteen ei siksi, että heidän roolinsa ei ole arvostettu, mutta koska koodaus kompensoidaan paremmin teollisuudessa, sanoi Harvardin yliopiston tähtitieteilijä Alyssa Goodman ja tietotekniikan asiantuntija. ”1960-luvulla ei ollut sellaista asiaa kuin tietotieteilijä, ei ollut sellaista asiaa kuin Netflix tai Google tai kuka tahansa, joka aioi imeä näissä ihmisissä ja todella arvostaa heitä,” hän sanoi.

Kuitenkin akateemisten järjestelmien kooderitieteilijöille, jotka mittaavat menestystä paperilainoilla, asiat eivät ole muuttuneet kovinkaan paljon. ”Jos olet ohjelmistokehittäjä, joka ei koskaan voi kirjoittaa paperia, saatat olla välttämätöntä”, Goodman sanoi. "Mutta sinä et lasketa tätä."

Alkuperäinen tarina on uusintapainos, jossa on lupa Quanta Magazine -lehdestä, joka on Simons-säätiön toimituksellisesti itsenäinen julkaisu, jonka tehtävänä on lisätä tietämystä tiedosta kattamalla matematiikan ja fysiikan ja biotieteiden tutkimuskehitys ja -suuntaukset.


Lisää suuria WIRED-tarinoita

Intia Readies Chandrayaan-2 Moon Mission heinäkuussa Launch



Intia nousee heinäkuun alkuun Chandrayaan-2, robotti kuun kiertoradalla / lander / rover -yhdistelmällä, jonka on tarkoitus koskettaa alaspäin ennalta määrätyssä paikassa, joka on lähellä kuun eteläpylvästä.

Intian avaruusalan tutkimusjärjestön (ISRO) avaruusyksikön lausunnon mukaan maan kuutio lentää Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) MkIII -vahvistimen huipulle heinäkuun 9-16 ikkunan aikana. Syyskuu 6, 2019.

Chandrayaan-2 on edellisen version kehittynyt versio Chandrayaan-1 -operaatio kuuhun, joka käynnistyi onnistuneesti 22. lokakuuta 2008 Satish Dhawanin avaruuskeskuksesta.

Related: Moon Master: Helppo tietokilpailu

Kolme moduulia

Intian toinen kuun tehtävä, Chandrayaan-2, koostuu kolmesta moduulista: orbiterista, Vikram-landerista (entinen ISRO-puheenjohtaja Vikram Sarabhai) ja Pragyan-roverista.

Kiertäjä ja laskuri liitetään mekaanisesti ja pinotaan yhteen integroiduksi moduuliksi ja sijoitetaan sisäpuolelle GSLV MK-III laukaisulaite. Pragyan-rover on sijoitettu landeriin.

Kun GSLV MK-III on käynnistänyt maapallon kiertoradalle, integroitu moduuli saavuttaa kuun kiertoradan kiertoradalla. Myöhemmin lander erottuu kiertoradasta ja pehmeästä maasta ennalta määrätyssä paikassa, joka on lähellä kuun eteläpylvästä.

hyötykuormat

Kun Pragyan rover on asennettu, se suorittaa tieteellisiä kokeita kuun pinnalla. Instrumentit on asennettu myös laskuriin ja kiertoradalle tieteellisten tehtävien suorittamiseksi.

Intiassa on 13 intialaista hyötykuormaa (kahdeksan kiertoradalla, kolme maa-aluksella ja kaksi roveria) sekä yksi passiivinen kokeilu NASA: lta, Lunar Landersin laser-heijastin Array (LRA).

Tämä LRA on sama muoto kuin Israelin laivalla Beresheet lander se kaatui kuuhun viime kuussa.

NASAn heijastin on peilattu laite, joka heijastaa lasersäteilyn signaaleja, joiden avulla voidaan tarkasti määritellä, missä maa on. LRA voi myös auttaa tutkijoita laskemaan tarkasti kuun etäisyyden maasta.

Leonard David kirjoitti kirjan "Moon Rush: The New Space Race, "joka julkaistiin tässä kuussa National Geographic. Space.comin pitkäaikainen kirjailija, David on raportoinut avaruusalasta yli viisi vuosikymmentä. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook.

Marsilla on valtava määrä vesijäätä (se voisi olla pitkään kadonneita polaarijäämiä)


Tutkijat ajattelevat, että he ovat törmänneet uuteen välimuistiin veden jää Marsissa – eikä vain jäätä vaan kerrostunut sekoitus jäätä ja hiekkaa, joka edustaa pitkään kadonneiden polaarijäämien viimeisiä jälkiä.

Se on uuden tutkimuksen pohjalta, joka perustuu NASAn Mars Reconnaissance Orbiterin keräämiin tietoihin. merkitsi 60 000. matkan Marsissa. Avaruusaluksella on tutka-instrumentti, joka pystyy näkemään noin 1,5 kilometriä (2,5 kilometriä) planeetan pinnan alapuolella – ja että tiedemiehet näkevät paljon ja paljon jäätä.

"Emme odottaneet tältä paljon vettä jäätä", johtava kirjailija Stefano Nerozzi, geologian tohtoriopiskelija Texasin geofysiikan instituutissa, sanoi lausunnossaan julkaisi American Geophysical Unionin, joka julkaisi uuden tutkimuksen. "Se tekee siitä todennäköisesti kolmanneksi suurimman vesisäiliön Marsissa polaaristen jääpeitteiden jälkeen."

Related: Marsin eteläreuna voi piilottaa suuren maanalaisen järven

Se on paljon vesi. Ja alueen vesijäämien määrän tukena on toinen päällekkäisen tutkijaryhmän tekemä tutkimus. Tutkimuksessa käytettiin NASA: n keräämiä tietoja Marsin gravitaatiotiedoista useista sen tehtävistä Red Planetiin. Mutta tällä tekniikalla myös alue nousee täynnä vesijäätä – riittää, että jos sulatat sen alas ja levität sen tasaisesti ympäri planeettaa, se tuhoisi Marsin noin 1,5 metriä.

Vieläkin mielenkiintoisempaa, se ei ole puhdasta jäätä – tutka-instrumentti otti alueelle useita eri jääpintoja mallissa, joka viittaa jään ja hiekan vaihteleviin nauhoihin.

Jos tämä havainto pysyy, nämä kerrokset saattavat edustaa jääpeitteet että koristellut Marsin pylväät satoja miljoonia vuosia sitten. Jos näin onkin, kerrokset voisivat olla todiste siitä, miten Marsin ilmasto on lämmennyt ja jäähtynyt eonien päälle vastauksena pieniin muutoksiin planeetan kiertoradalla ja kallistumisella.

Mars Reconnaissance Orbiterin kuva näyttää kevyitä vesijään kerroksia, jotka on sekoitettu tummempien hiekkakerrosten kanssa, ja kaikki ripotellaan kirkkaan valkoisilla pakkasilla.

(Kuva: © NASA / JPL / Arizonan yliopisto)

Uusi tutkimus auttaa myös tiedemiehiä kartoittamaan, missä Marsissa on vesivaroja – ja se on elintärkeää saada tietoa elämästä, koska jos on olemassa elämää tai sen jälkiä, ne ovat todennäköisimmin lähellä vettä.

"On tärkeää ymmärtää, kuinka paljon vettä oli saatavilla maailmanlaajuisesti verrattuna siihen, mitä napojen sisällä on jäänyt kiinni, jos Marsissa on nestemäistä vettä", Nerozzi sanoi. "Sinulla voi olla kaikki oikeat olosuhteet elämälle, mutta jos suurin osa vedestä on lukittu pylväisiin, niin on vaikea saada riittävästi nestemäistä vettä lähellä päiväntasaajaa."

Taso, joka kertoi kerrokset, ei ole ainoa tutka-instrumentti Mars Reconnaissance Orbiter. Toinen aluksella oleva laite on katsonut myös Red Planetin pinnan alapuolella, ja heinäkuussa joukko tutkijoita julkaisi havaintoja, jotka viittaavat siihen, että hyvin suolaisen veden järvi Marsin etelä-napa on haudattu alle 1,6 kilometriä jäätä.

Tutkimus viittaavat kerrostuneisiin talletuksiin ja tutkimus tukemalla arvioitua jäämäärää on kuvattu kahdessa tänään (22. toukokuuta) julkaistussa lehdessä Geophysical Research Letters.

Lähetä Meghan Bartels osoitteessa mbartels@space.com tai seuraa häntä @meghanbartels. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja edelleen Facebook.

NASAn suuri suunnitelma Lunar Gatewaylle on pieni


NASA: n kuun kiertävä avaruusasema on vähärasvainen ja keskimäärin varsinkin alussa.

Gateway-nimellä tunnettu syvä-avaruuspostilaatikko on NASAn keskeinen osa Artemis-ohjelmaEsimerkiksi kuuntelijat, sekä miehitetyt että purkaamattomat, lähtevät yhdyskäytävästä, ja astronautit ryhmittyvät sinne, kun ne ovat pintapuolisia, NASAn virkamiehet ovat sanoneet.

(Nämä kävijät saapuvat portti NASA: n Orion-miehistön kapseliin, joka avaa viraston Space Launch System megarocketin tai SLS: n. Sekä Orion että SLS ovat edelleen kehitteillä; duo on tarkoitus lentää ensimmäistä kertaa kesäkuussa 2020 "Artemis 1" -nimisen testattamattoman tehtävän perusteella.)

Related: Voiko NASA todella sijoittaa astronautit kuuhun vuonna 2024?

Avaruusjärjestö oli kohdentanut 2028 ensimmäistä Apollon jälkeistä miehistöä varten. Mutta maaliskuussa varapresidentti Mike Pence ilmoitti äskettäin aggressiivisesta aikataulusta, joka painoi kuun ammuttamaan neljä vuotta.

Varmistaaksesi, että Gateway on valmis menemään vuonna 2024, NASA lähtee ensin vähennettynä, paljain luut versio koostuu yksinomaan a Virta- ja työntöelementti (PPE), joka on tarkoitus käynnistää vuonna 2022, ja miniatyyri "käyttömoduuli". Tämä ensimmäinen Gatewayn inkarnaatio pystyy tukemaan kahden hengen tehtäviä kuun pinnalle, NASAn virkamiehet ovat sanoneet.

Taiteilija kuvaa NASA: n suunnitellun kuun yhdyskäytävän voimaa ja propulsiota kuun ympärillä. Moduuli tarjoaa tehon, propulsio- ja tietoliikenneyhteyden tuen Gateway-kuun etupisteelle.

(Kuva: © NASA)

Virasto tulee kuitenkin kasvattamaan Gatewayn Artemikselle "Phase 2", jonka tavoitteena on luoda pitkäaikainen ja kestävä ihmisen läsnäolo maan lähimpään naapuriin ja sen ympärille. ("Vaihe 1" huipentuu 2024 laskeutumiseen.) Vaihe 2: n menestys auttaa NASAa ja sen kansainvälisiä kumppaneita valmistautumaan perimmäiseen inhimilliseen avaruuteen – Marsiin.

"Pienempi yhdyskäytävä on oikeastaan ​​vain suuntautumassa kuun pintaan, joten sillä on minimaalinen elämää tukeva kyky, sillä on minimaaliset telakointisatamat", Bill Gerstenmaier, NASA: n ihmisoikeustutkimus- ja operatiivisen operaation osaston päällikkö Washingtonissa DC: ssä sanoi torstaina (23. toukokuuta) toimittajien kanssa.

"Tarvitsemme hieman enemmän tilaa, hieman enemmän äänenvoimakkuutta", hän lisäsi. "Joten haluamme luultavasti lisää ylimääräisiä telakointisatamia muihin asioihin, joten meillä voi olla potentiaalisesti useita kuuntelijoita."

Lisäksi satamat olisivat käteviä, jos vaiheen 2 yhdyskäytävä toimii avaruusalusten tankkausasemana, mikä on mahdollisuus, Gerstenmaier sanoi. Lisätila, sekä ministeriön sisä- että ulkotiloissa, mahdollistaisi myös enemmän tutkimusta, hän lisäsi.

Isompi yhdyskäytävä tarjoaisi mukavamman henkilökunnan majoituksen. Suurempi asema antaisi NASAn kansainvälisille kumppaneille enemmän mahdollisuuksia osallistua, Gerstenmaier sanoi. Tämä jälkimmäinen huomio on tärkeä virastolle, joka on jo kauan korostanut, että vaikea ja kallis pyrkimys asettaa saappaat Marsiin on yhteistoiminta.

Ja se tarina värittää kaiken Artemiksen ja yhdyskäytävän. Esimerkiksi jopa valmiissa muodossaan kiertävä etuvartio on ratkaisevasti runty verrattuna 100 miljardiin dollariin, joka tällä hetkellä kiertää maata, joka sisältää enemmän asuintilaa kuin kuuden makuuhuoneen talo.

"Selvä: emme rakenna kansainvälistä avaruusasemaa kuun ympärillä", NASAn pääkäyttäjä Jim Bridenstine sanoi torstaina Floridan teknillisen instituutin webcast-lähetyksen aikana.

"Tämä ei ole meidän päämme tässä. Me kuin kansakunta eivät halua jäädä alas, kun kaikki voimamme menevät kuuhun", hän lisäsi. "Tavoitteenamme on viime kädessä siirtyä Marsiin eikä jäädä kuun pinnalle."

Mike Wallin kirja ulkomaalaisen elämän etsimisestä, "Out There"(Grand Central Publishing, 2018; Karl Tate), on nyt. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook.