Появилась новая большая пачка коротких заметок (white papers), содержащих краткие описания проектов по изучению экзопланет из космоса. Выделю данную работу. Авторы мотивируют создание и запус специального аппарата для высокоточного измерения вариации лучевых скоростей звезд. Это должно позволить эффективно обнаруживать планеты земной массы в зонах обитаемости у звезд типа Солнца. Также измерению лучевых скоростей посвящена заметка arxiv:1803.04003. Тут речь идет о дальнейшем изучении транзитных планет, которые обнаружит TESS.
Также отмечу работу arxiv:1803.03732, где речь идет о специализированной астрометрической миссии с метровым телескопом. Цель также состоит в обнаружении планет земного типа у FGR звезд.
Еще несколько статей посвящены поискам жизни и изучению условий для ее существования: arxiv:1803.04010, arxiv:1803.03751.
Описана довольно любопытная попытка НАСА провести массовую программу по привлечению частных компаний, любителей астрономии и т.д. и т.п. к задаче поиска и изучения околоземных астероидов.
В ближайшем будущем канадская установка CHIME может стать самым главным инструментом по исследованию быстрых радиовсплесков. Это система из четырех цилиндрических стационарных радиотелескопов (каждый размеров 20 на 100 метров), работающая на частотах 400-800 МГц. В статье приведены технические детали грядущего поиска радиовсплесков. Оценки показывают, что система будет видеть от пары всплесков в день до пары всплесков в час! Секрет в большом поле зрения (более 200 квадратных градусов). Научные наблюдения планируется начать в конце этого года.
А вот как надо наблюдать. Коротенькое (конференционное) описание важной и интересной наблюдательной программы, уже осуществляющейся.
Идея состоит в быстрой координации наблюдений на многих инструментах в разных диапазонах спектра. Например, это важно для изучения быстрых радиовсплесков. Пока со всплесками авторам не повезло, но система работает - остается ждать.
THESEUS - проект европейского спутника для изучения (в первую очередь) гамма-всплесков (а также и других транзиентов, видимых в жестком диапазоне). Идея в том, что на этом аппарате М-класса (medium) кроме детектора гамма-лучей и мягкого рентгеновского излучения там планируется поставить относительно крупный (до метра) ИК-телескоп. Это позволит быстро регистрировать сопутствующее излучение от очень далеких всплесков. Спутник пока не одобрен до конца (ждем решения ESA в ближайшие недели), и в ближайшие 10 лет никуда не полетит (обсуждаемое время старта 2029-2030 гг.). Тем не менее, задачи перед ним ставятся важные и интересные, и в Архиве появились десятки публикаций докладов, представленных на специальной встрече по спутнику THESEUS.
Лет через 5 должен заработать LSST - крупнейших телескоп для обзорных наблюдений. Кроме глубокого космоса он будет изучать и близкие объекты. В частности, ожидается получение массы интересных результатов по Солнечной системе (миллионы астероидов, десятки тысяч объектов пояса Койпера, десятки межзвездных тел, а если есть девятая планета - то и она не укроется!). В статье дается очень краткий обзор на эту тему.
Детальное описание удивительного проекта по картированию экзопланет, используя Солнце в качестве гравлинзы.
Правда, спутник надо будет доставить на расстояние под 600 а.е. от Солнца. Далее, попиксельно (перемещаясь в фокальной плоскости гравлинзы) аппарат будет строить изображение (что, мягко говоря, непросто). И такую штуку можно сделать только для одной планеты.
В общем, звучит фантастически. Но научно-фантастически.
Коротенький обзор по обзорам для поиска транзиентов (в первую очередь - сверхновых). Заканчивает работу PTF - Palomar Transient Factory. Начинает работать ZTF - Zwicky Transient Factory. Грядет LSST.
Авторы обсуждают концепцию космического интерферометра, работающего в диапазоне 5-20 микрон. Он должен позволить эффективно изучать атмосферы экзопланет. Это особенно актуально в смысле поиска следов биомаркеров в спектрах. Речь идет об инструментах типа Darwin или TPF-I, работы над которыми остановились лет 10 назад из-за недостатка финансирования. С тех пор были предложены некоторые новые идеи, а также нчали отрабатываться технологии совместного полета, когда относительное положение аппаратов контролируется с высокой точностью.
См. также arxiv:1801.04152, где речь идет о "новейшей истории" наземной оптической интерферометрии (в том числе и ближнем ИК, доступном с Земли).
Дается краткий обзор по перспективам поиска жизни с помощью телескопов следующего поколения. По сути, просто перечислены некоторые пункты с упором на байесовские методы.
См. также еще ряд статей, написанных по поводу поисков жизни в ближайшие годы. Это все т.н. white papers: arxiv:1801.06935, arxiv:1801.07333, arxiv:1801.07810, arxiv:1801.08970, arxiv:1801.07811.
Успешно идет создание новой гравитационно-волновой установки. Уже писалось об успешных тестах весной 2016 г. Здесь обо всем этом рассказывается в больших деталях. Правда, чем же там занимаются последние полтора года остается для меня непонятным.
В следующем году начнутся активные наблюдения на приборе ESPRESSO на VLT. Он приходит на смену известнейшему HARPS (установлен на 3.6-метровом телескопе), который внес огромный вклад в поиски экзопланет методом лучевых скоростей. Задача нового инструмента - получать стабильные результаты для скоростей в сантиметры в секунду. Т.е., он должен позволить обнаруживать двойников Земли: планеты с массой порядка земной в зонах обитаемости у звезд, подобных Солнцу.
Кроме экзопланетныз задач, у прибора есть и другие научные цели, связанные с изучением звезд и даже космологические исследования. В статье описаны и научные задачи, и конструкция прибора (включая разные режимы работы).
Все знают уже про малое тело, которое, видимо, попало в Солнечную систему извне (т.е., было выброшено из своей экзопланетной системы). Не все знают, что теперь его называют Oumuamua (Оумуамуа). Но всем интересно узнать, из чего он состоит и тп. А для этого надо отправлять к нему космический аппарат. Но это непросто, т.е. тело движется по гиперболической орбите - т.е. очень быстро!
В статье авторы обсуждают, как это в принципе можно сделать. Скорее всего, в этот раз шанс упустят. Но надо быть готовыми к следующему. Тем более что LSST, скорее всего, сможет открывать их относительно часто. Но можно и сейчас постараться, просто миссия будет очень длительной или дорогой. Так что, скорее, продолжат анализ в надежде на будущие открытия.
Автор обсуждает, как можно будет проверять альтернативные теории гравитации, когда, например. станет возможно определение расстояния до Марса (Фобоса) с помощью лазера (как сейчас делается для Луны). Кроме того, рассматривается несколько будущих экспериментов с помощью спутников.
Интересно, что автор довольно понятно объясняет соотвествующую теорию, т.е., а почему собственно разные модели дают разные предсказания. Будет доступно вдумчивому студенту второго курса.
Чистого текста тут всего 4 странички. Речь идет о работах на японском подземном криогенном детекторе гравитационных волн KAGRA. Это 3-километровых интерферометр (т.е., по размерам, как VIRGO), но под землей, да еще и с охлаждением до 20К. Он будет чувствительнее aLIGO и adVIRGO. По изначальным планам запуск планировался на 2019 г. Как полагается, от исходного графика отстают, но совсем на чуть-чуть.
Еще весной 2016 г. были проведены испытания упрощенного 3-километрового интерферометра при комнатной температуре. Весной 2018 г. должны начаться тесты при криогенных условиях. Пока все хорошо, и создатели установки надеются, что научные данные KAGRA начнет получать в самом начале 20х гг.
Компактный, но довольно полный обзор современных экспериментов (включая будущие апгрейды и развитие) по непосредственной регистрации частиц темного вещества. Разумеется, пока есть только верхние пределы. Не пределы все глубже уходят вниз, приближаясь к практически непобедимому фону.
Сеть Черенковских Телескопов (CTA - Cerenkov Telescope Array) - новый крупный проект в наземной гамма-астрономии. У него много важных и интересных задач. Одной из них является поисск анигилляционного сигнала от темного вещества. В статье обсуждаются возможные цели для наблюдений (например, карликовые галактики в Местной группе) и ожмдаемая чувствительность детекторов CTA.
О самом проекте CTA можно почитать в свежем е-принте arxiv:1709.01381.
Большой подробный обзор про нейтрино от сверхновых. В основном речь идет о физических процессах в сверхновых, приводящих к нейтринному излучению или модификации потока нейтрино. Соответственно, рассматриваются предсказания разных особенностей сигналов, позволяющих проверять наличие тех или иных эффектов. Кроме того, рассказано о методах регистрации и некоторых проектах, которые будут работать в обозримом будущем.
Детекторы, работающие в дальнем ИК (30-1000 микрон), могут стоять и на Земле, и на баллонах, и на самолетах, и на спутниках. Спутники могут быть большими и дорогими, а могут - совсем мелкими и дешевыми (для спутников). И всем нужны новые технологии. И такие технологии есть! О них о написан обзор.
Во введении кратко перечислены основные научные задачи для этого диапазона спектра, а потом авторы переходят собственно к инструментам, детекторам и технологиям. Во второй половине обзора начинаются всякие технические детали (эти разделы предназначены, в общем-то, специалистам). Тем не менее, обзор не кажется очень трудным чтением для широкого круга астрономов. А 13 последних страниц вообще занимает большой список литературы.
Кратко, но понятно описаны новые возможности радиотелескопа в Вестерборке, на котором установили новую аппаратуру. Теперь у телескопа большое поле зрения, что позволит ему эффективно обнаруживать радиотранзиенты. В первую очередь, речь идет о быстрых радиовсплесках. Темп их регистрации должен быть чуть выше, чем всплеск за неделю чистого наблюдательного времени.
В статье речь идет именно о (потенциально обитаемых) землеподобных планетах вокруг звезд типа Солнца (FGK), т.е. никаких красных карликов и тп. Планеты вроде Проксимы Центавра b и системы Траппист-1 можно будет изучать и крупными наземными инструментами (особенно, если планеты транзитные, как у Трапписта). А вот настоящие двойники Земли можно эффективно характеризовать только из космоса. Причем, инструменты для этого нужны покруче JWST. Поэтому для этого нужны и новые технологии, которых пока нет.
Первым важным шагом станет WFIRST - следующий (после JWST) крупный космический телескоп. На этом инструменте будет коронограф, позволяющий изучать экзопланеты. Там будет опробовано несколько важных технологий. Но WFIRST относительно невелик (как Хаббл), а для достижения цели необходимы гораздо более крупные инструменты.
Существует несколько проектов больших телескопов (HabEx, LUVOIR, OST), у которых затмевающие элементы будут летать на большом расстоянии от самого детекторы. Также рассматриваются и более привычные (но очень продвинутые) коронографы. Возможно, к следующему десятилетнему обзору (decadal survey), который будет определять развитие американской астрофизики на 20-е - 30-е гг., попробуют хотя бы частично определиться с подобными проектами. Хотя мне кажется, что это будет сделано только еще через 20 лет (Decadal Survey 2030), т.к. нужен будет опыт WFIRST и побольше времени, чтобы наработать технологии и набраться опыта, а также определиться с параметрами и конкретными целями (т.е., должны хорошенько поработать и PLATO, и SPICA, и JWST, и 30-40метровые наземные телескопы). Пока предыдущие разработки (проекты TPF, Darwin) остались на бумаге: слишком сложно и дорого.
В случае внешнего диска, убирающего свет звезды, телескоп может и не быть очень крупным (1-2-3 метра), но сам экран долэен быть больишм (десятки метров). Он должен находиться на расстоянии десятки тысяч (!) километров от телескопа. И при этом нужно выдерживать очень точную соосность и тп. (возможно, при создании LISA будут наработаны какие-то из нужных технологий).
В качестве телескопов рассматриваются и 4-метровые монолитные зеркала, и 15-метровые составные-раскладные. Стоимость проекта (с учетом разработки и эксплуатации) явно составить миллиарды долларов. Возможно, понадобятся прототипы. Так изучается возможность запуска экрана, который будет работатьв паре с WFIRST (решение о таком проекте как раз может быть принято на основе следующего Decadal survey 2020)
До середины века NASA считает вопрос "Одни ли мы во вселенной" одним из ключевых и надеется с ним разобраться в этот срок. В смысле надежного обнаружения жизни земного типа на двойнике Земли это выглядит реалистичным.
В обзоре много всяких полезных картинок, таблиц и тп. Рекомендуется всем, кто хочет быть в теме.
А вот этот обзор будет уже понятен, полезен и интересен гораздо более широкому кругу. В нем рассмотрена история, основные результаты и перспективы рентгеновской астрономии. Упор сделан на инструменты, наблюдающие в жестком рентгеновском и мягком гамма диапазонах.
Рассказ начинается с самого начала. Описаны не только спутниковые, но и эксперименты на стратостатах. Для каждого проекта дано краткое описание. В некоторых случаях ключевые результаты не только перечислены, но и приведены соотвествующие иллюстрации. В инженерно-технические детали авторы не вдаются (иначе места не хватит). Полезна сводная таблица всех проектов, упомянутых в обзоре.
Среди планет Солнечной системы Уран и Нептун остаются наименнее исследованными. Это досадно, т.к. они являются протипами ледяных гигантов- самых распространеннх планет в Галактике (а может - и во вселенной). Авторы детально расписывают, зачем (с научной точки зрения) нужно отправлять специальную крупную миссию к этим телам. Ключевым элементом должен стать зонд, сбрасываемый в атмосферу одной из этих планет. Надежда состоит в том, что такая цель может стать основной для следующей флагманской миссии НАСА (т.е., статья является артподготовкой перед подачей проекта такой миссии).
Большой материал, посвященный задачам и перспективам экзопланетных исследований. Авторы пытаются выделить ключевые вопросы (и описать соответствующий контекст), на которые смогут хотя бы частично ответит благодаря работе таких проектов ближайшего будущего как JWST, WFIRST, PLATO, крупные наземные телескопы (GMT, E-ELT, TMT) и некоторые другие, а также уже работающие системы, например ALMA. Рассмотрены вопросы, не связанные с жизнью, биомаркерами и тп. Речь идет о физических свойства планет и их систем, хотя атмосферы и свойства поверхности (например, наличие воды) обсуждаются.
Авторы обсуждают концепции трех спутников для астрометрического поиска экзопланет. Все это недорогие аппараты (хотя речь, разумеется, все равно идет о сотнях миллионах евро). И все это только проекты, т.е. ни один из аппаратов не одобрен ESA. Видимо потому, что ожидаемое количество открытий невелико (десятки планетных систем), и нет явных надежд открыть таким способом что-то очень интересное, или как-то качественно продвинуться в понимании экзопланет. Тем не менее, читать описание проектов и их задачи весьма интересно.
STARE (самый дешевый из описанных вариантов - всего пятидюймовый телескоп) предназначен для поиска двойников Земли у какой-нибудь близкой звезды (авторы обсуждают Альфа Центавра). NEAT (его стоимость уже около полумиллиарда евро) предназначен для наблюдения пары сотен ближайших звезд классов F,G, K. Сложность состоит в том, что это не один спутник, а система из двух (фокусное расстояние 40 метров). Theia - модификация NEAT, где все собрано на одной платформе. У этого спутника есть и другие научные задачи (изучение локального темногов ещества), а для экзопланетных поисков предлагается осмотреть 50 звезд. Соединение двух интересных научных задач и новых технологий делает Theia довольно привлекательным проектом.
Очень хороший материал. Это общий обзор по материалам большой встречи. И это именно цельный текст, а не много-много маленьких кусочков. Гораздо полезнее обычных proceedings. Рассказано более-менее все о темном веществе в контексте текущих исследований и планов: и теория, и данные, и методы, и планы. Вместе с любым обычным обзором по теме поможет сразу войти в курс дела.
Большой обзор, посвященный разбору того, что LSST даст космологии.
Даст много. В основном, конечно, это связано со свойствами крупномасштабной структуры. Но это, как бы, метод. А вот в смысле результатов открывается широкое поле: от параметров нейтрино (массы) до свойств темной энергии, от сверхновых до параметров скоплений галактик.
Обзор для специалистов. С другой стороны, возможно, кое-кому будет проще укладывать в голове разные части космологии (а в обзоре затронуто очень много разных тем) именно в приложении к наблюдениям. Так что всячески рекомендуется студентам и аспирантам.
Описан проект нового детектора в линейке Камиоканде. Задачи все те же: нейтрино, распад протона и тп. Если работы начнутся в 2018, то работать должно начать в 2026.
Кстати, строится и SNO+ - об этом читайте здесь: arxiv:1705.00662.
Описана текущая активность в рамках SDSS. Это проекты Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment 2 (APOGEE-2), Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA), extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS). Они идут сейчас и в основном продолжатся до 2020 г. По ходу будут релизы данных, один из которых уже имел место летом 2016 г.
Идея проекта JEM-EUSO состоит в том, что на орбиту выводится детектор, фиксирующий ультрафиолетовое излучение широких атмосферных ливней, возникающих про прохождении частицы космических лучей сверхвысоких энергий. Благодаря огромной площади обзора прибор должен и набрать высокую статистику в уже изучаемом диапазоне энергий, и попробовать увидеть что-то на еще более высоких энергиях, где частицы редки.
О проекте говорят вот уже лет 20, но пока ничего не полетело. В начале хотели отдельный спутник. Потом согласились на модуль на МКС. В короткой заметке рассказано о задачах прибора, его основных параметрах и прототипах, которые работают на Земле и на воздушных шарах. В 2017 г. будет еще пара прототипов: один опять на шаре, и второй - на МКС. Запуск основного аппарата на МКС намечен на 2020 г. И наверняка слегка отложится, как обычно.
Авторы продолжают моделировать, с какой эффективностью LSST (который должен заработать в 2020, и его основная программа рассчитана на 10 лет) будет открывать экзопланеты. Ответ: короткопериодические планеты будут открываться, как из пушки. Сверхземли (и более крупные планеты) с периодами менее недели будут обнаруживаться в огромном количестве.
Дано подробное описание проекта космической гравитационно-волновой антенны LISA. Описаны технические характеристики, научные задачи, система связи и тп.
Третий аппарат программы New Frontiers (первые два - New Horizons и Juno) летит к своей цели. В августе следующего года аппарат присутпит к изучению околоземного астероида Бенну. Затем последуют 3 года исследований, после чего аппарат должен будет доставить на Землю собранные образцы. Возвращение намечено на 2023 год.
В 2017 г. начнутся научные наблюдения на новом китайском радиотелескопе FAST. В статье содержится краткое описание инструмента, этапов его создания и научных задач. Кстати, судя по фото, милая деревенька была на месте телескопа.
Дается детальный обзор современного состояния дел в ESO и его планов на будущее. Очень интересно!
Описаны телескопы VLT и их оборудование, а также планы по развитию и использованию. Также рассказано о более мелких инструментах ESO. Подробно описан проект 39-метровго ELT. Отдельно рассказано про ALMA - пожалуй, главном инструменте обсерватории в наши дни. Представлено, как ESO будет участовать в CTA - Сети черенковских телескопов. Наконец, расписана структура ESO и всякие мероприятия по популяризации, в частности - Supernova Planetarium and Visitor Centre, - который должен полностью войти в строй через два года.
CORE - это проект среднеразмерной миссии (medium class), поданный на рассмотрение ESA. Задача аппарата - изучение микроволнового фона, т.е. - реликтового излучения. Высокая чувствительность нового инструмента должна позволить проверить многие предсказания инфляционной модели.
Сейчас существует несколько проектов космических гравитационно-волновых детекторов. Реалистичный проект, пожалуй, только LISA/eLISA. Но есть несколько других, в том числе в Китае. Большие масштабы установок необходимы для регистрации волн низкой частоты. Источниками, в первую очередь, являются сверхмассивные черные дыры.
В обзоре обсуждаются параметры разных проектов, их проектная чувствительность, научные задачи. Читать интересно.
Сеть черенковских телескопов (CTA) - это будущая установка для регистрации космических лучей и гамма-излучения ТэВного диапазона. Ожидается, что в следующем году начнется монтаж первых инструментов, а в 2018 г. что-то уже начнет работать. Там будет стоять несколько разных типов телескопов. В статье речь идет об одном из них.
Кратко рассказывается о созданной камере и работе прототипа. Тесты весьма успешны, поэтому можно надеяться на начало работы CTA в срок.
Забавный проект. Где-то между летом 2017 и летом 2018 ожидается транзит в системе бета Живописца. Это позволит лучше изучить объект. На самом деле, в транзите нельзя быть уверенным. Никто не даст крупный инструмент, чтобы непрерывно мониторить одну звезду. А звезда-то яркая! Важно лишь очень точно измерять блеск. Поэтому авторы разработали специальный проект.
Это наноспутник с 3.5-сантиметровым телескопом. Установлен он будет на аппарате с архитектурой Cubesat. Запуск намечен на начало 2017. В статье описаны некоторые возникающие технические проблемы, т.к. нужна очень высокая точность фотометрии. Будет интересно всем, кто близок к теме (или малых спутников, или наблюдений экзопланет, или фотометрии из космоса).
Считается, что нейтрино высоких энергий могут пролить свет на некоторые важные защадки астрофизики и даже физики. Поэтому строятся разные установки для их регистрации. Все слышали про IceCube, а также проект большого детектора в средиземноморье и на Байкале. Но есть и совсем другой подход к регистрации. Радиодетектирование.
Принцип регистрации основан на эффекте Аскаряна, предсказанном в 1962 г. Электромагнитный каскад в диэлектрической среде приводит к появлению электромагнитного излучения. Эффект наблюдали в 2001 в эксперименте на ускорителе. Нейтрино, попадая, например, в лед, вызывают такой каскад. И все это можно обнаружить, улавливая возникающие радиоволны.
Сейчас работает несколько установок по радиопоиску нейтрино. Пока ничего не обнаружено. Но работы идут. Все это и является темой обзора.
Большой обзор по детектированию космических лучей высоких энергий радио методами. Обзор содержит очень хорошее введение. Сама методика выглядит довольно перспективной, и в ближайшее время от этого подхода можно ожидать интересных результатов.
Описан проект детектора темного вещества на жидком ксеноне. Создание такой установки будет большим шагом вперед. Поэтому авторы надеются, что это важный этап на пути к тому, чтобы наконец-то зарегистрировать эти неуловимые частицы.
В физике гамма-всплесков остается еще много вопросов. С другой стороны, наблюдение очень далеких всплесков важно для космологии и изучения первых поколений звезд. Новое поколение инструментов может позволить продвинуться в этом направлении. В первую очередь, авторы описывают перспективы спутника SVOM, но рассматриваются и другие инструменты. В том числе не только непосредственно работающие в гамма-диапазоне, поскольку для разностороннего изучения необходима идентификация на более длинных волнах, определение красного смещения, наблюдения послесвечений и прочее. Все это есть в обзоре.
Описан проект миссии к Энцеладу. Разработка велась в рамках летней школы ЛАборатории реактивного движения. Так что это не официальная заявка, но степень проработанности вызывает уважение. Да и просто интересно читать, поскольку проект выглядит вполне реалистичным, и наверняка станет основой для заявки в ближайшем будущем. Безусловно, самое позднее в районе 2030 г. надо лететь на Энцелад. Это выглядит важнее и более многообещающе, чем большинство исследований в Солнечной системе.
Один из лучших обзоров по теме, которые я видел. Очень четко, внятно, кратко описаны основные эксперименты и проекты.
Обсерватория Оже - крупнейшая в мире установка по изучению космических лучей. На ней уже получено несколько важнейших результатов по лучам самых высоких энергий. Но, чтобы получать новые результаты, надо расти и развиваться. Поэтмоу запланирован апгрейд оборудования. Именно об этом и идет речь в большом отчете.
Апгрейд не дорогой - менее 16 миллионов долларов. Он уже идет (отчет, надо заметить, написан несколько месяцев назад, и только сейчас размещен в Архиве). За 16-18 гг. апгрейд будет завершен. И далее обсерватория будет работать минимум до 2024 года.
Гравитационные линзы - и правда работают, как линзы. Некоторые далекие объекты или детали в них мы можем рассмотреть только благодаря линзированию. А можно ли сделать "телескоп" с использование гравлинз? В принципе - да. Самая близкая подходящая линза - Солнце.
Как и у всякой линзы, у гравитационной есть фокус. Для Солнца он находится на расстоянии около 550 а.е. (для лучей, идущих прямо над поверхность Солнца, и дальше - если лучи проходят дальше от края солнечного диска). И периодически обсуждаются проекты отправки спутника в эту точку. Сейчас такие разговоры возникли с новой силой. И соответствующая заявка будет направлена.
Перспективы впечатляют. Формально можно будет рассмотреть поверхность экзопланеты. Но, как вы понимаете, есть и сложности. Их много, и статья в основном о них.
Разумеется, такой "телескоп" не перенаведешь. Т.е., прилетев в какую-то точку, спутник сможет наблюдать один объект.
Затем, важно, что изображение, построенное гравлинзой будет большим (десятки километров, если мы говорим об экзопланетах у близких звезд). Т.е., аппарат будет видет не всю карту экзопланеты, а ее маленький кусочек. Причем, поскольку планета вращается вокруг своей звезды, у аппарата не будет много времени, чтобы, перемещаясь по фокальной плоскости, построить много изображений. Время будет исчисляться десятками секунд. Однако, все-таки перемещениями аппарата можно частично решить эту проблему, но требования к спутнику существенно возрастут.
Вдобавок, надо будет блокировать свет Солнца (ведь аппарат будет направлен прямо на него) и звезды, вокруг которой вращается экзопланета. Это (особенно второе) - нетривиальная задача.
Кратко описаны несколько прошедших, идущих и планируемых экспериментов по поиску следов стерильных нейтрино в процессах распадов частиц.
Хороший обзор, где описаны оснвоные планируемые проекты в области гамма-астрономии: и наземные, и космические. По таблицам и графикам удобно сранивать возможности разных инструментов.
Охвачен интервал примерно до 2030 года. Дальше планировать уже тяжело. Описывается 8 космических и 5 наземных проектов.
Небольшой обзор по быстрым радиовсплескам. Авторы описывают ожидаемый темп регистрации событий в ближайшее время и полагают, что в течение пяти лет статистика возрастет настолько, что разгадка станет почти неизбежной.
Большой обзор, посвященный ближайшему будущему гравитационно-волновой астрономии. Но обзор - для специалистов. См. также arxiv:1602.05021.
В статье описывается проект DES (Dark Energy Survey). Основная задача этого уже работающего проекта - изучение свойств темной энергии. Но попутно будет получено много других результатов. Именно им и посвящена статья.
Поскольку проект уже получает данные, то авторы представляют некоторые из некосмологических результатов. Они простираются от открытия новых транснептуновых объектов до обнаружения сверхновых с аномально высокой светимостью. Так что да - не единой темной энергией жив DES.
Представлено краткое описание двух новых проектов в пустыне Atacama, предназначенные для исследовния микроволнового фона. Оба вскоре будут осуществлены и дадут новые данные по поляризации реликта. Проект Simons Array (построенный на средства мецената - Джеймса Саймонса) особенно перспективен в этом смысле.
В терагерцовом диапазоне люди налюдают, но или запуская приборы на шарах, или с самолета, т.к. мешает вода в атмосфере. Но "вверх" не запустишь большой телескоп. Поэтому ищут места на Земле, где все-таки можно наблюдать в этом диапазоне (пусть и не все время).
Авторы обсуждают 12-метровый телескоп в Гренландии. Это был прототип для ALMA, который затем адаптировали для наблюдений в условиях Гренландии. В статье обсуждаются и научные задачи, и тхнические аспекты. НАучные задачи в основном сводятся к наблюдению линий, исследованию излучения пыли и тп.
Авторы детально анализируют, как разные варианты дизайна проекта скажутся на научных результатах. Дело в том, что хотя проект одобрен, но пока неясно, как точно он будет выглядеть, т.к. хочется и денег съэкономить, и науку не потерять.
Основные выводы таковы (желающие могут прочесть только заключение - там все хорошо суммировано). Во-первых, хуже всего отказываться от "третьей руки". Напомню, что будет летать три аппарата на расстояниях в деястки миллионов километров друг от друга. Между ними будут бегать лазерные лучи. В идеале это шесть лучей между каждой парой аппаратов. Но можно оставить лучи только в виде "буквы Г" (точнее, это скошенная буква, вроде логотипа Лексуса). Так вот, это сильнее всего скажется на научном выходе. Можно немного уменьшить расстояние между аппаратами, но не убирать одно из плеч.
Во-вторых, надо больше вкладываться в моделирование формы импульса. Без хороших данных, основанных на детальных расчетах, искать сигналы будет очень сложно.
Запускается новая наблюдательная программа. Задача состоит в мониторинге Луны. Будут регистрироваться события, связанные со столкновением метеорных тел с Луной. Чувствительность позволит наблюдать падения объектов с массой начиная от нескольких грамм. Создатели проекта полагают, что за 2 года наблюдений будет получена очень хорошая статистика по околоземным объектам (NEO). Наблюдения будут вестись в максимально автоматическом режиме. Поэтому пока все начинается с разработки механики, электроники и софта. Сам телескоп имеет диаметр 1.2 метра и стоит в северной Греции. Сейчас идет (и планируется) несколько аналогичных программ. Но в них используются более мелкие (30-50 см) инструменты.
Конечно, JWST в первую очередь разрабатывался для задач по исследованию дальнего космоса. Но, как и Хаббловский телескоп, он сможет внести вклад и в изучение объектов Солнечной системы. О планах по такому использоваанию будущего космического телескопа можно прочесть в статье. Также в Архиве появляются работы с более детальным описание грядущих исследований отдельных объектов с помощью JWST. Например, Марса.
Пока радиоастрономия страдает от высокой стоимости ALMA и SKA и продает время для поиска человечков, народ обсуждает инструмент следующего поколения. Кроме новых технологий, для вырывания тайн у природы планируется увеличить и масштаб инструмента.
Планируется, что это буде массив телескопов (как ALMA или SKA), работающий в диапазоне 0.3-3 см. Детальнее познакомится с проектом и его задачами можно в серии заметов в Архиве или на странице проекта.
Подробный рассказ об индийском проекте интерферометра. Туда будет перевезен один из интерферометров проекта LIGO. Основные работы должны закончиться в 2019 году. Начнутся тесты. А с 2022 г. установка должна выйти на ту же чувствительность, что другие детекторы.
Установка детектора вдалеке от США и Европы очень важна из-за особенностей детектирования гравволн. Изначально планировался перенос в Австралию, но потом пришлось переориентироваться на Индию.
На базе эксперимента SNO в Канаде будет реализован новый проект. Он в основном будет связан с поиском двойного безнейтринного бета-распада. Кроме того, в будущем к списку задач добавятся изучение осцилляций реакторных нейтрино, наблюдения геонейтрино, низкоэнергичных солнечных нейтрино, а также "ожидание" вспышки сверхновой.
JUNO - Jiangmen Underground Neutrino Observatory. Это большая новая подземная лаборатория в Китае, где будет установлен нейтринный детектор. Задача - изучение реакторных нейтрино (в 53 километрах находятся крупные станции) с целью решения задачи иерархии масс.
Установка начнет работу в 2020 г.
Небольшой обзор по большим обзорам неба. Перечислены и описаны основные проекты последнего времени и ближайшего будущего. В частности, обсуждается вопрос с открытостью доступа к этой информации.
Небольшой обзор по регистрации космических лучей с помощью радиоволн. В этой статье бегло описана физика дела и некоторые результаты и планы.
Вторая статья - arxiv:1507.07769 - посвящена уже различным проектам, работающим в этой области. Возможно, в ближайшем будущем радиодетектирование станет важным дополнительным инструментом в изучении космических лучей. Если инфраструктура уже есть, то это довольно дешево дополнить систему наземных детекторов космических лучей еще и радиодетекторами. С другой стороны, системы радиотелескопов типа LOFAR не совсем идеальны для изучения космических лучей, хотя тоже могут давать важные результаты в этой области.
Хороший обзор, включающий в себя более-менее все. Несмотря на сотню формул, написано все понятно. Описаны кандидаты и разные методы поиска, включая БАК.
Это книга. Основная суть - описание нового проекта JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory). Установку уже начали сооружать. Работа начнется в 2020. Это будет многоцелевая нейтринная обсерватория.
Важно, что книга содержит не только описание детектора и его целей и задач, но это и хорошее введение в физику нейтрино.
Авторы рассматривают, с какого расстояния нейтринный детектор KamLAND может увидеть нейтрино, излучаемые массивными звездами на стадиях, предшествующих взрыву сверхновой. Получается, что в зависимости от массы звезды детектор может поймать нейтринный сигнал предсверхновой на расстоянии в несколько сот световых лет за несколько часов или даже суток до регистрации самого взрыва.
Кратко описан новый китайский рентгеновский спутник, который должен быть запущен примерно в 2020 году. Это рентгеновский монитор с полем зрения 60 на 60 градусов. Приемная аппаратура сделана по принципу "глаза омара" (или лобстера - кому как больше нравится). Кроме такого широкопольного монитора есть и второй режим наблюдений с полем градус на градус. Прибор будет очень чувствительным. Другой вопрос - насколько эффективной будет работа с данными.
См. также arxiv:1506.07736, где дается summary конференции по мониторингу транзиентных источников в рентгене.
Очень коротко описан проект следующего большого рентгеновского телескопа NASA - X-ray Surveyor.
В нем будет заложено много новых интересных технологий, часть из которых пока только в разработке. Ожидается, что аппарат будет гораздо чувствительнее Чандры, но получить лучшее угловое разрешение не удасться.
По сути, это книга, в которой детально описаны научные задачи одного из трех больших телескопов следующего поколения - Тридцати метрового телескопа (TMT) на Гавайах. Заодно, это список важных нерешенных проблем, ответы на которые надеются найти в ближайшие лет 20 с помощью новых телескопов.
Популярный обзор, посвященный будущим исследованиям экзопланет. В основном речь идет о спутниках CHEOPS, TESS, PLATO. В начале дается обзор текущего состояния дел. А после обсуждения программ трех спутников обсуждаются другие планы и идеи.
Саммари конференции по нейтрино. Рассмотрены самые основные нерешенные проблемы и перспективы поисков ответов в ближайшие годы.
EChO - спутник для исследования экзопланет следующего поколения. Предполагаемая дата запуска - 2024 г. задача спутника не открыть много планет, а помочь детально изучить уже известные. Земноподобные планеты в зонах обитаемости будут ему не под силу, но вот горячие сверхземли и более крупные планеты можно будет изучать уже в деталях. Основными целями будут все-таки "юпитеры" вокруг звезд классов F6-G8, но кроме этого будут и более мелкие звезды и планеты (до М3 у звезд, и до сверхземель у планет).
В большой статье подробно описываются именно научные задачи проекта. Показано, что мы уже знаем, и что надеемся узнать за 10 лет до запуска спутника, как спутник будет использовать новые данные от других проектов (и наземых, и космических; отдельно обсуждается совместная работа с JWST и E-ELT). Поскольку одной из важнейших задач спутника является получение спектров, т.е. изучение атмосфер, то большой раздел посвящен нашим современным заниям о газовых оболочках экзопланет (особенно горячих).
В Архиве продолжают появляться главы большого сборника, посвященного научным планам SKA. Эта статья является введением к серии работ по космологическим задачам проекта.
Стоит сказать, что именно космология является основной тематикой SKA. Вторая очередь должна будет дать обзор миллиарда галактик (первая - ста миллионов), что позволит вывести обзоры крупномасштабной структуры на новый уровень.
Стоит обратить внимание на работу arxiv:1501.03851, где речь идет об исследованиях самых больших (в том числе и больше горизонта) масштабов. Тут уже первая очередь SKA даст много нового (особенно вместе с Euclid и LSST, которые будут работать в то же время). А также arxiv:1501.03822. В этой статье обсуждаются перспективы непосредственной регистрации расширения вселенной (дрейфа красного смещения) на SKA. Оценки говорят, что вторая очередь сможет за 12 лет обнаружить дрифт. А за 50 лет работы мы получим данные по темпу расширения вплоть до z=1 с точность несколько процентов.
Коротенький обзор по проекту Эвклид. Спутник должен полететь в 2020 г. и проработать 6 лет, за которые сделает обзор почти половины неба. Это будет очень важный для космологии проект. После Эвклида мы будем лучше понимать динамику Вселенной.
В следующем году должна быть запущена очередная крупная рентгеновская обсерватория. Это японский спутник Astro-H. Его "изюминка" - возможность с высокой точностью наблюдать спектральные линии в рентгене.
В Архиве появилась куча статей, посвященных планам наблюдений различных групп астрофизических источников. А в данной статье дается общий обзор аппарата. Начать же чтение можно с короткого введения: arxiv:1412.2351.
Большая работа, посвященная планам поиска внеземного разума с помощью будущей системы радиотелескопов SKA. Эта установка (даже еще не в окончательной сборке) сможет зафиксировать земной радар на расстоянии 10 пк менее чем за 15 минут.
В статье подробно обсуждается на каких частотах, как и какие источники будут наблюдаться. Основная цель - обследовать максимум интресных звезд до расстояния 60 пк за несколько лет работы.
А вообще, в Архиве за несколько дней появилась масса интересных работ, посвященных научным задачам SKA.
Аппетит приходит во время еды! IceCube - детектор с объемом порядка кубического километра. Но нейтрино мало. Поэтому хочется большего. В десять раз. Вот об этом и статья.
Разумеется, развивать существующие методики не очень сложно и дорого. Так что, видимо, IceCube будет расти.
Довольно подробное описание параметров LIGO после окончания апгрейда. Именно в такой конфигурации установка должна обнаружить гравитационные волны от слияния компактных объектов. По чуть-чуть описаны все узлы и системы.
Установка начнет работать в 2015. Потихоньку и в процессе работы чувствительность будет возрастать, пока не выйдет на предельную в 2019 году. Тогда она будет регистрировать события и с 200 Мпк.
Короткий понятный апдейт статусов основных детекторов: Advanced LIGO, Advanced VIRGO, GEO600, KAGRA. Про последний обычно забывают, а он заработает лишь чуть-чуть позже LIGO и VIRGO.
См. также arxiv:1411.6588, где подробно рассказано про GEO600.
Темное вещество изучают давно и разными способами. В данной статье дается понятный обзор того, как его ищут с помощью лабораторных установок, в которых не используются благородные газы.
Описана установка CUORE для поиска двойного безнейтринного бета-распада. Инструмент установлен в Гран Сассо и начнет работу в 2015 году. Вся система охлаждается до низких температур. При этом установка не маленькая. В итоге и получается самый холодный кубометр.
Довольно большая статья, в которой аворы описывают и осмысляют различные проекты Citizen Science - "народной науки". Наиболее интересно, пожалуй, рассуждение о будущем этой области деятельности.
См. также статью arxiv:1409.4296, где речь идет о проекте Galaxy zoo.
Хороший понятный и не маленький обзор по пульсарному таймингу с целью обнаружения гравволн низкой частоты. Такие волны должны излучаться в первую очередь парами сверхмассивных черных дыр.
В статье все понятно изложено (правда, в теорию автор не лезет). Хотя, то что не ссылается на Сажина - свинство.
Автор надеется, что к концу десятилетия они что увидят, или поставят такие жесткие пределы, что это уже само по себе будет иметь большой значение для астрофизики.
Короткий обзор, посвященный тому, как технологии, разработанные для лабораторных экспериментов по регистрации частиц, используются в космических экспериментах. Лучший дейтвующий пример - AMS на борту МКС. Также обсуждается несколько экспериментов, кторые начнут работать в космосе в ближайшие годы.
2-метровый ливерпульский телескоп-робот на Канарах - довольно успешный и востребованный проект. Поэтому его создатели хотят расти, развиваться, расширяться. В статье описан новый проект. Это будет уже 4-метровый роботизированный телескоп нового поколения. Он будет предназначен, в первую очередь для поиска транзиентных источников и работы вместе с такими установками как SKA, CTA, другими обзорными инструментами, а также гравитационно-волновыми и нейтринными детекторами. В статье описаны основные научные задачи и методы их решения с помощью нового инструмента.
Проект SKA развивается очень давно. Наука за это время существенно продвинулась. Автор обсуждает, что меняется в ключевых задачах SKA в связи с этим развитием.
Исторически главными задачами для SKA были космологические наблюдения на 21 см и радиопульсары. SKA начали обсуждать и проектировать, когда еще не начали открывать экзопланеты, не были открыты быстрые радиотранзиенты и всякие интересные типы нейтронных звезд. Однако, поскольку проект двигался неспешно, то важным этапом в деле научной программы был 2004 год. В этом небольшом обзоре рассматривается, что важного произошло за последние 10 лет, что может повлиять на программу SKA.
Проект LOFT сходу не смог отобраться в конкурсе ESA. Однако его авторы будут продолжать попытки. Инструмент будет предназначен в первую очередь для высокоточного тайминга и мониторинга рентгеновских объектов. Основные цели - источники с нейтронными звездами и черными дырами. Есть неплохие шансы, что спутник будет запущен в 2024 году.
Одновременно в Архиве появилось еще несколько статей, посвященных различным (в основном техническим) аспектам проекта.
В конце 2015 года должны закончиться работы по апгрейду Virgo. В статье подробно описан детектор, что там нового, и в каком состоянии все находится сейчас.
Хороший обзор, суммирующий данные по основным наземным установкам для наблюдения гамма-лучей (в основном ТэВного диапазона). Также описываются основные результаты и планы по строительству новых инструментов.
Авторы описывают новый разрабатываемый инструмент для поиска сигналов внеземных цивилизаций. На этот раз речь идет о поиске лазерных сигналов в ближнем ИК диапазоне. Считается, что это довольно перспективный способ передачи направленных сигналов на межзвездных расстояниях. Телескоп под это нужен относительно небольшой - около метра или чуть больше. Но зато аппаратура довольно продвинутая, о чем и идет речь в статье.
См. также arxiv:1407.2618.
Представлен обзор следующего важного спутника, предназначенного для поисков и изучения экзопланет. Это TESS. Он, как и Кеплер, будет изучать транзитные планеты. Запуск запланирован на 2017 год. Аппарат должен за пару лет отнаблюдать более 200 000 близких звезд-карликов на главной последовательности. Ожидается, что обнаруженные планеты в ряде случаев будет изучать JWST. Ожидается открытие нескольких тысяч планет. Создатели надеются, что спутник сможет продолжить работу и по окончании двухлетнего сканирования неба.
Неплохой обзор по различным экспериментам в области поиска частиц темного вещества и нейтрино. Это все или под водой, или во льду, или в подземных лабораториях. Автор быстренько пробегается по самым разным проектам. Обзору не хватает глубины и систематичности, зато легко читается, и формируется довольно ясная и адекватная картина.
Кратко но понятно описано, зачем проводят реакторные эксперименты с антинейтрино по изучению осцилляций. В некоторых деталях описан китайский эксперимент Baya Bay и его результаты, а также эксперименты самого-самого ближайшего будущего.
Ох, не зря Борис Борисович (ТМ) все про аэростаты....
Вашему вниманию предлагается анализ использования дирижаблей и аэростатов в астрономии, проведенный Институтом Кека. Эти технологии привлекают все большее внимание в связи с развитие разных беспилотных аппаратов. Разумеется, во главе идут военные применения, а также мониторинг Земли с разными прикладными целями. Но грех не воспользоваться появлением новых возможностей.
Авторы детально анализируют возможности установки разных астроприборов на дирижаблях. Пока, правда, по их мнению для многих приложений актуальнее выглядят аэростаты (т.е. не свободно летающие, а привязанные). Но, видимо, с развитием технологий это может измениться.
Приводятся примеры конкретных проектов в разных областях наблюдательной астрономии.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Выложена в Архив замечательная почти популярная книжка, обязательная к прочтению всеми студентами астрономических специальностей. В ней рассказывается об оснвоных задачах и проектах NASA на ближайшие 30 лет.
Это одна из глав (остальные тоже есть в архиве, плохо, что их не положили все подряд в один раздел) сборника планов развития физики элементарных частиц в США. К астрофизике, на мой взгляд, из расмотренных в разделе physics тем ближе всего подземные лаборатории. Поэтому их я и выделяю (см. также arxiv:1401.6085 из раздела hep-ex, где речь идет об иследованиях, связанных с космологией; а общая сводка и введение ко всем главам даны в arxiv:1401.6075). Речт в основном идет о нейтрино. А их в астрофизике много!
Обзор посвящен методам и астрофизическим приложениям астрометрии в радиодиапазоне с точностью порядка одно микросекунды дуги. Интересно, что астрофизика в обзоре идет в начале, а методы - во второй половине. Завершается все обсуждением перспектив и новых проектов.
Довольно подробно описан проект следующего крупного инструмента в области физики высоких энергий. Это электрон-позитронный коллайдер. Энергия - до 1 ТэВ. Задача - детально исследовать то, что наоткрывал (и наоткрывает) LHC. Дело в том, что адронные столкновения - очень "грязыне". И тонкие детали лучше искать на лептонах, но с ними, правда, во многих отношениях сложнее работать.
Описан проект нового европейского спутника. Он предназначен для исследования экзопланет. Идея состоит в детальном наблюдении около миллиона звезд. При этом будут искать небольшие (землеподобные, сверхземли, нептуны) планеты, а также исследоваться (астросейсмология) сами звезды. С научной точки зрения создателей проекта в основном интересует формирование и эволюция планетных систем.
PRISM - проект большой европейской миссии. Основные задачи - космологические. Основной метод - получение хороших карт поляризации.
В ноябре должны запустить спутник GAIA. В короткой заметке даются основные характеристики и перечисляются научные задачи аппарата. Вполне уместно освежить в памяти все это.
EUV - это экстремальный ультрафиолет (200-300 ангстрем). Описано, что сделано, а что еще предстоит. Предстоят новые малые и средние спутники.
О научных результатах в обзоре сказано немного. В основном речь в этой области идет об исследованиях звезд.
Существует много проектов на разных установкам (а также специализированные инструменты) для изучения темной энергии. Естестсвенно, речь идет лишь об изучении некоторых астрофизических явлений и параметров, которые в рамках моделей связаны с темной энергией, и т.о. можно косвенно определять ее параметры и свойства. Для каждого такого проекта авторы приводят короткое (на пару страниц) описание.
Рассматривается, как профессионалы и любители могут эффективно сотрудничать в области изучения тел солнечной системы и экзопланет.
WFIRST - Wide Field Infrared Space Telescope. Последнее время планировалось, что этот космический телескоп будет иметь диаметр зеркала чуть более 1 метра. Но недавно НАСА случайно получила в свое распоряжение два зеркала размером 2.4 метра. Поэтому срочно потребовался новый проект (тем более, что есть не только плюсы, связанные с большей аппертурой, но и некоторые минусы, определяемые свойствами зеркал).
В статье кратко обсуждается не только дизайн инструмента и его параметры, но и научная программа. В основном это космология, плюс немного внегалактической астрономии и экзопланет. Планируется, что из 5 лет миссии, полтора года отведут под наблюдения по заявкам.
Полное описание проекта см. в arxiv:1305.5422.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Коллеги все надеются запустить космический лазерный интерферометр для поиска гравитационных волн - eLISA. Статья является частью заявки в ESA. Соответственно, материал достаточно популярный. В нем описывается, зачем нужен проект eLISA, как он планируется осуществляться и тп. Разумеется, в статье много астрофизического бэкграунда с картинками. ПОзнавательное чтение.
Большой понятный обзор по гравитационно-волновой астрономии. Упор сделан на работу LIGO, VIRGO после апгрейда (на типы источников, которые будут регистрировать, на их количество и тп.) и на одновременное обнаружение транзиентов в других диапазонах и видах излучения (гамма-всплески, нейтрино и т.д.).
CHEOPS - будущий европейский спутник. Задачей этого недорого проекта будет мониторинг транзитов небольших (земноподобные и сверхземли) планет, открытых по измерениям радиальных скоростей звезд, с целью определения радиуса эти объектов с высокой точностью. Запуск ожидается в 2017 году. Миссия должна проработать в научном режиме минимум три года. За это время ожидают имерить параметры примерно 500 планет.
Описан проект большой сети (более 40 телескопов на момент окончания) небольших (от 0.4 до 2 м) телескопов Las Cumbres Observatory Global Telescope Network. Два двухметровика - это телескопы Фолкеса. Пока закончена установка более четверти малых инструментов. Инструменты хорошо разбросаны по долготе. Все они стоят в довольно низких широтах и в северном, и в южном полушариях. Так что в итоге будет доступно все небо. Наблюдать будут не только в классичекой оптике, но и залезая в УФ и ИК, насколько позволяет атмосфера. Часть инструментов делают в России.
Описан проект электрон-адронного коллайдера. Это дальнейшее развитие LHC. Пока речь идет лишь о планах, раньше чем через 15 лет это вряд ли может начать работать. Но зато уж когда начнет .... Столкновения с участием лептонов важны для точного измерения параметров. Так что все это очень важно.
Отличный отчет, направленный на защиту обсерватории Университета Калифорнии. Это прекрасный пример документа, призванного аргументировано представить разные аспекты организации научной работы. В статье прекрасно описано, как функционируют современные обсерватории высокого уровня, какие задачи они решают, и почему отказ от такой формы организации исследований приведет к снижению эффективности.
На МКС будет установлено несколько астрономических инструментов. Среди них - рентгеновский монитор и наводящийся оптический телескоп с широким полем (эквивалентный диаметр почти 1.5 метра). В статье рассматривается, как эти инструменты помогут отслеживать с помощью электромагнитных волн источники всплесков гравволн.
Описан проект нового эксперимента по поиску стерильных нейтрино.
Еще одна статья о нейтринных экспериментах в ЦЕРНЕ: arxiv:1304.7111.
Хороший пример того, как заранее обсуждаются задачи и параметры будущих крупных проектов. Довольно большая группа ученых и инженеров (60 человек) около года обсуждала, какие основные задачи следует ставить перед будущими проектами по получению изображений экзопланет, и, соответственно, каковы технические требования.
Основная задача - получение изображения хотя бы одной планеты с земными параметрами в зоне обитаемости у звезды типа Солнца. Также к основным задачам относится изучение архитертуры близких планетных систем (от планет земного типа до гигантов) и получение данных о составе атмосфер. При этом измерение масс планет для такого проекта будет довольно сложным делом, а потому в список основных задач не входит.
Детали формально зависят от того, насколько часто планеты типа Земли встречаются в зонах обитаемости. Но цели миссии, грубо говоря, сводятся к возможности обнаружения двойника Земли в пределах 10 пк и довольно детального изучения в пределах 6 пк. Поскольку проекты заведомо не будут начаты ранее 2020 г., к тому времени статистика подрастет, и параметры можно будет уточнить, чтобы получить гарантированный результат за не слишком большие деньги.
Очередной обзор по наземной гамма-астрономии, где работают черенковские телескопы. В данном случае статья в основном посвящена науке. Про железо и планы написано совсем чуть-чуть. Основная часть содержит описание результатов, полученных при наблюдении объектов разных типов: пульсары, остатки сверхновых, тесные двойные, активные ядра и т.д.
Работа подтверждает мнение о том, что основные данные по околоземным астероидам будет собираться не в рамках узкоспециализированных проектов, а в результате обработки данных больших научных многозадачных обзорных программ. В данном случае представлен софт, являющийся результатом большой работы, который позволит системе Pan-STARRS эффективно выделять такие объекты.
Есть разные методики детектирования космических лучей сверхвысоких энергий. Тут важно, что они прилетают очень редко, зато порождают в атмосфере мощные ливни частиц. Поэтому в качестве тела детектора эффективно использовать всю атмосферу видимой части Земли, наблюдая из космоса. Эксперимент ANITA показал эффективность методов радиодетектирования. Теперь планируется делать это уже из космоса, ловя отраженный от Земли радиосигнал, порожденный ливнем частиц.
Спутник будет называться SWORD и похож он на кучу дачных антенн (их 16), объединенных вместе. Заработать он может уже в 2018 г. рассчитывают видеть сто событий в год на энергия выше 10 в 20 эВ.
См. также arxiv:1302.1257, где описан другой космический эксперимент по изучению космических лучей - CALET. Он заработает на МКС в следующем году. Там изучаются частицы меньшей энергии, и целью отчасти является изучение темного вещества.
Кратко описан детектор LUX. Сейчас он начал работу в подземной лаборатории в Южной Дакоте. Предполагается, что в это году пройдет короткий научный прогон (до этого детектор тщательно тестировали на поверхности, и уже провели некторые тесты под землей). После чего будет запущен полноценный годичный цикл. Задача - найти темное вещество. Детектор очень чувствительный. В конце 2014 будем ждать результатов.
Интересный проект. Это не настоящий proposal. Его разработали аспиранты и постдоки в рамках Летней школы JPL. Задача состоит в изучении астероидов-троянцев. Эта проблема была выделена в недавнем Planetary Decadal Survey. В проекте предлагается один астероид изучить детально, а один - с пролетной траектории.
Кратко описаны европейские планы по наблюдениям с помощью интерферометров со сверхдлинной базой на ближайшие несколько лет. Это еще эра до-SKA. Разумеется, некоторое внимание уделено и актуальным научным задачам, но в основном все о железе.
Детектор XMASS должен выполнять много задач по поиску экзотических частиц и процессов. Пока он работает для поиска частиц темного вещества. В статье детально описан этот проект. Речь идет о железе, а не о научных задачах.
См. также статью arxiv:1301.2966 о детекторе NEXT-100.
Описан прототип низкочастотного инструмента в составе SKA. Он строится в Австралии, где и будет стоять собственно низкочастотная часть будущей системы радиотелескопов (основная же часть SKA будет в Южной Африке). Это единственный инструмент такого типа и уровня в южном полушарии (на севере есть LOFAR), соответственно, даже прототип может выполнять важные научные (а не только технические) задачи.
Прибор будет работать на частотах 80-300 МГц. При собирающей площади под 3000 кв. метров, максимальной базе между элементами почти 3 км и поле звения более 600 кв. градусов инструмент представляет собой мощную машину. В статье как раз в основном рассказывается о научных задачах.
Создание инструмента заканчивается, и в начале 2013 года он уже будет полностью в рабочем состоянии.
Подробно описан эксперимент, как он развивался и первые результаты. Несколько лет назад одна из групп заявила о том, что на уровне 4-сигма они видят эффект. Далеко не все им поверили, и сейчас развивается два эксперимента для проверки этого утверждения. GERDA - один из них.
Историю разработки SKA можно увести в далекое прошлое (скажем, в 1971 год). На самом деле, конечно, какой-то четкой даты нет. Просто давно начали обсуждать проект крупного многоэлементного инструмента для радиоастрономии. Даже, когда появилась собственно идея SKA (собственно современное имя проект получил только в 1998), дизайн потом многократно изменялся. Ключевым годом в истории SKA можно считать 1990й. Как бы то ни было, вся история развития проекта сжато изложена в предлагаемой заметке.
Авторы предлагают интересную космическую программу - пилотируемую миссию в точку L2. Оттуда видна и Земля и обратная сторона Луны. Т.о., с корабля можно будет управлять роверами и роботами на обратной стороне Луны (что важно и для исследований Луны, и для, скажем, монтажа низкочастотного радиотелескопа). Кроме того, программа помодет отработать технологии для исследований глубокого космоса, т.к. во многих программах в этом направлении обсуждается использование точки L2 в рамках пилотируемых полетов.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
По сути - это книга. Детально описано как и на основании чего астрофизическими методами пытаются обнаружить темное вещество. Подробно рассмотрено, что мы думаем о распределении и свойствах темного вещества в нашей Галактике, а также в ее спутниках.
Этот обзор прекрасно дополняется другим, посвященным лабораторным поискам темного вещества.
Описан новый эксперимент по поиску частиц темной материи, который будет вестись в подземной лаборатории в Хоумстейке (Южная Дакота, США). Как и некоторые из предшественников этот проект будет использовать жидкий ксенон в качестве рабочего тела.
Подробно описан проект новой установки в Фермилабе. Задачей будет исследование нарушения "ароматовой симметрии" в реакциях с заряженными лептонами. Конкретно, будет исследоваться насколько часто происходит процесс, когда отрицательно заряженный мюон в поле ядра превращается в электрон относительно процесса захвата мюона ядром (при этом заряд ядра уменьшается на единицу и испускается мюонное нейтрино). В проекте участвуют учение из ОИЯИ и ИЯИ. Проект должен стоит 200-300 миллионов и на его создание уйдет 5-7 лет.
В статье детально описывается работа телескопа VISTA для проведения инфракрасных обзоров неба, полученные результаты и, самое главное, научный архив, где доступен первый релиз данных. В некотором смысле данные VISTA дополняют обзор UKIDSS, проведенный на северном небе.
Сейчас доступны обзоры:
Описан новый проект, который получил одобрение на первичную разработку и исследования. Это космический 70-сантиметровый телескоп видимого диапазона с коронографом. Он специально предназначен для исследования экзопланетных систем и протопланетных дисков. Существенным аспектом является именно отработка технологий, позволяющая исследовать внутренние части экзопланетных систем и дисков.
Следующими большими проектами в рентгеновской астрономии будут российский Спектр-РГ и японская ASTRO-H. Оба аппарата должны быть запущены в 2014 г. У них разные задачи. так что они не конкурируют, а дополняют друг друга. В статье речь идет о втором - об ASTRO-H.
На аппарате будет 4 инструмента. Основной задачей будет получение спектров высокого разрешения и измерение поляризации. В статье достаточно подробно описана будущая обсерватория.
Кратко описнао состояние дел на системе радиотелескопов LOFAR, представлены свежие результаты по пульсарам, а также обсуждается грядущее развитие и апгред.
Есть несколько инструментов, являющихся в той или иной степени прототипами SKA. В ближайшее время на них начнутся (или уже идут) обзоры в континууме. Основная цель - исследования эволюции галактик (т.е., по сути, - космология) Авторы детально рассматривают эти проекты, обсуждают, какие сложные технические задачи тут возникают.
STE-QUEST - это планируемый космический проект Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test. Авторы обсуждают, как с его помощью можно проверить результаты по т.н. "пролетной аномалии" (flyby anomaly), полученные в ходе анализа телеметрии миссий Galileo, NEAR, Cassini и Rosetta.
Поиск двойного безнейтринного бета-распада - важная задача. Уже давно люди пытаются его обнаружить - но все напрасно. В работе дается подробный обзор этих поисков с помощью разных методов.
Практически в популярной форме рассказано, что данные спутника Gaia дадут в смысле понимания структуры и эволюции Галактики.
См. также arxiv:1209.6280.
Основной задачей для SKA все-таки будет космология. В обзоре детально рассматривается, что планируется узнать, вглядываясь в космические дали на длине волны 21см (с учетом красного смещения).
В Архив выкладываются работы, написанные по случаю юбилея Парксовского радиотелескопа. В данной статье рассказана история его создания. Задачей было сделать установку мирового уровня, которая позволила бы Австралии получать результаты на уровне "большой науки". Задача была решена. Отмечу, что по ходу, люди там и Wi-Fi придумали.
См. также другие статьи из этого сборника: arxiv:1210.0976, arxiv:1210.0977, arxiv:1210.0978.
Описан интересный проект в области космических лучей. С баллона наблюдается отраженный сигнал черенковского излучения от широких атмосферных ливней. Аппаратура уже работала, а недавно был проведен апгрейд. Современное состояние дел кратко представлено в заметке.
Описан проект российского спутника для наблюдений в гамма-диапазоне. На мой взгляд, спутник не будет готов и запущен в обещаемом 2018 году, а потому может оказаться не очень эффективным и полезным, т.к. большая часть результатов будет цже получена другими методами. Тем не менее, это будет крупная гамма-обсерватория (превосходящая по параметрам Fermi). И, если данные с нее использовать эффективно (в частности, быстро делать их общедоступными), то можно будет получать интересные результаты.
LOFT - один из четырех проектов, претендующих на то, чтобы через 10 полететь в рамках программы Cosmic Vision ЕКА. Это миссии среднего класса. В Архив выложено сразу несколько работ, полностью описывающий этот проект в его современном виде. В данной статье дается общее описание. Технические детали можно найти в сопутствующих статьях: arxiv:1209.1498, arxiv:1209.1499, arxiv:1209.1500, arxiv:1209.1501, arxiv:1209.1502, arxiv:1209.1503.
Научные задачи аппарата в первую очередь включают в себя тайминг источников с нейтронными звездами и черными дырами (в основном в галактических тесных двойных системах).
Очередная попытка представить, зачем астрофизика нужна Луна. Кроме банальностей типа более точного измерения расстояния с помощью лазеров и исследования статистики кратеров, единственным аргументом по-прежнему остается установка низкочастотных радиотелескопов на обратной стороне. Собственно, это еще раз убеждает, что кроме радиотишины на обратной стороне, Луна больше как площадка ни зачем не нужна.
В статье сведены воедино основные научные задачи телескопа eROSITA, который должен быть запущен в 2014 году на борту спутника Спектр-РГ. Основные задачи проекта связаны с наблюдением скоплений галактик для решения космологических задач, но, поскольку будет сделано несколько полных обзоров неба с глубиной, ранее недоступной, то ожидается много результатов и по активным ядрам, и по рентгеновским двойным, и даже по звездам и экзопланетам.
Большие научные проекты - это LIGO, LHC, SKA. Они дают (или будут давать) более петабайта данных в год. С этим надо что-то делать. Собственно, в документе и обсуждается что, как, зачем и почему.
WFIRST - был назван в Decadale survey одним из приоритетов. Однако, проблемы с JWST и серьезные намерения ESA запустить в 2020 году Euclid поставили проект под угрозу. Сейчас существует две версии миссии. Вторая была разработана во-первых, чтобы избежать пересечений с Euclid, во-вторых, чтобы немножко уменьшить стоимость. Основные задачи: экзопланеты, космоглогия, внегалактическая астрономия и немного структуры Галактики.
Предсказания по содержанию гелия и дейтерия хорошо соответствуют данным наблюдений. А вот с литием - проблемы. В чем они заключаются, и какими могут быть возможные решения, - рассказывается в обзоре.
С другой стороны свежий результат сюда еще не успел войти.
Радионаблюдения, проведенные с очень высоким разрешение, дали возможность обнаружить линейную структуру, центрированную на Sgr A*. Авторы думают, что это истечение, вызванное релятивистским джетом. Авторы полагают, что произошедшая несколько сот лет назад вспышки центральной черной дыры могла привести и к появлению джета, и к мощному потоку, "эхо" которого мы сейчас наблюдаем как флуоресцентное излучение из центральных 100 пк.
В докладе представлены основные направления и тенденции в нейтринной физике, связанной с работой ускорителей. Планы связаны с созданием новых лабораторий, куда (как сейчас в Гран-Сассо) идет пучок нейтрино, сформированной благодаря работе ЦЕРНовских ускорителей, а также с участием в аналогичных (а также реакторных) экспериментах, проводимых и вне Европы.
Описан проект Solar Orbiter и его научные задачи. Это совместная миссия ESA и NASA, которая станет первым спутником среднего (М) класса в рамках программы Cosmic vision 2015-2025. Запуск намечен на 2017-18 гг., спутник проработает, как ожидается, 7-10 лет. Исследовать он будет гелиосферу и ее связь с различными активными процессами на Солнце при помощи большого комплекса приборов. Идея состоит в одновременном мониторинге свойств внутренней (0.3 а.е.) гелиосфера непосредственно на борту и наблюдениях короны и других внешних оболочек Солнца.
Разумеется, кроме описания сутника и его задач, текст содержит также хороший обзор по соответствующей тематике. Многим, наверное, именно этим статья и будет интересна.
Когда политики и чиновники начинают пафосно рассуждать об освоении Луны, то всегда возникает резонный вопрос: а что там с наукой? зачастую стремятся просто "врыть флаг", - и все. В данной статье авторы обсуждают, как в рамках грядущих многомиллиардных программ можно хоть узнать хоть что-то существенно новое о нашем естественном спутнике или сделать что-то еще фундаментальное, т.е. заняться наукой. Кроме того, обсуждается, что надо сделать (с точки зрения науки) для подготовки миссии.
Авторы фокусируются на проекте Lunar Lander, который реализуется Европейским космическим агентством. Запуск должен произойти в 2018 г. (Союзом с разгонным блоком Фрегат-МТ с космодрома в Куру). Посадка планируется в южной полярной области. На поверхности Луны миссия должна проработать около полугода.
С точки зрения подготовки миссии надо делатльно изучить предполагаемый район посадки, исследовать грядущие условия, в окторых будет работать аппарат и т.п. Что касается собственно исследовательских задач, то авторы предлагают список из 11 наименований. Хотя Lunar Lander не предназначен для такой большой научной программы, авторы полагают, что есть предпосылки для того, чтобы по 5 из 11 пунктам удалось сделать кое-что интересное.
IceCube, как известно, является крупнейшей нейтринной обсерваторией. Однако дополнение его детекторами широких атмосферных ливней, расположенными на поверхности, делает возможным изучение химического состава космических лучей в диапазоне энергий порядка 1014-1018 эВ.
Дополнительные детекторы представляют собой черенковские емкости, только заполнены они не водой, а чистым льдом. Установка уже начала работу, пройдены тесты.
Проект предложен в качестве проекта среднего класса (M-mission) в рамках европейской программы Cosmic vision 2015-2025. Его задачей будет обнаружение земноподобных планет в зонах обитаемости у звезд классов F, G, K.
Спутник будет работать по близким (менее 15 пк) звездам. Идея состоит в очень точных астрометрических изменениях. Наличие планеты типа Земли на расстоянии 1 а.е. у звезды с массой, равной Солнцу, с расстояния 10 пк будет выглядеть, как периодическое смещение на ...(фанфары) ... 0.3 микро(!)секунды дуги. И эта точность наблюдений достижима!
Разумеется, чтобы это увидеть, надо наблюдать одну звезду несколько десятков раз, и каждый раз наблюдать по, скажем, часу. Так что можно осмотреть не так уж и много звезд. зато можно получить информацию, труднодоступную другими способами. Ожидается, что спутник будет следить за примерно 200 звездами. Планеты с массой порядка земной можно будет обнаружить у нескольких десятков звезд.
Система будет очень необычной: это будут два спутника, работающих как телескоп с фокусным расстоянием 40 метров. Предполагается, что система будет работать в точке L2.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Рассмотрен интересный метод наблюдений. Он был применен уже в 70-е гг. для измерения диаметров близких крупных звезд. Однако с введением в строй новых систем телескопов типа CTA для гамма-наблюдений и появлением новых детекторов с высоким временным разрешением открываются потрясающие перспективы по получения изображений с очень высоким угловым разрешением в оптическом диапазоне.
ASKAP - астралийский прототип SKA. Это большой инструмент, поэтому используется он не только для отработки технологий. Одна из задач прибора и описана в статье. Это галактический обзор.
Обзор будет проведен на 4 волнах (21 сантиметр - атомарный водород, и три линии вблизи 18 см - это уже молекула OH). Будет отсканирована не только плоскость нашей Галактики, но и Магеллановы облака.
В статье детально рассматриваются многочисленные научные задачи проекта.
Несмотря на то, что Athena не одобрили в качестве следующей большой европейской космической миссии, разработчики проекта решили выложить детальное описание научных задач и самих приборов, поскольку ясно, что ценность проделанной подготовительной работы очень велика, и все это будет востребовано дальше, т.к. ноыве рентгеновские телескопы все равно будут строить.
Появилось несколько статей, содержащих различную информацию касательно начинающегося проекта LAMOST.
Это китайский проект. Он будет идти на специально построенном шмидтовском телескопе. В зависимости от условия эффективный диаметр зеркала будет от 3.6 до 4.9 метров. Поле зрения около 20 квадратных градусов. Существенно, что в поле зрения можно будет размещать 4000 оптических волокон, что позволит снимать спектры сразу множества объектов.
Основных программ будет две: по звездам Галактики (особенно гало) и по внегалактическим объектам. С 2009 года шли тесты. Видимо, не все работало, как надо. Кроме того, астроклимат там далек от идеального, и в летние месяцы наблюдать плохо. Однако в октябре прошлого года был запущен пилотный обзор, который завершится сейчас в июне. А с октября этого года начнется уже научная программа. Пока будет реализовываться звездная часть. Для внегалактики, видимо, создатели инструмента хотят еще что-то довести до ума.
В серии статей подробно рассмотрены различные аспекты работы и стоящих научных задач. Предлагемая статья содержит самую общую информацию о проекте.
Довольно интересный и поучительный документ. В начале есть несколько страниц "воды", но потом становится все интереснее. Рассмотрен весь комплекс: основные вопросы, задачи, проекты, система финансирования, позиции и тп. Кроме того, рассмотрены планы на 2020+ и обсуждены итоги 2001-2010 гг.
Приоритетные проекты на 2011-2020 - E-ELT, SKA, SPICA. Удачно прошла работа по ALMA и LOFAR, которые теперь уже в рабочей стадии. После 2020 думают о радиотелескопе типа LOFAR, но на чатсоте ниже 10 МГц и на Луне.
Проблемы связаны с малым числом PhD и постдоковских позиций, ну и с тем, что часть проектов, в которые было вложено много сил, "завернулись" где-то выше (как ATHENA и NGO/eLISA).
Описан проект инструмента, который будет установлен на 4-метровом телескопе ESO. Это будет многообъектный спектрограф с 2000-3000 волокнами. Инструмент должен начать работать в 2018 году. Его задача - получение более 20 миллионов спектров, из которых 10 процентов - спектры высокого разрешения. Предполагается, что работа инструмента будет актуальна для исследований, использующих данные спутников GAIA, Spectrum-RG, Euclid. Обзор займет около 5 лет.
Как известно, SKA будет и в Австралии, и в Южной Африке. Причем в Австралии в основном будут низкочатсотные детекторы. Прототип этой системы и описан в статье. В 2009-2011 гг. тестировалась решетка из 32 элементов. В этой году ее расширят до 128. Это будет самый лучший низкочастотный радиотелескоп в южном полушарии.
Телескоп Эйнштейна - это разрабатываемый гравитационно-волновой инструмент третьего поколения. В статье описаны научные задачи. Которые надеются решить с его помощью. В основном они, конечно, касаются нейтронных звезд, черных дыр и гравитации.
Очередная попытка доказать важность лунных исследований. На этот раз речь идет о научной отдаче. Описан европейский подход (ESA): наука о Луне, науке на Луне, наука с Луны. Т.е., исследования Луны, использование Луны как площадки для экспериментов, использование Луны как обсерватории. Читать интересно, хотя лично меня это все не очень убеждает в том, что надо все бросить (поскольку денег на все не хватит) и строить базу на Луне. С точки зрения астрономии, только низкочастотные радиотелескопы явно требуют установки на Луне.
В 2019 году будет запущен европейский спутник Евклид. Основная задача - космологические исследования в приложении к темной энергии. В книге обсуждается, какие результаты и каким образом можно будет получить.
Обзор будет покрывать 1500 квадратных градусов. Реализован он будет на телескопе VST. При диаметре 2.6 метра это самый крупный инструмент для широкопольных обзоров: 268 мегапикселей на поле градус на градус!
Обзор будет проведен вне плоскости Галатики, т.е. основная цель - внегалактические источники. Основная задача: фотометрические красные смещения и слабое линзирование. Очевидно, до LSST люди обкатают многие вещи.
Отдельного внимания заслуживает раздел "Internet-based survey collaboration for a geographically distributed team".
Обзор запущен с 15 октября прошлого года.
Описано, как с помощью Falcon 9 можно выводить небольшие телескопы (оптика, УФ, ИК) на далекие (2 а.е.) орбиты, где они смогут работать в условиях очень низкого фона. Такой сценарий выглядит очень привлекательным. Может быть появится новое поколение недорогих астрофизических спутников.
Подробное описание того, как работает главный инструмент спутника Ферми. Необходимо всем тем, кто работает с ним.
Описана концепция новой рентгеновской обсерватории. Это миссия среднего класса (стоимость порядка 600 млн долларов), как SWIFT, NuSTAR, GEMS. Новизна состоит в хорошей поляриметрии.
Некоторые детали можно найти на сайте.
Галактика Arp 220 - самая близкая из галактик с очень высоким темпом звездообразования. До нее всего лишь 77 Мпк, а такой темп характерен для галактик на высоких красных смещениях. Мощное звездообразование связано с тем, что Arp 220 возникла в результате слияния двух крпных галактик.
Авторы проводили радионаблюдения внутренних частей Arp 220 и обнаружили, что некоторые компактные радиоисточники обладают довольно быстрой и заметной переменностью. Они обсуждают различные варианты интерпретации этого и приходят к выводу, что наилучшим является предполоение о том, что мы видим несколько микроблазаров. Это тесные двойные системы с аккрецирующими черными дырами, причем джет, формирующийся в результате аккреции, направлен практически прямо на нас.
Чрезвычайно интересный текст!
Периодические можно слышать, что Луна очень нужна для астрономических наблюдений. И это привязывают к постройке обитаемой станции. В подробном обзоре можно посмотреть, как в самое ближайшее время с помощью беспилотных и относительно недорогих (но при этом, зачастую, высокотехнологичных) проектов можно использовать Луну для важных, актуальных и интересных астрофизических исследований.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
В Штатах одобрена перая фаза работ по созданию нейтринного эксперимента с длинной базой. Обсуждалось два возможных типа детектора: аргоновый и водный. В итоге в начале этого года выбрали аргоновый. Тем не менее, проигравшая команда представляет большой подробный отчет, поскольку они справедливо полагают, что такой общедоступный свод данных по современным черенковским детекторам может быть востребован сообществом.
Дается обзор всех тем, касающихся обзоров неба: истории вопроса, применяемых технологий во всех диапазонах спекта, научных задач, способов хранения и обработки данных и т.д. и т.п.
Обсуждается теория протопланетных дисков и формирования планет, а также, как грядущие наблюдения смогут внести ясность в эти вопросы.
SPICES - аббревиатура: Spectro-Polarimetric Imaging and Characterization of Exoplanetary Systems. Это проект спутника с полутораметровым телескопом для детального изучения близких (менее 25 пк) больших (более 2 радиусов Земли) планет на орбитах порядка 0.5-10 а.е. В статье суммирована научная программа и основные детали концепции аппарата. Если проект будет поддержан, то он может начать работать через 10 лет.
Описан грядущий обзор, который готовится по данным наблюдений на космической инфракрасной обсерватории Гершель. Результатом станут данные по более чем 100 тыс. галактик. Инфракрасные данные важны для изучения звездообразования в них. Но площадки для наблюдений выбраны таким образом, чтобы они ранее глубоко наблюдались в оптике, рентгене и т.д. Т.е. мы будем иметь комплексные данные по большому количеству внегалактических объектов.
Статья представляет собой руководство пользователя по четвертому релизу проекта DEEP2: DEEP2. Обзор реализуется на телескопе Кек-2. Задачей ставилось получение спектров 60 000 галактик на красных смещениях порядка 1. Получено 53 000. Это крупнейший проект такого типа.
Достаточно подробно, но популярно и не длинно описан спутник XMM-Newton и некоторые из его результатов.
В основном автор рассказывает о Паломарской фабрике транзиентов и о востребованности таких проектов. Но к этому прицеплен интересный краткий исторический обзор, а также кратко характеризуются другие установки и проекты. Автор полагает, что при низкой стоимости хорошо продуманные проекты по поиску и изучению оптических транзиентов могут давать поток интересных открытий.
Автор обсуждает наиболее перспективные области астрономических исследований в ближайшие годы (по его мнению это экзопланеты, астрометрия и поиск оптичсеких транзиентов), а также высказывает некоторые рекомендации по финансированию различных проектов.
NEXT - Neutrino Experiment with a Xenon TPC. Это новый проект для поиска безнейтринного двойного бета-распада. Это важный предсказанный теорией процесс, который пока не обнаружен в эксперименет. Проект детально проработан, отработали прототипы. Монтаж установки начнется в этом году.
Описан разрабатываемый в Фермилабе проект мюонного коллайдера. С одной стороны, работать с этими, более тяжелыми, частицами прощем, чем с электронами (можно сроить кольцевой ускоритель). С другой - мюоны быстро распадаются. Для создания такой установки надо реализовать несколько очень интересных технических решений.
См. также arxiv:1202.2155.
Как известно, США вышли из проекта космического гравитационного интерферометра LISA (какое-то финансирование от США, видимо, будет, но не половина стоимости проекта, а много меньше). Теперь развивается европейский проект eLISA или NGO (New Gravitational wave Observatory).
В статье детально рассказывается, что это за новый проект и какие научные задачи перед ним стоят.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Описана часть системы Сеть Телескопов (Telescope Array). Она установлена в северной Америке. Это обсерватория типа Оже, только меньше (но в северном полушарии это самый крупный проект). Там также есть два типа детекторов. Детекторы вторичных частиц и оптические системы для наблюдания атмосферной флуоресценции. Описана первая. Система работает с 2008 года.
Заканчивается создание установки SNO+ для поиска двойного безнейтринного бета-распада. С легкой водой все заработает уже в этом году. Со сцинтиллятором - в следующем. Проект имеет полное финансирование, так точ задержек не предвидится.
Установка стоит в Канаде в подземной лаборатории.
Интересный обзор, посвященный проблемам, с которыми альтернативные теории гравитации сталкиваются при интерпретации астрофизических (в основном, космологических) данных. Описывается, почему в модели MOND требуется вводит "темные поля", чтобы объяснить данные наблюдений. Т.о., без темных сущностей все равно не обойтись. а изначальный позыв MOND состоял именно в отказе от таковых.
Описана установка для изучения космических лучей на энегиях 1016 - 1018 эВ. Она нахдится недалеко от Байкала. На новой установке наблюдения ведутся с 2009 года и в статье представлены некоторые результаты. В ближайшие два года будут установлены новые детекторы, о чем также рассказывается в статье.
В огромном обзоре детально описано, откуда мы знаем, что вселенная расширяется с ускорением. Рассмотрены четыре основных подхода: сверхновые Ia, барионные акустические осцилляции, слабое линзирование, данные по скоплениям галактик. Совсем кратикй обзор методов дан на полутора страницах (с 30й по 31ю).
Кроме того, обсуждаются будущие наблюдательные программы в этой области.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Большой понятный обзор по интерферометрическим наблюдениям в радио и оптике. Авторы не загружают читателя формулами, поэтому некоторые детали могут остаться до конца непонятными (но на этот случай приводятся ссылки на более подробные изложения). Зато авторы рассматривают все в прилжении к конкретным установкам, что облегчает практическую деятельность.
Gaia начнет работать в 2013 году. В 2021 будет представлен астрометрический каталог, включающий миллиард звезд. Основной задачей является изучение структуры Галактики, что поможет лучше понять историю ее формирования и эволюции. Кроме этого, работа спутника будет важна для исследования экзопланет, изучения физики звезд и бурых карликов, малых планет в Солнечной системе и даже для тестов теорий гравитации!
В статье описаны и научные задачи, и устройство спутника и основные принципы его работы.
Описан проект рентгеновского телескопа Extreme Physics Explorer. Это будет, в некотором смысле, увеличенный ASTRO-H. основная особенность: большие легкие зеркала, что позволит строить хорошие спектры. Основные задачи: исследование черных дыр и поведения вещества в их окрестности, изучение формирования галактик и скоплений, определение уравнения состояния нейтронных звезд.
Стоимость иструмента не очень велика для прибора такого масштаба: менее миллиарда долларов. Это объясняется тем, что многие технологии уже разработаны. Запуск планируется с помощью носителя Falcone 9.
Описан проект спутника для исследования экзопланет. Это полутораметровый охлаждаемый телескоп, предназначенный для изучения атмосфер экзопланет. О подробном исследовании атмосфер планет типа Земли речь пока не идет, ну так и миссия недорогая. Авторы планируют добраться до суперземель, возможно даже обнаружить у них признаки жизнедеятельности живый существ по изучению атмосфер. Реализовать проект можно лет через 10.
Большой подробный обзор по нейтрино высоких энергий. Много внимания уделено установкам: отработавшим, раюотающим, строящимся и проектируемым.
Идея использовать наблюдение рентгеновских пульсаров для навигации - не новая. Тем не менее, если кто-то о ней не слышал, или слышал лишь мельком, то статья представляет возможность прочесть краткое и довольно популярное изложение идеи и возможных путей реализации.
Представлено краткое описание разрабатываемого проекта установки следующего поколения для лабораторного поиска частиц темного вещества. Это должен быть многотонный детектор с жидкими благородными газами. Если уж они не найдут ...
Началось создание японского гравитациооно-волнового детектора. Это инструмент нового поколения. Во-первых, он находится под землей (все в той же шахте Камиока). Во-вторых, он охлаждается до низких температур. Все это налагает существенные ограничения, тем не менее инструмент будет очень чувствительным. Ожидается, что слияния компактных объектов будут регистрироваться раз в 1-2 месяца.
В режиме без охлаждения детектор должен начать работать в 2015 году. В окончательной конфигурации - в 2018 году.
В некотором смысле, этот проект является прототипом детектора третьего поколения - т.н. Телескопа Эйнштейна.
В прошлом году американский наземный гамма-телескоп VERITAS получил средства на апгрейд электроники для увеличения чувствительности, в первую очередь в области 100 ГэВ. Апгрейд закончится в следующем году, но уже сейчас можно говорить о некоторых итогах.
Спутник INTEGRAL был запущен в 2002 году и проработает как минимум до 2014 года. На нем стоят рентгеновские и гамма-детекторы. За годы работы было сделано немало интересных открытий. О них и рассказывается в статье, равно как и об устройстве самой обсервтаории.
Сеть Телескопов (Telescope Array) - эксперимент по поиску космических лучей. Находится он в США. Это большая международная коллаборация. Ее ядро составили группы, входившие в японский эксперимент AGASA, и группы из американского эксперимента HiRes.
Как и Обсерватория Оже, эксперимент сочетает в себе два сопособа регистрации: наблюдение флуорисцентного излучения (как в HiRes) и регистрация вторичных частиц (как в Agasa).
В статье представлены первые результаты по спектру космических лучей, их составу, а также по анизотропии. Эксперимент видит завал Грейзена-Зацепина-Кузьмина в спектре (напомню, что AGASA завал не видела, Hires - видел. Но сейчас вопрос снят благодаря наблюдениям обсерватории имени Оже - завал есть.). По составу: пока все укладывается в то, что летят протоны (обсерватория Оже говорит о том, что на больших энергиях они видят более тяжелые ядра). Анизотропию пока не видят, но тут параметры Сети Телескопов сильно уступают Оже.
Большой достаточно подробный обзор по поиску транзиентных источников в радиодиапазоне. Объясняется много важных технических особенностей такого поиска (включая анализ данных). Учитывая, что тема становится все актуальнее - обзор стоит хотя бы просмотреть.
Euclid - проект европейского спутника с большим шансом на одобрение проекта и запуск в 2019 году. Этот отчет является т.н. Красной книгой и содержит результаты т.н. Стадии А.
Задачей спутника будет наблюдение в оптическом и ближнем ИК диапазонах. На спутнике будет телескоп с диаметром зеркала 1.2 метра и довольно большим полем зрения. Наблюдения будут проводиться как в обзорной, так и deep-field модах. Основные цели - внегалактические, а основные задачи - космологические. В первую очередь уточнения данных по уравнению состояния темной энергии и ее эволюции.
Проект особенно важен, т.к. NASA, видимо, прикрывает или сильно сдвигает проект WFIRST. Также ясно, что кроме собственно результатов, важных для уточнения свойств темной энергии, будет получена масса важных результатов по внегалактической астрономии и не только.
Всем рекомендуется прочесть кроткое Executive summary (стр. 7-9).
Заглавие обманчиво. В статье нет детального разбора оптической системы. Дано лишь популярное кратко описание ее своеств, а также описаны некоторые научные результаты (тоже кратко и популярно), которые удалось получить благодаря рекордному угловому разрешению.
Проект SuperB - это новая крупная установка для изучения физики высоких энергий. "В" (или "Б") в названии связано с В-мезонами (мезонами, содержащими b-кварк). Недавно он был полностью одобрен итальянским правительством и официально была открыта лаборатория. Итальянские коллеги говорят, что не обошлось тут без элементов коррупции и оттягивания средств на мегапроект, но как бы то ни было ....
Проект, разумеется, международный. В него входит и большая группа исследователей из Новосибирска. В статье описываются технические особенности установки. О сроках строительства пишется лишь, что "они будут обнародованы вскоре".
Описаны инструменты, используемые в различных программах по поиску сигналов от внеземных цивилизаций. Это два радиоприбора (SERENDIP V.v и HRSS) и один - оптический (OSFP).
Были новые, потом - сверхновые, а потом и гиперновые. Был эксперимент Камиоканде, потом - СуперКамиоканде, и вот проект ГиперКамиоканде.
Это будут две "цистерны" неподалеку от СуперКамиоканде. Разумеется, под землей. Детектор будет в 20 раз больше СуперКамиоканде. Это будет почти миллион метрических тонн, а просматривать все будут почти 100 000 детекторов!
В 2017 году полоса солнечного затмения пересечет США. Соответственно, люди заранее готовятся, т.к. будет очень просто сделать красивый полуторачасовой обзор. И ясно, что десятки миллионов людей его увидят, и это привлечет большой интерес и т.д. Авторы предлагают усилиями тысяч обычных людей сделать мегафильм о затмении. Это будет иметь и научный смысл, т.к. позволит получить очень много данных о короне.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Описан проект астрометрического спутника, который позволит измерить положения некоторых звезд с точностью до 0.05 микросекунд дуги. Это даст в случае близких звезд солнечного типа обнаружить влияние планет с массой порядка земной на расстояниях порядка одной астрономической единицы от звезд. т.е. - в зоне обитания.
Спутник будет состоять из двух частей: телескоп и фокальная плоскость.
Сайт коллаборации NEAT.
Все-таки американцы планируют что-то делать по проекту WFIRST. Это отрадно. Все желающие могут прочесть объемный промежуточный отчет (полный будет в 2012 году), куда вошли и научные задачи, и методы наблюдений, и предлагаемые конфигурации аппарата.
Описан проект гравитационного телескопа нового поколения - т.н. Телескоп Эйнштейна. Это европейский проект, представляющий собой новый вариант лазерного интерферометра. Основная задача - наблюдение слияний компактных объектов и сверхновых. Благодаря новым техническим решениям чувствительность юудет сильно выше, чем у существующих или уже создаваемых инструментов. Соответственно, можно будет наблюдать очень далекие источники.
Авторы описывают наблюдения планеты TrES-2b на спутнике Кеплер. Это горячий юпитер. Нетипичным является маленькое альбедо планеты. Истинное альбедо составляет менее 1 процента, откуда и возникает название "самый темны мир" или "самая темная планета". Существенно, что результат получен именно благодаря наблюдениям на Кеплере. Авторы полагают, что это существенный аргумент в пользу продления срока работы миссии, т.к. даже если число открываемых планет сильно уменьшится, продолжение наблюдений уже известных позволит получать новую важную информацию.
Выложена толстенная книга, содержащая детальное описание проекта новой подземной лаборатории в знаменитой шахте Хоумстейк в Южной Дакоте.
Подробно описан один из европейских космических проектов. Это рентгеновская обсерватория, предназначенная для детального исследования источников с нейтронными звездами и черными дырами. Несмотря на то что это небольшая миссия, планируется, что телескоп будет иметь очень большую собирающую площадь (10-12 кв. метров) и хорошее спектральное разрешение. Кроме того, можно будет исследовать довольно жесткие источники. Вдобавок к инструменту большой площади (с маленьким полем зрения) будет стоять и рентгеновский монитор с большим полем зрения.
Сейчас LOFТ-это одна из четырех миссий, рассматриваемых ESA. После 2012 года будет выбрана одна. Возможный запуск-2020-2022 годы.
Описан еще один из проектов класса М (средние и небольшие миссии по теме Matter Under Extreme Conditions в рамках программы Cosmic vision), который подавался в ЕКА. Программа пока развивается, и через несколько лет список из 4 отобранных миссий будет рассматриваться в ЕКА. Это также рентгеновская обсерватория. Это будет один инструмент, состоящий (примерно как eROSITA) из семи телескопов, установленных параллельно. В отличие от LOFT тут будет стоять рентгеновская оптика. Инструмент адаптирован под наблюдения линии железа (6.4 кэВ) с хорошим разрешением. Фокусное расстояние телескопов 12 метров! Т.е., телескоп будет раздвигаться на орбите.
Описан неподержанный ЕКА проект, подававшийся в рамках < A HREF="http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=48467">М3. спутник стоимостью около полумиллиарда евро (включая сам аппарат, запуск и эксплуатацию, но без инструментов, которые спонсировали бы национальные космические агентства) должен был бы лететь к Нептуну, но основной задачей была бы проверка эффектов ОТО в Солнечной системе (при этом, конечно, планировалось поставить также детекторы для планетных исследований). Хотя проект не поддержан, прочесть его краткое описание довольно интересно. Ключевым моментом была установка хорошего акселерометра на аппарате.
Описывается аппаратура проекта UFFO для наблюдения гамма-всплесков в оптическом диапазоне. Этот прототип будущей системы детекторов должен в конце года полететь на спутнике Ломоносов. Его задачей является отработка системы с поворачивающимися зеркалами, которая позволит быстро наблюдать гамма-всплеск в оптике без перенаведения всего спутника.
См. также статьи, где детально описываются различные составляющие эксперимента: arxiv:1106.3802, arxiv:1106.3803, arxiv:1106.3804, arxiv:1106.3850.
Описывается проект аппарата, который должен наблюдать первые источники во вселенной на частоте 40-120 МГц. Это космический аппарат, вращающийся вокруг Луны. Это важно, т.к. только Луна надежно защищает от техногенных помех. Ожидается, что он будет видеть источники на красных смещениях 10-35.
Описан проект небольшого (500 кг, класс М) спутника, который предполагается направить к Нептуну, а потом в Пояс Койпера. Проект подан как совместный для ESA и NASA. Кроме планетных исследований в программу включено изучение гравитационных эффектов, т.е. проверка ОТО и тп.
Заканчивается апгрейд VLA. Это теперь называется EVLA - Expanded VLA. Но наблюдения на системе уже идут. Результатам будет посвящен специальный выпуск ApJL. В этой статье описывается, что собственно было обновлено на системе телескопов, и как это позволит (и уже позволяет) продвинуться в радиоастрономии.
Проект BigBOSS является логичным развитием программы DSDD-III/BOSS. Предполагается создание нового детектора, который будет установлен на 4-метровом телескопе в Китт Пик. За 5 лет (500 ночей) планируется сделать обзор на площади 14 000 квадратных градусов и получить 20 миллионов красных смещений галактик.
По галактикам с эмиссионными линиями (ELG) авторы планируют дотянуться до z=1.7.
Кроме этого планирует получить данные по лайман-альфа лесу, используя 600 000 спектров квазаров на 2.2
Прибор может быть затем перенесен на другой 4-метровый телескоп, являющийся "близнецом" телескопа в Китт Пик. Это позволит добавить к обзору еще 10 000 квадратных градусов. Кроме того, во время пяти лет обзора заметную часть времени прибор и телескоп планируется использовать для решения других задач, которые будут отбираться по заявкам.
Итоговые данные конечно же будут выложены в открытый доступ. Но в дополнение даже в ходе обзора во время наблюдений в рамках самого обзора 10-20 процентов волокон можно будет использовать для дополнительных наблюдений, не связанных с программой BigBOSS. Это означает, что за время обзора можно будет получить еще 5-10 миллионов спектров.
Авторы детально описывают все аспекты проекта (и технические и научные) и тщательно раскрывают, как проект будет связан с другими наблюдательными программами.
Описаны результаты эксперимента по лабораторному поиску частиц темного вещества.
Пределы от этого проекта не самые глубокие. Но они дают независимое подтверждение, что важно. Сейчас идет работа над следующей версией эксперимента, а потом запустят большой проект EURICA. Если уж и он не найдет ?
Пока продолжается обсуждение где же и в какой конфигурации строить SKA, кто будет участвовать в проекте и т.д. (сейчас есть уверенность, что в первой половине 2012 года решение будет принято), Китай строит 500-метровый телескоп типа установки в Аресибо.
В естественной впадине будет собрана стационарная конструкция (т.е. антенна не вращается). Телескоп будет очень современным в отношении технологии антенны и детекторов. Работы начались. Завершение ожидается в конце 2016 года.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Автор описывает проект большого детектора частиц темной энергии коллаборации DARWIN. К 2013 году должна быть закончена разрабока проекта. В строй он сможет войти в 2016. Чувствительность детектора будет в 1000 раз лучше, чем у современных установок.
Авторы представляют описание детектора DAMIC и результаты технологического прогона. Идея состоит в использовании малошумящих ИК ПЗС-матриц для прямого поиска частиц темного вещества. Детектор оказывается потенциально очень чувствителен для частиц с массой в несколько ГэВ (обычно детекторы более чувствительны к частицам с массой раз в 10 больше).
Тестовый инженерный прогон прибора не дал существенных новых научных результатов. Однако продемонстрирован высокий потенциал метода.
Описано современное состояние проекта Square Kilometre Array. Теперь известно, что строительство будет идти в два этапа. В начале сделают уменьшенную версию SKA1. Ее создание начнется в 2016 году. Установка заработает в 2020. Потом проект будет расширен (создание SKA2 начнется уже в 2018). Полностью все будет завершено в 2024 году.
Решение о месте строительства (Австралия или Южная Африка) будет принято в апреле 2012 года.
Основной задачей для SKA1 является наблюдение нейтрального водорода на больших красных смещениях. Пульсары таки отошли на второй план.
См. также arxiv:1105.6333, где описано, какие космологические результаты ожидают получить со SKA.
За год до запуска спутника полезно прочитать краткое, но емкое, описание и самого аппарата, и его научных задач.
Описан проект спутника. Задача миссии - наблюдение поляризации
рентгеновского излучения. Пока по ряду причин хороших поляриметров в этом
диапазоне не было. Спутник небольшой и недорогой. Предполагается, что на
нем в первую очередь обкатают технологии. Но при этом есть и важные научные
задачи, которые тоже детально обсуждаются в статье.
Пока проект не получил окончательного одобрения. Закончена лишь стадия А.
В ближайшее время
будет принято решение о том, какая из небольших миссий получит
дальнейшее финансирование.
WFIRST был заявлен, как приоритетная миссия NASA. Однако из-за разных проблем (в первую очередь из-за удорожания JWST и затягивания сроков его создания) проект оказался под угрозой. Возможно, он будет объединен с европейским Euclid или отложен.
В статье авторы рассматривают различные модификации WFIRST, которые могли бы повысить его эффективность, и сравнивают их с другими вариантами проекта.
Описан проект, представляемый в Европейское космическое агентство в рамках программы Cosmic vision. Задача состоит в сканирующем обзоре неба в диапазоне 0.2-80 МэВ. Проект включает в себя создание двух небольших спутников, располагающихся на низкой орбите. На одном стоит гамма-монитор. А на втором инфракрасный телескоп и рентгеновский телескоп, являющийся развитием телескопа eROSITA. Для ряда транзиентных источников (типа гамма-всплесков) такая связка позволит существенно продвинуться при относительно невысокой стоимости проекта.
Сайт проекта http://www.grips-mission.eu/.
Описан проект спутника для изучения поляризации реликтового излучения. Подробно описано устройство аппарата, а также методика наблюдений. Расписаны научные задачи, в том числе и те, которые не связаны с космологией. Ведь проводя подробный обзор неба, вы неизбежно получаете много важной попутно йинформации. В данном случае по межзвездной среде звездообразованию в молодой вселенной.
Описана разработка и создание прототипа установки для прямой регистрации частиц темного вещества. Прибор основан на детекторах MicroMegas. В будущем все это должно войти в состав большого детектора MIMAC, который планируется поставить в туннеле, соединяющем Францию и Италию. Важной особенностью является хорошее восстановление трехмерной траектории детектируемой частицы.
Описан проект нейтринной обсерватории LENA (Low Energy Neutrino Astronomy),
в которой рабочим телом будет 50-килотонная емкость с жидким
сцинтиллятором, т.е. это развитие проектов Borexino и KamLAND. Размер
емкости: сто метров высота и 30 метров - диаметр. Разместить ее могут или в
туннеле под Альпами между Италией и Францией, или в финской шахте с
труднопроизносимым названием. Проект конкурирует с двумя другими
(основанными на иных подходах) в рамках 7й Европейской рамочной программы.
Реализовать проект можно лет за 8-10. Довольно изящно было бы в 2020м году
зарегистрировать "ленинские нейтрино".
Описан проект COSPIX. Это средний спутник, являющийся развитием закрытой рентгеновской обсерватории Simbol-X. Идея состоит в том, чтобы сделать рентгеновский телескоп с большой собирающей площадью и высоким угловым разрешением в жестком рентгене (30 кэВ). Для этого теперь надо переходить к инструментам с очень большим фокусным расстоянием (десятки метров). Соответственно, это должна быть пара спутников, на одном из которых стоит оптическая система, а на другом-детектор.
Мое мнение состоит в том, что если Европа не откажется от IXO, то COSPIX развивать не будут. Или наоборот, отказавшись от супердорогого IXO, можно сделать прекрасный инструмент (пусть и не столь прорывный) на основе проекта COSPIX.
Система радиотелескопов LOFAR функционирует уже несколько месяцев. Постепенно вводятся в строй новые станции. В статье детально рассматривается, как, зачем и в каком объеме LOFAR будет наблюдать радиопульсары, а также представлены первые результаты.
Детально описан нейтринный телескоп ANTARES и его результаты.
Установка работает с 2008 года. В Европе развивалось три проекта: ANTARES, NEMO, NESTOR. Все это развитие на пути к большому детектору, известному как KM3NeT. Среди них ANTARES-самый крупный. Забавно, что NEMO и NESTOR в статье даже не упоминаются. В ходе создания инструмента было разработано несколько новых технологий, которые критичны для разработки большого детектора. А вот астрофизических результатов установка в общем-то и не дала. Хотя от прототипа этого никто особенно и не ожидал.
Есть такая область исследований как лабораторная астрофизика. Здесь в лабораторных экспериментах исследуют процессы, которые или напрямую идут в астрофизических условиях, или же определяют параметры, которые можно экстраполировать на ситуации в астрономических источниках, или же исследуют некоторые модельные ситуации, аналогичные встречающимся в космосе. Сюда относятся, например, исследования сечений ядерных реакций, изучение химических реакций, гидродинамические эксперименты и т.д. В последние несколько лет финансирование этой области в США упало. Авторы аналитической записки, разумеется, недовольны этой ситуацией, и представляют свои аргументы, демонстрирующие востребованность лабораторной астрофизики.
Большой популярный обзор по космическим обсерваториям. В основном текст посвящен краткому описанию простых основ и рассказу о недавних миссиях, работающих сейчас аппаратах, а также о том, что будет запущено в самые ближайшие годы.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Подробно описан очень интересный проект. На Боинге ставится 2.5-метровый инфракрасный телескоп, и наблюдения ведутся на высоте 13-14 км. Первые полеты начались в прошлом году. В 2014 обсерватория выйдет на планируемый темп около сотни 8-10-часовых наблюдений за год. Работать все это будет примерно до 2040 года.
Много интересных картинок. Описана не столько техническая часть, сколько научные задачи? rакие-то первые результаты, преимущества проекта и т.д.
Обсудить в ЖЖ-сообществе
ru_astroph.
Дается краткий обзор европейских подземных лабораторий для изучения частиц. Самая известная, конечно, Гран Сассо. Но автор описывает не только западно-европейские установки, но и восточно-европейские, включая баксанскую.
SPICA - Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics. Это 3-метровый инфракрасный телескоп, который планируется к запуску в космос в конце десятилетия. Сейчас это в основном проект японского космического агентства (JAXA) при существенном участии Европы и небольшом участии Канады и США.
В заметке описываются основные параметры и научные задачи прибора.
В октябре сотрудники ГАИШ организовали в Кисловодске (где будет новая
обсерватория ГАИШ) международную конференцию по астроклимату. В Архив
выложено много статей из материалов этой конференции, включая работы по
исследованию астроклимата в Антарктиде и мест для установки гигантского
телескопа Магеллана. В предлагаемой вашему вниманию описана текущая
активность ученых из ГАИШ в этой области.
Описывается концепция спутника и его основные задачи. Аппарат предназначен
для массового поиска экзопланет с массой порядка земной и меньше методом
микролинзирования (массы не менее 0.1 земной, орбита не менее 0.5 а.е.).
С одной стороны, микролинзирование плохо тем, что чаще всего систему
невозможно изучать после наблюдения события. С другой, - только так можно
быстро набрать большую статистику по планетам типа Земли в зонах обитания.
Стоимость спутника оценивается в 333 млн. долларов (без запуска). Так что
проект недешевый, но и не архидорогой. Это будет метровый телескоп. Запуск
возможен в 2016 году, если сейчас начать активную работу.
Начали появляться статьи из "2010 Heliophysics Decadal Review". Например, вот эта статья о проекте по изучению солнечной короны. Это пока совсем сырой проект, который может стать большой дорогой обсерваторией, а может небольшим спутников с урезанным количеством инструментов на борту.
Система радиотелескопов VLA - известнейший инструмент. Он был построен в
1980 году, а сейчас там проходит существенный апгрейд, который длится почти
10 лет. Уже идут первые наблюдения с новой аппаратурой, и в обзорах я об
этом упоминал.
В небольшой статье кратко описан статус инструмента, новые возможности и
планы.
Статья, на мой взгляд, интересна не столько очередным проектом системы
раннего оповещения, сколько введение, содержащим обзор, и мыслью о том, что
в случае более вероятных малых столкновений надо думать не о системе
уничтожения. А о системе эвакуации людей.
Автор обращает внимание, что более вероятные малые столкновения не столь
катастрофичны, как их иногда изображают, а потому чрезвычайно локальны.
Т.е., временная эвакуация - хороший выход.
После экскурса в историю рентгеновской астрономии и обсуждения некоторых
свойств рентгеновских детекторов авторы обсуждают проект Международной
рентгеновской обсерватории (IXO), который, как можно надеяться, станет
большой миссией следующего поколения, которая придет на смену Чандре и
ХММ-Ньютон. В заключение, авторы обсуждают возможную миссию
"послезавтрашнего дня" - проект Generation X.
Проект Astro-H - это новая японская рентгеновская обсерватория. Она
планируется к запуску в 2014 году. Изюминка миссии-рентгеновская
спектроскопия высокго разрешения в довольно жестком (и широком) диапазоне.
Кроме этого, конечно, стоят и другие детекторы, включая гамма и мягкий
рентген. Разумеется, кроме технического описания содержится подробный
список научных задач с изложением текущего состояния дел. Так что текст
скорее научно-популярный.
Планируется создание инструмента, работающего в стандартном рентгеновском диапазоне с полем зрения около одного квадратного градуса (это в 10 раз больше, чем у Чандры) и очень высокой чувствительностью.
При этом это будет миссия среднего класса, т.е., не супердорогая.
Основные задачи связаны с внегалактической астрономией (активные ядра, скопления галактик).
См. также другие статьи в Архиве, посвященные этому проекту. Особенно arxiv:1010.6208.
В середине следующего года ESA должно определиться со своими проектами малых
астрофизических миссий. Из большого числа заявок сейчас отобрано три
финалиста на два места (Euclid, PLATO, Solar Orbiter,)и еще одна миссия
будет создавать совместно с японским агентством (SPICA). Американцы
более-менее определились со своими приоритетами. Среди больших неначатых
космических проектом на первой место поставлен WFIRST, являющийся
расширенным вариантом JDEM-миссии по изучению темной энергии. Один из
европейских финалистов - Euclid - пересекается с американским проектом (замечу,
что когда пару лет назад меня спросили,
что бы выбрал я, то я назвал тройку SPICA, PLATO, Solar Orbiter). Поэтому
есть опасность, что Euclid прикроют потому, что потом полетит WFIRST,
который крупнее, лучше и тп. В своей статье Андрю Гулд как раз защищает
Euclid, полагая, что миссии прекрасно дополнят друг друга, тем более что
Euclid должен полететь гораздо раньше WFISRT, серьезные работы над которым
начнутся только после окончания основных по JWST.
Регистрация нейтрино на южном полюсе ведется комплексно, с помощью очень
разных подходов. Ищут и оптический, и радио, и ... акустический сигналы.
Акустический перспективен для поиска частиц очень высокой энергии - выше
1020 эВ. Здесь есть ряд проблем, которые пытаются решить,
работая с проектом SPATS. Определяют уровень и вид фона, совершенствуют
дизайн детекторов и т.д. При этом уже ставятся довольно интересные верхние
пределы.
См. также arxiv:1010.3082, где дается обзор истории развития акустического детектирования нейтрино.
Через несколько месяцев на МКС будет доставлена аппаратура эксперимента AMS. Это долгожданный проект по изучению космических лучей. Основная задача состоит в изучении античастиц и поиске всякой экзотики (например, страпелек). Запуск долго откладывался, и, например, команда эксперимента PAMELA "воспользовалась" этим, чтобы получить потрясающе интересные результаты. AMS должен "расширить и углубить", т.е., в первую очередь, ожидаем подтверждения и уточнения данных PAMELA, что может привести к понимаю причин избытка позитронов.
На мой взгляд, очень интересный взгляд на будущее астрономии через 20 лет. В основном автор упирает на огромные массивы данных и прогрессивные методы работы с ними. Но оттуда перекидываются интересные мостки к взаимоотношениям с широкой публикой, изменениям в политике публикаций и тп. Конечно, не со всем можно согласиться, но материал весьма интересный.
После короткого исторического и теоретического введения автор начинает
описывать историю твердотельных резонансных детекторов гравволн, начиная с
Вебера.
Сейчас работает несколько таких детекторов. Теперь это охлаждаемые
установки.
Многие полагают, что в будущем удастся что-то увидеть на таких приборах.
Соответственно, автор описывает основные проекты в этой области. На мой
взгляд, очень интересно выглядят сферические детекторы.
Authors: Torrento-Coello, A.S
Comments: Proceedings for "Electroweak and Unified Theories of the Rencontres de Moriond" (2011); 8 pages, 10 figures
Authors: Rendong Nan et al.
Comments: 36 pages, 28 figures, accepted for publication in International Journal of Modern Physics D
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Authors: C. Amsler
Comments: Proceedings of the WIN'11 Conference, Cape Town, 2011, 13 pages, 12 figures
Authors: J. Barreto et al.
Comments: 6 pages
Authors: Steve Rawlings, Richard Schilizzi
Comments: 5 pages, no figures, to Appear in proceedings of "Astronomy with megastructures: Joint science with the E-ELT and SKA", 10-14 May 2010, Crete, Greece (Eds: Isobel Hook, Dimitra Rigopoulou, Steve Rawlings and Aris Karastergiou)
Authors: C. Jordi
Comments: 5 pages, 6 figures, conference "Astronomy with Megastructures. Joint science with E-ELT and SKA" held 10 -14 May 2010, Crete, Greece
Authors: Enrico Costa et al.
Comments: 42 pages, 28 figures, Published in Experimental Astronomy (2010) 28:137-183
Authors: Michael E. Levi et al.
Comments: 17 pages, 5 figures, 7 tables
Authors: J. Greiner et al.
Comments: to appear in Exp. Astron., special vol. on M3-Call of ESA's Cosmic Vision 2010; 25 p., 25 figs; see also www.grips-mission.eu
Authors: A. Kogut et al.
Comments: 37 pages including 17 figures. Submitted to the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
Authors: F.J. Iguaz et al.
Comments: 12 pages, 12 figures
Authors: Michael Wurm et al.
Comments: Whitepaper for the LENA low-energy neutrino detector, 59 pages, 32 figures
Authors: P. Ferrando et al.
Comments: 7 pages, accepted for publication in Proceedings of Science, for the 25th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics (eds. F. Rieger & C. van Eldik), PoS(Texas 2010)254
Authors: B. W. Stappers, et al.
Comments: 35 pages, 19 figures, accepted for publication by A&A
Authors: ANTARES Collaboration
Comments: 86 pages
Authors: Daniel Wolf Savin et al.
Comments: 22 page White Paper from the 2010 NASA Laboratory Astrophysics Workshop in Gatlinberg, Tennessee, 25-28 October 2010
Authors: Catherine Turon
Comments: 50 pages
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Authors: R. D. Gehrz et al.
Comments: 35 pages, 17 figures
Обсудить на Астрофоруме в
Научной панораме.
Authors: L. Pandola
Comments: 8 pages, Prepared for the Proceedings of the Topical Workshop in Low Radioactivity Techniques (Sudbury, Canada), August 28-29, 2010m (LRT2010). To be published on AIP conference proceedings
Authors: Javier R. Goicoechea, Takao Nakagawa, on behalf of the SAFARI/SPICA teams
Comments: 6 pages; to appear in the proceedings of the conference: "Conditions and impact of star formation: New results with Herschel and beyond" (The 5th Zermatt ISM Symposium)
Authors: Victor Kornilov
Comments: Contribution in conference "Comprehensive characterization of astronomical sites", held October 4-10, 2010, in Kislovodsk, Russia, 9 pages, 7 figures
Authors: David P. Bennett et al.
Comments: 15 pages, RFI Response for the Astro2010 Program
Prioritization Panel, (The Basis for the Exoplanet Program of the WFIRST
Mission)
Authors: Jay Bookbinder, the SSE team
Comments: 8 pages, 3 figures, submitted to 2010 Heliophysics Decadal Review
Authors: Sean M. Dougherty, Rick Perley
Comments: 5 pages, 3 figures. To appear in "The multi-wavelength view of hot, massive stars - 39th Liege Int. Astroph. Coll., 12-16 July 2010
Authors: John L. Tonry
Comments: 33 pages, 7 figures, accepted for publication in PASP, Jan 2011
Authors: S.L. O'Dell et al.
Comments: 19 pages, 11 figures, SPIE Conference 7803 "Adaptive X-ray Optics", part of SPIE Optics+Photonics 2010, San Diego CA, 2010 August 2-5
Authors: Tadayuki Takahashi et al.
Comments: 18 pages, 12 figures, Proceedings of the SPIE Astronomical Instrumentation "Space Telescopes and Instrumentation 2010: Ultraviolet to Gamma Ray"
Proceedings of the SPIE, Volume 7732, pp. 77320Z-77320Z-18 (2010)
Authors: P. Rosati, et al.
Comments: 8 pages, Proceedings of "The Wide Field X-ray Telescope Workshop", held in Bologna, Italy, Nov. 25-26 2009. To appear in Memorie della Societ\`a Astronomica Italiana 2010
Authors: Andrew Gould
Comments: 6 pages
Authors: Timo Karg, for the IceCube Collaboration
Comments: 7 pages, 5 figures, presented at the 4th International
workshop on Acoustic and Radio EeV Neutrino detection Activities - ARENA
2010
Authors: A. Kounine
Comments: Invited talk given at XVI International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2010), Batavia, IL, USA (28 June - 2 July 2010). 6 pages, 13 figures
Authors: Ray P. Norris
Comments: 9 pages, Paper presented at "Accelerating the Rate of Astronomical Discovery", Special Session 5 of the IAU GA, August 11-14, Rio de Janeiro, Brazil
Authors: Odylio Denys Aguiar
Comments: 49 pages, 45 figures, invited review article, which will be published at Research in Astronomy and Astrophysics (RAA)