Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Метеороидтың массасы бір граммнан кем
Meteoroid with a mass of less than one gram
Микрометеороид – ғарыштағы кішкентай тас бөлшегі, әдетте салмағы бір граммнан аспайды. Микрометеорит – Жер атмосферасынан өтіп, Жер бетіне жеткен мұндай бөлшек. 2017 жылы Халықаралық астрономиялық одақ (IAU) "микрометеороид" терминін метеороидқа қарағанда артық деп салып, ресми түрде қолданудан шығарды.
A micrometeoroid is a tiny meteoroid: a small particle of rock in space, usually weighing less than a gram. A micrometeorite is such a particle that survives passage through Earth's atmosphere and reaches Earth's surface. The term "micrometeoroid" was officially deprecated by the IAU in 2017, as redundant to meteoroid.
Шығуы және орбиталары
Микрометеороидтар – Күн жүйесінің пайда болуына дейін қалыптасқан үлкен тау жыныстары мен қалдықтардан бөлініп шыққан өте кішкентай тас немесе металл сынықтары. Микрометеороидтар ғарышта өте көп кездеседі. Кішкентай бөлшектер ғарыштық тозу процесіне маңызды үлес қосады. Олар Айдың немесе ауасыз денелердің (Меркурий, астероидтар және т.б.) бетіне шапқанда, одан балқу мен булану процесі басталып, реголиттің қараюына және басқа да оптикалық өзгерістерге алып келеді. Микрометеороидтардың бетінің ауданы мен массасының қатынасы жоғары болғандықтан, олардың орбиталары метеороидтарға қарағанда тұрақсыз. Жерге түскен микрометеороидтар күн тұмандығында миллиметрлік масштабтағы қызу оқиғалары туралы мәлімет бере алады. Метеориттер мен микрометеориттер (Жер бетіне жеткен кезде осылай аталады) әдетте полярлық аймақтар сияқты жер бетінде шөгінділердің жоқ жерлерінде ғана табылған. Мұз жиналып, балқытылып, сүзіліп, микроскоп астында микрометеориттерді бөліп алу үшін қолданылады. Өте кішкентай микрометеороидтар Жер атмосферасына кіргенде айтарлықтай қызудан құтылады. Мұндай бөлшектерді жоғары биіктікте ұшатын ұшақтармен 1970 жылдардан бері жинап келеді, содан бері стратосферадан алынған бұл үлгілер (олардың сыртқы кеңістікке шыққандығы расталғанға дейін Браунли бөлшектері деп аталды) Жердегі зертханаларда зерттеу үшін қолжетімді ғарыштық материалдардың маңызды бөлігіне айналды.
Micrometeoroids are very small pieces of rock or metal broken off from larger chunks of rock and debris often dating back to the birth of the Solar System. Micrometeoroids are extremely common in space. Tiny particles are a major contributor to space weathering processes. When they hit the surface of the Moon, or any airless body (Mercury, the asteroids, etc. ), the resulting melting and vaporization causes darkening and other optical changes in the regolith. Micrometeoroids have less stable orbits than meteoroids, due to their greater surface area to mass ratio. Micrometeoroids that fall to Earth can provide information on millimeter scale heating events in the solar nebula. Meteorites and micrometeorites (as they are known upon arrival at the Earth's surface) can only be collected in areas where there is no terrestrial sedimentation, typically polar regions. Ice is collected and then melted and filtered so the micrometeorites can be extracted under a microscope. Sufficiently small micrometeoroids avoid significant heating on entry into Earth's atmosphere. Collection of such particles by high flying aircraft began in the 1970s, since which time these samples of stratosphere collected interplanetary dust (called Brownlee particles before their extraterrestrial origin was confirmed) have become an important component of the extraterrestrial materials available for study in laboratories on Earth.
Тарихи зерттеулер
1946 жылы Джакобинид метеор шашырауы кезінде Хельмут Ландсберг шашыраумен байланысты бірнеше кішкентай магниттік бөлшектерді жинады. Фред Уиппл осыған қызығып, осындай өлшемдегі бөлшектердің жоғарғы атмосфераға енгенде жылдамдығын сақтап тұруы мүмкін емес екенін көрсететін мақала жазды. Олардың орнына жылдамдықтары тез төмендеп, ерімей жерге түсті. Мұндай нысандарды жіктеу үшін ол "микрометеорит" терминін енгізді.
In 1946 during the Giacobinid meteor shower, Helmut Landsberg collected several small magnetic particles that were apparently associated with the shower. Fred Whipple was intrigued by this and wrote a paper that demonstrated that particles of this size were too small to maintain their velocity when they encountered the upper atmosphere. Instead, they quickly decelerated and then fell to Earth unmelted. In order to classify these sorts of objects, he coined the term "micro meteorite".
Жылдамдықтар
Уиппл Гарвард обсерваториясының Флетчер Уотсонмен бірлесіп, көрінетін метеорлардың жылдамдығын тікелей өлшеу үшін обсерватория салуға жетекшілік етті. Ол кезде микрометеориттердің қандай жерден пайда болғаны белгісіз болды. Жаңа обсерваторияда жасалған тікелей өлшеулер метеорлардың бастауын анықтауға мүмкіндік берді, соның нәтижесінде материалдың көп бөлігі кометалардың құйрықтарынан қалғандықтары және олардың ешқайсысы Күн жүйесінен тыс пайда болмағандығы дәлелденді. Бүгінде метеороидтердің барлық түрлері Күн жүйесінің қалыптасуынан қалған материал екені белгілі, олар планетаралық шаң бұлтынан немесе осы материалдан құралған кометалар сияқты басқа да нысандардан тұрады.
Whipple, in collaboration with Fletcher Watson of the Harvard Observatory, led an effort to build an observatory to directly measure the velocity of the meteors that could be seen. At the time the source of the micro meteorites was not known. Direct measurements at the new observatory were used to locate the source of the meteors, demonstrating that the bulk of material was left over from comet tails, and that none of it could be shown to have an extra solar origin. Today it is understood that meteoroids of all sorts are leftover material from the formation of the Solar System, consisting of particles from the interplanetary dust cloud or other objects made up from this material, like comets.
Ағымы
Алғашқы зерттеулер оптикалық өлшеулерге толығымен негізделген. 1957 жылы Ханс Петтерсон Жерге түсетін ғарыш шаңының алғашқы тікелей өлшеулерінің бірін жасады, оның мөлшері жылына 14 300 000 тоннаға бағаланды. Бұл ғарыштағы метеориттер ағыны телескоп арқылы жасалған бақылауларға қарағанда әлдеқайда көп екенін көрсетті. Мұндай жоғары ағын жоғары орбитадағы Аполлон ғарыш капсулаларына және Айға жасалатын миссияларға үлкен қауіп төндірді. Тікелей өлшеудің дұрыстығын анықтау үшін, Пегасус спутниктік бағдарламасы, Ай орбиталық станциясы 1, Луна 3, Марс 1 және Пионер 5 сияқты бірқатар қосымша зерттеулер жүргізілді. Олар атмосфераға кіретін метеорлардың жылдамдығы, яғни ағыны, оптикалық өлшеулермен сәйкес келетінін көрсетті – шамамен жылына 10 000 – 20 000 тонна. "Жер зерттеуші" бағдарламасы Айдың бетінің салыстырмалы түрде тасты екенін анықтады. Аполлон бағдарламасы барысында жерге әкелінген Ай үлгілерінің көпшілігінің жоғарғы бетінде микрометеориттердің соққан іздері табылды, олар көбінесе "зап-дуралар" деп аталады.
The early studies were based exclusively on optical measurements. In 1957, Hans Pettersson conducted one of the first direct measurements of the fall of space dust on Earth, estimating it to be 14,300,000 tons per year. This suggested that the meteoroid flux in space was much higher than the number based on telescope observations. Such a high flux presented a very serious risk to the high orbiting Apollo capsules and for missions to the Moon. To determine whether the direct measurement was accurate, a number of additional studies followed, including the Pegasus satellite program, Lunar Orbiter 1, Luna 3, Mars 1 and Pioneer 5. These showed that the rate of meteors passing into the atmosphere, or flux, was in line with the optical measurements, at around 10,000 to 20,000 tons per year. The Surveyor Program determined that the surface of the Moon is relatively rocky. Most lunar samples returned during the Apollo Program have micrometeorite impacts marks, typically called "zap pits", on their upper surfaces.
Ғарыш кемелерінің жұмысына әсері
Микрометеориттер ғарыш зерттеулеріне елеулі қауіп төндіреді. Ғарыш кеңістігіндегі орбитадағы ғарыш кемесіне қатысты микрометеориттердің орташа жылдамдығы секундына 10 километрді (сағатына 22 500 миль) құрайды. Микрометеориттердің соққысына төзімділік – ғарыш кемелері мен ғарыш костюмдерін жобалайтын инженерлер үшін маңызды мәселе (мысалы, Термиялық микрометеориттік киім). Көптеген микрометеориттердің өте кішкентай өлшемдері салдарлы зиянды шектейді, бірақ жоғары жылдамдықтағы соққылар ғарыш кемесінің сыртқы қаптамасын құм атып тазалау сияқты үздіксіз тоздырады. Ұзақ мерзімді әсер ғарыш кемелері жүйелерінің жұмысқа жарамсыз болуына әкелуі мүмкін. Өте жоғары жылдамдықпен (секундына 10 километр) қозғалатын шағын денелердің соққысы терминалдық баллистика саласындағы қазіргі зерттеулердің нысаны болып табылады (мұндай жылдамдыққа дейін нысандарды үдету қиын болғанымен, қолданылатын әдістерге сызықтық моторлар және формаланған зарядтар жатады). Бұл қауіп, әсіресе спутниктер сияқты ұзақ уақыт бойы ғарышта болатын объектілер үшін өте жоғары.
Micrometeoroids pose a significant threat to space exploration. The average velocity of micrometeoroids relative to a spacecraft in orbit is 10 kilometers per second (22,500 mph). Resistance to micrometeoroid impact is a significant design challenge for spacecraft and space suit designers (See Thermal Micrometeoroid Garment). While the tiny sizes of most micrometeoroids limits the damage incurred, the high velocity impacts will constantly degrade the outer casing of spacecraft in a manner analogous to sandblasting. Long term exposure can threaten the functionality of spacecraft systems. Impacts by small objects with extremely high velocity (10 kilometers per second) are a current area of research in terminal ballistics (although accelerating objects up to such velocities is difficult; current techniques include linear motors and shaped charges). The risk is especially high for objects in space for long periods of time, such as satellites.
Ғарыш кемелерінің микрометеоридтік қалқаны
Уипплдің жұмысы ғарыш жарысынан бұрын жасалған және ол ғарыш зерттеулері бірнеше жылдан кейін басталғанда өте пайдалы болды. Оның зерттеулері ғарыш кемесін қиратуға жеткілікті үлкен метеороидқа тию ықтималдығының өте төмен екенін көрсетті. Дегенмен, ғарыш кемесі шаң бөлшекшелері сияқты микрометеориттерге дерлік үнемі соқтығысады. Қалқан ғарыш кемесі корпусының құрылымдық беріктігін қамтамасыз етуге қажетті қалыңдықпен жасалуына мүмкіндік береді, ал фольганың салмағы шамалы. Мұндай ғарыш кемесі метеориттерді тікелей тоқтатуға арналған панельдері бар кемеден жеңіл болады. Ғарыш кеңістігінде көп уақытын өткізетін ғарыш кемелері үшін Уиппл қалқанының түрлері ондаған жылдар бойы кеңінен қолданылып келеді. Кейінгі зерттеулер көрсеткендей, керамикалық талшықтан тоқылған қалқандар, бірдей салмақтағы алюминий қалқандарға қарағанда, гипер жылдамдық (~7 км/с) бөлшектерден жақсы қорғаныс береді. Тағы бір қазіргі заманғы конструкцияда NASA-ның ешқашан ұшпаған TransHab кеңейтілетін ғарыш тұру модулі және 2016 жылдың сәуір айында ұшырылып, екі жыл бойы орбиталық сынақтар үшін ХҒС-ке (ISS) қосылған Bigelow кеңейтілетін модульдері сияқты көп қабатты иілгіш мата қолданылады.
Whipple's work pre dated the Space Race and it proved useful when space exploration started only a few years later. His studies had demonstrated that the chance of being hit by a meteoroid large enough to destroy a spacecraft was extremely remote. However, a spacecraft would be almost constantly struck by micrometeorites, about the size of dust grains. The shield allows a spacecraft body to be built to just the thickness needed for structural integrity, while the foil adds little additional weight. Such a spacecraft is lighter than one with panels designed to stop the meteoroids directly. For spacecraft that spend the majority of their time in orbit, some variety of the Whipple shield has been almost universal for decades. Later research showed that ceramic fibre woven shields offer better protection to hypervelocity (~7 km/s) particles than aluminium shields of equal weight. Another modern design uses multi layer flexible fabric, as in NASA's design for its never flown TransHab expandable space habitation module, and the Bigelow Expandable Activity Module, which was launched in April 2016 and attached to the ISS for two years of orbital testing.