Солнечные гранулы • Анастасия Стебалина • Научная картинка дня на «Элементах» • Астрономия
На фото — не куча золотых слитков неправильной формы и не карамельный попкорн, а самое детальное на данный момент изображение фотосферы Солнца.
Снимок был сделан 10 декабря 2019 года при помощи солнечного телескопа Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) в обсерватории Халеакала (Haleakala Observatory) на острове Мауи (Гавайи, США). Телескоп ещё окончательно не введен в эксплуатацию, а уже не просто фотографирует Солнце, но делает это так, как раньше не удавалось ни одному инструменту. Главная «фишка» фотографии — разрешение: изображение покрывает область 36 500 на 36 500 километров (для сравнения: радиус Земли в среднем равен 6370 км), и мы впервые можем разглядеть детали размером около 30 километров на поверхности Солнца (по размеру это примерно как остров Манхэттен). Яркие образования на изображении, однако, побольше: поперечник одной такой «ячейки» составляет 700–1000 км, а площадь — примерно 700 тысяч квадратных километров (как Техас).
Эти «ячейки» называют гранулами (см. грануляция). Поверхность Солнца постоянно словно «кипит». Происходит конвекция: потоки горячей плазмы (светлые участки в центральной части гранул) поднимаются из более глубоких слоев солнечной атмосферы, а затем, охлаждаясь за счет потери энергии, «растекаются» и опускаются (темные области по краям гранул). Гранулы возникают хаотично и постоянно, в среднем одна такая гранула живет около восьми минут.
Раньше рассмотреть процесс грануляции с Земли было проблематично из-за относительно низкого разрешения наземных солнечных телескопов. С появлением DKIST ситуация изменилась. Беспрецедентного разрешения позволяет добиться четырехметровое зеркало — самое большое зеркало наземного солнечного телескопа в мире — вкупе с отличным астроклиматом на вершине гавайского вулкана Халеакала (высота около 3 км над уровнем моря).
Зеркало телескопа изготовлено из специальной стеклокерамики толщиной 7,6 см, она сохраняет свою форму даже при сильных перепадах температуры. Стеклокерамика покрыта тонким слоем алюминия, который обеспечивает поверхность с высокой отражающей способностью, необходимую для оптических и инфракрасных волн, на которых работает телескоп. Изображение фотосферы Солнца получено на длине волны 789 нм, это инфракрасное излучение.
С одной стороны, Солнце — гигантский термоядерный реактор, расположенный на крошечном в астрономических масштабах расстоянии примерно в 150 млн км от нас, что позволяет рассмотреть его во всех деталях, а с другой — вполне заурядная звезда. Изучая ее, можно понять процессы, происходящие в звездах. Согласно распространенной среди астрономов шутке, наблюдать Солнце в телескоп можно дважды в жизни: сперва одним глазом, потом оставшимся. Нынешние технологии позволяют сделать наблюдения ближайшей к нам звезды безопасными и информативными.
Сейчас солнечная астрономия переживает всплеск. DKIST только-только достроен, а в полноценную эксплуатацию его планируется ввести в июле 2020 года.
Солнце изучают, конечно, не только с помощью наземных телескопов, но и благодаря аппаратам на околоземной орбите. С 1995 года изучением Солнца занимается орбитальная обсерватория SOHO; в 2010 была запущена обсерватория солнечной динамики (Solar Dynamic Observatory, SDO). Научные приборы этих миссий работают в разных диапазонах спектра: в видимом, инфракрасном и в ультрафиолетовом. Им не мешает земная атмосфера, но расстояние от них до Солнца так же велико, как и от наземных обсерваторий, а разрешение оставляет желать лучшего (к примеру, установленный на SDO инструмент AIA обладает максимальным разрешением в 1 угловую секунду, — наземный DKIST превосходит его по этому показателю примерно в 20 раз: его разрешение 0,05 угловых секунд), поэтому было решено отправить исследовательские миссии непосредственно к звезде. Прямо сейчас к Солнцу направляется солнечный зонд «Паркер» (Parker Solar Probe; см. картинку дня Солнечный зонд «Паркер»), запущенный 12 августа 2018 года, а на 10 февраля 2020 года назначен старт европейской миссии Solar Orbiter, которая будет укомплектована научными инструментами для изучения Солнца в еще более широкой области спектра — от рентгеновского излучения до радиоволн.
Эти космические аппараты позволяют не только получать фундаментальные научные знания (и красивые картинки), но и, например, предсказывать так называемую космическую погоду — солнечную активность, которая может влиять и на повседневную жизнь. Потоки заряженных частиц высоких энергий, которые рождаются во время всплесков этой активности, долетая до Земли, вызывают возмущения в магнитном поле — полярные сияния в высоких широтах, сбои в работе навигационных спутниковых систем и даже перебои в работе наземной электросети (в случае особо яростного шторма).
Фото с сайта nso.edu.
Анастасия Стебалина
Новая Вифлеемская звезда? Соединение Сатурна и Юпитера в день зимнего солнцестояния заставило спорить астрономов и теологов
Автор фото, DETLEV VAN RAVENSWAAY/SCIENCE PHOTO LIBRARY
В понедельник произойдет уникальное астрономическое явление: две сверхмассивные планеты, Сатурн и Юпитер, подойдут на ночном небосклоне друг к другу настолько близко, что с точки зрения земного наблюдателя будут выглядеть одной яркой звездой.
Это само по себе редкое явление в 2020 году будет особенным по двум причинам.
Во-первых, так близко эти две планеты последний раз сходились примерно 800 лет назад, и больше такого на нашем веку уже не произойдет.
Во-вторых, тот факт, что их соединение произойдет 21 декабря, в день зимнего солнцестояния — как раз накануне западного Рождества — породило теории о том, что, возможно, именно соединение Юпитера и Сатурна описано в Новом завете как Вифлеемская звезда, взошедшая около 2000 лет назад и ставшая предвестником рождения Иисуса Христа.
Где и как смотреть?
Сближение Сатурна и Юпитера уже началось, и каждый ясный вечер эти два небесных тела могут наблюдать практически все жители Земли.
Однако их визуальное «слияние» произойдет именно в самую длинную ночь, и при ясной погоде будет наблюдаться у линии горизонта в юго-западной части неба.
Астрономы говорят, что это можно будет видеть не только с помощью телескопов и обычных биноклей, но даже невооруженным глазом и лучше всего — с высокой точки.
Продлится оно в течение пяти дней.
«В любой из ближайших вечеров, если небо будет ясным, то стоит воспользоваться этим шансом, поскольку погода [в Британии] не такая уж хорошая», — отмечает доктор физических наук Каролин Кроуфорд из Института Астрономии Кембриджского университета.
Автор фото, PA Media
Подпись к фото,Ученые и теологи до сих пор спорят о том, что увидали в небе библейские волхвы
В Британии сближение двух небесных гигантов можно будет наблюдать в понедельник с 16:30 по Гринвичу (19:30 по московскому времени), а в 18:37 произойдет слияние планет.
Чтобы астрономам-любителям было проще найти эти планеты на небосклоне, профессор Сколковского института науки и технологий Татьяна Подладчикова в интервью агентству ТАСС посоветовала прежде всего найти созвездие Козерога и две расположенные рядом звезды, Дабих и Альгеди, каждая из которых состоит из двух и трех светил.
Сатурн и Юпитер будут располагаться чуть ниже и правее их и будут гораздо ярче, чем эти звезды.
Можно также воспользоваться одним из многочисленных астрономических приложений с добавленной реальностью для смартфонов, вроде Star Walk, помогающих сориентироваться на карте звездного неба.
Между тем, профессор теоретической астрофизики из Университета Эксетера Мэттью Бейт уже установил свой телескоп на крыше физического факультета и в субботу-воскресенье будет вести прямую трансляцию в YouTube.
Так что за этим экстраординарным явлением можно будет наблюдать даже из дома, что в условиях пандемии особенно актуально.
Как указывает профессор, нынешнее астрособытие уникально еще и потому, что никто прежде не наблюдал столь тесного слияния этих двух планет в телескоп.
«Примечательно, что Галилей впервые наблюдал Юпитер и Сатурн в 1610 году, а это за 13 лет до последнего по-настоящему близкого слияния. Однако нет никаких свидетельств того, что кто-либо налюдал за слиянием 1623 года с помощью телескопа», — отметил профессор Бейт.
Небесные тела и земные правители
В древности считалось, что подобные астрономические явления влияют на земные судьбы. Их считали предвестниками экстраординарных событий, чаще разрушительного свойства.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,На фреске Джотто «Поклонение волхвов» Вифлеемская звезда изображена в виде кометы
Хорошо задокументирована «Юлианская звезда» или «Планета Цезаря» — длиннохвостая комета, появившаяся на небе через несколько месяцев после убийства Юлия Цезаря в 44 г. до н.э.
Древнеримский историк Плиний-старший записал, что комета была настолько яркой, что видна была даже днем, а многие римляне расценили ее появление как знак божественности Цезаря.
Теорию о том, что упомянутой в Евангелии от Матфея Вифлеемской звездой, указавшей путь волхвам к месту рождения Иисуса, может быть именно слияние Сатурна с Юпитером, высказывал еще в ХVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер, автор книг «Тайна мироздания» и «Гармония мира».
Он наблюдал это явление в 1603 году и подсчитал, что предыдущее подобное событие должно было случиться в 7 году до н.э.
Однако ряд ученых считают, что Вифлеемской звездой могла быть комета Галлея, которая периодически возвращается и, по подсчетам астрономов, проходила над Землей примерно за 5-10 лет до «официальной» даты рождения Иисуса Христа.
Частично на эту же версию указывают и фрески итальянского живописца Джотто, в 1303-05 гг. изобразившего Рождественскую звезду в виде кометы в падуанской Капелле Скровеньи. Известно, что комета Галлея проходила над Землей в 1301 году.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Серебряная звезда, помещенная в базилике Рождества в Вифлееме над местом, где, как считается, родился Иисус, притягивает к себе миллионы паломников со всего мира
Однако ряд теологов полагают, что в евангельском рассказе о появлении на небе необычайно яркой звезды вряд ли идет речь об астрономическом событии, и трактовать его следует, скорее, в богословском смысле.
Звезда в описании у Матфея, скорее всего, не могла быть «обычным» природным явлением, полагает исследователь раннехристианской литературы, профессор религиоведения Феррум-колледжа Эрик Ванден Эйкель.
«Матфей пишет, что волхвы прибыли в Иерусалим «с востока». После этого звезда ведет их в Вифлеем, на юг от Иерусалима. Получается, что звезда совершает резкий поворот налево. Астрономы согласятся со мной в том, что звезды не совершают резких поворотов», — пишет исследователь в своей статье.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Дискуссии о том, что представляла из себя Вифлеемская звезда, приведшая волхвов к месту рождения младенца Христа, идут на протяжении столетий
Более того, когда волхвы прибывают в Вифлеем, звезда оказывается достаточно низко в небе, чтобы привести их к определенному дому. «Звезда, как сказано, шла перед ними и зависла над конкретным местом, действуя словно древнее GPS-устройство, — говорит доктор Аарон Адер с физического факультета Университета штата Огайо. — Подобное описание перемещений Звезды лежит за пределами физических возможностей любого наблюдаемого астрономического объекта».
Астрономическая модель показывает, что схождение Сатурна и Юпитера в 6 году до н.э. никак не могло претендовать на роль Вифлеемской звезды
И все же профессор Кроуфорд не исключает такой возможности: «Две тысячи лет назад люди гораздо лучше были осведомлены о том, что происходит на небе, поэтому нет ничего невозможного в том, чтобы под Вифлеемской звездой понимать планетарное слияние, подобное тому, что мы вскоре сможем наблюдать».
принцип работы панелей, готовые комплекты российского производства для частного дома
Ежеминутно на поверхность нашей планеты попадает много солнечной энергии, без которой жизнь на Земле невозможна. Однако это еще не все, на что она способна, сегодня мы вступаем в эру альтернативных возобновляемых источников энергии, используя активность Солнца, ветра и воды.
Устройство панелей
Растущая в цене электроэнергия поневоле заставляет задуматься об экономии. И отличной альтернативой в данном случае считаются природные источники энергии. Оптимальным решение для частного дома является альтернативная электростанция – солнечная батарея.
Изначально может показаться, что вся система солнечной батареи слишком большая, а принцип ее работы невероятно сложен. И чтобы понять, как функционирует солнечная батарея в деле, необходимо детально рассмотреть ее конструкцию.
В действительности гелиосистема устроена довольно просто и состоит из четырех основных элементов.
- Солнечная батарея – по форме и размерам представляет собой прямоугольную панель с определенным количеством пластинок. В основу солнечной батареи входят полупроводниковые материалы. Миниатюрные преобразователи собираются в модули, а модули – в единую систему гелиоколлектора.
- Контроллер – выполняет функцию посредника между солнечным модулем и аккумулятором. Он необходим для отслеживания уровня заряда аккумулятора. Его роль крайне важна во всей цепи – контроллер не дает закипать или падать электрическому потенциалу, который необходим для стабильного функционирования всей системы.
- Инвертор – преобразует постоянный ток солнечного модуля в переменный 220-230 вольт. Гибридный сетевой инвертор может использовать для своей работы как постоянный, так и переменный ток. Но стоит учитывать, что для работы инвертора тоже необходима энергия, и его расход составляет порядка 30% потерь на преобразование. И в пасмурную погоду или в темное время суток вся энергия для работы будет расходоваться из аккумулятора.
- Аккумулятор – преобразованная в электричество солнечная энергия не всегда используется в доме в полном объеме. Излишки могут накапливаться в аккумуляторе и использоваться в темное время суток и в пасмурную погоду.
Но перед тем как приступить к выбору и установке солнечной батареи на крыше, необходимо разобраться в принципах работы устройства, а также рассчитать рабочие узлы гелиосистемы.
Технические характеристики
Основным элементом каждой солнечной батареи является фотоэлектрический преобразователь.
В массовом производстве используется три типа элементов из кремния.
- Монокристаллические – искусственно выращенные кремниевые кристаллы нарезаются на тонкие пластины.
- Поликристаллические – в основе кремниевый расплав. Такие модули считаются оптимальным решением для жилого частного дачного дома. Несколько кристаллов из кремния объединяются в один фотоэлемент. Поверхность поликристаллической солнечной батареи имеет неоднородную поверхность, из-за чего хуже поглощает свет. И КПД, соответственно, ниже, находится в пределах 20%. Срок службы поликристаллической панели составляет 20-25 лет. Они имеют характерное отличие – темно-синий цвет покрытия. Такие модули дешевле аналогов, что позволяет окупить всю систему примерно за 3 года.
- Тонкопленочные – имеют гибкую подложку, что позволяет монтировать батарею на любую поверхность с углами и изгибами. Тонкий слой полупроводников наносится методом напыления на поверхность батареи. Такие системы имеют очевидный недостаток – маленький КПД. Производительность в среднем составляет около 10%. То есть для обеспечения энергией дома потребуется в два раза больше тонкопленочных батарей, чем поликристаллических. И срок службы таких панелей меньше других аналогов – в среднем ресурс работы составляет около 20 лет.
Идеально, если солнечные батареи могут полностью обеспечить дом электроэнергией. Но довольно часто энергия Солнца используется для горячего водоснабжения или же для отопления. Но чтобы выполнить любую из этих целей, необходимо высчитать реальную мощность на квадратный метр и необходимое количество модулей. Мощность солнечного модуля зависит от количества солнечных лучей, которые попадают на поверхность батареи. Чтобы правильно сделать выбор, также следует изучить принцип действия домашней мини-электростанции.
Принцип действия
Первый прототип гелиоколлектора, который всем известен еще с прошлого века – это дачный летний душ. Он представлял собой большую емкость, которая окрашивалась в черный цвет, в течение дня вода в ней нагревалась, что позволяло каждому дачнику вечером принимать теплый душ.
Гелиоколлектор – это плоская панель, которая располагается на улице, как правило, на крыше, и способна преобразовывать 90% солнечного излучения в энергию. В дальнейшем энергия отправляется в систему и распределяется на нужды электроснабжения. Но если гелиосистема используется для отопления или горячего водоснабжения, то энергия при помощи маломощного насоса направляется в бак-аккумулятор.
В разное время суток и в разные сезоны уровень освещения меняется. Поэтому для обеспечения бесперебойной поставки энергии в дом солнечная батарея имеет целую систему. Ученые научились управлять таким микрофизическим явлением, как фотоэлектрический эффект. И хотя, на первый взгляд, принцип действия кажется технически сложным, в действительности, принцип действия и схема электрической цепи выглядят очень просто.
Основная задача всей системы заключается в том, чтобы преобразовать энергию солнца и выдать постоянный ток определенной величины.
Плюсы и минусы
Установить солнечные батареи в своем доме может каждый желающий.
К тому же они имеют множество преимуществ.
- Энергоэффективность – в зависимости от своего вида солнечные батареи имеют разный показатель. Но в среднем КПД составляет от 14 до 30%.
- Солнечные батареи особенно востребованы на дачных участках. И этому есть два разумных объяснения. Во-первых, дачные участки зачастую находятся вдали от централизованных источников энергоснабжения в районах с малоразвитой инфраструктурой. И во-вторых, преобразование солнечных лучей в энергию особенно актуально именно в разгар дачного сезона – летом.
- При необходимости мини-электростанцию можно дополнять новыми солнечными батареями для увеличения мощности.
- Экономия – для южных регионов страны использование солнечной батареи для горячего водоснабжения позволяет сэкономить до 60% энергии в среднем за год: 30% зимой и 100% летом.
- Подобные системы актуальны не только для частного использования, например, для дома, но и для предприятий, образовательных и медицинских учреждений. В производственном цехе солнечную батарею можно использовать в качестве дополнительного источника тепла для центрального отопления зимой, а летом – для подачи технологической горячей воды.
- Выгода – заплатить за оборудование необходимо только один раз, впоследствии система не требует никаких вложений и обслуживания.
- Экологический источник энергии – особенно важный аспект в планетарном плане, потому что запасы энергоносителей на Земле не безграничны.
- Надежность – в данном случае многое зависит от выбранной модели и правильности установки.
Несмотря на множество плюсов, солнечные батареи имеют один весомы недостаток: их разумнее использовать в регионах с малым числом пасмурных дней в году, а таких на территории России очень ограниченное количество.
Стоит отметить, что система окупается через несколько лет и позволяет владельцу в будущем экономить колоссальные деньги. К примеру исходя из сегодняшних тарифов на электричество и дизель, можно с уверенностью сказать, гелиосистема окупится за 3-4 года в частном загородном коттедже для семьи из 5-7 человек. А при переходе с газа – окупаемость составит до 8-10 лет.
Виды
Сегодня различные виды солнечных батарей набирают все большую популярность. На первый взгляд, может показаться, что все солнечные модули одинаковые: большое количество отдельных маленьких фотоэлементов соединены между собой и закрыты прозрачной пленкой. Но, в действительности, все модули отличаются по мощности, конструкции и размерам. И на данный момент производители поделили гелиосистемы на два основных типа: кремниевые и пленочные.
Для бытовых целей устанавливаются солнечные батареи с фотоэлементами из кремния. Они являются на рынке самыми популярными. Из которых можно также выделить три вида – это поликристаллические, монокристаллические, о них уже было рассказано более подробно в статье, и аморфные, на которых остановимся подробнее.
Аморфные – изготавливаются также на основе кремния, но, кроме того, имеют также и гибкую эластичную структуру. Но производятся не из кристаллов кремния, а из силана – другое название кремневодород. Из особенностей аморфных модулей можно отметить отличную эффективность даже при пасмурной погоде и возможность повторять любую поверхность. Но КПД значительно ниже – всего 5%.
Второй тип солнечных панелей – пленочные, вырабатывается на основе нескольких веществ.
- Кадмий – такие панели были разработаны еще в 70-х годах прошлого столетия и использовались в космосе. Но на сегодняшний день кадмий применяется также и при производстве промышленных и бытовых солнечных электростанций.
- Модули на основе полупроводника CIGS – разработаны из селенида меди, индия и представляют собой пленочные панели. Индий также широко используется при производстве жидкокристаллических мониторов.
- Полимер – также используется при производстве солнечных пленочных модулей. Толщина одной панели около 100 нм, но КПД остается на уровне 5%. Но из плюсов можно отметить, что такие системы имеют доступную цену и не выделяют вредные вещества в атмосферу.
Но также на сегодняшний день на рынке представлены менее громоздкие переносные модели. Они специально разработаны для использования во время активного отдыха. Зачастую такие солнечные батареи используются для подзарядки портативных устройств: небольших гаджетов, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер.
Портативные модули делятся на четыре вида.
- Маломощные – дают минимальный заряд, которого хватает для подзарядки мобильного телефона.
- Гибкие – могут сворачиваться в рулон и имеют небольшой вес, благодаря этому и обусловлена большая популярность среди туристов и путешественников.
- Закрепленные на подложке – имеют значительно больший вес, примерно 7-10 кг и, соответственно, дают больше энергии. Такие модули специально разработаны для использования в дальних автомобильных поездках, а также могут использоваться для частичного автономного снабжения энергией загородного домика.
- Универсальные – незаменимы в пешем туризме, устройство имеет несколько переходников для одновременного заряда различных устройств, вес может достигать 1,5 кг.
Эффективность работы зимой
Для гелиосистемы морозная погода не играет роли. Главным здесь является количество ясных световых дней. И, к примеру, если использовать солнечную батарею для горячего водоснабжения, даже в зимний период тридцатиградусных морозов можно стабильно иметь в баке воду температурой 40°C – 50°C.
В регионах с резко континентальным климатом и суровой зимой отказаться от центрального отопления не получится. Но можно дополнить систему баками косвенного нагрева, которые позволяют совмещать различные источники тепла с возможностью включения в работу энергии солнца автоматически и по мере необходимости.
А также можно использовать гелиосистему для поддержки отопления в системе «теплый пол». При этом для 100 квадратных метров пола необходимо примерно 8 коллекторов. Но в летнее время такая большая система будет избыточной, разве что можно использовать ее для поддержания температуры в бассейне или сауне.
В зимний период разумнее использовать накопленную за лето энергию. В данном случае необходимо будет дополнительно установить аккумулятор для накопления электрического заряда.
Его роль в системе вполне понятна – аккумулятор позволит запастись электричеством солнечного модуля. И тогда можно будет использовать солнечную энергию в качестве электричества.
Как выбрать?
Установка гелиосистемы на собственном участке обойдется в приличную сумму. Перед тем как приступать к установке солнечной батареи, необходимо определиться с требующейся мощностью для всех приборов. И в первую очередь необходимо вычислить оптимальную пиковую нагрузку в киловаттах и рациональное условно среднее потребление энергии в киловатт/часах для обеспечения нужд дома или участка.
Для рационального использования солнечного электричества необходимо определить:
- пиковую нагрузку – для ее определения необходимо сложить мощность всех приборов, включенных одновременно;
- максимум потребляемой мощности – параметр, необходимый для определения категории приборов, которые должны работать в одно время;
- суточное потребление – определяется умножением индивидуальной мощности отдельно взятого прибора на время, в течение которого он работал;
- среднесуточное потребление – определяется путем сложения расхода энергии всех электроприборов за одни сутки.
Все эти данные необходимы для комплектации и стабильной последующей работы солнечной батареи. Полученная информация позволит подобрать более подходящие параметры аккумуляторного блока – дорогостоящего элемента солнечной системы.
Для проведения всех расчетов понадобится лист в клетку или, если вы предпочитаете работать на компьютере, то удобнее всего будет использовать файл Excel. Подготовьте шаблон таблицы с 29-ю колонками.
Укажите названия граф по порядку.
- Название электроприбора, бытовой техники или инструмента – специалисты рекомендуют начинать описывать энергопотребителей с прихожей, а затем двигаться вкруговую по часовой или против часовой стрелки. Если дом имеет более одного этажа, то отправной точкой всех последующих уровней служит лестница. А также укажите уличные электроприборы.
- Индивидуальная потребляемая мощность.
- Время суток начиная от 00 и до 23 часов, то есть для этого вам понадобится 24 колонки. В колонках со временем необходимо будет указать два числа в виде дроби: продолжительность работы в течение конкретного часа/ индивидуальную потребляемую мощность.
- В 27 колонке укажите суммарное время работы электроприбора за сутки.
- Для 28 колонки необходимо помножить между собой данные из 27 колонки на индивидуально потребляемую мощность.
- После заполнения таблицы вычисляется итоговая нагрузка каждого прибора на протяжении каждого часа – полученные данные вводятся в 29 колонку.
После заполнения последней колонки определяется среднесуточное потребления. Для этого все данные в последней колонке суммируют. Но в данном расчете не учитывается потребление всей системы гелиоколлектора. Для вычисления этих данных необходимо учитывать вспомогательный коэффициент при итоговых расчетах.
Такой тщательный и кропотливый подсчет позволит получить развернутую спецификацию энергопотребителей с учетом часовых нагрузок. Поскольку солнечная энергия очень дорогая, ее расход необходимо минимизировать и рационально использовать для питания всех приборов. К примеру, если гелиоколлектор будет использоваться в качестве резервного питания дома, то полученные данные позволят исключить энергоемкие приборы от сети до окончательного восстановления основного электроснабжения.
Для постоянного снабжения дома энергией от солнечной батареи при расчетах часовые нагрузки выдвигаются вперед. Потребление электроэнергии необходимо настроить таким образом, чтобы исключить аварийные ситуации при работе системы и выровнять максимальные нагрузки.
В таком случае все максимальные нагрузки должны совпадать с максимальной активностью солнца, то есть попадать на светлое время суток.
На данном графике наглядно показано, как рационально использовать энергию солнца в доме. Первоначальный график показывает, что нагрузка распределялась в течение суток хаотично: среднесуточная почасовая составляла 750 Вт, а показатель потребления – 18 кВт в час. После точных расчетов и грамотного планирования удалось снизить показатель суточного потребления до 12 кВт/час, а среднесуточную почасовую нагрузку до 500 Вт. Данный вариант распределения энергии также подходит и для резервного питания.
Сфера применения
Солнечные батареи являются наиболее выдающимся достижением в области альтернативной энергии. Они выполняют важнейшую функцию для энергосбережения и сохранения благ цивилизации. В летний период на даче солнечные батареи могут использоваться для обеспечения энергией электроприборов и бытовой техники, системы отопления или для горячего водоснабжения.
Туристы и путешественники, как правило, выбирают переносные солнечные батареи для зарядки портативных устройств. Они незаменимы в местах, где отсутствует электропитание.
Подобные устройства можно использовать также и для энергоснабжения квартиры. И если окна вашей квартиры выходят на солнечную сторону, вы можете смело установить солнечные батареи на балконе или фасаде дома, только предварительно необходимо будет получить разрешение управляющей компании или ТСЖ.
Схема подключения
Солнечные батареи можно разместить на крыше дома, неважно, скатной или плоской, а также на балконе, фасаде или даже во дворе. Но также необходимо будет выделить место на чердаке или в подвале для всей остальной системы.
Необходимо соблюдать основные рекомендации специалистов при установке солнечной батареи.
- Внимательно рассмотрите все элементы солнечной системы перед покупкой на отсутствие повреждений и дефектов. Во время перевозки сохраняйте заводскую упаковку комплекта, чтобы не допустить нарушения целостности экрана.
- Основные элементы контроля и регулировки солнечных батарей занимают минимум места. Как правило, необходимый минимум включает в себя инвертор, контроллер и АКБ. А также если позволяет климат региона и технические особенности участка, то устройства управления и контроля можно установить на улице. Но лучше для всей системы мини-электростанции выбрать отапливаемое сухое помещение, потому что при снижении окружающей температуры воздуха до -5?C емкость батареи уменьшается вдвое.
- Солнечные модули, контроллеры и инверторы выпускаются под напряжением 12, 24 и 48 вольт. Большое напряжение позволяет использовать провода с меньшим сечением. Но чем меньше напряжение, к примеру, при 12 В проще заменить вышедшие из строя аккумуляторы. При работе с 24 вольтами понадобится заменять аккумуляторы попарно. А при замене аккумулятора 48 вольт понадобится 4 батареи на одной ветке, что, в свою очередь, опасно и может привести к поражению электрическим током.
- Для системы солнечной батареи необходимо использовать специальные аккумуляторы с меткой Solar. В идеале все аккумуляторы должны быть от одного производителя и из одной партии.
- Количество фотоэлементов в одном модуле должно быть от 36 до 72 штук – это оптимальное количество для получения заявленного тока. Не стоит устанавливать сдвоенные модули с количеством фотоэлементов от 72 до 144. Во-первых, их проблематично транспортировать. А во-вторых, они первыми выходят из строя при сильных морозах.
- Большие модули должны иметь усиленный корпус и дополнительную защиту в виде стекла. Поскольку модули устанавливаются на крыше, на них оказываются большие нагрузки в виде осадков и ветра.
- Собирать комплект солнечной батарее необходимо на открытой площадке или в просторном помещении.
- Для установки солнечной батареи на участке необходимо выбрать хорошо освещенное открытое место, на котором не появляется тень от рядом стоящих зданий или деревьев. Отлично для этого подойдет крыша дома или любой другой постройки.
- Угол наклона солнечных модулей играет большую роль при получении энергии. Поток энергии пропорционален положению солнца. Поэтому стоит заранее предусмотреть возможность изменения угла наклона для крепления при смене сезона, когда положение солнца и направление лучей меняется.
Изготовление в домашних условиях
Комплексная гелиосистема потребует немалого вложения средств. Но все потраченные деньги вернутся в будущем. Срок окупаемости в зависимости от количества модулей и способов использования солнечной энергии будет разниться. Но все же можно уменьшить первоначальные расходы не за счет потери качества, а за счет разумного подхода к выбору компонентов солнечной батареи.
Если вы неограничены в площади установки солнечных модулей, и в вашем распоряжении есть приличное пространство, то на 100 кв. м вы можете установить поликристаллические солнечные батареи. Это позволит сэкономить немалую сумму в семейном бюджете.
Не старайтесь покрыть полностью крышу солнечными батареями. Для начала установите пару модулей и подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Нарастить мощность и увеличить количество модулей можно всегда со временем.
Если вы ограничены в бюджете, то можете отказаться от установки контроллера – это вспомогательный элемент, который необходим для отслеживания уровня заряда батареи. Вместо него, можно дополнительно подсоединить к системе еще один аккумулятор – это позволит избежать перезаряда и увеличит емкость системы. А для контроля заряда можно использовать обычные автомобильные часы, которыми можно измерять напряжение, да и стоят они в разы дешевле.
И один важный совет, замените все лампы накаливания на современные. В идеале использовать светодиодные – у них гораздо меньшее потребление электроэнергии и работают они от 12 В.
Популярные производители и отзывы
При выборе солнечной батареи для дома следует ориентироваться не только на соотношение цена – качество, но и на бренд. Необходимо абсолютно доверять производителю в этом важном вопросе. А чтобы удостовериться в качестве продукции, стоит ознакомиться с техническим паспортом и отзывами.
Зачастую на рынке можно встретить трубчатый вакуумный гелиоколлектор. Такие панели производятся в основном в Китае и теоретически имеют более высокий КПД. Но в зимнее время года на таких изделиях образуется наледь и на поверхности налипает снег. Слой осадков не пропускает солнечные лучи, а жарким летним днем такая система может «закипеть», если ее вовремя не накрыть для защиты от перегрева.
Рассмотрим самые популярные на рынке солнечные батареи.
Sharp
Sharp – бренд японской корпорации, широко известный в сфере производства мощных солнечных батарей. Выпускаемая продукция подвергается тщательным исследованиям и испытаниям. Солнечные модули имеют три слоя, а КПД составляет от 37,9% до 44,4%.
IES
IES – производится в Испании. Главной особенностью продукции считается два слоя модуля и КПД в пределах 32%, что в конечном счете отображается на стоимости. Солнечные панели испанского бренда значительно дешевле японских аналогов, но все же остаются весьма дорогостоящими для использования в частных домах.
Amonix
Amonix – также находится в числе лидеров по производству солнечных батарей для промышленного использования. Эффективность выпускаемой продукции составляет 36%.
Sun Power
Sun Power – солнечные панели американского бренда также входят в рейтинг эффективных систем. КПД популярных моделей составляет 21%.
Телеком-СТВ
«Телеком-СТВ» – панели российского производства (г. Зеленоград) также занимают лидирующие позиции среди производителей. Ассортимент выпускаемой продукции очень широкий. Компания предлагает монокристаллические батареи от 18 до 270 Вт, мультикристаллические – от 5 до 250 Вт, для морского применения – от 16 до 215 Вт, и складные – от 120 до 180 Вт. Эффективность солнечных модулей составляет 20-21%, но при этом стоимость батарей ниже на 30% по сравнению с импортными брендами.
Это лишь малая часть известных производителей солнечных батарей. Но не стоит сбрасывать со счетов и другие отечественные бренды. Так, к примеру, компания Hevel (Чувашия, Россия) выпускает микроморфные тонкопленочные батареи. И как показали исследования, улучшенная панель компании эффективнее улавливает лучи рассеянной энергии. И, что немаловажно, солнечные батареи отечественного производителя имеют привлекательный внешний вид и могут устанавливаться не только на крыше, но и на фасаде здания.
Не рассматривайте для установки дешевые сдвоенные солнечные модули с большим количеством фотоэлементов. Как показывает практика, во время аномальных морозов, которые систематически ударяют по многим регионам страны, именно такие панели первыми выходят из строя. Все дело в том, что тонкая прозрачная пленка, натянутая на поверхность модуля, сжимается на холоде и от большого натяжения отслаивается и рвется. Отчего производительность солнечной батареи падает, что может привезти к скорому выходу из строя.
При выборе подходящей системы необходимо также обратить внимание на то, что мощность гелиосистемы со временем снижается на 10%.
Также сократить ресурс панелей могут:
- поврежденная пленка на поверхности модуля;
- замутнение пленки;
- деформация поверхности.
Не так давно ученые пришли к выводу и доказали возможность запасания тепла в грунте. Что открывает колоссальные перспективы для альтернативной энергии. Избытки летнего тепла можно запасать под землей в грунтовых или водяных аккумуляторах тепла, расположенных на глубине от 2 до 35 метров, и расходовать энергию зимой в качестве отопления или электричества.
Советы по поводу солнечных батарей — в следующем видео.
Установка солнечных батарей: 6 неожиданных факторов которые следует учесть | by Maxim Zalevski
За последние 10 лет, дома с солнечными панелями на крышах прошли путь от любопытства до обычного явления.
Эта технология была доступна в течение десятилетий — космонавты используют спутники на солнечных батареях с 1960 года, и еще во вторую мировую, пассивные солнечные системы отопления (которые превращают солнечную энергию в тепло вместо электричества) были использованы в домах США.
Правда внедрение активных солнечных систем в качестве товара широкого потребления оказалось проблемой. Активная солнечная энергия использует панели фотоэлектрических элементов для преобразования солнечного света в электричество, и это традиционно было непомерно дорогой технологией.
Преимущества жилых домов на солнечной энергии очевидны:
- энергия солнца является бесконечной (по крайней мере на ближайшие 5 миллиардов лет, плюс-минус),
- обеспечивает экологически чистую энергию,
- без выбросов парниковых газов, и это может спасти деньги людей на их электрические счета.
Но есть факторы, которые следует учитывать при принятии решения о солнечной энергии — и стоимость только одна из них.
В этой статье мы рассмотрим шесть самых важных вопросов, требующих решения, когда вы думаете об инвестировании в установку солнечных панелей. Использование фотоэлектрической энергии является очень зеленым решением и потенциально полезный шаг, но это не совсем так просто, как получать вашу энергию от обычной электросети.
Первым фактором является тот, о котором вы, возможно, и не думали:
1. Обслуживание
Включение Вашего дома в использование солнечной энергии требует больше ухода, чем при использовании обычной старой электросети. Но не намного.
Солнечные батареи не имеют движущихся частей. Они являются частью полной стационарной системы. Поэтому, как только они установлены, есть не так уж много причин, что может пойти не так. Практически единственное, что домовладелец должен делать, это сохранить чистые панели. Это важная задача, ведь — слишком много снега, пыли и птичьего помета на панелях может уменьшить количество солнечного света. Накопление на экране пыли может уменьшить количество электроэнергии, произведенной системой на целых 7 процентов.
Этот вид обслуживания нет необходимости делать раз в неделю, однако. Достаточно поливать панели из шланга от одного до четырех раз в год. Для этого не нужно взбиратся на крышу. Шланг с насадкой с земли работает отлично. Если есть строительство в вашем регионе, необходимо чистить панели чаще, чтобы избежать дополнительного накопления пыли строительного остатка.
Кроме этого, время от времени проверяйте, что все части находятся в рабочем состоянии. Кроме этого надо заменять батарейки, но это один раз в десятилетие.
2. Окрестности
Расположение вашего дома имеет большое влияние на вашу солнечную энергоэффективность. Это очевидная проблема: Если ваша электрическая мощность зависит от солнечного света, такие вещи, как тени высоких деревьев и высокие тени зданий будут проблемой.
Это еще большая проблема, чем некоторые люди понимают. Различные типы панелей-разному реагируют на тень. В то время как поликристаллические панели позволяют значительно сократить выход электроэнергии, то любая часть затенения моно-кристаллической панели остановит производство электроэнергии полностью.
Таким образом, чтобы построить дом на солнечных батареях, необходимо, убедиться, нет ли тени на панель по площади крыши во время солнечных часов в день (как правило, с 10 утра до 2 часов) и предпочтительно в течение всех солнечных часов. Чем больше часов панели подвергаются полному солнечному свету, тем эффективнее будет производство электроэнергии.
Достижение наибольшей эффективности может означать обрезку или полное удаление деревьев на вашем участке. Если ваш дом в окружении высотных зданий, которые блокируют солнце с крыши, это гораздо большая проблема.
3. Инсоляция
Солнечный свет, очевидно, играет ключевую роль, когда речь идет о солнечной энергии, и не во всех регионах созданы равные условия в этом отношении. Это важно знать, сколько солнечного света достигает земли в районе, где находится ваш потенциальный солнечный дом.
То, о чем мы говорим здесь, называется инсоляция — мера того, сколько солнечной радиации упадет на землю в той или иной области в определенный период времени. Это обычно измеряется в кВТ/м.кв./дни, и она покажет вам, сколько солнечного света будет доступно для ваших солнечных батарей, чтобы превратиться в электричество. Чем выше значение инсоляции в вашем регионе, тем больше электроэнергии каждая из ваших панелей сможет генерировать. Высокое значение инсоляции означает, что вы можете получить больше энергии из меньших панелей. Низкое значение инсоляции означает, что вы могли бы в конечном итоге тратить больше для достижения той же выходной мощности.
Значит, вы должны строить свой дом на солнечных батареях на юго-западе, а не на северо-западе?
Вовсе нет. Это просто означает, что вам, вероятно, понадобится больше панелей для достижения той же выходной мощности.
4. Зона покрытия
Вопреки тому, что большинство людей думают, размер солнечной энергетической установки не имеет ничего общего с размером дома.
Вместо этого, следует учесть только два параметра:
- инсоляция, которые мы только что обсуждали,
- сколько энергии вам нужно.
Чтобы получить очень грубую оценку того, насколько большая система, вам нужна, посмотрите на ваш счет за электричество и выясните, сколько вы используете кВтч в сутки.
Средний дом использует около 900 кВт-ч в месяц, или около 30 кВт-ч в день. Умножьте это на 0,25. Мы получаем 7,5, так что нам нужно 7,5 кВт системы.
Типичная солнечная панель вырабатывает до 120 ватт, или 0,12 кВт в день. Для обеспечения 7,5-кВт, вам нужно около 62 панелей. Одна панель может быть примерно 142 на 64 сантиметров, так что 62-панели будет занимать примерно 65 квадратных метров.
Также следует учесть инсоляцию и сколько часов пик солнечного света вы получаете в день, и также внести коррективы, если вы используете аккумуляторные батареи с панелями. Поэтому лучше всего обратиться к профи.
5. Расходы
В 1956 году солнечные батареи стоили около $ 300 в расчете на ватт. Систему 7,5 кВт могли бы себе позволить только очень богатые.
Сегодня цены упали значительно. В большинстве районов, солнечные батареи работают около $ 3–5 за ватт. Вы будете платить ближе к $ 3, если вы установите его самостоятельно, а ближе к $ 5, если у вас есть профессионалы, чтобы это сделать. Для панелей 7,5-кВт или 7500 ватт, вы могли бы заплатить от $ 22 500 до $ 37 500 долларов.
Если вам нужно меньше электроэнергии, конечно, число становится ниже. Если вы только потребляете 600 кВт-ч в месяц, или 20кВт/день, вы могли бы установить систему мощностью до 5 кВт. , Которая будет стоить ближе к $ 15 000.
Конечно множно частично обеспечивать дом солнечной энергией. Если вы хотите инвестировать в солнечные батареи $ 10 000, вы можете дополнить электроэнергию из сети с 1,5-кВт солнечной системой.
Тем не менее, десятки тысяч долларов за солнечные батареи все еще довольно непомерные расходы — тем более, что это может занять десятилетия, пока эти деньги отобьются обратно.
Хотя на западе уже практикуют аренду солнечных батарей. Там нет авансовых платежей. Домовладельцы платять ежемесячную арендную плату за использование панелей, а компания по прокату владеет ими и поддерживает их.
6. Утилизация
Срок службы солнечных панелей 40–50 лет, контроллера и инвертера 15–20 лет, аккумуляторов в зависимости от типа и характера использования — 4–10 лет.
Хотя вопрос утилизации солнечных панелей остается открытым, только 30% всех производителей принимают обратно их обратно для переработки.
Но тем не менее спрос на отработанные солнечные панели с каждым годом растет. Так как добыча редких металлов становится все более дорогим удовольствием и переработка панелей приведет к повторному их использованию.
Кроме того: существует вторичный рынок фото- и ветроэлектрических установок, на котором уже отработанное оборудование может находить дальнейшее применение.
В странах с переходной экономикой можно использовать уже бывшие в использовании солнечные модули. Благодаря более интенсивному солнечному излучению, эти модули могут вырабатывать больше электроэнергии.
Примером торговли может служить проект SecondSol — онлайн-площадка, на которой проводится купля-продажа отработанных модулей.
Источник: science.howstuffworks.com
Читайте также:
13-летний школьник увеличил производительность солнечных панелей на 50%
3 вида солнечной энергии в домах из соломы
Сайт — rodovid.me
Телеграм-канал — https://t.me/Rodovidme
Группа — https://t.me/EcoChatUA
наклейка планет пространство Солнечная система настенное искусство фрески переводная картинка 3D спальня Home Décor Décor Decals, Stickers & Vinyl Art
наклейка планет пространство Солнечная система настенное искусство фрески переводная картинка 3D спальня
Солнечная система, настенное искусство, пространство, 3D, спальня, планет, наклейка, переводная картинка, фрески. Solar System,Planets,3D,Wall Art,Space,Bedroom,Sticker,Decal,Mural.. Состояние товара:: Новый: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке (если товар поставляется в упаковке). Упаковка должна быть такой же, как упаковка этого товара в розничных магазинах, за исключением тех случаев, когда товар является изделием ручной работы или был упакован производителем в упаковку не для розничной продажи, например в коробку без маркировки или в пластиковый пакет. См. объявление продавца о товаре для получения полной информации. Показать все определения состояния : Состояние товара: : Новый , Country/Region of Manufacture: : United Kingdom: Характеристики: : 3D , Материал: : Винил: Предмет: : Solar System , Тема: : Космос: Торговая марка: : Другие производители , Тип: : Wall Sticker .
наклейка планет пространство Солнечная система настенное искусство фрески переводная картинка 3D спальня
Date first listed on : December 29. Betsy Drake NC460 Nut Crackers No Cord Pillow 16′ x20′: Home & Kitchen, Funny Mexican Fiesta Photo Booth Props:Mexican themed photo booth props kit include hot sauce. Late 2016 MacBook Pro 13″ Retina Top Case w/ Battery Space Gray Mid 2017 P2, so that the plunger can be easily tightened by means of an open end wrench. Tote bag is double-sided printing. UGREEN 3.5mm to 2RCA Audio Auxiliary 3/6/10/15ft Cable Splitter stereo Y. Wallet + checkbook holder ‘Ted Lapidus’ golden champagne, Yana Shiki Brake line kits eliminate that ‘spongy’ feeling often found with rubber hoses under extreme braking conditions — the time when performance is needed the most. 12 x Invitations Girls Birthday Spa Party Manicure Personalisedh2871, the bridal will be more elegant and is sure to receive many compliments andeven after the fact in pictures. 100% brand new and high quality. Dinosaur Wall Decals Jurassic World Animal Sticker Removal Boys Room Wall Decor. reposition and remove in seconds without ever leaving any sticky residue or damage to the surface. Other papers are available upon request, Choose Size! Home & Office Use Recycle Decal Sticker for trash cans. Or you can write your own special message, and there are no others just like it in the world. UV Aire UV-16 Premium Compatible UV Bulb Field Controls 46511200 UV16R, The Armor gold articulated collar made in solid yellow, Plates all measure 10 » W — 10 1/4 » W You will receive the 4 plates pictured in the listing. ninja turtles Cupcake Toppers Kids Birthday Party Supplies. 24 Pcs. To check more of our horn pendants. Comes with instructions and formula on how to mix your unique foaming soap, Main Oven Door Seal For Indesit FM20KCIXGB. perfect for drinking cold bevarage, Jamaica Hand Table or Waving Flag Country Jamaican — No Base: Kitchen & Home. Humor Marriage Funny Polyresin Figurine Wedding Cake Toppers Bride Groom Decor. Free delivery and returns on all eligible orders. Upon noticing any discoloration. as well as individual and exclusive products.
Гостевой дом «АБРУС» — цены 2021 , Витязево Солнечная, 4
Гостевой дом «АБРУС» расположен в самом центре курортного поселка Витязево на улице Солнечная, дом 4, в 15 минутах неспешной ходьбы от песчаного пляжа и аквапарка. В 5 минутах находится набережной ПАРАЛИЯ, центр развлечений, бювет с минеральным источником, Луна-парк, дельфинарий,боулинг и различные аттракционы. В шаговой доступности отличная аптека, магазины, кафе, столовые, парикмахерская, остановка общественного транспорта, экскурсионные бюро.
«АБРУС» гостевой дом СЕМЕЙНОГО типа. Мы настроены на прием семейных людей и семей с детьми разного возраста. B гостевом доме 6 номеров.
Для отдыха предлагаются 2-х, 3-х, 4-х местные номера. В каждом номере санузел, душ, умывальник, кондиционер, телевизор, холодильник, двуспальные, односпальные кровати, мебель. Есть возможность размещения детей на дополнительных местах – кресло-кровати (50% от стоимости основного места).
Есть номера с выходом на террасу, со столами и стульями для номеров.
Круглосуточная подача воды. В наличии дизель электростанция.
На территории большая столовая из двух залов: первый для приготовления пищи — 2 плиты, 2 мойки, микроволновая печь, эл. чайники, посуда индивидуально для каждого номера, второй зал – 6 столов со стульями, детские стулья для кормления, диван, гладильная доска, утюг, пылесос.
В зоне отдыха беседка более 20 метров длиной, где можно кушать за столами и готовить на мангале разнообразные блюда. Также можно комфортно провести время за столиками в тени виноградной беседки.
На территории гостевого дома также есть детская площадка и игровая зона для детей: 4 удобные качели, спортивный тренажер, горка, домик, столы и стулья.
Зона курения находится далеко от детской площадки и мест отдыха, в специально отведенном месте.
Отделка дома выполнена исключительно из натуральных материалов.
Имеется автостоянка.
К услугам бесплатного пользования стиральная машинка, утюг.
Онкологический диспансер (СОКОД) — 96 врачей, 835 отзывов | Самара
Описание
Самарский областной клинический онкологический диспансер (СОКОД) входит в число крупнейших в Европе медицинских учреждений, специализирующихся на профилактике, диагностике, лечению онкологических заболеваний и научной работе в области онкологии.
Ежегодно в самарском онкологическом центре проходят обследование около 130 тысяч человек, выполняется более 180 тысяч диагностических процедур и более 8,5 тысяч хирургических операций. Мощность амбулаторно-поликлинического блока диспансера рассчитана на 1500 пациентов в день.
В состав лечебного комплекса диспансера входят 2 отделения анестезиологии-реанимации, операционный блок, отделения реанимации и интенсивной терапии, нейрохирургии, торакальной хирургии, опухолей головы и шеи, общей онкологии, опухолей наружных локализаций, абдоминальной онкологии, онкоурологии, онкогинекологии, онкологической колопроктологии, химиотерапии, эндоскопии, гравитационной хирургии крови и гипербарической оксигенации, интервенционных методов диагностики и лечения, реабилитации, паллиативной помощи онкологическим больным, медицинской профилактики, 3 отделения радиологии, отдел медицинской физики ионизирующих излучений.
В структуру диагностического блока самарского областного клинического онкологического диспансера входят 11 подразделений, использующих различные методы и технологии исследований.
Онкологический центр тесно сотрудничает с Самарским государственным медицинским университетом в области изучения, разработки и внедрения новых технологий и методов диагностики и лечения онкологических заболеваний. На базе диспансера расположены 8 кафедр СамГМУ: онкологии, травматологии, ортопедии и экстренной хирургии, общей клинической патологии, хирургических болезней №2, лучевой диагностики и терапии, анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи, хирургии ИПО с курсом эндоскопии.
В кадровый состав онкодиспансера входит 5 докторов медицинских наук, доктор биологических наук, 33 кандидата медицинских наук.
Услуги
В самарском областном клиническом онкологическом диспансере предоставляются различные виды специализированной медицинской помощи онкологическим больным. Помимо оперативных хирургических вмешательств по удалению новообразований проводятся органосохраняющие и реконструктивно-пластические операции. В процессе лечения используются эндопротезирование, рентгенохирургические методики, ультразвуковую и радиочастотную аблацию метастаз и опухолей различных локализаций, брахитерапию, интраоперационную лучевую терапию, стереотаксическое и конформное облучение.
Для обследования и постановки диагноза используются ресурсы лаборатории радиоизотопной диагностики, отделений магнитно-резонансной и компьютерной томографии, ультразвуковых исследований, функциональной диагностики, рентгенологии, клинических лабораторных исследований, клинико-биохимической и иммунологической лабораторий, лабораторий клинической микробиологии, молекулярной генетики опухолей и цитологии.
В консультативно-диагностическом отделении прием и обследования пациентов проводится врачами-онкологами по профилю хирургия, урология, гинекология, радиология, маммология, иммунология, пульмонология, химиотерапия, опухоли головы и шеи, ортопедия, а также терапевтом, эндокринологом, дерматологом, нейрохирургом, неврологом, стоматологом и другими специалистами.
Проезд
До областного онкодиспансера можно проехать на автобусе №226, маршрутке №226, остановка «Онкоцентр».
Home Star Stunner: лучшие изображения солнечной поверхности Herald New Era
Почему внешняя атмосфера Солнца намного горячее, чем его поверхность? Что движет 11-летним циклом магнитной активности? И как его солнечный ветер распространяется в солнечную систему? Ученые надеются ответить на все эти и многие другие вопросы в ближайшее десятилетие благодаря армаде новых миссий, которые будут исследовать солнце более подробно, чем когда-либо прежде. С дебютом двух беспрецедентных космических аппаратов и крупнейшей из когда-либо построенных наземной солнечной обсерватории исследования нашей родной звезды должны достичь новых высот.
Один из двух космических аппаратов уже запущен: солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe, взлетевший в небо 12 августа 2018 года. Он предназначен для сближения с нашей звездой на расстоянии всего 4% от расстояния Земля-Солнце, или 0,04 астрономических единиц (AU). самая близкая миссия, когда-либо отправленная к нашей звезде. Другой корабль, космический аппарат Европейского космического агентства (ESA) Solar Orbiter, должен стартовать с мыса Канаверал, штат Флорида, 7 февраля. Хотя по прогнозам он достигнет высоты всего 0,28 а.е., эта миссия сделает некоторые из наиболее подробных изображений когда-либо виденное солнце, включая первые фотографии его полюсов.И сегодня ученые опубликовали первые изображения с четырехметрового солнечного телескопа Дэниела К. Иноуе (DKIST) на острове Мауи на Гавайях. Это самые подробные изображения солнечной поверхности, которые когда-либо были получены от Национального научного фонда США.
«Очень интересно быть солнечным физиком в данный момент во всех этих миссиях», — говорит Томас Риммеле, астроном и директор проекта DKIST в Национальной солнечной обсерватории. «Только с первых изображений [из DKIST] вы видите детали, которых мы никогда раньше не видели.И это действительно только начало ».
Пять инструментовDKIST предназначены как для получения изображений Солнца, так и для исследования его магнитного поля, что позволяет ученым определять его напряженность и ориентацию. Ученые надеются использовать эти данные, чтобы помочь разрешить давнюю загадку того, почему солнечная корона — его галоподобная внешняя атмосфера — на миллионы градусов горячее, чем его поверхность. Данные DKIST также позволят исследователям исследовать магнитные поля обширных структур, образующих дугу и петлю между этими двумя регионами.
Дополняют DKIST уже упомянутые выше зонды Parker Solar Probe и Solar Orbiter. Неоднократно летая близко к Солнцу в течение следующих пяти лет на рекордной скорости почти 700 000 километров в час, первый сможет измерить нетронутый материал, выброшенный нашей звездой, и он уже предоставляет бесценные данные о своих ранних проходах. «Parker Solar Probe показывает нам сигнатуры солнечного ветра и плазмы в короне, которые мы никогда раньше не видели в предыдущих миссиях», — говорит Нур Рауафи, научный сотрудник проекта зонда в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса.
Между тем, Solar Orbiter имеет возможность напрямую отображать солнце с близкого расстояния — чего не хватает Parker Solar Probe. Продираясь сквозь маленькие отверстия в титановом тепловом экране космического корабля, камеры будут обеспечивать самые близкие изображения солнца из когда-либо сделанных. Помимо получения таких потрясающих снимков, ученые уже воодушевлены другими открытиями, которые эта миссия может раскрыть, например, как наша звезда запускает вспышки и выбросы корональной массы — явления «космической погоды», которые могут серьезно нарушить работу глобальных энергосистем и телекоммуникаций.«Основная проблема с космической погодой в настоящий момент — это [у нас] предупреждение максимум за 12 часов», — говорит Стефани Ярдли, физик-солнечник из Университета Сент-Эндрюс в Шотландии. «Если мы [знаем] эволюцию магнитного поля Солнца и солнечной атмосферы, мы можем получить некоторое представление о том, как на самом деле формируются эти извержения. В настоящее время [их предсказать] очень сложно ».
У Solar Orbiter есть еще одна хитрость в рукаве. Он будет использовать повторные встречи с Венерой, чтобы постепенно увеличивать наклон ее орбиты, в конечном итоге достигнув 33 градусов над плоскостью планет, если, как ожидается, миссия продлится за пределы начальных семи лет.Это позволит ему вращаться вокруг Солнца под большим углом, делая снимки полюсов Солнца. «Мы надеемся увидеть, как магнитное поле на поверхности мигрирует к полюсам и в конечном итоге влияет на« переворачивание »полюсов Солнца [каждые 11 лет]», — говорит Ярдли.
Многочисленные космические аппараты для наблюдения за Солнцем были запущены ранее, но без расширенных возможностей этих новых миссий. ЕКА и НАСА, широко известная и все еще действующая солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), запущенная в 1995 году, но она находится только на далеком 0. 99 AU от солнца. Немецко-американский. Между тем зонды Helios в 1970-х годах установили предыдущий рекорд максимального сближения с Солнцем в 0,29 а.е., однако с тех пор они были затмины солнечным зондом Паркера. А космические корабли Ulysses ЕКА и НАСА использовали гравитационную помощь Юпитера, чтобы пролететь над полюсами Солнца в середине 1990-х и начале 2000-х годов, но это было сделано без камер, чтобы запечатлеть, как они выглядят.
Вместе, по словам Рауафи, эти новые миссии знаменуют наступающий «золотой век» солнечных исследований.«У них есть потенциал для определения будущего направления солнечных и гелиофизических исследований», — говорит он. Грегори Флейшман из Технологического института Нью-Джерси надеется, что в ближайшем будущем они вдохновят еще больше проектов. В настоящее время он является частью команды, которая ищет финансирование для нового большого солнечного радиотелескопа после того, как только что использовал более скромную матрицу для исследования извержений магнитных полей на Солнце. «Золотой век будет означать, что измерения проводятся на всех длинах волн», — говорит Флейшман. «Полностью отсутствует один важный диапазон: радиодиапазон, который уникален, потому что это единственное окно, в котором мы можем измерить динамические корональные магнитные поля.”
Однако для ученых, которые стремились ответить на некоторые из самых интригующих вопросов о Солнце, сейчас самое время раскрыть его секреты. Поскольку ожидается, что зонд Parker Solar Probe будет изучать Солнце до 2025 года, Solar Orbiter прослужит до 2030 года, если его миссия будет продлена, а DKIST, возможно, будет вести наблюдения в ближайшие десятилетия, солнечные физики, такие как Ярдли, в восторге от того, что ждет нас в будущем. «У нас будут три разные [миссии], чтобы предоставить нам все эти разные наблюдения, подобных которым у нас никогда не было», — говорит она.«Надеюсь, [они] смогут ответить на некоторые из этих серьезных вопросов, оставшихся без ответа в физике Солнца на данный момент».
Вот самое новое и самое подробное изображение Солнца в истории (и оно могло спасти вам жизнь)
Солнечный телескоп Дэниела К. Иноуе получил изображение поверхности Солнца с самым высоким разрешением … [+] когда-либо сделанное. На этом снимке, сделанном на длине волны 789 нм, мы впервые видим детали размером до 30 км (18 миль). На изображении виден турбулентный «кипящий» газ, покрывающий все солнце.
NSO / NSF / AURAКак выглядит солнце? Прежде чем пойти и ослепить себя, глядя на ближайшую к нам звезду невооруженным глазом, сделайте себе одолжение и вместо этого посмотрите это изображение — самое детализированное из когда-либо существовавших.
Выявляя беспрецедентные детали поверхности Солнца, это изображение отмечает «первый свет» нового солнечного телескопа Дэниела К. Иноуэ (DKIST) Национального научного фонда на острове Халеакала на Гавайях. 13-футовый / четырехметровый наземный солнечный телескоп, DKIST может означать новую эру в солнечной науке, когда он официально начнет свою работу 1 июля 2020 года, и, надеюсь, приведет к скачку в понимании учеными Солнца и его влияние на нашу планету.
Вы можете скачать невероятное изображение в высоком разрешении, чтобы сохранить, но завораживающие видеоролики тоже стоит посмотреть.
Что такое солнце?Солнце — это звезда в 93 миллионах миль от Земли, которая каждую секунду сжигает около пяти миллионов тонн водородного топлива. Это примерно половина его жизни; он существует пять миллиардов лет, и ему предстоит еще 4,5 миллиарда лет, прежде чем он соберется.
Что показывает изображение?
На этих первых изображениях, полученных DKIST, показана поверхность Солнца крупным планом, в частности, структура турбулентной «кипящей» плазмы, которая покрывает всю звезду.Клеточно-подобные структуры представляют собой резкие движения, которые переносят тепло изнутри солнца к его поверхности. Горячая солнечная плазма поднимается в ярких центрах этих ячеек, охлаждается, а затем опускается ниже поверхности в темные полосы в процессе, известном как конвекция.
Увеличение изображения поверхности Солнца с самым высоким разрешением из когда-либо сделанных.
NSO / NSF / AURA Что такое солнечный телескоп Дэниела К. Иноуэ?Это самый большой в мире солнечный телескоп в зеркальном отображении, а также самая большая апертура среди всех солнечных телескопов.Построенный Национальной солнечной обсерваторией NSF и управляемый Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии (AURA), DKIST расположен на вершине вулкана Халеакала высотой 10 000 футов на острове Мауи, Гавайи. Поскольку он направлен на солнце, его настоящая хитрость заключается в охлаждении его оптики. Ночью в обсерватории производят лед, а для распределения охлаждающей жидкости по всему периметру проложено семь миль трубопроводов. На куполе, окружающем телескоп, установлены охлаждающие пластины, которые стабилизируют температуру вокруг него, а металлический «бублик» с жидкостным охлаждением блокирует большую часть солнечной энергии от главного зеркала.
«Мы сможем выполнять самые сложные измерения Солнца», — сказал Томас Риммеле, директор DKIST. «После более чем 20 лет работы большой команды, посвященной проектированию и строительству ведущей обсерватории для исследования солнечной энергии, мы близки к финишу».
Ранее известный как Солнечный телескоп передовых технологий, DKIST был переименован в честь Дэниела К. Иноуэ, покойного сенатора США от Гавайев, который был неутомимым сторонником науки, технологий, инженерии и математики.
Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуэ, самый мощный солнечный телескоп в мире.
NSO / AURA Что такое «космическая погода» и «солнечные бури?»Космическая погода, в отличие от земной метеорологии, остается загадкой. Солнечная энергия излучается в космос во всех направлениях, и крошечная фракция, попадающая на Землю, делает возможной жизнь. Наша планета — и все другие планеты Солнечной системы — по существу существуют во внешней атмосфере.Однако когда солнце излучает больше энергии, чем обычно, из-за активности на его поверхности, это может вызвать проблемы. Если солнечный ветер от солнца, окутывающий Землю, содержит больше заряженных частиц, чем обычно, это называется солнечной бурей, и он может повлиять на спутниковую связь и вывести из строя электрические сети, вызывая длительные отключения электроэнергии и отключая такие технологии, как GPS.
Эффект космической погоды можно также рассматривать как проявление полярного сияния, также известного как северное или южное сияние в полярных регионах Земли.Вы видите защитный механизм Земли от космической погоды.
Северное сияние, северное сияние, над горой Вестрахорн на востоке Исландии. (Фото… [+] Оуэн Хамфрис / PA Изображения через Getty Images)
PA Изображения через Getty Images Что еще ученые узнают от DKIST?Мы знаем о солнечном ветре с 1950-х годов, но многие из наиболее жизненно важных процессов на Солнце продолжают сбивать ученых с толку.Отсюда необходимость в DKIST. «На Земле мы можем очень точно предсказать, пойдет ли дождь в любой точке мира, а космической погоды пока нет», — сказал Мэтт Маунтин, президент компании AURA, которая управляет DKIST. «Наши прогнозы отстают от земной погоды на 50 лет, если не больше. Что нам нужно, так это понять физику, лежащую в основе космической погоды, и это начинается с Солнца, что будет изучать солнечный телескоп Иноуэ в следующие десятилетия ». Планируется, что он прослужит около 50 лет.
Конечным результатом может быть более точное и быстрое предсказание космической погоды. На данный момент время предупреждения составляет около 48 минут, но 48 часов — это амбициозная цель, которая поможет электросетям подготовить, а операторам спутниковой связи — перевести свое оборудование в безопасный режим.
Солнечный телескоп Иноуе NSF отображает солнце более подробно, чем мы когда-либо видели раньше. Телескоп … [+] может снимать область Солнца шириной 38 000 км. На этих изображениях крупным планом видны крупные ячеистые структуры размером в сотни километров в поперечнике и впервые самые маленькие детали, которые когда-либо видели на поверхности Солнца, некоторые размером до 30 км. Фоновое изображение: Интегрированная синоптическая программа NSO / GONG.
NSO / NSF / AURA Как работает магнитное поле Солнца?«Солнечный телескоп Иноуе NSF сможет отображать магнитные поля внутри солнечной короны, где происходят солнечные извержения, которые могут повлиять на жизнь на Земле», — сказал Франс Кордова, директор NSF. Корона или корона — это внешняя и более горячая часть солнечной атмосферы. «Этот телескоп улучшит наше понимание того, что определяет космическую погоду, и в конечном итоге поможет синоптикам лучше предсказывать солнечные бури.”
Магнитное поле Солнца является ключом к пониманию его физических процессов и, следовательно, к их предсказанию — и, следовательно, к «событиям» космической погоды. Эти первые изображения солнечной поверхности крупным планом, полученные с помощью DKIST, показывают движение солнечной плазмы, которое запутывает и скручивает магнитные поля звезды. Это, в свою очередь, вызывает космическую погоду и, в некоторых случаях, бушующие солнечные бури. Иноуе должен помочь ученым в области солнечной энергии получить изображение магнитных свойств Солнца и построить модель его магнитного поля. «Все дело в магнитном поле», — сказал Риммеле.«Чтобы разгадать самые большие загадки Солнца, мы должны не только иметь возможность ясно видеть эти крошечные структуры на расстоянии 93 миллионов миль, но и очень точно измерять силу и направление их магнитного поля у поверхности и отслеживать поле, которое простирается на миллион. -градус короны, внешняя атмосфера Солнца ».
Единственный раз, когда ученые-солнечники в настоящее время могут увидеть солнечную корону — внешнюю, более горячую … [+] атмосферу Солнца — это полное солнечное затмение, подобное этому 21 августа 2017 года в США (Фото: VW Pics / Universal Images Group через Getty Images)
Universal Images Group через Getty ImagesНовая эра солнечной науки?
«Это захватывающее время для солнечной физики», — сказал Валентин Пилле, директор Национальной солнечной обсерватории NSF. «Солнечный телескоп Иноуэ обеспечит дистанционное зондирование внешних слоев Солнца и магнитных процессов, которые в них происходят». Результаты должны дополнить наблюдения за космической погодой, проводимые в настоящее время солнечным зондом НАСА Parker, который в настоящее время находится на орбите вокруг Солнца, и солнечным орбитальным аппаратом Европейского космического агентства / НАСА, запуск которого запланирован на февраль 2020 года.
«Это изображение — только начало», — сказал Дэвид Бобольц, программный директор отдела астрономических наук NSF и курирующий строительство и эксплуатацию объекта.«Солнечный телескоп Иноуе соберет больше информации о нашем Солнце в течение первых 5 лет своей жизни, чем все солнечные данные, собранные с тех пор, как Галилей впервые направил телескоп на Солнце в 1612 году».
В конечном счете, ученые-солнечники хотят, чтобы эти миссии помогли им понять не только отношения между Солнцем и Землей, но и то, как звезды и планеты по всей галактике связаны магнитными связями.
Желаем вам ясного неба и широко раскрытых глаз
Солнечные картинки дня
|
Это изображение Солнца совершенно завораживает
GIF — это больше, чем красивая картинка. Ученые готовы узнать о солнце в ближайшие несколько лет больше, чем когда-либо прежде.НАСА запустило зонд для изучения Солнца в 2018 году, и эта миссия уже дает впечатляющие результаты. Еще один солнечный зонд, на этот раз от Европейского космического агентства, запускается на следующей неделе. Установка в Иноуе — крупнейший в мире солнечный телескоп, который планируется начать в июле. Обсерватория оснащена множеством высокотехнологичного оборудования, включая систему охлаждения, которая помогает справляться с огромным количеством тепла, с которым приходится справляться телескопу. (Даже для машины смотреть на солнце опасно.)
Точные детали представляют собой клубок технического жаргона, но это мнение Дэвида Бобольца, директора программы Национального научного фонда, который курирует операции, прекрасно передает, насколько сложным является этот объект: «Солнечный телескоп Иноуе будет собирать больше информации о наше Солнце за первые пять лет его жизни, чем все солнечные данные, собранные с тех пор, как Галилей впервые направил телескоп на Солнце в 1612 году ».
Телескоп Иноуе и новый космический корабль предназначены для исследования некоторых фундаментальных вопросов о Солнце.Астрономам удалось пересечь Вселенную и поймать свет самых далеких звезд, но ближайшая из них до сих пор остается загадкой во многих отношениях.
Прочтите: Тайна в центре солнечной системы
Никто, например, не знает, как создается солнечный ветер, и все же мы — и все другие планеты, вплоть до Плутона, — существуем в этом невидимом бризе. Никто также не знает, почему внешняя атмосфера Солнца, корона, горячее, чем его поверхность, или как магнитные силы в этом палящем слое вызывают вспышки.Такие извержения могут быть достаточно мощными, чтобы вывести из строя электрические сети на Земле и спутники на орбите.
Данные телескопа Иноуе, по словам астрономов, позволят прогнозировать потенциально опасные солнечные события на два дня вперед — намного раньше, чем нынешний стандарт, который составляет менее часа — и даст операторам по всему миру шанс обезопасить себя. важная инфраструктура. В 2017 году, когда ураган Ирма, шторм категории 5, обрушился на Карибский бассейн, солнечная вспышка, направленная прямо на Землю, вызвала отключение радиосигнала в освещенных солнцем частях мира.В течение восьми часов сотрудники службы спасения не могли использовать высокочастотное радио для связи.
Новый вид солнца напомнил мне еще одно недавнее сбивающее с толку изображение из космоса: первое фото черной дыры. Это не идеальное сравнение; Получить крупным планом черную дыру в центре другой галактики было намного сложнее, требуя глобальных многолетних усилий и более мощных технологий. Но эффект для неподготовленного глаза похож: стремление увидеть что-то неизмеримо далекое, место, значение которого можно понять, но которое невозможно посетить, появляется на экране в дюймах перед нашими глазами.
Новый солнечный телескоп дает самые подробные изображения Солнца за всю историю [видео]
Солнечный телескоп Иноуе NSF отображает солнце более подробно, чем мы когда-либо видели раньше. Телескоп может отображать область Солнца шириной 38 000 км. На этих изображениях крупным планом видны крупные ячеистые структуры размером в сотни километров в поперечнике и впервые самые маленькие детали, которые когда-либо видели на поверхности Солнца, некоторые размером до 30 км. Фоновое изображение: Интегрированная синоптическая программа NSO / GONG. Кредит: NSO / AURA / NSF
.Превосходный телескоп, играющий важную роль в лучшем понимании солнца и космической погоды.
Только что обнародованные первые изображения солнечного телескопа Дэниела К. Иноуе, созданного Национальным научным фондом, показывают беспрецедентные детали поверхности Солнца и демонстрируют продукты мирового класса, полученные с помощью этого выдающегося 4-метрового солнечного телескопа. Солнечный телескоп Иноуэ, установленный NSF, недалеко от вершины Халеакала, Мауи, на Гавайях, откроет новую эру солнечной науки и сделает шаг вперед в понимании Солнца и его влияний на нашу планету.
Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуе позволил получить изображение поверхности Солнца с самым высоким разрешением из когда-либо сделанных.На этом снимке, сделанном на длине волны 789 нм, мы впервые видим детали размером до 30 км (18 миль). На изображении виден турбулентный «кипящий» газ, покрывающий все солнце. Это изображение покрывает область 8 200 × 8 200 км (5000 × 5000 миль, 11 × 11 угловых секунд). Кредит: NSO / AURA / NSF
.Активность на Солнце, известная как космическая погода, может влиять на системы на Земле. Магнитные извержения на Солнце могут повлиять на авиаперелеты, нарушить спутниковую связь и вывести из строя электросети, что приведет к длительным отключениям и отключению таких технологий, как GPS.
Первые изображения, полученные с помощью солнечного телескопа Иноуе, NSF, показывают крупным планом поверхность Солнца, которая может предоставить важные детали для ученых. На изображениях виден узор из турбулентной «кипящей» плазмы, покрывающей все Солнце. Ячеистые структуры — каждая размером с Техас — являются признаком сильных движений, которые переносят тепло от внутренней части Солнца к его поверхности. Эта горячая солнечная плазма поднимается в ярких центрах «ячеек», остывает и затем опускается под поверхность в темных полосах в процессе, известном как конвекция.
В этом фильме, снятом на длине волны 705 нм в течение 10 минут, мы впервые можем увидеть детали размером до 30 км (18 миль). В фильме показан бурный, «кипящий» газ, покрывающий все солнце. Ячеистые структуры — каждая размером с Техас — являются признаком сильных движений, которые переносят тепло от внутренней части солнца к его поверхности. Горячий солнечный материал (плазма) поднимается в ярких центрах «ячеек», охлаждается и затем опускается под поверхность в темных полосах в процессе, известном как конвекция.В этих темных переулках мы также можем видеть крошечные яркие маркеры магнитных полей. Считается, что эти яркие точки, никогда ранее не замеченные в этой ясности, направляют энергию во внешние слои солнечной атмосферы, называемые короной. Эти яркие пятна могут быть причиной того, почему солнечная корона превышает миллион градусов! Этот фильм охватывает территорию 19 000 x 10700 км (11 800 x 6700 миль или 27 x 15 угловых секунд). Кредит: NSO / AURA / NSF
.«С тех пор, как NSF начал работу над этим наземным телескопом, мы с нетерпением ждали первых изображений», — сказал Франс Кордова, директор NSF.«Теперь мы можем поделиться этими изображениями и видео, которые на сегодняшний день являются наиболее подробными о нашем Солнце. Солнечный телескоп Иноуе NSF сможет нанести на карту магнитные поля в короне Солнца, где происходят солнечные извержения, которые могут повлиять на жизнь на Земле. Этот телескоп улучшит наше понимание того, что определяет космическую погоду, и, в конечном итоге, поможет синоптикам лучше предсказывать солнечные бури ».
Освещая то, что мы знаем о ближайшей звезде
Солнце — ближайшая к нам звезда — гигантский ядерный реактор, сжигающий около 5 миллионов тонн водородного топлива каждую секунду.Это происходит примерно 5 миллиардов лет и будет продолжаться еще 4,5 миллиарда лет его жизни. Вся эта энергия излучается в космос во всех направлениях, и крошечная фракция, попадающая на Землю, делает возможной жизнь. В 1950-х годах ученые выяснили, что солнечный ветер дует от Солнца к краям Солнечной системы. Они также впервые сделали вывод, что мы живем в атмосфере этой звезды. Но многие из наиболее важных процессов на Солнце продолжают сбивать с толку ученых.
Даниэль К.Солнечный телескоп Иноуе получил изображение поверхности Солнца с самым высоким разрешением из когда-либо сделанных. Это изображение покрывает площадь 36 500 × 36 500 км (22 600 × 22 600 миль или 51 × 51 угловую секунду). Кредит: NSO / AURA / NSF
.«На Земле мы можем очень точно предсказать, пойдет ли дождь в любой точке мира, а космической погоды пока нет», — сказал Мэтт Маунтин, президент Ассоциации университетов для исследований в области астрономии, которая управляет солнечным телескопом Иноуэ. «Наши прогнозы отстают от земной погоды на 50 лет, если не больше.Что нам нужно, так это понять физику, лежащую в основе космической погоды, и это начинается с Солнца, что будет изучать солнечный телескоп Иноуе в следующие десятилетия ».
Солнечные магнитные поля постоянно искажаются и запутываются движениями солнечной плазмы. Искривленные магнитные поля могут привести к солнечным бурям, которые могут негативно повлиять на наш технологически зависимый современный образ жизни. Во время урагана Ирма в 2017 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований сообщило, что одновременное событие космической погоды нарушило радиосвязь, используемую службами быстрого реагирования, авиационными и морскими каналами на восемь часов в день, когда ураган обрушился на сушу.
В этом фильме, снятом на длине волны 705 нм в течение 10 минут, мы впервые можем увидеть детали размером до 30 км (18 миль). В фильме показан бурный, «кипящий» газ, покрывающий все солнце. Этот фильм охватывает территорию 36 500 × 36 500 км (22 600 × 22 600 миль, 51 × 51 угловая секунда). Кредит: NSO / AURA / NSF
.Наконец, разрешение этих крошечных магнитных особенностей — вот что делает солнечный телескоп Иноуэ уникальным.Он может измерять и характеризовать магнитное поле Солнца более подробно, чем когда-либо прежде, и определять причины потенциально опасной солнечной активности.
«Все дело в магнитном поле, — сказал Томас Риммеле, директор солнечного телескопа Иноуе. «Чтобы разгадать самые большие загадки Солнца, мы должны не только иметь возможность ясно видеть эти крошечные структуры на расстоянии 93 миллионов миль, но и очень точно измерять их напряженность и направление магнитного поля вблизи поверхности и отслеживать поле, которое простирается на миллион. -градус короны, внешняя атмосфера Солнца.”
Солнечный телескоп Иноуе может определять детали размером до 30 км на поверхности Солнца. По сравнению с предыдущим телескопом, финансируемым государством, — солнечным телескопом Данна NSF — который может отображать объекты в диаметре 160 км, это разрешение более чем в 5 раз выше. Левое изображение — первое изображение, полученное с солнечного телескопа Иноуе. Изображение справа имитирует то, что наблюдал бы солнечный телескоп Данна, если бы он указывал на одно и то же место на Солнце. Кредит: NSO / AURA / NSF
.Лучшее понимание причин потенциальных бедствий позволит правительствам и коммунальным службам лучше подготовиться к неизбежным будущим явлениям космической погоды. Ожидается, что уведомление о потенциальных воздействиях может произойти раньше — на 48 часов раньше срока вместо нынешнего стандарта, который составляет около 48 минут. Это даст больше времени для защиты электросетей и критически важной инфраструктуры, а также для перевода спутников в безопасный режим.
Инженерное дело
Для достижения предложенной науки этот телескоп потребовал новых важных подходов к его конструкции и проектированию. Солнечный телескоп Inouye, созданный Национальной солнечной обсерваторией NSF и управляемый AURA, сочетает в себе 13-футовое (4-метровое) зеркало — самое большое в мире для солнечного телескопа — с беспрецедентными условиями обзора на вершине Халеакала высотой 10 000 футов.
Солнечный телескоп Inouye NSF — это 4-метровый солнечный телескоп, расположенный на острове Мауи, Гавайи. Здесь он находится на вершине Халеакала, высоко над облаками, с идеальным корональным небом, видимым на заднем плане. Кредит: NSO / NSF / AURA
.Фокусировка 13 киловатт солнечной энергии генерирует огромное количество тепла — тепла, которое необходимо удерживать или отводить. Специальная система охлаждения обеспечивает важную тепловую защиту телескопа и его оптики. По трубопроводу протяженностью более семи миль по обсерватории распространяется охлаждающая жидкость, частично охлаждаемая льдом, образовавшимся на месте в течение ночи.
Показана зеркальная ячейка солнечного телескопа NSF Inouye. Разноцветные проволоки питают «пальчиковые» приводы, которые поддерживают правильную форму зеркала. Кредит: NSO / NSF / AURA
.Купол, закрывающий телескоп, покрыт тонкими охлаждающими пластинами, которые стабилизируют температуру вокруг телескопа, чему способствуют ставни внутри купола, которые обеспечивают тень и циркуляцию воздуха. «Термостоп» (высокотехнологичный металлический бублик с жидкостным охлаждением) блокирует большую часть солнечной энергии от главного зеркала, что позволяет ученым с беспрецедентной четкостью изучать определенные области Солнца.
Срез солнечного телескопа NSF Inouye Solar Telescope показывает различные слои телескопа, начиная с главных зеркал вверху и заканчивая лабораторией Куде, где расположены инструменты внизу. Кредит: NSO / NSF / AURA
.В телескопе также используется современная адаптивная оптика для компенсации размытия, создаваемого атмосферой Земли. Конструкция оптики («внеосевое» размещение зеркала) уменьшает яркий рассеянный свет для лучшего обзора и дополняется передовой системой для точной фокусировки телескопа и устранения искажений, создаваемых атмосферой Земли.На сегодняшний день эта система является наиболее совершенной солнечной системой.
Инфографика, показывающая путь, который проходит солнечный свет после того, как он попадает во вращающуюся лабораторию Coudé солнечного телескопа NSF Inouye. Солнечный телескоп Иноуэ — самый мощный на Земле для изучения Солнца. Кредит: NSO / NSF / AURA
.«Благодаря самой большой апертуре среди всех солнечных телескопов, уникальному дизайну и новейшим приборам, солнечный телескоп Иноуе — впервые — сможет выполнять самые сложные измерения Солнца», — сказал Риммеле. сказал.«После более чем 20 лет работы большой команды, посвятившей себя проектированию и строительству ведущей обсерватории для исследования солнечной энергии, мы близки к финишу. Я очень рад возможности наблюдать первые солнечные пятна нового солнечного цикла, которые только что усиливаются с помощью этого невероятного телескопа ».
Начало новой эры солнечной астрономии
Новый наземный солнечный телескоп ИноуэNSF будет работать с космическими инструментами наблюдения за Солнцем, такими как солнечный зонд НАСА Parker (в настоящее время на орбите вокруг Солнца) и орбитальный аппарат Европейского космического агентства / НАСА (скоро будет запущен).Три инициативы по наблюдению за Солнцем расширят границы исследований Солнца и улучшат способность ученых предсказывать космическую погоду.
Информативный рисунок, изображающий солнечный телескоп Иноуэ рядом с другими солнечными обсерваториями мирового класса. Кредит: NSO / NSF / AURA
.«Это захватывающее время для солнечной физики», — сказал Валентин Пилле, директор Национальной солнечной обсерватории NSF. «Солнечный телескоп Иноуэ обеспечит дистанционное зондирование внешних слоев Солнца и магнитных процессов, которые в них происходят. Эти процессы распространяются в солнечной системе, где миссии Parker Solar Probe и Solar Orbiter будут измерять их последствия. В целом, они представляют собой действительно многостороннее предприятие, призванное понять, как звезды и их планеты магнитно связаны ».
«Эти первые изображения — только начало», — сказал Дэвид Бобольц, программный директор отдела астрономических наук NSF, курирующий строительство и эксплуатацию объекта. «В течение следующих шести месяцев группа ученых, инженеров и техников телескопа Иноуе продолжит испытания и ввод в эксплуатацию телескопа, чтобы подготовить его к использованию международным сообществом ученых в области солнечной энергии.Солнечный телескоп Иноуе соберет больше информации о нашем Солнце в течение первых 5 лет своей жизни, чем все солнечные данные, собранные с тех пор, как Галилей впервые направил телескоп на Солнце в 1612 году ».
15 декабря 2013 года телескоп, ранее известный как Солнечный телескоп передовых технологий, был переименован в Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуэ в честь покойного сенатора от Гавайев. Сенатор Иноуэ был неутомимым сторонником науки, технологий, инженерии и математики, особенно когда дело доходило до обогащения жизни жителей Гавайев.Солнечный телескоп Иноуе, созданный NSF, расположенный на острове Халеакала на острове Мауи, Гавайи, обеспечит жителей Гавайев и всего мирового сообщества современным научным и образовательным ресурсом в течение следующих 50 лет. Астрономическое сообщество имеет честь иметь возможность проводить астрономические исследования на Халеакале на острове Мауи на Гавайях. NSF признает и признает очень важную культурную роль и почтение, которое этот сайт имеет по отношению к коренному сообществу гавайцев.
Снимки поступают с Solar Orbiter
Одно из лучших достоинств астрономии — это то, что это нескончаемый запас потрясающих визуальных эффектов.Почти каждая новая миссия или телескоп предоставляют новые способы увидеть Вселенную, и когда они переводятся визуально, они могут предложить совершенно потрясающие изображения некоторых из самых интересных мест в этой вселенной. Теперь человечество начинает обрабатывать изображения с одной из новых миссий, посвященных небесам: Солнечного орбитального аппарата Европейского космического агентства. И эти образы захватывают дух.
Данные, которые анализируют ученые, собираются с помощью десяти различных инструментов, состоящих как из телескопов, так и инструментов для наблюдения на месте.Они сотрудничали, чтобы предоставить наборы данных (и в некоторых случаях изображения) трех очень разных явлений.
Первый набор данных сосредоточен на самом непредсказуемом из условий окружающей среды — погоде. В данном случае, однако, это космическая погода и, в частности, солнечный ветер, который иногда исходит от самого Солнца. Установленные на месте инструменты Solar Orbiter смогли вычислить, откуда исходит солнечный ветер, бушующий по космическому кораблю. Один конкретный ветер, который они наблюдали в июне 2020 года, по-видимому, исходил от «корональной дыры», где магнитосфера Солнца позволяет ветру, который обычно содержится на самом Солнце, выбрасывается в космос.
Видео, показывающее некоторые данные, полученные с орбитального аппарата Solar Orbiter.
Фото: ESA
Еще одним интересным набором данных о космической погоде была роль Солнечного орбитального аппарата в многоточечной оценке коронального выброса массы (CME). CME был направлен как солнечный орбитальный аппарат, когда он находился между Солнцем и Землей, поэтому CME продолжился мимо орбитального аппарата и, в конечном итоге, поразил Землю через несколько часов. В то время на орбите Земли находилась BepiColombo, первая миссия ЕКА к Меркурию.BepiColombo также уловила сигнал CME, когда он упал на Землю.
Был третий спутник, который также предоставил дополнительные точки данных — Stereo-A, миссия НАСА, которая наблюдала за Солнцем с 2006 года. Первоначально он улавливал CME, когда он испускался от Солнца, и мог наблюдать за тем, как он упал. Solar Orbiter и BepiColombo по очереди. Точки данных со всех трех платформ можно использовать для анализа любых интересных аспектов этого и, возможно, других CME.
Графика, изображающая различные космические аппараты, которые участвовали в обнаружении CME, поразившего Solar Orbiter в апреле 2020 года.Кредит: ESA
Как ни странно, был еще один зонд, который почти даже не заметил CME, хотя он был разработан специально для обнаружения такие явления, как это. SOHO, орбитальный аппарат, который наблюдает за Солнцем с 1995 года, почти не заметил, когда он был поражен CME, находясь в точке L1 LaGrange Земли. Дополнительные данные из обсерватории привели бы к дополнительному увеличению уже собранных сокровищ, но теперь ученые должны ломать голову над отсутствием данных, а не над их значением.
Второй набор данных относится к «кострам», которые впервые были отмечены в первой серии изображений Solar Orbiter, сделанных ранее в этом году. Исследовательские группы начали намекать, что костры на самом деле могут быть долгожданными «нано-вспышками», которые, как предполагалось, вызывают нагревание солнечной короны.
На изображении показан «костер», который потенциально может стать популярной нано-вспышкой.Кредит: ESA
Тем не менее, окончательного ответа еще нет, поскольку необходимо будет собрать дополнительные данные, особенно об уровнях энергии костров.Как сказал Фредерик Ошер, председатель Рабочей группы по дистанционному зондированию орбитальной орбиты Солнца: «Сейчас у нас есть только данные о вводе в эксплуатацию… и результаты очень предварительные. Но ясно, что мы видим очень интересные вещи ».
Третий набор данных пришел из случайного момента космического времени. Когда был запущен Solar Orbiter, руководители программ заметили, что он будет проходить через хвост кометы ATLAS. Это дало уникальную возможность собрать некоторые дополнительные данные, хотя инструменты Solar Orbiter не были предназначены для столкновения с кометами.
Хаббл. Изображения кометы ATLAS, распавшейся до того, как Solar Orbiter прошел через ее хвост.Источники: НАСА, ЕКА, STSci и Д. Джуитт (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе)
Что сделало встречу еще более интересной, так это то, что ATLAS фактически распался в апреле 2020 года, прежде чем солнечная орбита достигла своего хвоста. Хотя был шанс, что космический корабль вообще ничего не обнаружит из-за распада кометы, на самом деле он уловил пики магнитных сигнатур, а также участки увеличенной межзвездной пыли.Как отмечает Тим Хорбери, председатель рабочей группы по исследованию орбитальной орбиты Солнца, «это первый раз, когда мы, по сути, путешествовали по следу распавшейся кометы».
Несмотря на то, что, вероятно, не будет никаких снимков распада кометы с Солнечного орбитального аппарата, было несколько потрясающих снимков, сделанных Хабблом. И поскольку Solar Orbiter продолжает свою миссию по сбору данных с парой пролетов Венеры и исключительно близким приближением к Солнцу, вероятно, есть еще несколько удивительных изображений нашей ближайшей звезды.
Подробнее:
ESA: Solar Orbiter: превращение изображений в физику
UT: Они уже здесь! Первые изображения с солнечного орбитального аппарата ESA
Space.com: космический аппарат Solar Orbiter совершает первый облет Солнца
Lead Image Credit: Изображение солнца с солнечного орбитального аппарата. Кредит: ESA
.Как это:
Нравится Загрузка …
На первых изображениях Solar Orbiter обнаружены «костры» на Солнце
Science & Exploration16.07.2020 87043 Просмотры 180 классов
Первые изображения, полученные с помощью Solar Orbiter, новой миссии ЕКА и НАСА по наблюдению за Солнцем, показали вездесущие миниатюрные солнечные вспышки, названные «кострами», у поверхности ближайшей к нам звезды.
По словам ученых, стоящих за миссией, наблюдение за явлениями, которые ранее не наблюдались в деталях, намекает на огромный потенциал Solar Orbiter, который только что завершил свою раннюю фазу технической проверки, известную как ввод в эксплуатацию.
«Это только первые изображения, и мы уже можем видеть новые интересные явления», — говорит Даниэль Мюллер, научный сотрудник проекта ESA по орбитальной орбите. «С самого начала мы не ожидали таких хороших результатов. Мы также можем увидеть, как наши десять научных инструментов дополняют друг друга, обеспечивая целостную картину Солнца и окружающей среды.«
Solar Orbiter, запущенный 10 февраля 2020 года, оснащен шестью приборами дистанционного зондирования или телескопами, которые отображают Солнце и его окрестности, а также четырьмя приборами для наблюдения за окружающей средой вокруг космического корабля. Сравнивая данные с обоих наборов инструментов, ученые получат представление о генерации солнечного ветра, потока заряженных частиц от Солнца, который влияет на всю Солнечную систему.
Уникальным аспектом миссии Solar Orbiter является то, что ни один другой космический аппарат не смог сделать снимки поверхности Солнца с более близкого расстояния.
Самые близкие изображения Солнца раскрывают новые явления
Первые изображения Солнца, полученные с помощью EUI Solar Orbiter 30 мая 2020 года, показывают вездесущие миниатюрные извержения, получившие название «костров».Костры, показанные на первом наборе изображений, были получены с помощью тепловизора в экстремальном ультрафиолетовом свете (EUI) из первого перигелия Solar Orbiter, точки на его эллиптической орбите, ближайшей к Солнцу.В то время космический корабль находился всего в 77 млн км от Солнца, примерно на половине расстояния между Землей и звездой.
«Костры — маленькие родственники солнечных вспышек, которые мы можем наблюдать с Земли, в миллионы или миллиарды раз меньше», — говорит Дэвид Бергманс из Королевской обсерватории Бельгии (ROB), главный исследователь прибора EUI, который принимает высокие значения изображения разрешения нижних слоев атмосферы Солнца, известные как солнечная корона. «Солнце может показаться тихим с первого взгляда, но если мы рассмотрим детали, то увидим эти миниатюрные вспышки везде, куда бы мы ни посмотрели.”
Ученые пока не знают, являются ли костры крошечными версиями больших вспышек или же они вызваны другими механизмами. Однако уже существуют теории о том, что эти миниатюрные вспышки могут способствовать одному из самых загадочных явлений на Солнце — нагреву короны.
Разгадывая загадки Солнца
Один из недавно обнаруженных «костров» на снимке из EUI Solar Orbiter.Круг в нижнем левом углу указывает размер Земли в масштабе.«Эти костры совершенно незначительны сами по себе, но суммируя их влияние на все Солнце, они могут быть доминирующим вкладом в нагрев солнечной короны», — говорит Фредерик Ошер из Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) , Франция, соруководитель исследования ПНН.
Солнечная корона — это самый внешний слой атмосферы Солнца, простирающийся на миллионы километров в космическое пространство.Его температура составляет более миллиона градусов по Цельсию, что на несколько порядков выше, чем поверхность Солнца, «прохладно» 5500 ° C. После многих десятилетий исследований физические механизмы, которые нагревают корону, до сих пор не до конца поняты, но их идентификация считается «святым Граалем» солнечной физики.
«Очевидно, что еще рано говорить, но мы надеемся, что, связав эти наблюдения с измерениями других наших инструментов, которые« чувствуют »солнечный ветер, когда он проходит мимо космического корабля, мы в конечном итоге сможем ответить на некоторые из этих загадок», — говорит Яннис Зуганелис, заместитель научного сотрудника проекта по космическому орбитальному аппарату в ЕКА.
Видеть обратную сторону Солнца
Дополнительные изображения Солнца и его внешней атмосферы или короны, основанные на инструментах EUI, PHI, Metis и SoloHI на Solar Orbiter.Поляриметрический и гелиосейсмический формирователь изображения (PHI) — еще один передовой инструмент на борту Solar Orbiter. Он производит измерения силовых линий магнитного поля на поверхности Солнца с высоким разрешением.Он предназначен для мониторинга активных областей на Солнце, областей с особенно сильными магнитными полями, которые могут вызвать солнечные вспышки.
Во время солнечных вспышек Солнце испускает всплески энергичных частиц, которые усиливают солнечный ветер, который постоянно исходит от звезды в окружающее пространство. Когда эти частицы взаимодействуют с магнитосферой Земли, они могут вызывать магнитные бури, которые могут нарушить работу телекоммуникационных и электрических сетей на земле.
Солнце и его магнитные свойства наблюдаются прибором PHI на Solar Orbiter.«Сейчас мы находимся в той части 11-летнего солнечного цикла, когда Солнце очень тихо», — говорит Сами Соланки, директор Института исследований солнечной системы им. Макса Планка в Геттингене, Германия, и главный исследователь PHI. «Но поскольку Solar Orbiter находится под другим углом к Солнцу, чем Земля, мы действительно могли видеть одну активную область, которую нельзя было наблюдать с Земли. Это первое. Нам никогда не удавалось измерить магнитное поле за Солнцем ».
Магнитограммы, показывающие, как сила солнечного магнитного поля изменяется на поверхности Солнца, затем можно было бы сравнить с измерениями, полученными с помощью приборов, установленных на месте.
«Прибор PHI измеряет магнитное поле на поверхности, мы видим структуры в короне Солнца с помощью EUI, но мы также пытаемся вывести силовые линии магнитного поля, выходящие в межпланетную среду, где находится Solar Orbiter», — говорит Хосе. Карлос дель Торо Иниеста, соучредитель PHI, Институт астрофизики Андалусии, Испания.
Ловля солнечного ветра
Сочетание наблюдений дистанционного зондирования от SPICE с измерениями на месте от SWA.Четыре прибора in situ на Solar Orbiter затем определяют характеристики силовых линий магнитного поля и солнечного ветра, когда он проходит мимо космического корабля.
Кристофер Оуэн из Лаборатории космических исследований им. Малларда при Университетском колледже Лондона и главный исследователь анализатора солнечного ветра in situ добавляет: «Используя эту информацию, мы можем оценить, где на Солнце испускалась эта конкретная часть солнечного ветра. а затем использовать полный набор инструментов миссии, чтобы выявить и понять физические процессы, происходящие в различных регионах Солнца, которые приводят к образованию солнечного ветра.
«Мы все очень взволнованы этими первыми изображениями, но это только начало», — добавляет Дэниел. «Solar Orbiter начал свое грандиозное путешествие по внутренней части Солнечной системы и станет намного ближе к Солнцу менее чем за два года. В конечном итоге он приблизится к 42 миллионам километров, что составляет почти четверть расстояния от Солнца до Земли ».
«Первые данные уже демонстрируют силу, лежащую в основе успешного сотрудничества между космическими агентствами, и полезность различных наборов изображений в раскрытии некоторых загадок Солнца», — комментирует Холли Гилберт, директор отдела гелиофизики в NASA Goddard Space. Научный сотрудник полетного центра и проекта солнечного орбитального аппарата в НАСА.
«Семейный портрет» первых изображений и данных с десяти инструментов Solar Orbiter.Solar Orbiter — космическая миссия международного сотрудничества между ЕКА и НАСА. Девятнадцать государств-членов ЕКА (Австрия, Бельгия, Чешская Республика, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Италия, Ирландия, Люксембург, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Великобритания), а также а также НАСА, внесла свой вклад в научную полезную нагрузку и / или космический корабль.