Приборы для изучения земли: Прибор для изучения магнитного поля Земли

Опубликовано в Разное

24 Июл 1986

Содержание

Создан прибор для изучения ориентации птиц по магнитному полю Земли

Орнитологи и физики СПбГУ вместе с коллегами из Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН и биостанции «Рыбачий» Зоологического института РАН провели междисциплинарное исследование. Они создали миниатюрный прибор весом чуть меньше грамма, позволяющий локально «глушить» магнитный компас птиц, и выяснили, что магниторецепция вряд ли связана с белком криптохромом в сетчатке их глаз. Раньше именно ему приписывали уникальные способности птиц ориентироваться по магнитному полю Земли. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Сегодня магнитный орган, позволяющий перелетным птицам определять север и юг, все еще остается для ученых загадкой: эксперименты показывают, что он точно есть, но никто не понимает, где он локализован и как работает. Известно, что птицы для ориентации в пространстве используют сразу несколько источников информации: солнце, звезды, ландшафт, запахи, а также параметры геомагнитного поля, позволяющие определить направление (магнитный компас) и, возможно, местоположение (магнитная карта). Еще известно, что если воздействовать на все тело птицы слабым переменным магнитным полем в мегагерцовом диапазоне, то работа компаса нарушится. Кроме того, в 2018 году международная группа исследователей, куда вошли ученые СПбГУ, выяснила, что информация о магнитном местоположении передается в мозг птицы по глазничной ветви тройничного нерва. Нерв есть, функция есть, однако сам рецептор все еще не найден.

Одна из теорий, объясняющая уникальную способность перелетных птиц, связана со свойствами криптохрома — этот белок находится в сетчатке глаз птиц и некоторых других животных. В зависимости от воздействия магнитного он поля способен по-разному вести себя в фотохимических превращениях. С его помощью, как предполагают некоторые исследователи, птица может в буквальном смысле видеть магнитное поле. Чтобы проверить, действительно ли магнитный компас связан с глазами, ученые СПбГУ решили направить именно на эту область переменное магнитное поле, которое теоретически должно сбить с толку птичий компас.

«Мы разработали миниатюрное устройство весом всего 0,95 грамма, которое состоит из микрогенератора, который создает переменный ток на высокой частоте, а также маленьких индукционных катушек — они создают высокочастотное магнитное поле, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории оптики спина имени И. Н. Уральцева СПбГУ Кирилл Кавокин. — Так как катушки очень маленькие, магнитное поле можно локально приложить к верхней передней части черепа птицы, где находятся глаза. Сделать такой прибор было непросто, к тому же мы долго подбирали клей, который не вредил бы птице и надежно удерживал конструкцию. Им оказался клей для ресниц».

Микрогенераторами как рюкзачками снабдили 22 садовые славки. Это небольшие птички, распространенные по всей территории Европы, которые на время зимовки улетают в Африку. Перехватывали их на пути к южным квартирам в начале осени — на биостанции «Рыбачий» на Куршской косе в Калининградской области. После серии экспериментов оказалось, что птицы как с включенными генераторами, так и с выключенными ведут себя одинаково: помещенные в специальные круглые клетки без доступа к видимым ориентирам они все-таки прыгают в том направлении, куда полетели бы, если бы были свободны, — на юго-запад. А если переменное поле прикладывалось ко всему телу птицы, когда клетку с ней помещали в большую стационарную катушку, животное полностью теряло способность определять направление.

«Этот неожиданный результат ставит под сомнение господствующую фотохимическую теорию магнитного компаса птиц, — объяснила одна из ведущих авторов исследования, доцент кафедры зоологии позвоночных СПбГУ Юлия Бояринова. — По крайней мере, он говорит о том, что у птиц есть другие сенсорные системы, чувствительные к слабым высокочастотным магнитным полям, а это значительным образом меняет существующие представления о биофизике и нейрофизиологии магниторецепции».

Во время следующих экспериментов ученые хотят изучить и другие места на теле птицы, где, возможно, прячется компас: некоторые исследования говорят, что это может быть верхняя часть клюва, а также лагена — часть внутреннего уха птицы. Чтобы проверить новые теории, экспериментаторы смогут воспользоваться этими же мини-устройствами — придется только немного изменить индукционные катушки.

«Сейчас наш интерес в основном фундаментальный — он связан с любопытством, потому что магнитный компас птиц — это все еще нерешенная загадка, — отметил Кирилл Кавокин. — Однако есть шанс, что решение этой фундаментальной задачи поможет в будущем создать новые бесспутниковые навигационные системы. Ведь птицы всегда знают, куда лететь, и спутники им для этого не нужны».

Землетрясение на Новой Земле — миф или реальное будущее?

В эту лабораторию каждую минуту поступают сигналы десятков датчиков с Арктической земли. На всей территории Архангельской области, на земле Франца-Иосифа и архипелаге Северная Земля расположены сейсмологические станции. Под пристальным наблюдением учёных — любые движения земной коры. В теории, океанические хребты каким-то образом влияют на сейсмичность других территорий. Так, хребет Гаккеля раздвигается, и эта сила отталкивания создает волны напряжения.

Наталья Ваганова, ведущий научный сотрудник лаборатории сейсмологии Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лавёрова:

— И они могут индуцировать, вот эти волны распространяющиеся сейсмичность на платформенных на наших территориях, в том числе и в Архангельской области, и на Фенноскандии, и на Новой Земле, и везде где угодно. Эти волны, они, конечно, медленные, они движутся несколько лет, энергия их слабая.

Несколько сотен лет назад в акватории Белого моря было зафиксировано крупное землетрясение. Его силу оценивают почти в восемь баллов, что считается разрушительным. А в марте 2020 землетрясение произошло в Ленском районе. Правда, его магнитуда была очень слабая.

Ирина Басакина, старший научный сотрудник лаборатории сейсмологии Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лавёрова:

— Получается, что вот это наша платформа Восточно-Европейская, это её границы. Тут проходят разломные зоны, другие структуры. Это очень слабая активность, слабое напряжение. Те есть, вот даже которые фиксируются у нас здесь на территории, у нас было в Холмогорском районе, тут была магнитуда 3. Но люди её не чувствуют, звери, наверное, тоже не чувствуют.

Люди не чувствуют, но техника фиксирует. Уловить любое колебание земной коры может вот этот прибор. Велосиметр — настоящая сейсмическая станция. Настолько чувствительная, что замечает даже малейшие подвижки земли по трём направлениям.

Алексей Кошкин, ведущий программист лаборатории сейсмологии Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н. П. Лавёрова:

— Север-юг, восток-запад и вертикально. Это в обязательном порядке. Все датчики устанавливаются во всем мире одинаково — строго на Север и всё, вперёд. Все станции работают с одним временем. Это на текущий момент одно из самых современных, самых компактных и надежных решений. Мы такие датчики ставим в Арктической зоне.

Собрав все данные, сейсмологи определили временные интервалы землетрясений в районе Новой Земли. Так, различные волны «возмущения» земной коры распространяются до архипелага за три года, а до территорий региона доходят за 5 лет. За это время их сила затухает. Поэтому учёные успокаивают — северянам бояться землетрясений точно не стоит.

Дарья Томилова

Аппаратура для исследования дальнего космоса — Российские космические системы

Успехи и достижения РКС

Антенная система командно-измерительного космического комплекса в г. Евпатория, Крым.

Освоение дальнего космоса началось на рубеже 1950–60-х годов с запуском советских автоматических станций к Луне, Венере и Марсу. В 1962 году межпланетная станция «Марс-1» поставила рекорд дальности радиосвязи на то время – 100 млн. км.

Установленный на них радиокомплекс первого поколения работал в дециметровом диапазоне радиоволн и обеспечивал командно-измерительные функции, передачу и запоминание телеметрической и научной информации.

С начала исследований в Дальнем космосе и до настоящего времени АО «РКС» осуществляло комплексную разработку и создание бортовой и наземной аппаратуры, обеспечивающих радиоуправление дальними космическими аппаратами.

До 1963г. работы выполнялись в СКБ-567, здесь же была создана и аппаратура наземного комплекса «Плутон», размещенного вблизи г. Евпатории, ставшего дальней космической связи основой Западного центра. Комплекс был оснащен антеннами типа АДУ-1000, самыми современными для того времени передатчиками, приемниками и другой аппаратурой.

В своем составе комплекс «Плутон» имел отечественный планетный радиолокатор, с помощью которого были проведены первые сеансы радиолокации Венеры, Марса и Меркурия и уточнены модели их движения. В дальнейшем эта работа была продолжена с использованием более совершенных отечественных планетных радиолокаторов.

В 1963г. СКБ-567 было объединено с НИИ-885 (Сегодня – АО «Российские космические системы»).

Антенна П-400 с диаметром зеркала 32м.

В 1967г. впервые в мире в атмосферу Венеры был доставлен спускаемый аппарат (СА «Венера-4»), который работал на высоте до 20 км. От поверхности и передавал информацию со скоростью 1 бит/с. СА станции «Венера-7», запущенной в 1970г. , дал полный температурный разрез атмосферы Венеры, впервые совершил мягкую посадку на её поверхность и передал уникальную научную информацию: величина температуры у поверхности — 460º С, давление – 90 атм., состав атмосферы – углекислый газ, состав облаков – капли серной кислоты. С запущенных в 1971 г. космических станций «Марс-2» и «Марс-3» была получена информация об атмосфере Марса и его поверхности.

Для управления космическими станциями нового поколения, запускаемыми тяжелым носителем «Протон» и имеющими гораздо больший объем научного оборудования, потребовалось создание новых бортовых (КИК-4В2) и наземных («Сатурн-МСД») радиотехнических комплексов. На базе комплекса «Сатурн-МСД», введенного в г. Уссурийске в 1971г., был создан Восточный центр дальней космической связи, работающий в дециметровом и сантиметровом диапазонах на прием и в дециметровом – на передачу. В комплекс входила приемная антенна П-400 с диаметром зеркала 32м.

Средства измерений и приборы — ООО «Нижегородстройдиагностика»

№ п/п	Название прибора (оборудования)	Фотография	Назначение прибора (оборудования)
1.	Радиотехнический прибор подповерхностного зондирования РППЗ. Георадар «ОКО-2»		Георадар — современный геофизический прибор, предназначенный для решения широкого круга задач. Чаще всего георадар применяется для инженерно-геофизического обследования грунтов оснований, свайных полей и неразрушающего контроля (неметаллических) строительных конструкций.
	Экранированный антенный блок АБ-150		Частота 150 МГц, глубина зондирования до 12 м, разрешение 0,35 м. Используется для решения инженерно-геологических, гидрогеологических и поисковых задач.
	Экранированный антенный блок АБ-400М		Частота 400 МГц, глубина зондирования до 5 м, разрешение 0,15 м. Предназначается для обнаружения в грунте, под водой, в насыпных грунтах и в других средах различных предметов, неоднородностей, в том числе трубопроводов, карстовых пустот и промоин в ж. д. и автомобильном полотне, неоднородностей структуры грунта и т.п.
	АБ-1700 с телескопической ручкой		Антенный блок с центральной частотой 1700 МГц относится к высокочастотным антенным блокам и работает на глубину до 1 метра с разрешающей способностью 3 см. С успехом используется при обследовании железобетонных и армокаменных конструкций зданий и сооружений.
2.	Измеритель длины свай «ИДС-1»		Прибор предназначен для определения длины свай и локализации дефектов (деформации профиля поперечного сечения сваи, трещин) в свае, определения глубины заложения подошвы фундамента, использования в качестве высокочастотной двухканальной сейсмической станции с независимым каналом синхронизации, использования в качестве сонара.
3.	Склерометр ОМШ-1		Прибор предназначен для определения прочности бетона методом упругого отскока по ГОСТ 22690-88 при технологическом контроле качества, обследовании зданий и сооружений.
4.	Молоток Шмидта SilverSchmidt PC, Тип N		Прибор предназначен для испытаний широкого диапазона различных видов бетона, строительного раствора и камня методом ударного импульса в сочетании с энергией удара по ГОСТ 22690-88.
5.	Электронный измеритель прочности бетона ИПС-МГ4.01		Прибор предназначен для оперативного неразрушающего контроля прочности и однородности бетона и раствора методом ударного импульса по ГОСТ 22690-88. Область применения прибора – определение прочности бетона и раствора на объектах строительства, а также при обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений. Прибор может применяться для контроля прочности кирпича и строительной керамики.
6.	Прибор для испытания бетона ПИБ с измерителем силы цифровым ИСЦ-1		Прибор предназначен для определения прочности бетона методом отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690-88. Метод основан на наличии устойчивой зависимости между прочностью бетона при сжатии и усилием, необходимым для местного (на малом участке) разрушения бетона путем вырыва из него стандартного анкерного устройства.
7.	Прибор ультразвуковой ГСП УК-10ПМС		Прибор предназначен для неразрушающего контроля прочности бетона и кирпичной кладки, а также их сплошности и размеров трещин ультразвуковым методом по ГОСТ 17624-87.
8.	Ультразвуковой тестер УК1401М		Прибор предназначен для измерения времени и скорости распространения продольных ультразвуковых волн в твердых материалах при поверхностном прозвучивании на фиксированной базе с целью определения прочности и целостности материалов (в основном бетона согласно ГОСТ 17624-87) и конструкций.
9.	Измеритель толщины слоя бетона ИЗС-10Ц		Прибор предназначен для контроля толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры в железобетонных изделиях магнитным методом в соответствии с ГОСТ 22904-93. Прибор, также, позволяет определить диаметр арматуры по известной глубине залегания и приближенно определить диаметр и глубину залегания по предполагаемому диаметру.
10.	Измеритель натяжения арматуры ИНА-8Ц		Прибор предназначен для оперативного контроля предварительного механического напряжения в стержневой и проволочной арматуре железобетонных конструкций частотным методом по ГОСТ 22362-77, а также для выполнения технологических расчетов.
11.	Толщиномер ультразвуковой ТУ3-2		Прибор предназначен для измерения толщины различных изделий из металлов и неметаллов, включая изделия, доступ к которым имеется только с одной стороны в соответствии с ГОСТ 28702-90. Прибор может быть использован во всех отраслях промышленности. С помощью ТУЗ-2 измеряется толщина стенок трубопроводов, сосудов давления, котлов и других ответственных и особо опасных объектов, в том числе для определения степени коррозионного и эрозионного износа по остаточной толщине.
12.	Твердомер портативный комбинированный MET-УД		Комбинированный твердомер, состоящий из электронного блока и двух сменных датчиков: ультразвукового и динамического, предназначен для неразрушающего контроля твёрдости металлоконструкций. Измеряет твёрдость металлов и сплавов по основным стандартизованным шкалам твёрдости Роквелла (HRC), Бринелля (HB), Виккерса (HV) и Шора (HSD), а также дополнительным: Роквелла (HRB), Супер-Роквелла (HRN и HRT), Лейба (HL) и другим. Позволяет измерять твёрдость металлов существенно отличающихся по свойствам от стали (алюминиевых, медных сплавов и т.д.) и определять предел прочности на разрыв (растяжение) изделий из углеродистых сталей перлитного класса согласно ГОСТ 22761-77.
13.	Регистратор сейсмических сигналов «Дельта-03» + сейсмоприёмник пьезоэлектрический А0531		Регистратор сейсмических сигналов «Дельта-03» предназначен для автоматической регистрации сейсмических сигналов от естественных и искусственных источников колебаний (в том числе вибрационных), а также ведение вибрационного мониторинга зданий и сооружений (определение влияния забивки свай на конструкции близлежащих зданий в условиях плотной городской застройки и колебаний пролетных строений мостов).
14.	Тепловизор SDS HotFind-LT		Тепловизор — это прибор, способный видеть инфракрасное или тепловое излучение. Тепловизионное обследование – одно из передовых направлений неразрушающего контроля за состоянием различных конструкций и электрооборудования. Тепловизионное обследование является эффективным способом предотвращения различных аварийных ситуаций, сокращает затраты на техническое обследование и поиск дефектов. В данном приборе используется надежный неохлаждаемый детектор фирмы ULIS высокого разрешения 384 х 288 точек (более 90% тепловизоров в мире созданы на их основе).
15.	Пирометр Raynger ST25 (-32..+535°C)		Прибор предназначен для измерения малоразмерных объектов по ГОСТ 28243-96, что обычно требуется для диагностики работы оборудования.
16.	Прибор комбинированный «Testo-606-2»		Прибор для измерения влажности древесины и стройматериалов в соответствии с ГОСТ 16588 – 91, со встроенным сенсором влажности.
17.	Видеоскоп Testo 318-V + видеорегистратор		Цифровой видеоскоп с видеовыходом. Используется для осмотра строительных конструкций труднодоступных и скрытых участков (осмотр конструкций скрытых отделкой или полостей).
18.	Искатель трасс энергосиловых кабелей и трубопроводов ИТ – 5		Прибор предназначен для определения индукционным методом местоположения подземных металлических трубопроводов и трасc энергосиловых кабелей.
19.	Металлоискатель JJ-Connect Adventure V2000		Предназначен для поиска металлических объектов в грунте.
20.	Дальномер «BOSCH» DLE 150		Прибор используется для определения расстояний, площади и объема. Данная модель обладает четким дисплеем и легким и понятным управлением. Дальномер Bosch DLE150 с высокой точностью измеряет расстояния до 150м.
21.	Технический тахеометр Sokkia CX-106		Тахеометр — геодезический инструмент для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Относится к классу неповторительных теодолитов, используется для определения координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, выносе на местность высот и координат проектных точек в основном косвенными методами измерений прямые и обратные засечки, тригонометрическим нивелированием и т.д. Соответствует ГОСТ Р 51774-2001.
22.	Электронный нивелир Sokkia SDL30		Электронный нивелир фирмы Sokkia SDL30 сочетает удобство и простоту эксплуатации и легкость в освоении. Для выполнения измерений пользователю достаточно навестись на рейку и нажать всего одну клавишу, после чего нивелир SDL30 вычислит превышение и измерит расстояние. Нивелир SDL30 неприхотлив к условиям наблюдений и может использоваться в неблагоприятных условиях, таких как неравномерное освещение, конвекционное движение воздуха и вибрация. Соответствует ГОСТ 10528-90.
23.	Нивелир 3Н-3КЛ		Нивелир — геодезический прибор, предназначенный для определения превышения между точками (нивелирование), а также их высот относительно заданной уровенной поверхности. Нивелирование применяется при геодезических работах, связанных с измерением отметок и деформаций строительных конструкций зданий и сооружений. Соответствует ГОСТ 10528-90.
24.	Электронный теодолит VEGA TEO-5B		Электронный теодолит предназначен для измерения вертикальных и горизонтальных углов и широко применяется в строительстве. Соответствует ГОСТ 10529-96.
25.	Штатив VEGA S6		Универсальный алюминиевый раздвижной штатив с плоской площадкой для установки теодолитов, нивелиров и электронных тахеометров.
26.	Рейка фиберглассовая Sokkia BGS 40		Фиберглассовая рейка предназначена для проведения цифровых и оптических измерений электронными нивелирами Sokkia SDL.
27.	Рейка нивелирная телескопическая VEGA TS5M		Рейка используется при проведении различных работ, связанных с определением высот точек или превышений между ними. Соответствует ГОСТ 23543-88.
28.	Отражатель Vega SP02T		Предназначен для измерения расстояний электронным тахеометром. Конструктивно состоит из стеклянной призмы в металлическом корпусе на металлическом креплении.
29.	Линейный лазерный нивелир (построитель плоскостей) ADA 6D MAXLINER		Многофункциональный измерительный прибор, служащий для построения нескольких горизонтальных и вертикальных плоскостей. Используется при обследовании зданий и сооружений.
30.	Приемник луча построителей плоскости Geo-Fennel FR 55		Предназначен для приема лазерного сигнала от построителя плоскостей.
31.	Нивелирная рейка ADA Laser Staff		Предназначена для работы с приемником лазерного излучения и лазерным нивелиром при обследовании зданий и сооружений в отличие от традиционной нивелирной рейки.
32.	Угломер Geo Fennel Multidigit Pro		Электронный угломер (уклономер) – лазерный уровень. Предназначен для измерения внутренних и внешних углов до 180°. Он позволит не только замерить отклонение от горизонтали и угол разворота, но перенести лазерной точкой рабочую поверхность в пространстве помещения.
33.	Рулетки измерительные металлические FISCO TL5M (UM5M) и TR20/5 длиной 5 м и 20 м		Рулетки измерительные служат для определения расстояний от одной точки до другой, разметки местоположений и других промеров в геодезии и строительстве. Измерительные рулетки Fisco внесены в Государственный реестр средств измерений (ГРСИ) и являются средством измерения утвержденного типа согласно ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические.
34.	Штангенциркуль ШЦЦ-150-0,01		Универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий. Соответствует ГОСТ 166-89.
35.	Набор щупов № 4		Щупы плоские предназначены для контроля зазоров между поверхностями и измерения ширины раскрытия трещин.
36.	Лупа измерительная ЛИ-3-10		Предназначена для линейных измерений на плоскости с помощью измерительной шкалы. Лупа измерительная ЛИ-3-10 используется в строительстве – для обнаружения и измерения микротрещин и других дефектов в конструкционных и строительных материалах.
37.	Линейка для расчета ширины трещин		Этот простой инструмент представляет недорогую альтернативу градуированному микроскопу для расчета ширины трещины в бетоне или других строительных материалах.
38.	Прибор компрессионный настольный КПр-1М		Прибор предназначен для определения показателей компрессионных свойств грунтов по ГОСТ 12248-96. Применяется прибор при производстве инженерных изысканий под строительство зданий и сооружений.
39.	Прибор для испытания грунтов на сдвиг ПСГ-2М		Прибор предназначен для определения сопротивления сдвигу глинистых и песчаных грунтов по ГОСТ 12248-96. Применяется прибор при производстве инженерных изысканий под строительство зданий и сооружений.
40.	Плотномер пенетрационный статического действия В-1		Плотномер В-1 предназначен для оперативного контроля степени уплотнения (коэффициента уплотнения) грунтов при строительстве земляного полотна автомобильных и железных дорог, аэродромов и других грунтовых сооружений. Прибор обеспечивает достоверные измерения, соответствующие требованиям СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги», в диапазоне 0,9 — 1,0 от максимальной стандартной плотности, определяемой по ГОСТ 22733-2002 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности».
41.	Плотномер динамический Д-51А		Прибор предназначен для оперативного контроля степени уплотнения песчаных и пылевато-глинистых грунтов в земляных сооружениях в процессе строительства (без отбора образцов грунта). Применим для грунтов содержащих частицы не крупнее 2 мм не находящихся ниже уровня грунтовых вод.
42.	Весы электронные ВСТ 600/10-0		Весы электронные ВСТ предназначены для статических измерений массы различных веществ и материалов. Соответствуют ГОСТ 24104-2001.
43.	Весы лабораторные ВК-3000.1		Весы лабораторные электронные серии ВК предназначены для статических измерений массы грузов в научно-исследовательских организациях и лабораториях. Соответствуют ГОСТ Р 53228-2008.
44.	Балансирный конус Васильева КБВ		Предназначен для определения предела текучести глинистых грунтов по ГОСТ 5180-84.
45.	Набор сит		Предназначен для лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава грунтов по ГОСТ 12536-79.
46.	Набор режущих колец для взятия испытания грунта		Предназначен для определения плотности грунта методом режущего кольца по ГОСТ 5180-84 и влажности по ГОСТ 30416-96.
47.	Шкаф сушильный ШС-80-01 СПУ		Предназначен для получения и поддержания внутри рабочей камеры температуры в диапазоне от +50 до +200°С при высушивании образцов грунта в лаборатории.
48.	Ключ динамометрический King Tony 34662-1DGMA 3/4″ 100-600 Нм		Ключ динамометрический предназначен для контроля усилия затяжки левосторонних и правосторонних резьбовых соединений в пределах от 100 до 600 Н*м.
49.	Пресс испытательный гидравлический малогабаритный ПГМ-1000МГ4		Предназначен для испытаний на сжатие бетонных образцов по ГОСТ 10180-2012, 28570-90 и кирпича на изгиб и сжатие по ГОСТ 8462-85. Наибольшая предельная нагрузка — 1000 кН (100 т)!
50.	Эхолот-навигатор LOWRANCE Elite-5 DSI		Предназначен для измерения глубины акватории водного объекта и отображения рельефа дна при проведении обследования гидротехнических сооружений, а также для навигации в районе проведения работ.
51.	Эхолот JJ-Connect Fisherman Wireless 2		Предназначен для измерения глубины воды акватории водного объекта и отображения рельефа дна при проведении обследования гидротехнических сооружений.
52.	Подводная монитор система 110-7В		Предназначена для подводного обследования строительных конструкций гидротехнических сооружений.
53.	Подводный телеуправляемый осмотровый комплекс «ГНОМ Стандарт»		Телеуправляемый подводный аппарат предназначен для проведения подводных осмотровых и обследовательских работ в прибрежных морских и внутренних водах, а также при осмотре внутренних полостей водонаполненных резервуаров и гидротехнических сооружений.
54.	Телеинспекционная система D4510-Н Color		Цветная телеинспекционная система D4500-H Color предназначена для быстрой диагностики канализационных сетей и различных трубопроводов, вентиляционных шахт, труб водоснабжения, оценки состояния водонапорных скважин, колодцев, различных танков, емкостей и для многих других применений.

Лабораторный комплект (набор) по географии для 5-6 классов

В школьном курсе географии практические работы являются важной частью образовательного процесса. Методы исследования – наблюдение, эксперимент, моделирование.

География – это предмет, который невозможно изучать только по учебнику. С помощью лабораторного комплекта, ученик сможет проводить географические наблюдения и исследования в кабинете географии, тем самым приобретая навыки практической деятельности.

Назначение

Компактный набор лабораторного оборудования позволяет выполнить не менее 19 практических работ в соответствии с ФГОС основного общего образования и требованиями Примерной основной образовательной программы основного общего образования.

Практические работы по разделам:

географические исследования
изображения земной поверхности
Земля в Солнечной системе
литосфера – твердая оболочка Земли
гидросфера – водная оболочка Земли
атмосфера – воздушная оболочка Земли
биосфера – живая оболочка Земли

Комплект поставки:

№ п/п	Наименование	Кол-во
1.	Воронка лабораторная Ø 56 мм	1
2.	Деревянные палочки	3
3.	Иглы швейные	2
4.	Корпус с поворотным штативом на 180°, ложементом и крышкой из орг. стекла	1
5.	Компас с визиром	1
6.	Поплавок	1
7.	Лента измерительная 150 см	1
8.	Линейка 150 мм	1
9.	Лоток	1
10.	Ложка-шпатель	1
11.	Лупа 5-ти кратного увеличения	1
12.	Магнит с обозначением полюсов	1
13.	Моток ниток 100 см	1
14.	Ножницы	1
15.	Палочка стеклянная	1
16.	Карточка «Кислотность почв/Определение свойств горных пород».	1
17.	Пробирка Флоринского	4
18.	Пробка резиновая 12,5	1
19.	Пластилин 15 г	1
20.	Стакан лабораторный 50 мл	2
21.	Стакан лабораторный 100 мл	1
22.	Транспортир 180°	1
23.	Угольник 45°	1
24.	Угольник 30°	1
25.	Фильтр бумажный	100
26.	Флакон с крышкой-капельницей 10 мл	2
27.	Цилиндр мерный 50 мл	1
28.	Чаша выпарительная №1	1
29.	Чашка Петри	1
30.	Шкала Мооса (тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд)	1
31.	Штатив для пробирок	1

Преимущества:

выполнение практических работ и индивидуальных наблюдений по географии
освоение географических методик исследования природы
реализация внеурочной деятельности
использование лотка для работ с почвой и горными породами
визуальный контроль сохранности лабораторного оборудования
не имеет аналогов

Методическое обеспечение (не входит в базовую комплектацию):

Методики использования комплекта в учебном процессе подробно описаны в методических рекомендациях

Работа 1. Моделирование опыта Эратосфена

Работа 2. Наблюдение за изменением тени гномона в течение некоторого времени

Работа 3. Что «умеет делать» древний инструмент – гномон?

Работа 4. Измерения географических широт по глобусу

Работа 5. Измерения координат по глобусу при помощи градусной линейки

Работа 6. Измерения расстояний по глобусу при помощи измерительной ленты

Работа 7. Как сделать самодельный компас и определить направления на стороны горизонта

Работа 8. Определение направления «север-юг»

Работа 9. Азимуты меряем компасом, расстояния — шагами

Работа 10. Измерение времени экваториальными солнечными часами

Работа 11. Измерение высоты объектов местности

Работа 12. Определение относительной твердости минералов

Работа 13. Выявление свойств минералов (работа с коллекцией горных пород и минералов)

Работа 14. Выращиваем сталактиты и сталагмиты

Работа 15. Изучаем свойства воды

Работа 16. Определение скорости просачивания воды

Работа 17. Исследование атмосферного давления

Работа 18. Определение механического состава почвы

Работа 19. Исследование кислотности почвы

Оказываем содействие в подготовке технических требований для тендерной документации.

Как поймать космические лучи?

Как можно “увидеть” рождение и гибель ливня? Ещё до появления метода ШАЛ, в технике исследования космических лучей широко использовался метод рентгено-эмульсионных камер (РЭК). Частицы, попадая в вещество пленки, на поверхность которой нанесён чувствительный к рентгену и заряжённым частицам слой фотоэмульсии, вызывают каскад вторичных частиц (рис.3.4) – результат взаимодействия первичной частицы с ядрами фотоэмульсии. После проявления в химических растворах треки частиц становятся видимыми. Анализируя толщину, размеры и пространственное положение треков под микроскопом, можно определить и типы частиц, и их энергии. Метод РЭК получил широкое распространение в физике космических лучей. Благодаря именно его применению в 40-х годах прошлого века удалось обнаружить многие ядра – вплоть до железа – в составе первичного космического излучения.

Рис.3.4. Пример визуализации ливня частиц при её торможении в фотоэмульсии. Следы первичной и вторичных частиц становятся видимыми после проявления плёнки в химических растворах.

Альтернативным методом измерения энергии частиц в ШАЛ является измерение черенковского свечения. Известно, что скорость распространения частиц в среде с показателем преломления больше, чем единица, может превышать скорость света. Это справедливо для частиц ШАЛ при их распространении в воздухе. В результате происходит излучение черенковского свечения (рис.3.5). Свечение видно в узком конусе в направлении распространения ливня и может быть зарегистрировано наземными оптическими детекторами. Этот метод позволяет измерить X_max непосредственно. Подобные детекторные наземные установки уже созданы, например CASA-MIA в США и “Тунка” у нас, в России. Данные таких детекторов не только дополняют результаты “классических” установок – ШАЛ, но и служат независимой проверкой их результатов.

Рис. 3.5. Регистрация космических лучей методом измерения черенковского света. Заряженные частицы, летящие со скоростью, превышающей скорость света (по сравнению с вакуумом), излучают фотоны – свет, который может быть зарегистрирован наземными установками – параболическими зеркалами – коллекторами света.

    Из приведённого выше рассмотрения возможностей регистрации космических лучей высокой энергии очевидно, что именно каскадный процесс образования вторичных частиц лежит в основе метода определения природы первичной частицы. Атмосфера служит именно тем “рабочим телом” гигантского детектора, который позволяет регистрировать космические лучи сверхвысоких энергий. Однако, этот метод эффективен в области энергий более ~ 10¹⁵ эВ. А в области меньших энергий?
    Здесь атмосфера уже не может служить “генератором” вторичных частиц: они в большинстве своём погибают в верхних слоях атмосферы. Как же измерить энергию частицы в этой области энергий? О методе РЭК было рассказано выше. Он действительно применяется при небольших энергиях: установки достаточно большой площади с использованием РЭК могут быть установлены на аэростатах, самолётах и спутниках с тем, чтобы “приблизиться” к первичным частицам. Но и этот метод имеет свои ограничения, в первую очередь по времени экспозиции РЭК: в течение длительного времени детектор РЭК зарегистрирует столь много частиц (т.е. “засветится”), что различить отдельные треки в нём станет невозможным – после проявления фотоэмульсия будет чёрной.
    В 50-х годах был изобретён ионизационный калориметр, позволивший сделать настоящий рывок в исследованиях не только космических лучей, но и элементарных частиц в наземных экспериментах на ускорителях – физике высоких энергий. Идея изобретения и создания калориметра для изучения космических лучей принадлежит российским учёным – Н. Григорову, В. Мурзину и И. Раппопорту из Московского государственного университета.

Рис.3.6. Один из видов ионизационного калориметра – устройства, позволяющего регистрировать космические лучи высокой энергии. Прибор состоит из углеродной мишени, в которой происходит генерация вторичных частиц – нейтральных пионов, которые, распадаясь, формируют поток фотонов. Они регистрируются слоями детекторов, расположенных между поглотителями и свинцом под мишенью. Измеряя количество вторичных частиц, можно определить энергию первичной. Чем больше слоёв детекторов, тем точнее измеряемая энергия.

    Принцип действия прибора достаточно прост. Калориметр состоит из мишени, внутри которой не только поглощается вся энергия первичной частицы, но и все вторичные частицы (рис. 3.6). По сути, мишень – это “мини-атмосфера” для первичной частицы, которая генерирует каскад вторичных частиц. Мишень – многослойная. В зазорах между веществом мишени устанавливаются детекторы различного типа, которые регистрируют вторичные частицы. Обрабатывая сигналы с различных слоёв установки, восстанавливается весь ливень вторичных частиц и, тем самым, параметры первичной частицы. Ионизационный калориметр в данном виде – это детектор полного поглощения, позволяющий проследить всю историю генерации ливня.
    Как мы видим, ионизационный калориметр, по существу, — это прибор для измерения энергии первичной частицы по тому же принципу, что и в методе ШАЛ, но с существенным отличием: детекторы калориметра “видят” вторичные частицы, регистрируют их, определяют их параметры и параметры первичной частицы. В методе ШАЛ далеко не все частицы регистрируются наземными установками. Здесь параметры первичной частицы приходится восстанавливать, используя различные модели прохождения частиц через вещество. Поэтому, в отличие от метода ШАЛ, измерения космических лучей калориметрами носят названия “прямых” экспериментов.
    Впервые ионизационные калориметры для измерений космических лучей были созданы для высокогорных исследований, а затем запущены в космос. История первых космических экспериментов с калориметрами знаменательна и уникальна.
    Уже говорилось, что при энергиях менее ~10¹⁵ эВ метод ШАЛ не работает и только “прямыe” эксперименты на аэростатах и спутниках с приборами типа калориметров могут обеспечить изучение спектров частиц в этой области энергий.. Аэростаты имеют ограниченный срок полётов, а значит небольшую, ограниченную статистику зарегистрированных событий, и, следовательно, ограничения по максимальной энергии частиц. Спутники с более длительным сроком проведения экспериментов могли бы заполнить эту брешь.
    Российским учёным в 60-ые годы неожиданно представилась такая возможность –использовать спутники для изучения космических лучей. Это было время, когда особенно высокими темпами наращивался ракетно-ядерный потенциал крупнейших держав – СССР и США. Испытания баллистических ракет следовали одни за другими.

Приборы, которые используют геодезисты в полевых работах

Автор Илья Чернышев На чтение 9 мин Просмотров 48.9к. Обновлено 01.09.2021

Когда люди проходят мимо геодезистов, работающих на улицах, стройках, на садовых участках, многие задаются вопросом- а что это за «тренога» такая, куда посмотреть в прибор, а что я там увижу? Как называется этот прибор, и зачем он здесь стоит? Часто-это праздное любопытство. Иногда просто пытаются вникнуть и понять, как это действует и что меряет. Некоторые просто работают в смежных отраслях и хотят расширить свой кругозор.

Существуют очень сложные системы и сверхточные приборы, которые редко используются, и в обычной жизни инженера Вы с ними не встретитесь. Попробуем вкратце рассказать про приборы, которые, в основном, используют геодезисты в прикладной геодезии. Про те штативы и «палочки», с которыми ходят геодезисты.

Небольшой исторический очерк

Известный российский профессор-геодезист, который жил и работал на рубеже XIX и XX столетий, генерал-лейтенант Василий Васильевич Витковский свою специальность называл одной из самых полезных областей знания. По его мнению, изучать форму и поверхность Земли человечеству необходимо настолько же, насколько каждому из нас — в подробностях узнать собственный дом.

Неудивительно, что геодезия всё время развивается и уже давно нацелилась не только на нашу отдельную планету, а и на всю Солнечную систему и даже галактику в перспективе. Вместе с развитием цивилизации эта наука очень усложнилась, разделилась на несколько дисциплин — и, естественно, начала ставить перед собой и решать всё более сложные задачи. Причём как теоретические по причине роста количества и масштабов исследований, так и практические — из-за увеличения числа уникальных инженерных конструкций и сооружений. Это не могло не привести, с одной стороны к повышению требований к точности измерений, а с другой — к усложнению оборудования. Особенно сильно это стало заметно в последние 10-20 лет в связи со стремительным развитием электроники и началом широкого применения лазеров.

Подробнее про зарождение геодезии, как науки, можно узнать в специальной статье, посвященной этой познавательной теме.

Что измеряют геодезические приборы: Перед тем, как начнем- небольной опрос:

Тахеометр, кто ж его не знает

34.01%

Теодолит, старый товарищ

29.59%

Нивелир-все стройки ими забиты

21.57%

Кабелеискатель- золото с ним можно искать

2.59%

Лазерная рулетка. Сам ей пользуюсь

12.23%

Показать результаты

Проголосовало: 1970

Измерение расстояний

Самая простая геодезическая задача — это измерение длины линии. Ленты и рулетки, длинномеры и геометрического типа дальномеры — это приборы, с помощью которых измеряют короткие линии со сравнительно невысокой точностью. А вот если речь идёт об измерениях высокоточных или базисных, а также о значительных расстояниях, понадобится уже дальномер — световой, электромагнитный, радиоволновый или лазерный. Особенно распространены такие приборы в космической и морской геодезии.

Измерение превышений

Для измерения высот и их разницы используются нивелиры и профилографы. Нивелиры используют вместе со специальными нивелирными рейками. Существуют оптические, цифровые и лазерные нивелиры. Причём последние нельзя путать с просто лазерными уровнями, которые отличаются не только конструктивно, но и по обеспечению точности.

Измерение углов

Измерение углов очень долго обеспечивалось с помощью довольно простых инструментов — транспортиров, экеров и эклиметров. Более сложным прибором является буссоль — подвид компаса, которым можно измерить магнитный азимут, то есть угол, на который линия отклоняется от направления на север магнитного меридиана. Основной современный прибор для измерения углов — это теодолит, довольно сложный оптический прибор, позволяющий добиваться очень высокой точности измерений.

Определение местоположения

В стародавние времена определение местоположения больше всего волновало моряков — спросить не у кого, да и сухопутных ориентиров практически нет. Было создано много специфических приборов для навигации и определения широты своего местоположения -астролябия, секстант, квадрант и другие раритеты. В настоящее время никого не удивишь «навигаторами» на различных электронных устройствах. Это стало возможно с появлением специальных навигационных спутников, которые дают возможность определения непосредственно местоположения объекта на местности.

Давно не секрет — прогресс не стоит на месте. Время, когда измеряли все эти величины по отдельности, да еще и «дедовскими» приборами, ушло безвозвратно в прошлое. В рамках этой статьи не будем рассматривать буссоли, кипрегели и стальные рулетки- только актуальное и наиболее распространенное геодезическое оборудование.

Каждая уважающая себя геодезическая бригада, чтобы справиться практически с любыми инженерно-геодезическими изысканиями, должна иметь следующие приборы

Тахеометр

Понятное дело, измерять углы, длины и высоты разными приборами — не слишком удобно и довольно долго к тому же. Поэтому для тех случаев, когда нужно проводить несколько типов измерений, существуют приборы комбинированные, такие как тахеометр. Это наиболее современный электронно-оптический прибор, который позволяет измерять любые длины, разницы высот и горизонтальные углы.

В большинстве случаев этого прибора достаточно для фиксации всех необходимых измерений на объекте, при условии, что точность прибора соответствует виду работ. Именно подобные приборы, в большинстве своем, Вы можете видеть на стройплощадках, на участках соседей и вдоль дорог нашей страны. Тахеометры на данном этапе развития технологий являются наиболее востребованными и универсальными приборами для проведения геодезических измерений. Топографические съемки, межевание и разбивка осей , например без тахеометра невозможна.

Нивелир

Во многих случаях нет необходимости в более громоздких и намного более дорогих и сложных в использовании тахеометрах. В строительстве зданий, дорог и других сооружений после планового определения местоположения объекта нужно лишь контролировать высоту, уровень и вертикальность поверхностей. С этими функциями легко справляется нивелир. Его основная задача — измерять превышения между объектами. Бывают нивелиры электронные, оптические, лазерные, с автоустановкой и прочие. Во многих случаях нивелиры использовать удобнее и целесообразнее —например, при наблюдении за осадками зданий и сооружений используются высокоточные нивелиры с автоустановкой, нежели тахеометры- опять же из-за дороговизны последних. Подводя некую черту по использованию нивелиров, можно сказать, что чаще всего они используются непосредственно в процессе строительства из- за простоты использования и относительной дешевизны.

GPS оборудование

GPS модули или приемники сопутствуют нам в повседневной жизни в наших телефонах, навигаторах, планшетах и т.д. Они призваны помочь нам сориентироваться на местности и не потеряться в городских джунглях. Однако они имеют мало общего с геодезическим GPS оборудованием.

Геодезистам эти приборы нужны не для ориентирования на местности, а для точного определения местоположения «тарелки» (обычно такой формы придерживаются производители GPS приемников). Погрешность обычно составляет 0,5-2 сантиметра относительно ближайшего пункта Государственной Геодезической Сети (ГГС). В то время, как обычные навигаторы дают ошибку местоположения около 10-20 метров, что в работе геодезиста недопустимо. Но есть множество факторов, которые весьма часто негативно влияют на величину погрешности геодезических измерений при помощи GPS оборудования. Поэтому недостаточно просто приобрести дорогостоящую «тарелку», и начать определять местоположение соседних заборов, например, как обычным навигатором. Без должной калибровки и последующей обработки измерений ничего не выйдет.

В общем, если увидите геодезиста с «тарелкой» на вешке, знайте- он определяет точное местоположение точки, над которой стоит приемник. В последнее время вынос границ участка на местность производится практически только GPS методом. Это гораздо быстрее и удобнее.

Штатив

Очень простой инструмент геодезиста. Многие сталкивались со штативами при съемках фотографий или фильмов с использованием профессионального оборудования. Геодезисты также пользуются специальным оборудованием, которое без штативов обойтись не может. От остальных геодезические отличаются в основном простотой конструкции, неприхотливостью в использовании и «неубиваемостью». Ведь работать приходится совсем не в идеальных условиях. Основная задача геодезического штатива- неподвижно зафиксировать прибор, который на него устанавливается. На штатив сначала ставится трегер- специальное устройство для центрирования над определенной точкой при необходимости и горизонтирования прибора. Потом уже ставится прибор-тахеометр, нивелир и т.д. Различают деревянные, металлические и штативы из композитных материалов. В последнее время самыми «продвинутыми» являются штативы из фибергласса. Они очень легкие, прочные..но пока что неоправданно дорогие.

Вешка

Тоже достаточно простой геодезический инструмент. Выглядит как круглая палка высотой около 1.8м. Однако многие вешки раздвигаются и могут иметь высоту до 6 метров. Наверху может находиться как отражатель, так и GPS приемник. Отражатель может быть разной формы и конструкции. Главная его задача- отражать сигнал, посланный дальномером. Его особенностью является то, что луч/сигнал, приходящий с прибора-измерителя отражается точно обратно.

В конечном итоге-там где находится отражатель или приемник на геодезической вешке происходит определение местоположения измеряемой точки.

Лазерная рулетка

Появилась относительно недавно в геодезических бригадах, так как раньше была довольно дорога и сложна в использовании. И по сей день не является единственным прибором для измерения непосредственно расстояний на объекте. Удобно использовать на коротких расстояниях и в помещениях. В уличных условиях применяется не часто, так как необходимо иметь поверхность, на которую можно навести лазерный луч. Также минус многих моделей без оптического визира- плохая видимость лазерной точки на ярко освещенных поверхностях.

Ввиду этого, сейчас все еще достаточно часто приходится использовать стальные рулетки длиной до 50м. Большей длины не выпускают, поэтому расстояния более 50 метров являются источниками ошибок из-за нескольких этапов измерений. Измерения нужно проводить вдвоем, да и провис ленты доставляет некоторую ошибку в измерения.

В итоге лазерные рулетки используются повсеместно кадастровыми инженерами и геодезистами в тех случаях, когда это целесообразно и возможно. Практически все измерения помещений для экспертиз помещений или технических планов без нее не обходятся. В остальных случаях выручает старая-добрая стальная рулетка.

Трубо-кабелеискатель

Прибор, сопутствующий инженерно-геодезическим изысканиям для нанесения подземных коммуникаций на план. Часто в комплект входит генератор, который устанавливается на коммуникацию в ее видимой части. Он генерирует вибрации, которые фиксирует приемник. После обнаружения поворотных точек коммуникации- их наносят на геоподоснову или топографический план. Кабелеискатель также может измерить глубину залегания коммуникации с точностью до 0. 01 м.

проверить

Мы рассказали Вам вкратце о геодезических приборах и инструментах, необходимых в прикладной геодезии. Надеемся, что помогли разобраться в тонкостях штативов и «палочек» с которыми работают люди , именующие себя геодезистами.

Ознакомиться со стоимостью наших работ

Что-то непонятно — свяжитесь с нами

Наши соцсети: Телефон: 8 (903) 253-35-84, Илья

ООО «Землемер» Для Вас!

Руководство по выбору геофизических инструментов: типы, характеристики, области применения

Геофизические инструменты используются для геологических исследований, включая механику горных пород и грунтов, а также для съемки земли. Геологическое исследование можно подразделить на такие категории, как:

геофизика
геохимия
минералогия
гидрология
геоморфология

Одной из областей геологических исследований является сейсмология, изучение землетрясений (внезапных, иногда сильных движений земной поверхности из-за высвобождаемой энергии в земной коре) и связанных с ними явлений. Геофизические инструменты для сейсмологии помогают ученым больше узнать о структуре и свойствах земной коры, а также о причинах и предвестниках землетрясений. Особенно важно использование геофизических приборов для обнаружения землетрясений.

Типы

Сейсмографы и магнитометры — это два основных типа геофизических приборов, используемых для обследования земной коры и обнаружения землетрясений. Сейсмограф — это геофизический прибор, который обнаруживает и записывает интенсивность, направление и продолжительность движений Земли.Сейсмограф сочетает в себе сейсмометр (для обнаружения движения и землетрясений) с записывающим устройством для постоянной регистрации возникновения и силы землетрясения. Это позволяет сейсмологам рассчитать, сколько энергии было высвобождено во время землетрясения, и определить очаг землетрясения.

Магнитометр — это геофизический прибор, используемый для измерения силы и направления магнитных полей. Существует два основных типа магнитометров: скалярные магнитометры (которые измеряют общую напряженность магнитного поля) и векторные магнитометры (которые измеряют компоненты магнитного поля в определенном направлении). Поскольку магнитометры могут измерять магнитное притяжение железа, эти геофизические инструменты также можно использовать в геофизических исследованиях для обнаружения месторождений железа, кораблекрушений, археологических раскопок или захороненных объектов.

Характеристики

Геофизические инструменты должны быть правильно откалиброваны для обеспечения точных показаний. Например, шкала Рихтера используется в сейсмологии. Шкала Рихтера — это логарифмическая шкала, показывающая общее количество энергии, выделяемой землетрясением. Шкала Рихтера является наиболее известной шкалой для описания силы землетрясения, но это не самая точная шкала, доступная ученым.

Связанная информация

Сообщество CR4 — предварительная информация о землетрясении прошла

Сообщество CR4 — геологи изучают землетрясение в Китае, чтобы заглянуть в будущее

Спектр IEEE — оповещение о землетрясении

IEEE Spectrum — спутниковое наблюдение за предупреждениями об извержениях вулканов

Планетарные научные приборы | Департамент космической и климатической физики UCL

Планетарная научная группа имеет опыт создания и эксплуатации различных типов инструментов.

Анализаторы плазмы

Системы стереокамер

Микропенетратор

Спектрометр плазмы Cassini

Fonema

Анализатор плазмы Johnstone

Анализаторы плазмы

У нас есть опыт создания типов анализаторов плазмы, называемых «электростатическими анализаторами», в которых используются электрические поля. Заряженные частицы входят в отверстие в приборе и фокусируются электрическими полями на систему обнаружения. Это аналогично оптическому телескопу, где свет попадает в прибор через апертуру и фокусируется линзами на детекторе, подлежащем измерению. У нас есть анализаторы плазмы, которые в настоящее время возвращают данные с Марса, Венеры, комет и Сатурна. Мы разрабатываем и планируем инструменты для полета к Юпитеру.Другая работа связана с попыткой миниатюризировать эти инструменты и спроектировать их так, чтобы они потребляли меньше энергии.

Системы стереокамер

Компания MSSL построила стереокамеры для Beagle 2 и разрабатывает камеру PanCam для марсохода ЕКА ExoMars.

Эти приборы состоят из двух камер, каждая из которых оснащена ПЗС-детектором, подобным бытовой цифровой камере, и набором колес фильтров. Эти колеса фильтров позволяют камерам делать снимки с определенной длиной световой волны для изучения различных особенностей цели.Например, они позволяют камерам определить, из чего сделаны конкретные породы.

На изображениях ниже показаны некоторые примеры изображений со стереокамеры Beagle 2.

Научные цели

Научные цели таких камер включают:
Создание цифровых моделей рельефа для расчета безопасных траекторий движения манипулятора робота.
Создание цветных и полутоновых стереопанорам.
Изучение геологии и минералогии.
Измерение непрозрачности пыли и водяного пара в атмосфере Марса.

Микропенетраторы

Кинетические микропенетраторы представляют собой крошечные зонды, которые на высокой скорости сталкиваются с планетарными телами и погружаются в их поверхность.

Мы стремимся к массе зонда от 2 до 12 кг с дополнительной аналогичной массой для замедления и выравнивания зонда, чтобы выдержать удар на скорости около 300 м/с (что эквивалентно примерно 1 Маха на Земле). Выживание на этих скоростях удара было продемонстрировано наземными испытаниями полностью загруженных зондов NASA DS2 и японского Lunar-A, а также обширным военным опытом ударов по материалам, в основном состоящим из бетона или стали.

Поскольку они маленькие, это позволяет размещать множество зондов на большом расстоянии друг от друга по поверхности планеты. Они также естественным образом обеспечивают избыточность, поэтому ни одна миссия не будет уязвима в случае потери одного зонда.

Ключевые научные исследования

Несмотря на то, что их небольшой размер не позволяет использовать полный набор самых мощных научных инструментов, они идеально подходят для проведения целенаправленных исследований на обширных поверхностях тела, что в настоящее время невозможно с помощью мягких посадочных модулей и вездеходов. Например:

Для спутника Юпитера Европа сейсмометры могут определить наличие подо льдом океана и возможное существование привычки к внеземной жизни, а также органическое химическое обнаружение связанной химии.
Для Луны сейсмическая сеть может предоставить информацию о происхождении системы Земля-Луна, а также наземную правду о том, существуют ли вода и другие летучие вещества в постоянно затененных областях в полярных кратерах.
Для ОСЗ (околоземных объектов) это может подтвердить, являются ли они грудами щебня, состоящими из довольно рыхлых агломератов камня и пыли, или твердыми скальными телами, как первоначально предполагалось.

Консорциум

MSSL возглавляет консорциум, разрабатывающий микро-пенетраторы, а также разрабатывающий технологии полезной нагрузки и конструкции систем. Другими членами консорциума являются:

Консорциум

и международные партнеры:

JIVE, Нидерланды – Radio Beacon ROB, Бельгия – Radio Beacon IFSI, Рим, Италия – Микро-микротермограф IWF, Грац, Австрия – Permittivity INTA, Мадрид, Испания — астробиология ICTP, Триест, Италия — астробиология

Плазменный спектрометр Кассини (CAPS)

Группа плазменного спектрометра Кассини (CAPS) возглавляется главным исследователем Фрэнком Крэри из Юго-Западного исследовательского института при участии международного команда соисследователей. Прибор CAPS состоит из трех датчиков: ионного масс-спектрометра, предоставленного Лос-Аламосской национальной лабораторией (LANL) и CRPE (Франция), ионно-лучевого спектрометра, произведенного LANL и VTT (Финляндия), и электронного спектрометра (ELS), предоставленного Европейская группа под руководством MSSL (ведущий соисследователь Эндрю Коутс, руководитель проекта Гетин Льюис). В команду ELS входят Лаборатория Резерфорда Эпплтона (RAL) и Норвежское оборонное научно-исследовательское учреждение (NDRE), которые выполняют те же роли, что и в команде Cluster PEACE.Изображение прибора CAPS находится справа.

ELS — это электростатический анализатор цилиндрической формы, который может измерять электроны с энергиями от 0,5 эВ до 26 кэВ (419–100 000 км/с, или 0,001–0,3 скорости света). Конструкция очень похожа на ту, что используется для прибора PEACE/HEEA, установленного на космических кораблях Cluster и Cluster II. Данные CAPS/ELS использовались для научных исследований магнитосфер Земли, Юпитера и Сатурна, а также солнечного ветра.

Чувствительность ELS такова, что он может измерять плотность электронов до 100 на м ³ (в воздухе, которым мы дышим, содержится около 10 ²⁶ частиц м ³ ) при температурах от нескольких эВ до 10 с кэВ (от ~10000 до 100 миллионов градусов Цельсия).После того, как он был построен, ELS был откалиброван в MSSL. На изображении справа показан ELS в калибровочной камере MSSL.

Научные результаты CAPS/ELS включают:

Открытие ионосферы над кольцами Сатурна.
Открытие больших отрицательно заряженных молекул в верхних слоях атмосферы Титана.
Обнаружение заряженных ледяных зёрен в струях газа, выходящего с южного полюса Энцелада.

Fonema

FONEMA (быстрый всенаправленный несканирующий анализатор энергии и массы) представлял собой набор инструментов, включенных в полезную нагрузку орбитального аппарата Mars 96 для изучения взаимодействия солнечного ветра с Марсом.MSSL был институтом PI для FONEMA в сотрудничестве с MFFUK (Чехия), поставившим высоковольтные блоки, и EGSE, CESR (Франция) и STIL (Ирландия), поставившим ДПУ, ИКИ (Россия) и ОКБ (Киргизия). .

FONEMA должна была изучить структуру, динамику и происхождение плазменного населения околомарсианского пространства путем измерения трехмерных функций распределения горячих ионов с высоким временным разрешением в диапазоне энергий от 20 эВ до 8 кэВ. Прибор состоит из 36 анализаторов энергии и массы параболы Томсона, которые производят измерения в пределах собственного телесного угла, определяемого парой гиперболических электростатических зеркал и системой коллиматоров фокусирующих частиц.В каждом анализаторе параллельные электростатические и магнитные поля отклоняют входящие ионы, создавая параболические изображения на системе визуализации анода MCP/Wedge Strip. Затем кодирующая электроника создает энергетические спектры для 4 различных массовых групп, из которых бортовое программное обеспечение в блоке обработки данных (DPU) производит полные распределения

Анализатор плазмы Johnstone

Анализатор плазмы Johnstone (JPA) на борту космического Имплантированный датчик ионов (IIS), датчик быстрых ионов (FIS) и общий цифровой процессор (DPU). Они были разработаны, чтобы прикрыть солнечный ветер и кометные ионы во время встречи Галлея. FIS был поврежден во время этого столкновения и, таким образом, не работал, когда космический корабль пролетал над Григг-Шеллерупом. Разработку прибора возглавила Группа физики космической плазмы Лаборатории космических исследований Малларда. В проекте приняли участие сотрудники Института аэрономии им. Макса Планка (Германия), Института физики межпланетных пространств (Италия), Геофизического института Кируны (Швеция), Юго-Западного исследовательского института (США) и Лаборатории Резерфорда-Эпплтона (Великобритания). .

Датчик быстрых ионов обеспечивает трехмерное распределение положительных ионов каждые 4 секунды в диапазоне энергий от 10 эВ до 20 кэВ. Этот прибор был поврежден во время пролета Галлея и не работал во время встречи Григг-Шеллеруп.

Имплантированный ионный датчик охватывал кометные улавливаемые ионы на 32 уровнях энергии от 86 эВ до 86 кэВ с временным разрешением 128 секунд (в Григг-Шеллерупе это обеспечивало разрешение 1790 км вдоль пути). Прибор обладал очень высокой чувствительностью для обнаружения малых потоков кометных ионов.

Как следует из названия, IIS представляет собой ионный спектрометр, основной задачей которого было исследование кометных ионов, внедренных в поток солнечного ветра. Пять датчиков в IIS покрывали угловой диапазон от 15 до 165 градусов в пяти равноотстоящих 10-градусных секторах в плоскости, включая ось вращения космического корабля. По мере вращения космического корабля обеспечивалось трехмерное покрытие популяций ионов. Каждый из пяти датчиков состоял из анализатора электростатических сегментов (ESA) со сферическим сечением и анализатора времени пролета (TOF).

Средний радиус секторов ЭИЛ 50 мм, расстояние между пластинами 3 мм, дельта Е/Е = 10 %. Внешняя пластина удерживалась при 0 В, а на внутреннюю пластину можно было подать до -11 кВ. Положительные ионы были выбраны в ESA в соответствии с их E/Q. После отбора ионы ускорялись на 10 кВ, чтобы пройти через тонкую углеродную фольгу на входе в времяпролетный анализатор. При прохождении через фольгу небольшая энергия передавалась вторичным электронам, которые отклонялись от фольги на МКП для регистрации сигнала «старт».»Стоп»-детектор представлял собой алюминиевый поглотитель, испускавший вторичные электроны из своего поверхностного слоя. Погрешность длины пробега, вызванная кулоновским угловым рассеянием ионов на атомах в «стартовой» фольге, была ограничена до ~5% за счет использования сферической вогнутой формы «стопового» детектора.

Реакция падающих ионов на заданный ускоряющий потенциал зависит от q/mass, поэтому выбранное E/q и измеренное время полета (после ускорения) по известной длине пути объединяются для получения m/q.Счетчики сортируются по 5 ячейкам по массе с помощью встроенной справочной таблицы. Дальнейшие импульсы не могут быть обработаны в течение 25 микросекунд, необходимых для обработки сигналов для каждого события. Максимально допустимый временной интервал между сигналами запуска и остановки составляет 80 нс (после чего событие не учитывается). Используя этот метод совпадения, было дано сильное отклонение фоновых сигналов, что позволило провести точное измерение низкой плотности.

При каждом вращении корабля прибором было получено полное угловое распределение на одном из 32 логарифмически разнесенных энергетических уровней от 86 эВ/кв до 86 кэВ/кв.Поскольку космический корабль вращался каждые 8 секунд, весь энергетический диапазон был охвачен IIS за 128 секунд.

Более подробное описание см.:

A.D. Johnstone, J.A. Боулз, А.Дж. Коутс, А.Дж. Кокер, С.Дж. Келлок, Дж. Реймонт, Б. Уилкен, В. Штудеманн, В. Вайс, Р. Черулли Ирелли, В. Формисано, Э. де Джорджи, П. Перани, М. де Бернарди, Х. Борг, С. Олсен, Д. Д. Виннингем и Д.А. Брайант, ESA SP-1077, 15-32, 1985.
A.D. Johnstone, A.J. Коутс, Б. Уилкен, В. Штудеманн, В.Вайс, Р. Черулли Ирелли, В. Формисано, Х. Борг, С. Олсен, Дж. Д. Виннингем, Д.А. Брайант и С.Дж. Келлок, Трехмерный анализатор положительных ионов Джотто, J. Phys. Э: наук. Инструм. , 20, 795-805, 1987.

Какие возможные инструменты используются для изучения геологии? — Ответы на все

Какие возможные инструменты используются для изучения геологии?

Геологи используют множество инструментов в своих исследованиях. Некоторыми из наиболее распространенных инструментов являются компасы, каменные молотки, ручные линзы и полевые журналы.

Что использовал геолог для изучения слоев Земли?

В типичных геологических исследованиях геологи используют первичную информацию, относящуюся к петрологии (изучение горных пород), стратиграфии (изучение осадочных слоев) и структурной геологии (изучение положения горных пород и их деформации).

Как называется специальный геолог, изучающий движение Земли и строение ее недр?

Геолог — это ученый, изучающий твердое, жидкое и газообразное вещество, из которого состоит Земля и другие планеты земной группы, а также процессы, формирующие их….Геолог.

Род занятий
Родственные работы	Сейсмолог Вулканолог

Как геолог изучал свойства и строение слоев Земли?

Полевые работы позволяют картировать структуры на поверхности, а геофизические методы, включающие изучение сейсмической активности, магнетизма и гравитации, делают возможным определение подповерхностных структур. Процессы, воздействующие на геологические структуры, редко можно наблюдать непосредственно.

Что такое геофизический инструмент?

Геофизические инструменты измеряют физические характеристики Земли, и эти измерения собираются для использования научным сообществом UNAVCO.

Какой прибор используется для измерения движений земной коры?

Они путешествуют по недрам Земли и могут быть измерены с помощью чувствительных детекторов, называемых сейсмографами. Ученые установили по всему миру сейсмографы для отслеживания движения земной коры.

Как сейсмологи узнали о различных слоях Земли Какие инструменты они использовали, какие наблюдения проводили?

Ученые используют волны для изучения различных слоев земли. Обычно они используют сейсмические волны, генерируемые землетрясениями или ядерными взрывами. Итак, ученые изучают путь и скорость этих волн через землю, чтобы расшифровать границы и материалы, из которых состоят слои.

Какой прибор использовался для изучения недр Земли?

сейсмограф
Сейсмограф — это геофизический прибор, который обнаруживает и записывает интенсивность, направление и продолжительность движений Земли.

Самый чувствительный инструмент для поиска жизни за пределами Земли — ScienceDaily

Вопрос о том, существует ли жизнь за пределами Земли, является одним из самых фундаментальных вопросов человечества. Будущие миссии НАСА, например, направлены на изучение ледяных спутников Юпитера и Сатурна, которые потенциально могут приютить жизнь в жидких океанах под толстым слоем льда на земле. Однако доказать наличие следов жизни за пределами Земли чрезвычайно сложно.Требуются высокочувствительные приборы, которые проводят измерения на земле с максимально возможной степенью автономности и высокой точностью — за миллионы километров от Земли и, следовательно, без прямой поддержки со стороны человечества.

Международная группа исследователей под руководством Андреаса Риедо и Нильса Лигтеринка из Бернского университета разработала ORIGIN, масс-спектрометр, который может обнаруживать и идентифицировать мельчайшие количества таких следов жизни. Они описывают прибор в недавно опубликованной статье в специализированном журнале Nature Scientific Reports.Нильс Лигтеринк из Центра космических исследований и обитаемости (CSH) является ведущим автором международного исследования, а соавтор Андреас Риедо из Института физики Бернского университета разработал прибор в лабораториях отдела космических исследований и планетарных наук. Физического института. Различные международные космические агентства, в частности НАСА, уже выразили заинтересованность в тестировании ORIGIN для будущих миссий.

Требуется новый прибор

Со времен первой марсианской миссии «Викинг» в 1970-х годах человечество ведет поиск следов жизни на Марсе с помощью узкоспециализированных приборов, которые устанавливаются на посадочных платформах и марсоходах. В первые годы своего существования Марс был похож на Землю, имел плотную атмосферу и даже жидкую воду. Однако, как объясняет Нильс Лигтеринк, Марс со временем потерял защитную атмосферу: «В результате этого поверхность Марса подвергается сильному солнечному и космическому излучению, что делает жизнь на поверхности невозможной». Марсоход НАСА «Кьюриосити» в настоящее время подробно исследует Марс, но на сегодняшний день нет конкретных признаков следов жизни.

После открытия миссиями «Кассини» и «Галилео» мировых океанов под километрами ледяных слоев на спутнике Юпитера Европе и спутнике Сатурна Энцеладе эти два тела все чаще становятся центром поисков внеземной жизни для исследователей.Согласно современным знаниям, океаны обладают всеми свойствами, которые не только необходимы для возникновения жизни, но и обеспечивают среду, в которой жизнь может существовать в долгосрочной перспективе. Поэтому НАСА планирует высадить миссию на спутнике Юпитера Европе примерно в 2030 году и провести измерения на земле. Цель: Идентификация жизни. Соавтор профессор доктор Питер Вурц из Физического института Бернского университета говорит: «Концепции, которые были специально разработаны для Марса, нельзя просто применить к другим телам в нашей Солнечной системе, потому что они очень разные.Необходимо разработать и использовать новые приборы с более высокой чувствительностью, а также более простые и надежные системы анализа».

Беспрецедентная чувствительность измерений для доказательства существования жизни в космосе

ORIGIN — один из таких новых приборов, который во много раз превосходит предыдущие космические приборы по чувствительности измерений. Различные международные космические агентства проявили большой интерес к прибору для будущих миссий. Андреас Риедо говорит: «НАСА пригласило нас принять участие и протестировать наш прибор в Арктике.Арктика — оптимальная тестовая среда в контексте миссии EUROPA LANDER, которая должна стартовать в 2025 году, что позволит нам продемонстрировать работоспособность ORIGIN».

Аминокислоты являются ключевыми компонентами жизни, какой мы ее знаем на Земле. Одновременные доказательства наличия определенных аминокислот на внеземных поверхностях, таких как поверхности Европы, позволяют сделать выводы о возможной жизни. Принцип измерения, разработанный исследователями из Берна, прост. Нильс Лигтеринк объясняет: «Лазерные импульсы направляются на исследуемую поверхность.В процессе отделяется небольшое количество материала, химический состав которого анализируется ORIGIN на втором этапе». результат, требуются. До сих пор это было одной из самых больших проблем на Марсе», — говорит Риедо. Аминокислоты, которые были проанализированы с помощью ORIGIN на сегодняшний день, имеют особый химический отпечаток, который позволяет их идентифицировать напрямую.Нильс Лигтеринк: «Честно говоря, мы не ожидали, что наши первые измерения уже смогут идентифицировать аминокислоты».

Обнаружение следов прошлой или настоящей жизни на телах в нашей Солнечной системе за пределами Земли имеет большое значение для лучшего понимания существования жизни во Вселенной и ее генезиса. Андреас Риедо говорит: «Наша новая измерительная технология — это реальное усовершенствование инструментов, используемых в настоящее время в космических миссиях. Если нас возьмут с собой в будущую миссию, мы сможем ответить на один из самых фундаментальных вопросов человечества с помощью ORIGIN: существует ли жизнь?» в космосе?.»

Источник истории:

Материалы предоставлены Университетом Берна . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Более совершенные инструменты дают ученым новый способ изучения космоса

Утром 17 августа прошлого года в небе вспыхнула новая эра астрономии. Всплеск гамма-излучения, замеченный космическим гамма-телескопом Ферми, произошел от слияния двух нейтронных звезд (чрезвычайно плотных объектов, образовавшихся при коллапсе и гибели массивных звезд) где-то во Вселенной.Но гамма-лучи были не единственным результатом слияния. Через несколько секунд после обнаружения Ферми рябь в пространстве-времени от слияния эхом прокатилась по двум объектам — американской обсерватории LIGO и итальянской обсерватории Virgo — подобно раскаты грома после удара молнии.

Эти пульсации известны как гравитационные волны, и их обнаружение больше похоже на «слышание», чем на «видение». Основываясь на времени прихода и силе волн, астрономы определили их источник в галактике в 130 миллионах световых лет от Земли.Затем тысячи ученых по всему миру мобилизовались, чтобы провести скоординированное исследование послесвечения слияния во всем электромагнитном спектре, в диапазоне частот от гамма-лучей до видимого света и радиоволн.

Выплата того стоила. Наблюдения показали, что в результате слияния образовалось огромное количество элементов тяжелее железа, что подтверждает теорию о том, что сталкивающиеся нейтронные звезды являются основным космическим источником золота и других драгоценных металлов. По мере обнаружения и изучения большего количества таких слияний коллективная перепись может многое рассказать о внутренней работе нейтронных звезд — звездных трупов размером с город, настолько плотных, что они находятся на пороге коллапса в черные дыры. Кроме того, сравнивая яркость слияния с силой его гравитационных волн, астрономы могут определить точное расстояние до него. Это знание может позволить им исследовать природу темной энергии, таинственной силы, которая, как считается, ускоряет расширение Вселенной.

Астрономы с помощью телескопа Swope в обсерватории Лас-Кампанас в Чили точно определили источник слияния нейтронных звезд 17 августа 2017 года. Предоставлено: Юрий Белецкий

Научные результаты первого наблюдаемого слияния нейтронных звезд, хотя и впечатляющие, могли быть еще больше.Обсерватория IceCube в Антарктиде искала призрачные частицы, называемые нейтрино, в результате столкновения, но ничего не нашла — скорее всего, потому, что эти частицы были испущены в виде луча, который пролетел мимо Земли, по словам главного ученого IceCube Фрэнсиса Халзена. Если обнаружение света и гравитационных волн от слияния было похоже на то, чтобы увидеть и услышать его, то обнаружение нейтрино было бы похоже на то, чтобы попробовать его на вкус.

Исследователи называют этот скоординированный подход «мультимессенджерной» астрономией, в которой мессенджерами могут быть электромагнитное излучение, гравитационные волны или субатомные частицы.Астрономы первыми применили этот метод в 1987 году, когда увидели свет и попробовали на вкус нейтрино от сверхновой, взорвавшейся в одной из маленьких галактик-спутников Млечного Пути. Но только сейчас благодаря LIGO и Virgo ученые могут прислушаться и к гравитационным волнам. Подход с несколькими передатчиками во многих отношениях является воплощением одной из самых смелых мечтаний астрономов, но все же он потребует обработки кошмарного потока данных из разрозненных обсерваторий.

«Нам нужно переосмыслить, как мы это делаем, потому что вскоре мы можем наблюдать подобное слияние раз в месяц или даже в неделю», — говорит Вики Калогера, астроном из Северо-Западного университета и видный член команды LIGO.«Этот забрал жизни людей. Мы все бросили все, сказали своим семьям и детям, что не увидим их, пока не будут объявлены результаты». По словам Калогеры, слияния могут начать возникать так часто, что большинство из них просто не будут изучаться столь подробно.

IceCube уже инициировал еще одну глобальную многопользовательскую кампанию — на этот раз по изучению происхождения высокоэнергетического нейтрино, обнаруженного 22 сентября 2017 года. Эта попытка предварительно проследила путь нейтрино до пылающего диска обломков, вращающегося вокруг сверхмассивной черной дыры в центре. галактики, удаленной от нас более чем на миллиард световых лет.Это открытие предполагает, говорит Халцен, что такие «активные галактические ядра» являются вероятными источниками большинства высокоэнергетических нейтрино и космических лучей, проходящих через Вселенную. «Возможно, мы находимся на финишной прямой для раскрытия происхождения космических лучей, которые были загадкой в астрономии более века», — говорит он.

Уже есть несколько небольших телескопов, предназначенных для изучения предупреждений от LIGO, Virgo и IceCube. Но их возможности меркнут по сравнению с долгожданным Большим синоптическим обзорным телескопом (LSST), обсерваторией с 8.Зеркало шириной 4 метра должно начать 10-летнюю съемку в 2022 году. Всевидящее око LSST, каждые несколько ночей отображающее все видимое небо со своего выступа на вершине чилийской горы, может стать решающим для исследования оптических аналогов будущих событий. от LIGO и Virgo или от IceCube. Но «нет, если их будет 10 каждую ночь — это разрушит наш опрос!» говорит главный научный сотрудник LSST Тони Тайсон. Тайсон объясняет, что для определения электромагнитного источника любой конкретной гравитационной волны или нейтринного сигнала потребуются часы работы телескопа и просеивания терабайтов необработанных данных.

Однако большинство астрономов согласны с тем, что перспективы этого поля перевешивают проблемы. «Очень редко вы устанавливаете такой новый рубеж в астрономии», — говорит Ави Леб, астрофизик из Гарвардского университета, много работавший над подходами с несколькими мессенджерами. «Кажется, природа была слишком добра к нам».

Satellite Instruments – обзор

Спутниковые наблюдения H

₂ O и CH ₄

Почти глобальная перспектива, предлагаемая спутниками, использовалась при изучении общего баланса водорода в стратосфере.Мало того, что спутниковые приборы способны вести почти глобальные наблюдения, они также, в принципе, способны производить одновременные измерения многих составляющих атмосферы и того, как они перемещаются. Действительно, водяной пар и метан, будучи многоатомными молекулами, обладают активными инфракрасными спектрами, что обеспечивает механизм дистанционного измерения концентраций из космоса либо по тепловому излучению, либо по солнечному поглощению на частотах соответствующих колебательно-вращательных полос.Однако молекулярный водород не имеет разрешенного инфракрасного спектра и еще не был измерен из космоса.

На сегодняшний день три спутниковых проекта предоставили достаточно данных, чтобы сделать возможной проверку баланса водорода. Это проекты Nimbus 7 и спутника для исследования верхних слоев атмосферы, а также прибор ATMOS Space Shuttle, все из НАСА в США (полезная веб-страница, указанная в разделе «Дальнейшее чтение», позволит зрителю исследовать детали прошлого, настоящего и будущего). спутниковые миссии НАСА).На Nimbus 7, запущенном в 1978 году, лимбовый инфракрасный монитор стратосферы, LIMS, обеспечил первые инфракрасные измерения водяного пара, а стратосферный и мезосферный зонд, SAMS, сделал измерения метана. На UARS эксперимент по покрытию галогенов, HALOE, произвел десятилетие измерений как водяного пара, так и метана, одновременно и точно прицельно (т. Е. Совмещенных), которые предоставили большое количество данных для проверки теории. Кроме того, эксперимент ATMOS, спектрометр с преобразованием Фурье с отслеживанием Солнца с высоким разрешением, был запущен в ряде миссий космического корабля «Шаттл» и обеспечил полный спектральный охват в инфракрасном диапазоне от примерно 3 до 16 микрон при высоком спектральном разрешении.

Каждый из этих экспериментов использовался для изучения распределения в стратосфере H ₂ O и CH ₄ , а также соотношения изменений соотношения смешивания этих двух составляющих с высотой, R = ΔH ₂ O/ΔCH ₄ R является параметром, который может обеспечить полезную проверку фотохимических и динамических процессов, которые могут определять водородный баланс стратосферы, как мы обсудим ниже. Значения в диапазоне R =1.от 5 до -2,0 были найдены.

Сумма коэффициента смешивания «всего водорода», ψ =2×CH ₄ +H ₂ O+H ₂ , также была исследована с использованием этих спутниковых данных или, по крайней мере, той части ψ , которое можно измерить, т. е. ψ ^* = 2×CH ₄ + H ₂ O, (так что ψ = ψ 72 72 6 70 920121 * ^{* ^{* ^{* ^{В таких исследованиях обычно предполагалось, что соотношение смешивания H ₂ постоянно равно 0. 5 частей на миллион по объему. На рисунке 1) показан результат для ψ ^*, полученный по данным HALOE, для стратосферы и мезосферы выше 10 гПа. Эта и другая работа (см. ниже) показывают, что этот параметр действительно довольно постоянен в стратосфере и в 1990-х годах принимал значения в диапазоне от 6,0 до 7,5 частей на миллион по объему, хотя, согласно Отчет SPARC о водяном паре в верхних слоях тропосферы и стратосфере (см. дополнительную литературу). Значение ψ ^* начинает значительно падать с постоянного значения выше примерно 0.1 гПа, где преобладает быстрое производство H ₂ вместо H ₂ O. Работа автора этой статьи и его коллег показала, что при допущении, что общий баланс водорода постоянен и что водяной пар, метан и молекулярный водород являются единственными значимыми компонентами, такие измерения ψ ^* можно использовать для получения распределения H ₂ , особенно в мезосфере, где оно значительно варьируется (см. дополнительную литературу).}}}}

Рис. 1. Сечение высота–широта измерений HALOE ψ _* =2×CH ₄ +H ₂ O, прокси-мера общего содержания водорода. Единицы измерения: ppmv.

9 инструментов выбраны для миссии на Европу | Science Wire

На этом рендеринге художника показана концепция будущей миссии НАСА на Европу, в которой космический корабль совершит несколько близких облетов ледяной луны Юпитера, которая, как считается, содержит глобальный подповерхностный океан. Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech

В нашей Солнечной системе есть много удивительных миров, в том числе настоящие планеты, спутники планет и, конечно же, астероиды и кометы, вращающиеся вокруг Солнца.Спутник Юпитера Европа является одним из самых захватывающих, потому что, основываясь на данных космического корабля Галилео, который вращался вокруг системы Юпитера в течение восьми лет, начиная с 1995 года, сейчас считается, что под ледяной корой Европы находится жидкий океан, возможное пристанище для жизнь. На этой неделе (26 мая 2015 г.) НАСА объявило о выборе девяти научных инструментов для новой миссии на Европу.

Бюджетный запрос НАСА на 2016 финансовый год включает 30 миллионов долларов на разработку миссии на Европу, которую предлагается запустить в 2020-х годах.Миссия отправит космический корабль на солнечной энергии на длинную петлевую орбиту вокруг газового гиганта Юпитера, чтобы совершить повторные облеты Европы в течение трех лет. В общей сложности миссия должна была выполнить 45 облетов на высоте от 16 до 1700 миль (от 25 до 2700 километров).

В прошлом году НАСА предложило исследователям представить предложения по инструментам для изучения Европы. Было рассмотрено 33 документа, из них отобрано 9. Полезная нагрузка избранных научных инструментов включает:

— Камеры и спектрометры для получения изображений поверхности Европы с высоким разрешением и определения ее состава.
— Радар, проникающий в лед, определит толщину ледяной оболочки Луны и будет искать подземные озера, подобные тем, что находятся под Антарктидой.
— Магнитометр для измерения силы и направления магнитного поля Луны, что позволит ученым определять глубину и соленость ее океана.
— тепловизионный прибор для исследования замерзшей поверхности Европы в поисках недавних извержений более теплой воды.
— Дополнительные инструменты для поиска следов воды и мельчайших частиц в тонкой атмосфере Луны.Космический телескоп НАСА «Хаббл» наблюдал водяной пар над южным полярным регионом Европы в 2012 году, предоставив первое убедительное свидетельство водяных шлейфов. Если существование шлейфов подтвердится — а они связаны с подповерхностным океаном — это поможет ученым исследовать химический состав потенциально обитаемой среды Европы, сводя к минимуму необходимость сверления слоев льда.

Если подповерхностный океан Европы действительно существует, он может содержать в два раза больше жидкой воды, чем на Земле.Другими словами, Европа может быть настоящей водной планетой в нашей Солнечной системе. И, конечно же, жизнь, какой мы ее знаем, зависит от воды. С ее обильной соленой водой, каменистым морским дном, а также энергией и химией, обеспечиваемыми приливным нагревом — то есть нагревом, который происходит, когда Европа гравитационно сжимается Юпитером — Европа может быть лучшим местом в Солнечной системе для поиска современной жизни. за пределы нашей родной планеты.

Джон Грюнсфельд, заместитель администратора Управления научной миссии НАСА в Вашингтоне, сказал в заявлении:

Европа манит нас своей загадочной ледяной поверхностью и свидетельством существования огромного океана, после удивительных данных 11 пролётов космического корабля Галилео более десяти лет назад и недавних наблюдений Хаббла, предполагающих выбросы водяных шлейфов с Луны.
Мы в восторге от потенциала этой новой миссии и этих инструментов, позволяющих разгадать тайны Европы в нашем стремлении найти доказательства существования жизни за пределами Земли.

Курт Нибур, научный сотрудник программы «Европа» в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, сказал:

Это гигантский шаг в поисках оазисов, которые могли бы поддерживать жизнь на нашем собственном небесном заднем дворе. Мы уверены, что этот универсальный набор научных инструментов позволит сделать захватывающие открытия в долгожданной миссии.

Посмотреть крупнее. | Трещины на ледяной поверхности Европы. Всего неделю назад учёные объявили об обнаружении морской соли, просачивающейся в подобных трещинах на поверхности Европы. Читать далее.

Избранные НАСА:

Плазменный прибор для магнитного зондирования (PIMS) — главный исследователь д-р Джозеф Уэстлейк из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL), Лорел, Мэриленд. Этот прибор работает в сочетании с магнитометром и играет ключевую роль в определении толщины ледяного панциря Европы, глубины океана и солености путем корректировки сигнала магнитной индукции для потоков плазмы вокруг Европы.

Внутренняя характеристика Европы с использованием магнитометрии (ICEMAG) — главный исследователь доктор Кэрол Рэймонд из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), Пасадена, Калифорния. Этот магнитометр будет измерять магнитное поле вблизи Европы и — в сочетании с прибором PIMS — определять местоположение, толщину и соленость подповерхностного океана Европы с помощью многочастотного электромагнитного зондирования.

Картографический спектрометр для Европы (MISE) — главный исследователь Dr.Дайана Блейни из JPL. Этот инструмент будет исследовать состав Европы, выявляя и картографируя распределение органических веществ, солей, кислых гидратов, фаз водяного льда и других материалов, чтобы определить обитаемость океана Европы.

Europa Imaging System (EIS) — главный исследователь доктор Элизабет Тертл из APL. Широкоугольные и узкоугольные камеры на этом приборе будут отображать большую часть Европы с разрешением 50 метров (164 фута) и предоставлять изображения областей поверхности Европы с разрешением до 100 раз выше.

Радар для оценки и зондирования Европы: от океана до ближней поверхности (REASON) — главный исследователь доктор Дональд Бланкеншип из Техасского университета, Остин. Этот двухчастотный радар, проникающий в лед, предназначен для определения характеристик и зондирования ледяной корки Европы от ближней поверхности до океана, выявляя скрытую структуру ледяной оболочки Европы и потенциальную воду внутри.

Тепловизионная система визуализации Европы (E-THEMIS) — главный исследователь д-р.Филип Кристенсен из Университета штата Аризона, Темпе. Этот «тепловой детектор» обеспечит многоспектральное тепловое изображение Европы с высоким пространственным разрешением, чтобы помочь обнаружить активные участки, такие как потенциальные жерла, извергающие потоки воды в космос.

Масс-спектрометр для исследования планет/Европы (MASPEX) — главный исследователь д-р Джек (Хантер) Уэйт из Юго-Западного научно-исследовательского института (SwRI), Сан-Антонио. Этот инструмент определит состав поверхностного и подповерхностного океана, измеряя чрезвычайно разреженную атмосферу Европы и любой поверхностный материал, выброшенный в космос.

Ультрафиолетовый спектрограф/Европа (UVS) — главный исследователь д-р Курт Ретерфорд из SwRI. Этот инструмент будет использовать ту же технику, которая используется космическим телескопом Хаббла для обнаружения вероятного присутствия водяных шлейфов, извергающихся с поверхности Европы. UVS сможет обнаружить небольшие шлейфы и предоставит ценные данные о составе и динамике разреженной атмосферы Луны.

Анализатор массы поверхностной пыли (SUDA) — главный исследователь Dr.Саша Кемпф из Колорадского университета в Боулдере. Этот инструмент будет измерять состав мелких твердых частиц, выброшенных с Европы, что даст возможность непосредственно исследовать поверхность и потенциальные шлейфы при облетах на малых высотах.

Композиция Европы, сделанная из изображений с космического корабля Галилео. Изображение из NASA/JPL

Итог: бюджетный запрос НАСА на 2016 год включает 30 миллионов долларов на миссию к Европе, спутнику Юпитера, под ледяной корой которого, как считается, находится жидкий океан.

Блог > Разное

Приборы для изучения земли: Прибор для изучения магнитного поля Земли

Создан прибор для изучения ориентации птиц по магнитному полю Земли

Землетрясение на Новой Земле — миф или реальное будущее?

Аппаратура для исследования дальнего космоса — Российские космические системы

Средства измерений и приборы — ООО «Нижегородстройдиагностика»

Лабораторный комплект (набор) по географии для 5-6 классов

Комплект поставки:

Методическое обеспечение (не входит в базовую комплектацию):

Как поймать космические лучи?

Приборы, которые используют геодезисты в полевых работах

Что-то непонятно — свяжитесь с нами

Руководство по выбору геофизических инструментов: типы, характеристики, области применения

Типы

Характеристики

Связанная информация

Планетарные научные приборы | Департамент космической и климатической физики UCL

Анализаторы плазмы

Системы стереокамер

Микропенетратор

Спектрометр плазмы Cassini

Fonema

Анализатор плазмы Johnstone

Анализаторы плазмы

Системы стереокамер

Научные цели

Микропенетраторы

Ключевые научные исследования

Консорциум

Плазменный спектрометр Кассини (CAPS)

Научные результаты CAPS/ELS включают:

Fonema

Анализатор плазмы Johnstone

Какие возможные инструменты используются для изучения геологии? — Ответы на все

Какие возможные инструменты используются для изучения геологии?

Что использовал геолог для изучения слоев Земли?

Как называется специальный геолог, изучающий движение Земли и строение ее недр?

Как геолог изучал свойства и строение слоев Земли?

Что такое геофизический инструмент?

Какой прибор используется для измерения движений земной коры?

Как сейсмологи узнали о различных слоях Земли Какие инструменты они использовали, какие наблюдения проводили?

Какой прибор использовался для изучения недр Земли?

Самый чувствительный инструмент для поиска жизни за пределами Земли — ScienceDaily

Более совершенные инструменты дают ученым новый способ изучения космоса

Satellite Instruments – обзор

Спутниковые наблюдения H

9 инструментов выбраны для миссии на Европу | Science Wire

Оставить комментарий