Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 16 от 24 апреля 2007 года

• Название: Журнал «Компьютерра» № 16 от 24 апреля 2007 года
• Автор: Компьютерра
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

---

Несмотря на успехи, немецкие исследователи отмечают, что с помощью их разработки в лучшем случае можно будет лишь адекватно распознавать контуры объектов, а вот прочитать печатный текст, увы, пока не удастся. ЕГ

7 нянек, погубившие зонд

Марсианский рекордсмен-долгожитель Mars Global Surveyor, как выяснилось, закончил свой славный жизненный путь вовсе не по вине износившейся техники (прослужившей в четыре раза больше отмеренного ей срока, см. «КТ» #678). Причиной оказалась невнимательность живых и вполне разумных существ, при этом никоим образом не связанных с марсианами. Тщательная проверка всех операций, которые в течение многих месяцев проводили с зондом наземные службы, обнаружила роковую ошибку. Будучи совершенной еще в сентябре 2005 года, эта оплошность со временем привела к потере аппарата.

Увы, хотя речь идет о сложной космической технике, суть произошедшего вполне можно выразить известной поговоркой о медицине: одно лечим, другое калечим. Осенью 2005 года проводилось обновление программного обеспечения зонда. Для надежности, создали две копии программы, но по какой-то причине в этих двух копиях, помещенных в память аппарата, имелись небольшие различия. Это приводило к несогласованной работе систем зонда, поэтому в июне 2006-го была предпринята попытка исправить положение. Действовавшая по всем инструкциям команда инженеров вместе с исправлениями внесла в бортовую программу дефект, который отключил ограничение на ориентацию солнечных батарей. Когда в ноябре зонд не смог связаться с Землей из-за неверного положения антенны, он, согласно программе, попытался исправить ориентацию в пространстве, при этом подставив под прямые солнечные лучи одну из двух батарей (чего не случилось бы, если бы сработал предохранитель). Батарея перегрелась, но эту еще не фатальную неисправность бортовой компьютер интерпретировал как перезаряд и отключил обе батареи. Антенна зонда так и не заняла верного положения, и работоспособность аппарата, лишенного энергии и связи, была утрачена.

Комиссия, расследовавшая потерю зонда, пришла к выводу, что основной причиной произошедшего стала невозможность проверить работу компьютера зонда во всех режимах при обновлении программного обеспечения. Вряд ли стоит ожидать, что NASA, по примеру гигантов софтостроения, станет набирать многотысячные армии тестеров, но новый свод инструкций для программистов теперь наверняка будет содержать более суровые требования к проверке машинного кода. АБ

Затмение невидимого

Очень часто ученым приходится входить в ту самую темную комнату, в которой затаилась черная кошка. Время от времени комната оказывается пустой, но это уже вполне ожидаемый результат для людей, которые иногда пытаются изучать то, чего никто никогда не видел, и что существует лишь в теории и на бумаге. Бывает и так, что двери этой комнаты открывают, заранее зная, что кошка невидима вовсе.

Что-то похожее случается, например, когда физики, не имея никакой возможности обнаружить ту или иную элементарную частицу непосредственно, стараются заметить следы ее распада. Астрофизики же изучают черные дыры, прекрасно понимая, что они невидимы по определению, да еще и по всему электромагнитному спектру. Однако ученым из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и их коллегам из Итальянского астрономического института посчастливилось даже измерить черную дыру.

К радости астрономов, черные дыры ведут себя достаточно шумно. Они поглощают все окружающее вещество, которое, прежде чем навсегда пропасть для наблюдателя за горизонтом событий, собирается в аккреционный диск. Диск вращается вокруг черной дыры и разогревается до миллионов градусов. Рентгеновское излучение, идущее от диска, и выдает черную дыру с головой. В то же время, сам факт регистрации излучения еще не позволяет оценить размеры диска: для этого просто не хватает разрешающей способности телескопов. Но иногда в этом деле помогает случайность. В апреле объектом исследования рентгеновской обсерватории «Чандра» стало ядро галактики NGC 1365. Так уж совпало, что сверхмассивную черную дыру в центре NGC 1365 на время затмило плотное облако газа. Наблюдая это затмение, астрономы сумели по длительности явления вычислить размер аккреционного диска. Он оказался равен примерно семи астрономическим единицам, что хорошо соотносится с теорией, по которой размеры самой черной дыры еще на порядок меньше.

Ошибкой было бы считать, что проведенный эксперимент произошел лишь благодаря чудесному совпадению. Предсказать такие внегалактические затмения очень сложно, но астрономы совершенно осознано, выбрав объект, дожидались случая. Только проведя целую серию наблюдений, они, в конце концов, поймали свою черную кошку. АБ

Относительность абсолютна?

На cессии Американского физического общества, состоявшейся во флоридском городе Джексонвилле, были представлены предварительные итоги работы космической лаборатории Gravity Probe B, отправленной в околоземное пространство с целью проверки некоторых предсказаний общей теории относительности (ОТО).

Эксперимент, реализованный на спутнике Gravity Probe B, был предложен американскими физиками еще в 1959 году. Через пять лет его включили в планы NASA, которое тогда же выделило средства. Однако разработка и изготовление соответствующей аппаратуры оказались чрезвычайно трудным делом и потому растянулись на четыре десятилетия. 20 апреля 2004 года спутник был выведен на полярную орбиту высотой 640 км, после чего его аппаратура еще четыре месяца проходила тестирование и калибровку. Сам эксперимент начался в августе и продолжался около года. Сателлит перестал посылать на Землю данные в сентябре 2005-го, когда истощились запасы жидкого гелия, который использовался для охлаждения аппаратуры. Общий объем информации, которую Gravity Probe B отправил на Землю, превысил один терабайт, а реализация этого проекта в сумме обошлась в 760 миллионов долларов.

На спутнике Gravity Probe B были установлены четыре гироскопа, изготовленных с исключительной точностью и раскрученных примерно до 4 тысяч оборотов в минуту. Их оси с помощью бортового телескопа были направлены на звезду HR 8703 в созвездии Пегаса. Если бы движение гироскопов строго подчинялось ньютоновской механике, они должны были бы сохранять исходную ориентацию на протяжении всего эксперимента. Однако общая теория относительности вносит в этот прогноз определенные поправки. Из ее уравнений вытекает, что оси гироскопов должны претерпевать прецессию вокруг направления на опорную звезду, вызванную двумя различными релятивистскими эффектами. Расчеты показывают, что каждая ось должна отклониться от направления на звезду на 6,606 дуговых секунд в плоскости орбиты спутника и всего на 0,039 дуговой секунды в перпендикулярной ей плоскости земного экватора. Первое смещение вызвано искривлением метрики пространства-времени гравитационным полем Земли (это так называемый геодезический эффект), второе же является следствием добавки, обусловленной земным вращением (эффект увлечения системы отсчета).

Полученные со спутника данные показывают, что предсказания ОТО по части геодезического эффекта выполняются с точностью до 1%. Отклонение, вызванное увлечением системы отсчета, пока что полностью не промерено, так что этот вопрос остается открытым. Ожидается, что окончательные результаты эксперимента Gravity Probe B будут объявлены в декабре этого года. Ученые надеются, что после завершения обработки собранной информации предсказания ОТО относительно обоих эффектов подтвердятся с точностью порядка сотых долей процента. АЛ

Кто открыл кольца?

Английский астроном и специалист по космическим технологиям Стюарт Эйвс (Stuart Eves) усомнился в достоверности общеизвестной даты первого наблюдения колец Урана. По современным данным, седьмая планета Солнечной системы окружена тринадцатью разреженными и чрезвычайно тонкими кольцами, состоящими из пылевых частиц и фрагментов поперечником до десяти метров. Ближайшее к планете кольцо расположено в 38 тысячах километров от ее центра, а внешнее отстоит в два с половиной раза дальше. Ширина третьего с внешнего края кольца Эпсилон составляет от 20 до 96 километров, все прочие значительно уже (возможно, за исключением внутреннего кольца, ширина которого до сих пор под вопросом). Девять колец были идентифицированы в марте 1977 года на снимках телескопа американской летающей обсерватории имени Койпера. Два кольца в 1986-м обнаружил космический зонд Вояджер-2, и еще два были выявлены в 2003 году с помощью орбитального телескопа Хаббла.

Астрономы замечали Уран с конца XVII столетия, однако ошибочно принимали за звезду. Его первооткрывателем считается знаменитый английский астроном Уильям Гершель, который 13 марта 1781 года наблюдал планету в свой семифутовый телескоп, но сначала счел кометой. Позднее тот же Гершель и Пьер-Симон Лаплас доказали, что новое небесное тело обращается вокруг Солнца практически по круговой орбите и потому может быть только планетой.