Создана самая подробная карта распределения темной материи
Ученым удалось создать крупнейшую карту распределения темной материи во Вселенной.
Канадские и британские астрофизики утверждают, что ими создана самая крупная и самая детальная карта распределения темной материи во Вселенной. На этой карте ясно видны огромные скопления таинственного вещества и тонкие нити, пронизывающие пространство; также часто встречаются пустые районы, практически лишенные темной материи. Такое строение "темной стороны Вселенной" находится в хорошем согласии с результатами ранее проведенных компьютерных симуляций. Иначе говоря, особых сюрпризов карта не принесла, чем сильно обрадовала астрофизиков, подтвердив правильность их расчетов и понимания физики, строения и эволюции Вселенной в целом.
На подготовку карты было затрачено более пяти лет. С помощью 340-мегапиксельной камеры, установленной на 3,6-метровом телескопе CFHT, расположенном на острове Мауна Кеа (Гавайи), ученые обследовали около десяти миллионов галактик в радиусе 6 миллиардов световых лет. Наличие темной материи они определяли по искажению формы галактик, вызванному эффектом "гравитационной линзы", при котором свет, идущий от них, фокусируется, проходя через облака невидимого другим образом вещества. "Наша карта в сто раз крупнее имеющихся", - утверждает один из соавторов работы Людвиг ванн Вербеке из Университета Британской Колумбии в Ванкувере.
Карта темной материи подтверждает не только компьютерные предсказания о ее распределении в виде гигантской паутины с нитями и огромными узлами, их соединяющими, но и местонахождения этих узлов.
Как заявляет другой член команды, Фергюс Симсон из Эдинбургского университета, полученная карта является убедительным подтверждением правильности Общей теории относительности Эйнштейна и окончательно ставит крест на теории "Модифицированной ньютоновской динамики", которая уже около трех десятилетий является предметов отчаянных споров. Напомним, в 1983-м году израильский астрофизик Мордехай Милгром предположил, что скорость вращения внешних слоев галактик, свидетельствующую о наличии темной материи, можно объяснить и без нее, приняв, что на больших расстояниях ньютоновские законы действуют несколько иначе. Милгром действовал в полном соответствии с правилом Бритвы Оккама, требующим не вводить лишних сущностей без необходимости, именно поэтому его экзотическая гипотеза и просуществовала 28 лет подряд, несмотря на все возражения. Карта темной материи поставила на этой гипотезе последнюю точку, и теперь, считают ученые, никаких оснований сомневаться в существовании темной материи больше не существует.
опубликовано 12 янв ‘12 18:30 текст: Сергей Васильев /Infox.ru
Qualcomm в настоящий момент работает над системой беспроводной зарядки Halo второго поколения. Отчет о новых достижениях компании в этой области был представлен на выставке CES 2012 в Лас-Вегасе. Компания пришла в бизнес беспроводной передачи электроэнергии в прошлом году, поглотив перспективный проект HaloIPT.
Подобно фирменным системам беспроводной зарядки, которые разрабатываются компаниями Mercedes-Benz и Nissan, технология Halo предполагает индуктивную передачу электроэнергии «по воздуху». В гараже или на стоянке устанавливаются индуктивные эмиттеры, то есть передающие платформы, а в донной части машины устанавливается приемник. Система второго поколения предполагает более компактную приемную пластину — ее размеры составляют 35,5x21,5 см при толщине 2,5 см.
В отличие от индуктивной зарядки, использованной в электромобиле GM EV-1, система Halo транслирует энергию на достаточно большое расстояние — вплоть до 60 см. Как заявляет разработчик, максимальная поддерживаемая мощность составляет порядка 2 кВт. Двойная конфигурация катушек позволяет системе «направлять магнитный поток», поэтому энергия передается с высоким КПД, составляющим до 90%, даже в том случае, если пластины располагаются недостаточно точно друг напротив друга.
Помимо своих непосредственных функций, система Halo располагает рядом сопутствующих возможностей. В частности, каждая машина получает уникальный идентификатор, который транслируется на передатчик прежде чем начинается зарядка. Таким образом, Halo обладает собственной встроенной системой биллинга. Это означает, что на специализированных зарядных станциях водителям не придется каждый раз вносить определенные суммы, достаточно будет лишь авторизоваться. Представитель компании заявил, что возможно даже реализовать некий аналог роуминга для мобильных телефонов.
И, наконец, важнейшим достоинством Qualcomm Halo является возможность осуществлять зарядку аккумуляторов, когда машина находится непосредственно в движении. Для этого передающие пластины нужно будет монтировать под дорожным покрытием. В настоящий момент система Halo проходит испытания в Великобритании.
Первым астронавтам, которые высадятся на Марс, придется оставаться там в течение полутора лет, ожидая следующего окна для возвращения на Землю.
Поэтому вопрос, где они будут все это время жить, является чуть ли не главным в марсианской пилотируемой миссии.
В прошлом году студенты из Университета Висконсин выиграли конкурс НАСА XHab на проектирование и строительство надувного «чердака» для уже существующего проекта марсианского дома. В настоящее время прототип будущего жилища под названием Deep Space Habitat проходит испытания в пустыне Аризоны.
Как и любой дом, марсианское жилище должно защищать людей от неблагоприятного климата, но к этому добавляется еще космическое излучение, отсутствие достаточного количества кислорода и другие негативные факторы планеты, неприспособленной для жизни людей.
Радиационная защита является наиболее сложной проблемой. На Земле мы защищены от комического излучения толстой атмосферой и магнитным полем, но на Луне и Марсе, где возможно будет использоваться Deep Space Habitat, непредсказуемая мощная солнечная вспышка может нанести непоправимый вред человеческому организму.
Жилище для астронавтов Deep Space Habitat. Справа находится гигиенический модуль, наверху – надувной чердак
В настоящее время в НАСА ищут способы защиты от космических лучей с помощью электростатического поля, однако пока самым простым решением является использование поглощающих материалов. Кроме того, дополнительной защитой могут служить различные предметы внутри «космического дома», например продукты питания, инструменты, топливо и т.д.
Другой проблемой являются отходы. В рабочем прототипе НАСА имеется специальный гигиенический модуль, отделенный от жилых помещений. Модуль использует пневматическую систему для удаления отходов за пределы дома и предотвращает загрязнение обитаемых отсеков.
Еще предстоит решить проблему пыли, с которой впервые столкнулся экипаж Apollo. Лунная пыль попала с поверхности в спускаемый аппарат и вызвала респираторные проблемы у экипажа, а также угрозу повреждения оборудования. Специалисты НАСА планируют ловить пыль с помощью ткани с электростатическим покрытием, а пока все «марсианские» скафандры обеспечены специальным чехлом, который можно снять перед входом в шлюз.
Даже после преодоления всех трудностей, связанных c защитой здоровья астронавтов, остается вопрос свободного пространства, которое необходимо для отдыха и уединения экипажа марсианской миссии. В первом полете невозможно построить достаточно крупное жилище из местных материалов, поэтому и был выбран проект «чердака», разработанного студентами из Университета Висконсина. С помощью этой надувной конструкции, прикрепленной к крыше Deep Space Habitat, можно расширить площадь дома и обеспечить каждого члена миссии пространством для отдыха.
В настоящее время в НАСА не уверены, куда именно отправится новая «дальняя» пилотируемая миссия: к Марсу, астероиду или Луне. Тем не менее, разработка универсального жилища является очень важной задачей, поскольку от продуманности конструкции зависит успех миссии и жизнь людей.
Молекула, способная вызвать глобальное похолодание, носит название "интермедиат Криге", ее ищут уже 62 года, с тех пор как в 1949-м году ее существование заподозрил немецкий физик Рудольф Криге, но до вчерашнего дня она продолжала оставаться неуловимой. Вчера журнал Science сообщил, что охота на эту частицу завершилась успехом. Эксперты уже назвали ее открытие революционным прорывом в понимании глобальных климатических изменений.
Интермедиат – это промежуточный продукт сложной цепи химических реакций, в данном – происходящих в атмосфере под воздействием света при образовании озона. Криге предположил, что его интермедиаты являются потенциальными мощными окислителями таких загрязнителей атмосферы, как двуокись азота и двуокись серы. Но все зависело от того, как быстро эти молекулы образуются и как долго они живут.
Группа британских исследователей из Университетов Манчестера и Бристоля совместно с учеными Национальной лаборатории Сандия (США) сумела добраться до таинственных молекул с помощью американского синхротрона третьего поколения. Ученые из Сандия создали уникальную аппаратуру, превратившую синхротрон в источник мощного и, главное, регулируемого, пучка фотонов оптического диапазона – это было как раз то, чего недоставало прежним охотникам за интермедиатами Криге. Когда же с помощью синхротрона ученые смогли выделить один из интермедиатов Криге, то свойства этой молекулы превзошло все их ожидания.
Скорость ее образования оказалась намного выше, чем считалось до сих пор. И это означает, что молекула успевает за время своей жизни образовать сульфаты и нитраты, которые затем собираются в аэрозоли, а те, в свою очередь, могут формировать облака, отражающие солнечный свет и тем самым замедляющие глобальное потепление. Однако интермедиат Криге оказался таким активным, что, как считают ученые, он может не только замедлить потепление, но и вызвать в будущем глобальное похолодание. Так это или не так, покажут дальнейшие исследования интермедиатов Криге.
Под светодиодным освещением мясо дольше сохраняет свой натуральный цвет
Согласно исследованию ученых из Университета Канзаса, замена ламп дневного света на светодиоды позволит мясной промышленности экономить миллионы долларов каждый год.
Как оказалось, светодиоды экономят деньги не только благодаря меньшему энергопотреблению, но и делают мясо на витрине привлекательнее, а главное – продлевают срок хранения некоторых продуктов из говядины. С помощью светодиодного освещения на витринах, продавцы могут сэкономить большие деньги за счет снижения эксплуатационных расходов и продления сроков хранения свежих мясных продуктов.
Ученые сравнили светодиодные источники света с современными флуоресцентными лампами, которые широко используются для освещения витрин. Известно, что в холодильнике цвет свежего мяса меняется из-за своей природной химии и воздействия кислорода. Поскольку цвет мяса является важнейшим фактором, влияющим на выбор покупателей, продавцам приходится снижать цену или даже выбрасывать хороший, но «выцветший» продукт. По оценкам ученых, из-за этого американская мясная промышленность теряет до миллиарда долларов в год.
В ходе исследования изучались различные мясные продукты: котлеты из свиного фарша, стейки из говядины, говяжий фарш и т.д. Специалисты оценили основные качества этих охлажденных продуктов и параметры работы витрины: изменение цвета мяса, его прогорклость; эффективность освещения и энергопотребление витрины.
Ученые обнаружили, что светодиод работает лучше по всем показателям, включая снижение прогорклости, на которую влияет свет, стимулирующий окисление жира в мясе и вызывающий привкус горечи и другие негативные изменения вкуса. Кроме того, не излучающие тепло светодиоды не приводили к повышению температуры мяса и, соответственно, продлили срок хранения продуктов. Не исключено, что в ближайшем будущем лампы дневного света перестанут устанавливать на новые магазинные витрины, что выгодно скажется на экономии энергии и денег в торговле.
Магнитное мыло обещает революцию в индустрии чистящих средств
Как сообщает журнал Angewandte Chemie, британские исследователи из Университета Бристоля изготовили магнитное мыло, что, по утверждению экспертов, обещает произвести революцию в индустрии чистящих жидкостей.
Ученые давно пытались создать сурфактанты (техническое название мыльных веществ), которые можно контролировать на расстоянии, увеличивая их способность растворять масла, находящиеся в воде, а после этого убирая их из системы. Мыло, реагирующее на магнитное поле, было одним из очевидных решений. Предполагалось, что мыльный раствор, которым потенциально можно было бы управлять на расстоянии, должен представлять собой сурфактантный водный раствор с добавление комплексов из переходных металлов, скорее всего, железа, связанных опять же атомами брома или хлора, однако на практике такое решение реализовать не удавалось – металлические центры оказывались слишком изолированы в растворе, чтобы взаимодействовать между собой и придавать сурфактанту магнитную активность.
Команда из Бристольского университета, которая до того момента активно занималась созданием сурфактантов, чувствительных к свету, двуокиси углерода, изменению pH, температуры или давления, занявшись магнитным мылом, подошла к вопросу творчески и отказалась от идеи добавления железных комплексов. Вместо этого ученые растворили железо в сложном составе инертных сурфактантных материалов, содержащих ионы брома и хлора, очень похожем на жидкость для полоскания рта или кондиционер (смягчитель) для ткани. Добавление железа создавало металлические центры уже внутри самих мыльных частиц, и проблема изолированности была, таким образом, решена. При воздействии магнитного поля такой мыльный раствор, помещенный под жидкость с меньшей плотностью, поднимался наверх, преодолевая силы тяжести и поверхностного натяжения.
Все прежние способы управления свойствами сурфактантов – воздействие электрическим током, изменение pH и пр. – необратимо меняют состав сурфактанта и при этом очень дорого стоят. В потенциале с помощью магнитного поля можно изменять эффективность магнитного мыла, его точку плавления, электропроводность и пр. Вдобавок, после использования магнитное мыло можно удалять из системы с тем, чтобы использовать его повторно в другом месте.
Помимо всего прочего, у магнитного мыла есть еще один приятный бонус – его можно прикрепить к магнитной мыльнице просто так, без всяких железных вставок.
опубликовано 25 янв ‘12 18:31 текст: Георгий Орлов /Infox.ru
Ученые Института фотонных сетевых исследований при Национальном институте информационных и коммуникационных технологий NICT (Япония) разработали решение, которое в перспективе позволит «расширить» каналы оптической связи примерно в 7-10 раз. Это позволит строить гибкие коммуникационные системы большой емкости, использующие широкий оптический частотный диапазон. Новая технология использует комбинацию источника света и волокна на фотонном кристалле.
В основу разработки легла технология квантовых точек — частиц полупроводниковых кристаллов, изготовленных по нестандартной технологии NICT. В данном варианте они показывают стабильное поведение, работая на высокой оптической частоте. Ученые предлагают использовать квантовые точки в качестве источника света или усилителя сигнала. А высокая частота в диапазоне 70 ТГц примерно в семь раз превосходит современный стандарт в 10 ТГц.
Ключевым инновационным моментом в проекте является так называемая «слоистая субнаносепараторная структура». В традиционном варианте при производстве квантовых точек частицы создаются на поверхности полупроводника и имеют размеры нанометрового порядка. Однако в своей разработке ученые использовали ультратонкий сепараторный слой, толщина которого составляет менее одного нанометра, и расположили его между поверхностью материала и квантовыми точками. В результате ученые получили высококачественные частицы без гранулированной структуры, а значит, они формируются в высокой плотности.
Помимо использования в коммуникационных оптических системах, данная технология может найти применение и в других областях. В частности, волны в таких диапазонах эффективно проходят сквозь человеческую кожу, поэтому подобные системы можно будет использовать для создания сканеров безопасности и медицинских систем построения изображения в высоком разрешении — вплоть до клеточного уровня. В настоящий момент разработчики сотрудничают с производителями высокотехнологичного оборудования на предмет коммерциализации нового решения.
Компания Snecma разработала мощный плазменный двигатель, который может заменить химические ракетные двигатели спутников и аппаратов для исследования глубокого космоса.
Специалисты Snecma и французского национального научно-исследовательского агентства CNRS успешно протестировали новый европейский 20-кВт электроплазменный двигатель для космических аппаратов.
Новый двигатель в 13 раз мощнее 1,5-кВт двигателя PPS 1350 Snecma, который уже поставляется для установки на американские и российские космические аппараты. PPS 1350 не мощнее пламени спички, однако он открывает путь для замены тяжелых химических ракетных двигателей, которые не очень подходят для долговременных космических миссий.
Новый 20-кВт двигатель позволяет вывести геостационарные спутники на их конечную орбиту, при условии, что спутниковые платформы обеспечат достаточное количество электроэнергии.
На данный момент маломощные двигатели PPS 1350 используются в основном для небольшой ежедневной корректировки орбиты, которая позволяет продлить сроки эксплуатации спутников до 15 лет. Небольшой двигатель работает 1-2 часа в день и использует около 10% электрической мощности спутника. Эффектной демонстрацией потенциала этой технологии стала работа PPS 1350 по перемещению зонда Европейского космического агентства Smart-1 с орбиты Земли до орбиты Луны. Маломощной силовой установке на это потребовалось два года: с 2005 по 2007 год.
Сочетание большей выработки электроэнергии на космических аппаратах и более мощных электроплазменных двигателей позволит полностью заменить традиционные химические двигатели. По расчетам специалистов Snecma, их новый двигатель позволит существенно сэкономить вес: около 2000 кг на стандартном спутнике весом 5500 кг.
Электроплазменные двигатели используют в качестве топлива газ ксенон и электроэнергию от солнечных панелей. Подобные силовые установки имеют очень высокую эффективность, в частности, PPS 1350 в одинаковой миссии потребляет в 5-6 раз меньше топлива, чем химические подруливающие двигатели. Кроме того, электроплазменный двигатель имеет КПД на уровне 60 % в широком диапазоне тяги при мощности от 5 до 22 кВт.
Новый тип приливного генератора предлагает эффективный и надежный способ выработки электричества.
Генератор под названием Searaser очень прост и по принципу действия похож на велосипедный насос.
В отличие от других приливных энергетических установок, самые хрупкие части Searaser находятся не во враждебной к технике окружающей среде океана, а на берегу. Таким образом решается главная проблема приливной энергетики: сложность обслуживания, быстрый износ, коррозия и практически гарантированная поломка техники во время шторма.
Приливная энергетика имеет большие перспективы, так как морские волны поставляют электричество непрерывно, круглые сутки и в любой сезон, в отличие от ветряков или солнечных панелей. Однако защита глубинных приливных электрогенераторов (в особенности, их электросистем) от непогоды и коррозионно-активной морской воды - до сих пор очень сложная техническая задача. Поэтому такие установки очень дороги в производстве и обслуживании.
Система Searaser компании Ecotricity использует подъем и падение уровня воды, т.е. попросту говоря волны. Основная часть конструкции – это вертикальный поршень, расположенный между двумя буями. Один буй-поплавок плавает на поверхности воды и соединен с поршнем. Поршень движется в цилиндре, а цилиндр прочно крепится к закрепленному на морском дне второму бую. Волны поднимают и опускают буй-поплавок, он в свою очередь приводит в действие поршень, подавая воду на лопасти береговых генераторов.
Прототип Searaser уже успешно испытан. Ожидается, что серийное производство системы начнется в 2014 году. Разработчики заявляют, что 200 устройств Searaser, установленных на глубине от 18 до 30 метров, смогут бесперебойно снабжать энергией 236 тыс. домов.
Дом CHIP House не требует внешних источников энергии
CHIP House, источник: Reuters
опубликовано 30 янв ‘12 12:43 текст: Георгий Орлов /Infox.ru
Усилиями нескольких калифорнийских студентов был построен концептуальный дом будущего под названием CHIP House. Проект отличается отсутствием необходимости подключения к городской электрической сети и рядом других уникальных решений и идей.
Прототип CHIP House в натуральную величину строился в течение двух лет. Над ним работало около 100 студентов Калифорнийского технологического института. Сам проект обошелся в $1 млн, но, как утверждают его создатели, возведение второго такого же дома потребует инвестиций в размере $300 тысяч. CHIP House не нуждается в подпитке от централизованной электросети благодаря наличию солнечных панелей, генерирующих энергию из солнечного света. При этом, как пишет портал Gizmag, этой энергии создается в три раза больше, чем того требует вся присутствующая в доме техника.
В прототипе дома будущего разработчики предусмотрели целый ряд мер по снижению влияния людей, проживающих в нем, на окружающую природу. Так, они разработали систему кондиционирования, радиаторы которой, рассеивая тепло, обеспечивают подачу горячей воды. В холодное время года этой же системы хватит на поддержание комфортной температуры внутри помещения, а изоляция, которой обиты стены CHIP House, удержит тепло в доме.
Проект предусматривает и ряд функций, присутствующих в так называемых «умных домах». В CHIP House реализована система контроля за текущим местоположением пользователя, которая включает освещение и приборы в нужных комнатах при появлении в них жильцов. Эта система управляется игровым контроллером Kinect, который выпускается компанией Microsoft для приставки Xbox 360. Kinect обеспечивает работу еще ряда функций, значительно облегчающих жизнь и экономящих время. Если, допустим, жильцы включили домашний кинотеатр для просмотра фильма, то CHIP House автоматически закроет жалюзи на окнах, чтобы свет не проникал в комнату и не мешал наслаждаться зрелищем.
Материалы, из которых построен CHIP House, являются экологически чистыми и тоже не наносят вред окружающей среде. Посетить этот дом можно будет вплоть до 31 мая этого года. CHIP House является чем-то вроде выставочного экспоната и находится на территории Калифорнийского Научного Центра.
