Марсоход Curiosity готовится взять первые образцы жидкой воды на поверхности Красной Планеты


За годы своего пребывания на Марсе марсоход Curiosity обнаружил многочисленные доказательства существования на планете воды, как в жидком виде, так и в виде залежей льда, скрывающихся под поверхностью планеты. Кроме этого, аппарат нашем массу признаков того, что Марс в прошлом был достаточно влажной планетой, на его поверхности существовали моря, озера и достаточно большие реки. А в ближайшем будущем специалисты НАСА планируют использовать марсоход Curiosity для того, чтобы получить и провести анализ первых образцов жидкой воды. Для этого марсоходу, который находится в районе горы Шарп, находящейся в центре кратера Гейла, переместиться и исследовать два оврага, имеющие весьма крутые склоны.

Специалисты НАСА будут использовать марсоход для изучения явления под названием recurring slope lineae (RSL). Это явление заключается в возникновении темных вертикальных линий и потеков, которые появляются в течение определенного сезона. В это время температура на поверхности поднимается настолько, что вода, заключенная под слоем почвы, начинает таять и течь, смачивая песок и заставляя его перемещаться характерным образом.


Согласно информации, полученной путем спутниковой съемки, два выбранных оврага являются местом, где явление таяния воды проявляется с максимальной степенью. Марсоходу предстоит занять такую позицию, с которой склоны оврагов будут очень хорошо просматриваться, а по сделанным снимкам ученые постараются выяснить, что наблюдаемые на склонах процессы являются или не являются последствием таяния подповерхностной воды.

Если ученые придут к выводу, что наблюдаемые процессы так или иначе связаны с водой, марсоходу Curiosity предстоит переместиться в позицию, где он своим "ковшиком" сможет зачерпнуть образцы мокрого песка, которые будут проанализированы при помощи бортовой аналитической лаборатории.

Все эти действия имеют важное значение не только с точки зрения очередного подтверждения существования на Марсе воды в жидком виде. Руководство НАСА полагает, что результаты любых исследований, связанных с водой на Марсе, так или иначе могут быть использованы для планирования первых пилотируемых миссий на Красную Планету.

Источник

Ученые выяснили, что углеродные нанотрубки слишком "слабы" для того, чтобы стать материалом для строительства космического лифта


Углеродные нанотрубки (Carbon nanotubes, CNT) являются достаточно удивительным материалом, обладающим целом рядом уникальных характеристик, что позволит в недалеком будущем использовать их для изготовления сверхлегких и сверхпрочных конструкций, новых типов компьютерных чипов и т.п. Одним из перспективных направлений использования нанотрубок считалось до последнего времени сооружение космического лифта. Однако, результаты исследований, проведенных недавно учеными из Гонконга, указывают на то, что распространенный дефект, связанный с отсутствием одного атома в структуре нанотрубок, сделает невозможным их использование в космическом лифте, которому так и суждено пока оставаться лишь уделом произведений из разряда научной фантастики.

Прочность углеродных нанотрубок является следствием их строения на атомарном уровне, они состоят из атомов углерода, соединенных в структуру типа трубы, стенка которой имеет одноатомную толщину. Теоретический предел прочности идеальной нанотрубки составляет 100 гигапаскаль (ГПа) на разрыв, однако, прочность реального волокна, сплетенного из большого количества длинных нанотрубок, не превышает значения в 1 ГПа.

Причину этого попытался выяснить Фенг Динг (Feng Ding) и его коллеги из гонконгского Политехнического университета (Hong Kong Polytechnic University). Ученые составили математическую модель углеродной нанотрубки с дефектом в виде одного отсутствующего атома. Структура такой нанотрубки превратилась из шестиугольной упорядоченной в структуру из чередующихся пятиугольников и семиугольников. Наличия только одного дефекта стало достаточно для того, чтобы прочность нанотрубки снизилась до уровня 40 ГПа, а увеличение количества дефектов привело к еще большему уменьшению прочности.


Семиугольная петля представляет собой самое слабое место в структуре нанотрубки. И под воздействием прикладываемого усилия нанотрубка начинает "рваться по шву" именно с места наличия семиугольной петли, разрывая дальше и связи между атомами в нормальных шестиугольных ячейках. В случае волокна, сплетенного из множества нанторубок, разрыв одной ведет к началу процесса лавинообразного разрыва и соседних нанотрубок, поскольку прикладываемое усилие перераспределяется на все нанотрубки.

И, результаты исследований показали, что наличие одного единственного лишнего атома или отсутствие атома в структуре нанотрубки является причиной снижения прочности всего волокна. А все нынешние процессы изготовления углеродных нанотрубок очень и очень далеки от совершенства и не могут обеспечить получения на выходе нанотрубок без единого дефекта.

Это является плохой новостью для людей, которые уже планируют строительство космического лифта, основу которого должен составлять очень прочный кабель, связывающий поверхность Земли и орбитальным спутником. Согласно предварительным оценкам прочность такого кабеля должна составлять не менее 50 ГПа, углеродные нанотрубки были самым многообещающим видом материала для этого кабеля. Но исследования Фенга Динга указывают на то, что пока люди не научатся производить идеальные нанотрубки большой длины и в больших количествах, о строительстве космического лифта можно всерьез и не задумываться.

Источник

Компания BAE Systems разрабатывает технологию "выращивания" беспилотников в химических ваннах


На разработку современных военных самолетов, таких как F-35 Lightning II или Typhoon последнего поколения, требуется порядка двадцати лет, за которые эти самолеты преодолевают путь от чертежной доски до начала серийного производства. При этом, процесс разработки требует феноменальных затрат труда, материальных ресурсов и финансовых средств. Известная оборонная компания BAE Systems уже сейчас ведет разработки летательных аппаратов следующего поколения, которые могут увидеть свет где-то в 2040-х годах, параллельно с этим, вместе с исследователями из университета Глазго, специалисты компании работают над способом быстрого производства беспилотных летательных аппаратов. При этом, беспилотники будут производиться не традиционным путем, их большая часть, основа всей конструкции, будет выращиваться в специализированных химических ваннах, а процесс изготовления одного беспилотника будет занимать не больше недели.

Свое видение будущего конструирования и изготовления малых летательных аппаратов компания BAE Systems представит в общих чертах на Международном авиасалоне во Фарнборо (Farnborough International Airshow), который будет проходить с 11 по 17 июля. Целью данного мероприятия является не только сокращение производственных расходов и сокращение длительности цикла от разработки до реализации. Подобные технологии могут коренным образом изменить роль малых летательных аппаратов в современной войне, ведь их можно будет "клепать" как на конвейере, делая каждый раз аппараты, ориентированные для выполнения каких-либо конкретных миссий.

Основой будущей технологии станет нечто, под названием "Chemputer", комбинация компьютерной системы и универсального оборудования химического производства. Такая система уже была разработана в свое время группой профессора Ли Кронина (Lee Cronin) из университета Глазго, она представляет собой систему трехмерной печати, работающую на молекулярном уровне. Но для использования данной технологии в военной области технология должна быть максимально упрощена и иметь возможности использования самых доступных в любом месте материалов и соединений. Предусматривается, что вместе с изготовлением фюзеляжа и других элементов конструкции беспилотника, в химической ванне будут выращиваться некоторые элементы его электрической системы.

По мнению руководства компании BAE Systems вышеописанный подход должен максимально упростить и ускорить дело разработки и производства малых беспилотников. Ответственному лицу будет требоваться только выбрать конструкцию корпуса и внутренне наполнение из списка имеющихся вариантов, а все остальное доделает система Chemputer, которая сама объединит все необходимые технологии и вырастит летательный аппарат.

"Это весьма неожиданный и захватывающий поворот в деле практического применения современных химических технологий" рассказывает профессор Кронин, - "Мы уже разработали ряд технологий "оцифровки" процессов синтетической химии и процессов изготовления различных материалов. Теперь мы двигаемся еще дальше, практически убирая человеческий фактор из всей цепочки действий. Я уверен, что все преимущества цифрового программирования синтеза сложных химических веществ и материалов могут быть раскрыты с максимальной эффективностью в деле производства малых летательных аппаратов".


Источник

Ученые Microsoft установили новый рекорд по объему данных, записанных в ДНК - 200 мегабайт


Группа ученых компании Microsoft, при содействии их Вашингтонского университета, установили новый абсолютный мировой рекорд по количеству цифровых данных, закодированных в виде последовательности цепочки синтетической ДНК. При этом, весь генетический материал, являющийся носителем информации, умещался в крошечном объеме, сопоставимом, по словам представителей Microsoft, "с объемом кончика грифеля карандаша". Следует напомнить нашим читателям, что предыдущем рекордом был объем данных всего в 5.3 мегабайта, и этот рекорд был установлен в 2012 году учеными из Гарвардского университета.

В длинных "нитях" синтетической ДНК была закодирована самая разнообразная информация, суммарным объемом в 200 мегабайт. Высококачественная версия популярного видео Rube Goldberg Machine группы OK Go!, некоторые оцифрованные произведения искусства, Универсальная декларация Прав Человека на ста языках, первые лучшие сто книг из собрания Project Gutenberg и научные данные проекта Crop Trust.

Если основанные на ДНК технологии хранения информации когда-нибудь будут доведены до уровня практического применения, они позволят сохранить всю информацию в современном Интернете в объеме, сопоставимом с объемом обувной коробки. А данные, хранящиеся на серверах одного большого датацентра, уместятся в объеме нескольких кубиков сахара. Помимо высокой плотности хранения данных, у ДНК-технологий имеется еще целый ряд преимуществ. В частности, молекулы ДНК, как носители данных, способны оставаться в сохранности весьма длительное время, гораздо дольше, чем любые другие современные устройства хранения информации.

"Пока на нашей планете существует жизнь, основанная на ДНК, мы всегда будем интересоваться этим вопросом, разрабатывая новые технологии записи, чтения и расшифровки генетической информации" - рассказывает Кэрин Штраус (Karin Strauss), ведущий специалист проекта компании Microsoft, - "Таким образом, генетические технологии будут всегда актуальны и востребованы".

Однако, ученым еще предстоит пройти длинный путь, прежде чем синтетическая ДНК превратится в жизнеспособную технологию хранения больших объемов информации. Для этого потребуется, как минимум, добиться увеличения скорости записи и чтения, разработать подходящие технологии обнаружения и коррекции ошибок, и многое, многое другое.


Источник