Астрономы выяснили причины отсутствия "фейерверка" в центре нашей галактики


Центр нашей галактики, галактики Млечного Пути, находится на удалении 25 тысяч световых лет от Земли. Но, несмотря на столь небольшое по космическим меркам расстояние, мы не можем увидеть происходящих там событий методом прямых наблюдений, наблюдений в диапазоне видимого света. Причиной этому являются достаточно плотные облака пыли и газа, которые блокируют свет, однако излучение других диапазонов электромагнитного спектра, включая инфракрасный свет, радио- и рентгеновское излучение, все же проходит сквозь газопылевой заслон, неся нам информацию о происходящих в центре нашей галактики событиях.

Известно, что в центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра Стрелец A* (Sagittarius A* или Sgr A*), масса которой превышает массу Солнца в четыре миллиона раз. Этот объект является достаточно тусклым космическим объектом, он периодически "мерцает", что служит демонстрацией неравномерного потребления материи из окружающего пространства. Такая пассивность отличает Sgr A* от сверхмассивных черных дыр в центрах других галактик, которые активно поглощают большое количество материи, ярко светятся и извергают в пространство мощные потоки заряженных частиц, джеты.

Несколько лет назад астрономы обнаружили большое движущееся облако газа, масса материи в котором в три раза превышает массу Земли, которое должно было пройти в непосредственной близости от черной дыры Sgr A* и "скормить" ей большую часть материи, что привело бы к возникновению "фейерверка" в центре нашей галактики. Отголоски столкновения облака G2 с черной дырой должны были достигнуть Земли в течение 2015 года в виде всплесков различного вида излучений, в которых заключена информация о тонкостях процессов "питания" черных дыр. Однако это событие, с нетерпением ожидаемое астрономами, так и не случилось, а вероятной причиной ученые считают большую плотность облака G2, которое не "развалилось" под влиянием гравитации черной дыры.

Тем не менее, отсутствие "ярких" событий в центре галактики так же заключает в себе массу полезной научной информации, которую собрали и проанализировали астрономы из Центра астрофизики Гарварда-Смитсона (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), возглавляемые Майклом МакКуртом (Michael McCourt). Они высчитали, что уровень свечения черной дыры Sgr A* соответствует потреблению ею материи в количестве нескольких масс Земли ежегодно. И в течении 2015 года черная дыра изменяла свою яркость незначительно, что соответствует неравномерности распределения материи в окружающем ее пространстве.

Кроме этих исследований, ученые из CfA произвели анализ изменения траектории движения облака G2 и меньшего облака G1, которые произошли под влиянием гравитации черной дыры и нескольких других факторов. Расчеты математических моделей показали, что причиной, не позволившей облакам G2 и G1 попасть в ловушку черной дыры, стали столкновения этих облаков с огромным, но более разреженным облаком газа, окружающим черную дыру. Этот огромный "тор" из молекулярного газа находится на удалении 4 световых лет от черной дыры Sgr A* и именно он является основным источником ее "продуктов питания", а не газ, приносимый в эту область космоса ветром от находящихся неподалеку звезд.

Наличие облака молекулярного газа, сыгравшего роль "подушки безопасности" для облаков G2 и G1, является ключевым моментом для понимания учеными процессов, происходящих в непосредственной близости от черной дыры. А соответствующие этим процессам математические модели будут проверены в течение следующего десятилетия по будущим изменениям траектории движения облаков G2, G1, и по распределению яркости свечения квазара, ореола из кипящей материи, находящейся рядом с границами черной дыры.

Источник

Ehang 184 - прототип летающего одноместного такси будущего


На выставке CES 2016 демонстрируется множество различных беспилотных летательных аппаратов и почти все они не предназначены для перевозки людей. Мы сказали "почти все", поскольку имеется одно исключение, летательный аппарат Ehang 184 AAV (Autonomous Aerial Vehicle), способный перевозить одного пассажира, перемещаясь в полностью автоматическом режиме из одного места в другое. Хуэжи Ху (Huazhi Hu), нынешний президент компании Ehang, начал заниматься проектированием одноместного электрического летательного аппарата несколько лет назад, а толчком к этому стала гибель его двух друзей в авиакатастрофе. Он решил, что люди нуждаются в своего рода личном воздушном транспорте, способном совершать перелеты на короткие и средние расстояния. При этом, владельцу такого транспорта не должна требоваться пилотская лицензия, а процесс полетов на таком аппарате должен быть максимально безопасным за счет использования возможностей высокоинтеллектуальных систем автоматического управления.

Идея, заложенная в конструкцию летательного аппарата Ehang 184 весьма проста, человек, которому требуется совершить перелет, просто садится на сиденье, пристегивает ремни и указывает точку, куда ему надо переместиться. Все действия выполняются при помощи одного 12-дюймового сенсорного экрана, а завершающим действием является нажатие на большую красную кнопку "Старт". Эта кнопка запускает работу автоматических систем, которые связываются с авиадиспетчерской службой, с другими подобными летательными аппаратами, вычисляют самый быстрый и безопасный маршрут полета. В случае возникновения каких-либо непредвиденных обстоятельств в ход полета вмешиваются соответствующие предохранительные системы, плюс к этому пассажир сам может заставить летательный аппарат остановиться и зависнуть на одном месте, если в этом возникает необходимость.


Корпус летательного аппарата Ehang 184 изготовлен из эпоксидного пластика, армированного легким и прочным углеродистым волокном. Некоторые элементы конструкции изготовлены из легковесных алюминиевых сплавов. У аппарата имеется восемь электрических двигателей, суммарной мощностью 106 кВт (142 лошадиных силы), которые приводят в действие восемь пропеллеров. Пропеллеры сгруппированы попарно и размещены вместе с их двигателями на конце специальных опор, подобно как у традиционных квадрокоптеров. После посадки эти опоры могут складываться, позволяя аппарату Ehang 184 занимать меньшее место на посадочной площадке.

Процесс полной зарядки аккумуляторной батареи, емкостью 14.4 кВт*ч, занимает четыре часа в нормальном режиме или два часа в форсированном режиме. Количества энергии аккумуляторной батареи достаточно для полета с одним пассажиром в течение 23 минут. Сам аппарат Ehang 184 весит около 200 килограмм и он способен поднимать в воздух груз, весом в 120 килограмм, перемещаясь со скоростью 100 километров в час на максимальной высоте в 3500 метров.


У аппарата Ehang 184 есть не очень большой багажный отсек, куда можно поместить пару сумок или рюкзак. У аппарата имеются системы полного внутреннего и внешнего освещения, система кондиционирования и 4G подключение к Интернету.

Согласно информации, предоставленной компанией Ehang, опытный образец летательного аппарата Ehang 184 полностью функционален и в скором времени ему предстоит совершить ряд демонстрационно-испытательных полетов. И, согласно планам, коммерческий вариант летательного аппарата будет доступен к концу этого года, а его стоимость будет составлять от 200 до 300 тысяч американских долларов.


Источник

Астрономы нашли новый способ измерения сил гравитации на поверхности далеких звезд


Группа ученых-астрономов, возглавляемая профессором Томасом Каллингером (Thomas Kallinger) из Венского университета, в состав которой входили ученые из США, Германии, Франции и Австралии, нашли новый метод дистанционного измерения сил гравитации на поверхности далеких звезд. Такая информация, в случае звездных систем с несколькими планетами является ключевой информацией для определения того, пригодна ли какая-нибудь из планет системы для существования на ней жизни.

Зная значение силы гравитации можно вычислить, сколько бы Вы весили, стоя на поверхности звезды, будь она твердой как поверхность Земли. К примеру, на поверхности Солнца ваш вес превысил бы ваш нормальный вес на Земле в 20 раз. На поверхности красного гиганта, в который превратится Солнце в конце его жизненного цикла, вы бы весили в 50 раз меньше, чем на Земле.

Новый метод, изобретенный учеными, позволяет измерять силу тяжести у поверхности звезд с точностью около четырех процентов. И при его помощи можно производить измерения сил гравитации столь удаленных звезд, что к ним невозможно применить ни один из других существующих методов, некоторые из которых дают более высокую точность. Знание сил гравитации звезды позволяет с более высокой точностью рассчитать ее массу, массу и размеры планет, входящие в состав звездной системы.

"Если вы ничего не знаете о звезде системы, то вы ничего не сможете узнать о ее планетах" - рассказывает профессор Джейми Мэтьюс (Jaymie Matthews), - "Размеры экзопланет вычисляются относительно размера центральной звезды. К примеру, если вы считаете, что исследуемая звезда имеет размеры, сопоставимые с размерами Солнца, а на самом деле она является гигантом, то вы ошибетесь и в определении размеров планет. Наша технология измерений позволит узнать насколько велика и ярка звезда, и если вокруг этой звезды вращаются планеты, то мы можем узнать их размеры и температуру на их поверхности".

Новая технология называется автокорелляцией по шкале времени (autocorrelation function timescale) и математический аппарат этого метода настолько сложен, что его невозможно описать коротко и простыми словами. Следует лишь отметить, что новая технология весьма подобна технологии, при помощи которой производились измерения яркости звезд, обнаруживаемых космическими телескопами Kepler и MOST. Более того, эту технологию измерений можно использовать на уже имеющихся наборах данных, которые были собраны в ходе многочисленных наблюдений.

Ученые надеются, что новый метод позволит найти множество планет, находящихся в так называемой "зоне Златовласки" их систем. Температура на поверхности таких планет будет не слишком холодна и не слишком горяча, что позволит существовать на поверхности этих планет океанам жидкой воды, которые, как известно, являются колыбелью жизни. Кроме этого, новый метод измерений позволит ученым более глубоко изучить природу подобных Солнцу и звезд других типов.

Источник


Новосибирские ученые создали кристаллы для фотонного компьютера

Модифицированные алмазы, которые могут стать основой для фотонного компьютера, научились выращивать в Институте геологии и минералогии (ИГМ, Новосибирск), сообщил во вторник журналистам директор института Николай Похиленко.

"Это материал для компьютеров нового поколения, фотонных. Это дает совсем другие мощности, процессор будет там работать примерно в 10 млн раз быстрее, чем обычный", - сказал он.

По его словам, часть атомов углерода кристаллической решетки алмаза заменяется атомами германия, что и позволяет производить вычисления с помощью квантов света, фотонов, а не электронов, как в обычной электронике, основанной на полупроводниках.

"Если сравнивать скорости улитки и ракеты - это примерно то же, что сравнивать возможности обычного устройства с тем, которое будет создано на базе этого материала", - сказал Похиленко.

Дальнейшей разработкой перспективного устройства на базе модифицированного алмаза занимаются специалисты Института физики полупроводников и Институт автоматики и электрометрии в новосибирском Академгородке.

"Как сложна у них будет эта работа и сколько потребуется времени - 5 или 10 лет - я не знаю", - отметил он. Источник


На 3D принтере распечатали первый в мире объект из металла внеземного происхождения

Компания Planetary Resources одна из первых, кто стал всерьез рассматривать вопрос добычи полезных ископаемых вне Земли. Речь идет об астероидах и других объектах в космосе, где можно найти полезные для землян ресурсы. Астероидов не просто много, а очень много, и если научиться добывать полезные ископаемые из таких объектов за вменяемую цену, то вопрос обеспечения Земли нужными для нашей цивилизации компонентами можно было бы считать закрытым.

Для того, чтобы обратить на себя внимание, компания идет на различные шаги. На этот раз Planetary Resources выступила на CES, представив распечатанный на 3D принтере металлический объект. Металл при этом имеет внеземное происхождение — его взяли из метеорита, упавшего в Аргентине в доисторические времена. Напечатали деталь разрабатываемого сейчас космического аппарата Arkyd на новом 3D Systems ProX DMP 320 принтере прямой печати металлом.


По мнению СЕО компании Planetary Recources Криса Левицки, прежде, чем отправиться в космос за полезными ископаемыми, нужно определиться с тем, как строить или производить что-то в открытом космосе. В качестве одного из инструментов строительства он видит как раз 3D принтер.


Левицки предлагает применять довольно интересный процесс добычи металлов из астероидов. Именно этот процесс был использован в данном случае. Использовалась плазма, которая превратила метеорит в «облако», из которого «выпали металлические осадки», то есть металлический порошок, извлеченный вакуумной системой. Если металл магнитный, то его можно извлекать и при помощи магнитов. Разработанный вместе с 3D Systems принтер можно, после ряда доработок, использовать и в космическом пространстве.


Все это выглядит довольно впечатляюще, но нужно проделать еще огромное количество работы для того, чтобы добыча полезных ископаемых в космосе стала реальностью. Причем такая добыча должна быть еще и рентабельной. Левицки считает, что добыча ископаемых в космосе гораздо ближе к нам по времени, чем принято считать.


Сам принтер немаленький

Кстати, еще летом компания запустила научно-исследовательский спутник, и в этом году планирует запустить еще два аппарата. Аппарат изготовлен по стандарту 6U CubeSat, и оснащен модулями для изучения космоса. По словам разработчиков, спутник может изучать как околоземное пространство, так и глубокий космос — у него есть все необходимое для проведения такой работы. Источник


Сибирский изобретатель сконструировал ховерборд и назвал его «Анютой»

Многие пытались сконструировать летающее устройство, похожее на знаменитый ховерборд из фильмов «Назад в будущее», но до сих пор этого никому не удавалось, пишет BuzzFeed.

Между тем изобретатель из Красноярска сумел собрать в отцовском гараже подобный агрегат, который он окрестил СВП «Анюта». После презентации россиянин надеется доработать свой ховерборд, научив его двигаться назад и тормозить реверсом.

С тех пор как мир впервые увидел ховерборды* в трилогии Роберта Земекиса «Назад в будущее», многие пытались создать нечто подобное, но пока безуспешно, пишет BuzzFeed. Между тем изобретатель Антон Фокин из Красноярска решил сконструировать отечественный ховерборд.

Называться этот летающий агрегат будет СВП «Анюта», что означает «судно на воздушной подушке», сообщает издание. Будущий ховерборд Фокина будет внушительных размеров, и, чтобы закончить сборку первой модели, изобретатель перебрался в отцовский гараж.

Основная часть «Анюты» будет изготовлена из дерева, а ее корпус — из стеклоткани, говорится в статье. По словам Фокина, его творение действительно сможет парить над землей, причем над любым типом поверхности, в чем можно будет убедиться на презентации, которая состоится уже скоро. Все остальные попытки собрать ховерборд, как фильме, он назвал «хламом».


Как рассказал российский изобретатель, первая модель «Анюты» сможет двигаться только вперед, а все последующие, доработанные модели «будут творить чудеса, [двигаться] и назад, и вперед, и реверсом тормозить».

*Ховерборд — вымышленное устройство, напоминающее скейтборд, способное парить над землей. Источник

Новые наночастицы из биметаллического сплава - ключ к производству недорогой и надежной печатной электроники


Технологии печатной электроники позволят в будущем производить недорогие электронные устройства на гибких основаниях или на поверхностях любой сложной формы, что существенно расширит круг их областей применения. Вероятно, что в будущем при помощи специальных трехмерных принтеров можно будет изготавливать даже такие сложные самодельные изделия, как смартфоны и умные часы. Однако, дальнейшее развитие печатной электроники в настоящее время ограничивается высокой стоимостью, низкой надежностью и малой долговечностью электронных цепей, напечатанных при помощи чернил, основу которых составляют, в большинстве случаев, серебряные наночастицы. А недавно исследователи из Технологического университета Тойохаси совместно с исследователями из университета Дюка разработали новый метод производства наночастиц из недорогого биметаллического медного сплава, которые обладают высокой стойкостью к окислению и идеально подходят для их использования в печатной электронике.

Наночастицы производятся путем технологии "взрыва нанопроводников", который происходит при резком нагреве тонкого провода под воздействием электрического тока. Естественно, эти нанопроводники изготавливаются из соответствующего сплава, а управление формой и другими параметрами импульсов электрического тока позволяет получить наночастицы различных размеров и с различной внутренней структурой. Взрыв проводников производится в воде с некоторым количеством растворенного в ней восстановительного вещества, а сам процесс производства не наносит никакого вреда окружающей среде.

"Мы достаточно долго работали над разработкой "взрывного" метода производства наночастиц. И в результате нам удалось подобрать необходимые технологические параметры таким образом, что полученные наночастицы имеют высокую стойкость по отношению к окислению их поверхности и низкое электрическое сопротивление" - рассказывает Го Кавамура (Go Kawamura), - "Конечный продукт, наночастицы, которые можно использовать в токопроводящих чернилах, весьма недорог из-за простоты процесса их производства и отсутствия необходимости использования дополнительных мер по охране окружающей среды".

Новые наночастицы, состоящие из сплава на основе меди с добавками олова, серебра и никеля имеют электрическую проводимость, сопоставимую с проводимостью чистой меди. Но в отличие от чистой меди, поверхность наночастиц полностью сохранила свои электропроводящие качества после пребывания в течение 24 часов при температуре 85 градусов Цельсия в условиях 85-процентной влажности.

В ближайшем времени исследователи планируют испытать новые сплавы для производства наночастиц, которые обретут еще большую электропроводность и устойчивость к окислению. А параллельная модернизация процесса их "взрывного" производства позволит реализовать массовое производство таких наночастиц, которые станут основой высококачественных токопроводящих чернил для печати электронных устройств.

Источник

Разработан процесс трехмерной печати керамикой, способной выдерживать температуру до 1700 градусов


Керамические материалы обладают целым рядом полезных свойств. Они имеют высокую прочность и способность выдерживать высокие температуры, не подвергаясь, при этом, коррозии. Однако, такому материалу весьма трудно придать сложную форму, в отличие от металлов и пластмасс расплавленный керамический материал невозможно вылить в форму, а твердый материал с трудом поддается обработке фрезой или другим инструментом. Одним из вариантов изготовления сложных изделий из керамики является трехмерная печать, при помощи которой изделие формируется слой за слоем. Однако, чрезвычайно высокая температура, при которой плавится керамика, весьма затрудняет реализацию технологий трехмерной печати, существующие трехмерные принтеры работают крайне медленно, а керамические изделия состоят из материала, в котором керамические частицы спекаются недостаточно и он, материал, имеет пористую структуру.

Новый метод создания керамических изделий при помощи трехмерной печати был разработан специалистами компании HRL Laboratories из Калифорнии. В качестве материала для печати используется смола со сложным составом, а не керамический порошок. И в результате этого из принтера выходят изделия из безупречной, прочной керамики, способной выдерживать высокую температуру.


В основе материала для трехмерной печати лежат соединения, содержащие кремний, углерод и кислород. А в керамику эта смола превращается под воздействием ультрафиолетового света и температуры. Используя такую смолу, принтер за 30-60 секунд может печатать слой материала, толщиной от 1.2 до 2.5 сантиметров, который имеет ажурную решетчатую или сотовидную структуру, первоначальная полимеризация осуществляется при помощи ультрафиолетового света, а в керамику, в оксикарбид кремния, материал превращается при последующей термообработке высокой температурой.

Новый метод, с учетом последующей термообработки, работает в 100 - 1000 раз быстрее, чем другие методы трехмерной печати керамикой. Анализ полученных изделий при помощи электронного микроскопа не выявил наличия в материале трещин и других дефектов, которые снижают прочность материала. В результате, керамические изделия, изготовленные таким способом, имеют в 10 раз большую прочность, нежели изделия из аналогичного материала, изготовленные другими способами. При этом, карбид-кремниевый материал способен без повреждения его структуры выдерживать температуру до 1700 градусов Цельсия.


Изделия из такой прочной и огнеупорной керамики, изготовленные при помощи новой технологии, могут быть использованы в весьма широком круге областей. Их можно будет использовать в качестве компонентов реактивных двигателей, из них можно будет делать защитные оболочки космических кораблей и гиперзвуковых летательных аппаратов. А методы трехмерной нанопечати таким материалом позволят изготавливать крошечные сложные детали для микроэлектромеханических систем и наномеханизмов.

Однако, как и любая керамика, керамика, полученная при помощи процесса трехмерной печати, является достаточно хрупким материалом. "Сейчас мы работаем над технологией укрепления керамики различными типами волокна" - рассказывает Тобиас Шедлер (Tobias Schaedler), ученый-материаловед из компании HRL Laboratories, - "Пока мы не можем даже прогнозировать количество времени, которое нам потребуется на поиски подходящих вариантов. Однако, может быть через год, а может быть и через пять лет такой вариант будет найден и люди получат в свое распоряжение новые конструкционные материалы, способные работать в самых чрезвычайных условиях".

Источник

НЕ ПРОВЕРЕНО!

В Китае нашли новый вид человека


Речь идет об историческом периоде 10-15 тысяч лет назад. Ранее считалось, что к этому времени на Земле остался только человек разумный, а все более ранние представители Homo покинули этот мир. Человек умелый исчез около 1,5 миллиона лет назад, человек прямоходящий около 400 тысяч лет назад, а самые ближайшие родственники Homo sapiens - неандертальцы и денисовцы - вымерли около 40 тысяч назад. Однако найденный в Китае фрагмент кости в корне меняет ситуацию. Во всяком случае ученые из Китая и Австралии утверждают, что 10-15 тысяч лет назад вместе с сапиенсами жили и другие люди.

Реконструкция фрагмента показывает, что этот предок весил около 50 килограммов. По мнению ученых, кости этого архаичного карлика принадлежали какому-то неизвестному виду или потомкам древнейших представителей Homo, сумевших дожить до этого периода. Но откуда он мог вообще здесь появиться? Авторы исследования считают, что юго-западный Китай, благодаря своему тропическому климату, был своеобразным убежищем для древних людей. "Карлик" мог прийти сюда более 100 тысяч лет назад и спокойно доживал свои дни в теплом климате, пока не столкнулся с более новыми видами Homo.

Эта версия вызвала много вопросов и сомнений. Ведь далеко идущие выводы сделаны на основании всего одной кости. К тому же она плохо сохранилась, так как сильно фрагментирована. Так что авторам сенсации придется привести дополнительные аргументы, чтобы поколебать устоявшиеся представления о происхождении человека.

Источник