Физика

Привет Хабр, вот и пятница, хочется чего-нибудь веселенького. На прошлой неделе вышел пост который напомнил мне о нескольких забавных задачках. Я конечно не Перельман и не Маковецкий, однако попытаюсь внести свой вклад. В конце-концов, они писали каждый день, а я — только по пятницам.

Только одна просьба — для тех кому решения очевидны, помните, что упомянутые корифеи не только ставили интересные задачи, но и могли так же интересно и понятно обьяснить их решение.

23 июля 2012 года Солнце выпустило два мощных облака плазмы, которые совсем немного разминулись с земной атмосферой. По мнению физиков НАСА, это были самые мощные выбросы корональной массы за последние 150 лет. Если бы плазма попала по Земле, скорее всего, это вызвало бы повсеместные отключения электричества и повреждение спутниковых коммуникаций.

6 августа, день выхода межпланетной станции Розетта на орбиту кометы Чурюмова Герасименко, все ближе. А это значит, что и сама станция приближается к комете: сейчас объект исследований и космический аппарат разделают уже не миллионы и не сотни тысяч километров, а всего около 9 тысяч километров.

На днях Розетта и сделала наиболее детальный, на данный момент, снимок ядра кометы, с расстояния примерно 12 тысяч километров.

Британская компания Surrey NanoSystems разработала технологию создания покрытия на основе углеродных нанотрубок с коэффициентом отражения 0,035% в видимом диапазоне. Презентация нового материала, названного Vantablack, состоится во время авиашоу в Фарнборо 19-20 июля. Пока что учёные продемонстрировали лабораторный образец — лист алюминиевой фольги с нанесённым на него покрытием. Оно поглощает 99,96% падающего света, из-за чего выглядит как «чёрная дыра» без каких либо отражений и теней. На фото участок с покрытием смотрится так, как будто часть кадра просто залили 100% черным цветом в графическом редакторе, однако и в реальности он выглядит точно так же.

В отличие от атомных взрыволётов, которые существовали только в проектах, и атомных двигателей, которые дошли до стадии наземных испытаний, ядерные реакторы использовались в космосе для получения энергии и летали достаточно массово, в космос их слетало больше трех десятков.

Ширина каждого «нанопиксельного» изображения меньше, чем толщина волоса человека (около 70 мкм)

Команда специалистов из Оксфорда в настоящее время работает над интереснейшей технологией, в перспективе позволяющей создавать гибкие дисплеи со сверхвысоким разрешением.

Ученым удалось уменьшить размер одного пикселя, причем весьма значительно, благодаря созданию «бутербродов» из прозрачных электродов и материалов с фазовым переходом. Это позволяет создавать нанометровые точки, пиксели, размер которых во много раз меньше размеров пикселей на современных, даже самых качественных, дисплеях.

Еще в прошлом году на Хабре публиковалась новость о том, что «Voyager 1» вышел в межзвездное пространство. Тем не менее, у некоторых ученых сомнения еще оставались, но на днях было доказано, что этот космический аппарат действительно вышел в межзвездное пространство.

Все дело в том, что Voyager 1 настигла очередная волна «солнечного цунами», порожденная мощной вспышкой на Солнце. Межзвездное космическое пространство заполнено плазмой, ионизированным газом. Все это в спокойное время можно представить себе как спокойную поверхность моря. Но вспышка на Солнце порождает своеобразную волну, порождающую «рябь» в межзвездном океане. Датчики Voyager 1 фиксируют все эти возмущения, давая представление земным ученым об условиях, царящих в регионе, где сейчас находится аппарат.

При попадании в атмосферу космические аппараты нагреваются очень сильно

Космическое агентство NASA заказало разработку парашютов из плазмы сразу у двух компаний, полностью профинансировав свой заказ (само собой). Теперь при попадании космического аппарата в атмосферу специальный агрегат будет создавать магнитное поле вокруг спутника.

При выбросе плазмы аппаратом, плазма будет улавливаться магнитным полем, и в результате будет образовываться нечто вроде защитного пузыря, предотвращающим столкновение аппарата с воздухом, с последующим нагревом обшивки до очень высокой температуры. Такой пузырь, во-первых, снижает скорость падения аппарата, во-вторых, предотвращает значительный нагрев корпуса аппарата, попавшего в атмосферу.

SOFIA — Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, или стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии.Удивительное дело, но это — летающая обсерватория, созданная на основе лайнера Боинг 747s (special perfomance).
17-тонный инфракрасный телескоп диаметром около 2.5 м установлен на самолёте за специальной дверью размером 5 на 7 метров. В полёте сдвижная дверь открывается, и телескоп может вести наблюдения (картинка кликабельна).

Совсем недавно межпланетная станция Rosetta выполнила третий ключевой маневр по сбросу скорости, и сфотографировала комету Чурюмова Герасименко. Кроме того, часть научных инструментов станции вошла в рабочий режим, и первые результаты работы станции уже готовы.

Станция обследовала выбросы воды кометой (практически каждая комета выбрасывает довольно значительные количества паров воды), а ученые смогли подсчитать, сколько воды выбрасывается в секунду.

Стали уже привычными снимки других планет. Без особых проблем можно найти черно-белые, цветные, панорамные и даже стереоснимки. Но если кто захочет не увидеть, а услышать другие планеты его будет ждать большое разочарование. Очень и очень немногие станции были оснащены микрофонами и передавали звуки с других планет.

При этом, первыми межпланетными станциями, которые попробовали решить эту проблему, были советские станции «Венера-13/14» запущенные более 30 лет назад. Тогда это достижение прошло практически незамеченным. Почему? Может потому, что тогда возможностей для распространения мультимедийного комплекта было куда меньше. Очень и очень немногие журналы имели в своем комплекте дополнительную грампластинку. Также, возможно, дело было в том, что они не передавали звук в прямом смысле этого слова.

Дело в том, что скорость передачи с поверхности Венеры тогда была не велика, а вот какая либо компрессия применялась очень редко.

Для примера, вот эти две черно-белых панорамы передавались 13 минут 10 секунд. Общее разрешение одной панорамы 1000х211 пикселей, 512 градаций серого



Обработка Don P. Mitchell

Хотя графен сам по себе весьма прочный материал, использовать эту прочность на макроуровне непросто. Хотя существуют варианты использования механических свойств графена в виде чешуек в толще материала, которые делают его прочнее, играя роль «арматуры», гораздо интереснее выглядит перспектива изготовления из графена волокон и нитей, из которых можно будет делать сверхпрочную ткань или верёвки, обладающие, к тому же, электропроводящими свойствами.

Учёным из университета штата Пенсильвания и университета Синсю в Японии удалось сделать из оксида графена нить, сравнимую по прочности с кевларом, и при этом очень гибкую и эластичную, с гладкой поверхностью и регулярной внутренней струкутрой. Такие нити можно легко скручивать и вязать на них узлы — это уникальный результат, ведь все предыдущие попытки давали хоть и прочные, но жёсткие и ломкие волокна. После отжига, в результате которого оксид графена теряет кислород и первращается в чистый графен, нити становятся более ломкими, зато приобретают высокую электропроводность.

42 йоктоньютона, или 42*10^-24 ньютона — сила, воздействовашая на облако из 1200 атомов рубидия, охлажденных почти до нуля кельвинов в ходе уникального эксперимента, проведённого учёными из национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Это самая слабая сила, когда либо измеренная человеком. Она всего в четыре раза превышает теоретический минимум (стандартный квантовый предел), ниже которого никакую силу измерить невозможно из-за фундаментальных ограничений квантовой механики. Предыдущий «рекорд слабости» (174 йоктоньютона) был поставлен в 2010 году.

Идея бросать за корму атомные бомбы в проекте «Орион» оказалась слишком брутальной, но объемы энергии, которые дает реакция ядерного расщепления, не говоря уже о синтезе, крайне привлекательны для космонавтики. Поэтому было создано множество не-импульсных систем, избавленных от проблем с хранением сотен ядерных бомб на борту и циклопических амортизаторов. О них сегодня мы и поговорим.

В Чили наконец достроен самый большой (и, по совместительству, самый дорогой) в мире радиотелескоп. Называется он ALMA (Atacama Large Millimeter Array). На проект затрачено 1,5 миллиарда долларов и несколько месяцев времени. Последняя антенна доставлена 13 июня этого года.

Сам радиотелескоп не монолитный, то есть это не одна огромная «тарелка». Система состоит из 66 элементов, антенн, которые размещены на плато Чахнантор в пустыне Атакама, Чили. К слову, плато довольно высокое — 5 тысяч метров над уровнем моря, так что место выбрано весьма удачное.

В ночь на 20-ое июня на околоземную орбиту был выведен первый украинский наноспутник PolyITAN-1, созданный в КПИ. Наноспутники – это класс малых искусственных спутников Земли, создание которых стало возможным благодаря развитию микромитиатюризации и нанотехнологий. Сейчас они все чаще используются для различных исследований, объясняет пресс-служба МОН. В НТУУ КПИ был создан наноспутник формата «Cubesat», массой около 1 кг и размерами 10х10х10см.

Группа французских и российских учёных, в том числе трое специалистов из лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер высокого разрешения МФТИ (к.ф.-м.н. Анна Фёдорова, к.ф.-м.н. Александр Родин и д.ф.-м.н. Олег Кораблёв), опубликовали в журнале Icarus научную работу с результатами масштабного исследования, в ходе которого впервые были одновременно проанализированы данные инфракрасного и ультрафиолетового спектрометров SPICAM аппарата «Марс-Экспресс» при зондировании атмосферы на лимбе планеты. В итоге, учёным удалось восстановить радиусы и концентрацию частиц в атмосфере Марса на высотах от 10 до 50 км. Измерения проводились и в южном и северном полушариях в сезон северного лета.

Результаты интересные. Оказывается, пыль в атмосфере Марса состоит из двух фракций, а на высоте 40–50 км обнаружился слой аэрозоля с пока не определённым составом.

Пресс-релиз ИКИ РАН

И немудрено, ведь этот космический аппарат должен войти в атмосферу Солнца. Не в самые горячие слои, конечно, но температура там, куда собирается зонд, порядочная.

В этом космическом аппарате будут собраны все технологические наработки последнего времени, имеющие отношение к Солнцу и его исследованиям (а также защите от Солнца, само собой).

Сам проект призван собрать максимально подробную информацию о Солнце и его влиянии на Землю, включая биосферу и ноосферу, если так можно выразиться. Правда, до запуска зонда еще далеко — планируется, что Solar Probe Plus полетит к Солнцу, только в 2018 году, летом.

Компания Phinergy первой в мире сумела изготовить воздушно-алюминиевую батарею, пригодную для эксплуатации в автомобиле. 100-килограммовая батарея Al-Air содержит достаточно энергии, чтобы обеспечить 3000 км хода компактного легкового автомобиля. Phinergy провела демонстрацию технологии с Citroen C1 и упрощённой версией батареи (50 пластин по 500 г, в корпусе, наполненном водой). Машина проехала 1800 км на одном заряде, останавливаясь только для пополнения запасов воды — расходуемого электролита (видео).

Извиняюсь, если зря поместила пост в хаб космонавтики: к сожалению, хаба с названием «космос» или подобного не нашла. Так же извиняюсь за некоторое количество саморефлексии в трех следующих абзацах, но саморефлексия необходима, так как пост является критическим по отношению к нескольким ранее опубликованным, и за опечатки, которые наверняка присутствуют в моем посте (но будут исправляться по мере того, как я буду их замечать).

На написание своего поста меня сподвигла серия таких:

А Вы подключали телескоп к компьютеру?
Айтишник на отдыхе: а как насчет телескопа?
Айтишник на отдыхе: добавим немного астрономии?
Айтишник на отдыхе: прибамбасы к телескопу

Спасибо большое авторам, что они популяризируют любительскую астрономию, но при чтении этих постов у меня несколько раз от неудобства и стыда сжимались пальцы на ногах.
Может быть, это не так и важно: В конце концов, Хабрахабр это ресурс ИТ-ков, а любительская астрономия это всего лишь хобби, и каждый занимается хобби так, как ему нравится. А может, нет, и критиковать, поучать, как заниматься хобби можно?

Это пост про грабли, на которые Вы скорее всего наступите, если увлечетесь таким красивым, романтичным, но сложным хобби. Мой пост не является очень популярным, он рассчитан на человека, который уже хоть что-то почитал (например, вышеозначенные посты, которые мне не понравились, хотя авторам я все равно поставила плюс в карму за популяризацию). В посте могут встречаться непонятные термины. Если Вас это напрягает, пожалуйста, не читайте.

Для затравки анекдот.
Приходит в магазин телескопов покупатель, и спрашивает:

— А можно у Вас купить телескоп за три тысячи рублей?
— Ну… можно, но линзы будут пластмассовыми, и лучше не стоит, возьмите вот лучше рефрактор за 6 тысяч. — Продавец показывает рукой на самый популярный среди школьников линзовый телескоп
— Хорошо, а можно купить телескоп за 25 тысяч? — Вопрошает покупатель
— Можно, — Отвечает продавец, показывая рукой на восьмидюймовый ньютон на EQ5 — это очень хороший телескоп для начинающих
— А в него можно увидеть плеяды сквозь облака? — спрашивает покупатель
— К сожалению, нельзя… — Качает головой продавец
— А есть телескоп за 100 тысяч? — Не унимается покупатель
— Да, вот — Продавец показывает на компьютеризированный и навороченный Nexstar 11SE
— А в него можно увидеть туманность Андромеды днём?
— К сожалению, нельзя, — качает головой продавец
— А зачем тогда он такой дорогой нужен?

Так получилось, что любительская астрономия стала моим главным хобби. Мне бы очень хотелось поделиться с хабрасообществом, которое вдруг решится на обретение нового хобби, своим опытом. Может быть, далеко не самым большим, но зато своим. Мой хороший знакомый, которого я считаю лучшим визуальщиком-наблюдателем объектов дальнего космоса Москвы, а может быть и России, считает себя наблюдателем со средним скиллом(сравнивая себя с наблюдателями всего мира), меня начинающей, а все новички, получается, находятся вне классификации. Не знаю, дает ли мне такой опыт право на написание постов на тему любительской астрономии на Хабрахабре? Я раньше считала что нет, не дает, но вышеприведенная серия постов изменила эту точку зрения, и мне очень захотелось написать пост, который бы предостерег начинающих любителей астрономии (не по классификации знакомого наблюдателя), от наступления на грабли, которые могут отбить желание заниматься этим хобби.

«О каких граблях речь? Это же хобби! Им каждый занимается так, как ему нравится!» — Воскликнет скептик, и будет прав:
Например, ИТ-кам нравятся всякие высокотехнологичные жужжащие штуки, ну вот пускай и покупают мелкоскопчик с GoTo системой за ограниченный бюджет. Пусть мелкоскоп после наведения в точку на небе, где находится галактика «Игла» NGC 4565, такая красивая на фотографиях, со своими газопылевыми облаками не покажет ничего ни через окно кухни квартиры в центре Москвы, ни даже с застекленной и тёплой веранды дачи :) Главное, что мелкоскопчик жжужит, мигает красивыми красными огнями на пульте, и владелец оборудования доволен новым гаджетом и приощением к небу, сидя в тепле и комфорте, не так ли?

Или всё-таки не так? Если не так, добро пожаловать под кат. В противном случае, пожалуйста, не читайте мои многобукв про грабли, ведь в хобби наступление на грабли может быть даже своеобразным мазохизмом, и в чём-то быть приятным наступающему!