Научно-популярное

2009 год объявлен Международным Годом Астрономии. Ровно 400 лет назад Галилео Галилей впервые использовал телескоп для наблюдения небесных светил. В ознаменование этого замечательного события, Европейское Космическое Агенство выпустило книгу и фильм «Eyes on the Skies», в котором подробно рассмотрены историческое развитие телескопа, научные разработки, прорывы в технологиях, а также люди, которые за всем этим стояли.

В России и для России ни одна из официальных организаций как-то не озаботилась переводом, а вот мой “коллега по цеху”, Доктор Майкл, который занимается подбором, переводом и озвучкой лучших роликов об астрономии со всего мира озаботился…

Благодаря его работе Вы сможете посмотреть этот замечательный фильм в прекрасном качестве и на русском языке. Мало того, именно его «любительская» русская озвучка войдет в следующую версию диска «Eyes on the Skies» (Взгляд в небо), это уже было согласовано с Европейским Космическим Агенством.

Фильм позволит Вам узнать многое о прошлом, настоящем и, конечно, будущем астрономии – технологиях изучения космоса, грандиозных открытиях, триумфах и провалах, телескопах будущего и о многом другом. Кроме того, фильм просто очень красивый и зрелищный!

Сайт посвященный Международному Году Астрономии — www.astronomy2009.org

Научное сообщество активно нагнетало страсти вокруг гигантского научного проекта под названием Большой адронный коллайдер, который обошёлся нам в $9 млрд. Более того, физики-ядерщики уже начали подготовку к строительству нового Международного линейного ускорителя, ещё большего размера и гораздо более дорогого. Только почему-то никто не говорит, что те же самые задачи можно выполнять и другим способом.

Идея облучения плазмы мощными лазерами родилась ещё в 1979 году. Теоретики предсказали, что таким образом можно расщеплять ионы плазмы, так что лёгкие электроны будут отскакивать в разные стороны, создавая слабое электромагнитное поле вдоль лазерного луча. Более того, если лазер выключить, то электроны стремятся обратно на свои места, создавая аналогичный заряд противоположной направленности. Таким образом, с помощью лазеров можно создавать в пространстве волнообразную структуру из электро-магнитных полей.

Именно на этих «волнах» и предполагается разгонять протоны в лазерном электронном ускорителе, причём можно достигать огромных энергий ускорения на расстоянии в считанные сантиметры и «ловить» частицы прямо на ПЗС-сенсор. Физик-экспериментатор может получить столкновения протонов прямо у себя на рабочем столе.

Мы часто читаем в новостях о том, что ученые сделали очередное открытие в очередной отрасли, и это сделает очередной революционный переворот в ней. Но это только часть исследований в большом количестве проектов. Про американские исследования слышали почти все, обращусь к европейским проектам за последние несколько лет.

В поисках карты, которая дала бы представление об относительном расположении ближайших звёзд в пространстве (из чистого любопытства), наткнулся на упоминание модели, изображённой на первой картинке. Поразило то, что в детстве, страдая графоманством с уклоном в sci-fi, я рисовал примерно такие же проекции звёздного неба — шарики-кружочки, а от них ниточки-пунктиры к прямоугольнику в изометрии или в перспективе. Если снять кубическую крышку с модели (на сайте есть и такое фото), то совпадение с моими художествами будет полным. Настоящие карты звёздного неба я презирал из-за очевидной абсурдности — они же почти плоские!

Оборудование для генетических экспериментов стало настолько доступным, что каждый любитель может купить себе всё необходимое, собственными руками собрать недостающее — и начать опыты по выведению новых форм жизни прямо у себя дома. Собственно, они этим и занимаются, пишет AP.

На фотографии — Меридит Патерсон из Сан-Франциско. Днём она программист, а по вечерам в собственной квартире пытается внедрить ген свечения в бактерию из йогурта, чтобы та реагировала на присутствие меламина. Это вредное вещество некоторые производители добавляют в продукты питания.

По какой-то причине генная инженерия как хобби особенно популярна среди специалистов из IT-индустрии. Почти ни у кого из них нет медицинского образования, но это никому не мешает. Мэридит с единомышленниками обмениваются опытом через интернет. Они называют себя «биохакерами».

Исследователи Японской Лаборатории Компьютерных Нейронаук (Japan’s ATR Computational Neuroscience Laboratories) создали новую невероятную технологию, способную воссоздавать изображения перенося их из человеческого мозга на экран монитора. Согласно ученым, дальнейшее развитие технологии позволит не только улучшить качество передачи данных, но и выводить на экран наши сны.

Команда физиков, техников и инженеров одного из американских НИИ опубликовала интересный отчёт о своём участии в строительстве гигантского антарктического детектора IceCube на Южном полюсе (есть фотография их домиков на полярной станции Амундсена-Скотта). Кстати, 22 декабря эти ребята откроют блог, где будут постоянно рассказывать о своей жизни в Антарктиде.

IceCube — это очень интересная конструкция из тысяч фотосенсоров, окружающих 1 кубический километр в глыбе льда. Этот ледяной «кубик» (точнее, правильная шестиугольная призма) станет крупнейшим в мире детектором нейтрино. Возможно, он поможет добыть первые доказательства существования множественных измерений во Вселенной, подтвердив теорию струн, на основе которой и сформулирована Единая теория, являющаяся чашей Грааля современной физики. Большой адронный коллайдер тоже создан примерно для этих целей — чтобы найти частицу (бозон Хиггса) и найти отклонения от Стандартной модели. В связи с поломкой БАКа именно IceCube может дать нам первые доказательства.

Теория струн предсказывает существование стерильных нейтрино, которые приходят к нам из других измерений со скоростью, якобы (для наблюдателя) превышающей световой барьер (также как скорость распространения гравитации для нас, наблюдателей, тоже якобы превышает световой барьер). Собственно, именно эти стерильные нейтрино будет искать детектор. IceCube состоит из множества оптических детекторов, аккуратно вмороженных в лёд на глубине от 1450 до 2450 метров (туннели во льду прокладывают горячей водой). Каждый детектор состоит из 60 сенсоров, собранных в километровую цепочку. Вся конструкция схематически показана на иллюстрации под хабракатом.

Фотография слева была сделана в сентябре, когда первые протоны удалось разогнать в Большом адронном коллайдере почти до скорости света и столкнуть с абсорбирующим устройством, в результате чего и образовались такие пучки частиц. Однако, через девять дней после этого БАК вышел из строя из-за механического повреждения. Когда мы снова увидим такие фотографии и сможем ли обнаружить «частицу бога» — неизвестно до сих пор.

Агентство CERN опубликовало смету ремонта БАК. По их оценке, на это потребуется до 35 млн швейцарских франков (около $29 млн). Одни только запчасти обойдутся минимум в 10-20 млн франков (вокруг отверстия в тоннеле, где вытек гелий, сгорело всё оборудование). А ведь ещё нужно достать из тоннеля 53 из 57 огромных магнитов, а затем поставить их заново (28 магнитов уже демонтировали).

Одновременно с появлением сметы ремонта в прессу просочился внутренний документ, в котором оцениваются сроки повторного запуска коллайдера — не раньше июля 2009 года.

Первый из четырех запланированных к выпуску телескопов, следящих за астероидами и космическими объектами, будет установлен в исследовательской астрономической станции на Гавайских островах уже в этом месяце. Основное назначение: быстрое сканирование больших площадей небосвода, в чем ученым поможет самая большая в мире цифровая камера.

Проект, названный «Pan-STARRS» (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) ставит своей целью установку четырех идентичных телескопов для наблюдения за объектами, находящимися на околоземной орбите и размером до 300 м. в диаметре которые, потенциально, могут нанести ущерб нашей планете. Наблюдение будет осуществляться из американской лаборатории в Халеакале, остров Мауи, Гавайи.

Сердце телескопа — 1,4-гигапиксельная камера, в основе которой сетка ПЗС-матриц размером 64х64, каждая из которых имеет 600х600 пикселей. Это инновационное изобретение было создано в легендарной лаборатории Линкольна при Массачусетском Технологическом Институте. Сборная цифровая камера сделана такой не только из-за дешевизны (по-сравнению с созданием единой матрицы) — каждый из отдельных блоков ПЗС умеет «на лету» обрабатывать снимки в зависимости от погодных условий, предоставляя на выходе четкие астрофотографии.

Pan-Starrs via Technologyreview

Военное научно-исследовательское агентство DARPA разработало цифровые бинокли нового поколения, которые в несколько раз улучшают качество изображения.

Как работает технология Super-Resolution Vision System (SRVS) — показано на схеме внизу. Бинокль снимает видео, выбирая с каждого отснятого кадра участок с отчётливым изображением, чтобы в реальном режиме времени составить из таких кусочков результирующее изображение.

Сразу две генетических новости пришло из незалежной Японии.
Первая, интересная с точки зрения будущего человека, заключается в удачном опыте получения функционирующих тканей головного мозга из стволовых клеток. Изначально, целью эксперимента было воссоздание тканей коры головного мозга (который, как завещал И.П.Павлов: «Высший распорядитель и распределитель функции организма животного и человека»), но в итоге исследователям удалось получить клетки различных тканей. Что примечательно, ученым страны восходящего солнца удалось создать экземпляры тканей не только из эмбриональных стволовых клеток (как это обычно бывает), но и из «взрослых» клеток, присутствующих в кожном покрове и волосах.

У пересадки клонированных тканей самые радужные перспективы, т.к. в регенеративной терапии лишь несколько заболеваний можно вылечить пересадкой клеток, и куда больше — пересадкой функционирующих, «живых», тканей: начиная от наращивания потерянных конечностей и заканчивая раком.

Выращенные ткани, на данный момент, еще слишком малы для их практического применения, но, как заявлено в пресс-релизе исследовательского института, исследования направленные на создание тканей взрослого человека будут продолжаться. Кроме экспериментов с человеческими стволовыми клетками, японцы успешно проделали то же самое с клетками лабораторных мышей, даже создав на основе их тканей сеть нейронов, отвечающую на стимулирование.

Сегодня НАСА окончательно потеряло связь с исследовательским аппаратом «Феникс», который приземлился на Марс в мае этого года. Следовательно, его миссия на этом закончилась.
Специалисты НАСА не получали сигналов от «Феникса» со 2 ноября, когда тот на короткое время вышел на связь с Землей. Первоначально предполагалось, что аппарат проработает на «красной планете» только три месяца, однако он оставался функциональным более пяти месяцев. Краткосрочность миссии «Феникса» связана с тем, что он работал в северной части Марса, где с наступлением зимы исчезает солнце, дающее аппарату энергию.
Как предполагают в НАСА, смерть «Феникса» приблизила пыльная буря, которая окончательно заслонила его батареи от солнечных лучей. Несмотря на это, два спутника НАСА на всякий случай будут ловить сигналы от «Феникса» еще три недели — до момента, когда Солнце заслонит Марс от Земли.
Что помог ученным узнать Феникс?

• Самым важным достижением «Феникса», запущенного с космодрома во Флориде в августе 2007 года, стало изучение льда, который был обнаружен всего в нескольких сантиметрах под поверхностью почвы планеты. При помощи камер, установленных на аппарате, ученые даже видели, как этот лед испаряется.
• Обнаружен доселе не встречавшийся на краcной планете минерал: опал. Опал является разновидностью кварца и формируется в воде. До сего момента орбитальными марсианскими аппаратами были обнаружены лишь две основные группы гидратов: филлосиликаты и гидрированные сульфаты. Первые глинистые силикаты образовались 3,5 миллиарда лет назад, когда горячие вулканические породы входили в контакт с водой, а вторые сформировались в последующие несколько сотен миллионов лет, в результате испарения солёной и, зачастую, кислотной воды.

Что же касается дальнейших исследований Марса, то уже в 2009 году к красной планете отправится новый марсоход, Mars Science Laboratory, который совершит посадку в богатой глинистыми отложениями области Марса.

Группа французских астросейсмологов с помощью французского же телескопа COROT осуществили запись осцилляций нескольких звёзд и применили к ним новый метод «озвучки».

Оказалось, что если объединить осцилляции соседних звёзд из кластера в общий «оркестр», то на слух они очень благозвучные и даже красивые — похожи на настоящую музыку. По словам слушателей, запись кластера напоминает некоторые композиции Aphex Twin (в частности, из минималистического альбома 90-х гг Selected Ambient Works, Vol. 2). Послушать записи можно здесь (предпоследняя запись особенно впечатляет).

Учёные не просто так развлекаются, а пытаются интерпретировать данные различными способами, чтобы найти новые закономерности. Иногда на слух выявить некие артефакты проще, чем анализируя массивы цифр или графические изображения. Если слушать отдельные звёзды, то можно услышать повторяющиеся паттерны — это и есть пульсация звезды, которая вращается вокруг своей оси. Звук разных звёзд сильно отличается, в зависимости от возраста, размера и химического состава. Учёные сходятся во мнении, что новая технология озвучивания имеет реальную научную ценность. Например, чтобы проиллюстрировать саму идею загрузки визуальных картинок из космоса в мозг в виде звука, доктор Тим О’Брайен из Манчестерского университета собирает коллекцию своих любимых космических «звуков» и ежемесячно публикует выпуски «астрономического подкаста» Jodcast.

via BBC

В октябре открыл свои двери самый технологически продвинутый в мире планетарий. Он находится Калифорнийской академии наук и по интерьеру больше похож на ультрасовременный кинотеатр IMAX — с удобными креслами, системой Dolby 5.1 и гигантским сферическим экраном, который окружает зрителя со всех сторон. Это и понятно, ведь красота космоса не уступает самым крупнобюджетным блокбастерам, так что антураж нужен соответствующий. Сооружение сферического здания Morrison Planetarium обошлось в $20 млн.

Планетарий нашпигован современным цифровым оборудованием, которое может осуществлять рендеринг трёхмерного видео в реальном режиме времени, перенося зрителей из одного уголка космоса в другой.

Зал рассчитан на 300 мест, а ряды кресел расположены под углом в 30 градусов, примерно как в IMAX.

В воскресенье агентство НАСА осуществило успешный запуск ракетоносителя Pegasus, который вывел на орбиту маленький зонд IBEX (Interstellar Boundary Explorer) размером с автобусную покрышку и стоимостью $165 млн.

Теперь аппарат на собственном двигателе отлетит от Земли на 320 тыс. км, и через 45 дней начнёт там свою двухлетнюю службу, изучая границы гелиосферы — ту область, где солнечный ветер сталкивается холодным межзвёздным газом. В отличие от известных аппаратов Voyager, новый зонд сам не полетит на границу гелиосферы, а будет сканировать её (и другие участки Солнечной системы) на расстоянии. Для этого у него есть два сенсора для измерения массы и энергии солнечного ветра во всех направлениях.

Солнечный ветер — заряженные частицы, которые вылетают с Солнца со скоростью до 1200 км/с. Они создают вокруг Солнечной системы что-то вроде защитного щита (гелиосферы), который отбивает потоки опасной космической радиации. Недавно учёные обнаружили, что сейчас давление солнечного ветра находятся на минимальном уровне за 50 лет, хотя точная причина этого явления остаётся загадкой. За два года работы аппарат IBEX поможет подтвердить или опровергнуть теорию о том, что гелиосфера сжимается в объёме.

В горячей и грязной воде южно-африканской золотой шахты учеными был найден уникальный организм, практически сразу окрещенный «самым одиноким существом на планете». И далеко неспроста: целая экосистема, существующая на огромной глубине, состоит из всего лишь одного типа бактерий.

Как мы знаем, для существования любой элементарной формы жизни необходимо выполнение нескольких ключевых требований: возможность выработки энергии из внешних источников, наличие углерода и азота в окружающей среде; эти факторы являются общими для большинства различных колоний микроорганизмов. То, что нашли исследователи в шахте Мпоненг, на глубине более 3 км, это Desulforudis audaxviator, которая сама способна выполнять все механизмы по поддержанию жизни колонии и нормального функционирования экосистемы. Другими словами, это самая плотная «упаковка жизни» на нашей планете.

Солнце сейчас переживает максимальный спад своей активности в 11-летнем цикле. Однако, учёные отмечают, что активность на Солнце не просто низкая, а аномально низкая. Вот уже более 200 дней на нашей звезде не образовалось ни одного нового пятна. Сила солнечного ветра снизилась до абсолютно минимальных значений за всё время измерений (за последние полвека). Учёные пока не могут объяснить, каковы могут быть последствия этой аномалии и насколько серьёзными они могут быть (понятно только, что Северное сияние будет не таким ярким), однако продолжают отслеживать параметры солнечной активности с помощью сети земных телескопов и орбитальных спутников.

На анимации внизу запечатлён шестидневный цикл нормальной активности Солнца, с 27 июня 2005 года. Сейчас ничего подобного не наблюдается.

Компания General Electric изготовила первую машину, способную производить рулоны OLED-панелей практически любого размера (правда, они всё равно состоят из отдельных блоков меньшего размера). В свободной продаже такие машины могут появиться уже в 2010 году, и тогда они уже смогут делать цельные блоки диагональю более метра. Мелкие технические проблемы вроде падения яркости вдвое после 2000 часов работы тоже планируется успешно преодолеть.

Физики из Гарвардского университета изобрели новый материал, который может произвести настоящий прорыв в цифровой фотографии, производстве фотоэлементов, приборов ночного видения и т.д. Изобретатели назвали его чёрный кремний (black silicon) — тот же кремний, но с повышенным уровнем светопоглощения в видимом и в инфракрасном спектрах. Фактически, этот материал обладает сверхчувствительностью к свету: он в 100-500 раз более чувствителен, чем обычные кремниевые детекторы.

Такой материал получается, если обработать кремний лазерным лучом сквозь слой газа — гексафторида серы. Если посмотреть на поверхность кремния после этого, то видно, что поверхность пластины покрыта множеством тончайших частиц.

По этому адресу в режиме реал-тайма можно послушать переговоры космонавтов с «землей», в том числе русских. Про компьютеры, про протухшие консервы и еще много чего интересного.

Роскосмос уже пытается запретить это счастье.

P.S. Молчание на канале означает, что у экипажа нет надобности в общении с «землей». Живут космонавты по гринвическому времени (за исключением дней, когда идет подготовка к выходу, или когда к станции прибывает Шаттл).
Голосовая связь со станцией обеспечивается круглосуточно через американские спутники-ретрансляторы TDRS.