Метро на Марсе

2022-05-11 19:25:30 ​Самый мощный рентгеновский лазер готов к испытаниям

В Центре Стэнфордского линейного ускорителя (SLAC) завершили важный этап модернизации рентгеновского лазера на свободных электронах — LCLS. Его новая модификация LCLS-II достигла рабочей температуры и сейчас готовится к пробному запуску.

Ожидается, что LCLS-II будет в 8 000 раз быстрее и в 10 000 раз ярче своего предшественника. За счёт сверхкоротких импульсов высокой энергии он позволит рассмотреть в 3D сложные микроструктуры, детально изучить переходные процессы и даже визуализировать взаимодействие отдельных молекул во время химических реакций.

LCLS — первый в мире лазер на свободных электронах, работающий в диапазоне жёсткого рентгеновского излучения. Он был построен 13 лет назад в Менло-Парке (штат Калифорния) и представляет собой переоборудованную часть ускорителя SLAC.

Вся конструкция находится под землёй на глубине 9 метров. Протяжённость тоннеля SLAC составляет 3,2 км, а LCLS занимает его последнюю треть. Основное оборудование (главный лазерный блок, инжекторная пушка и ускорительная секция с ондуляторами — генераторами когерентного синхротронного излучения) занимает участок длиной 800 м.

В 2009 году LCLS выдавал 120 рентгеновских импульсов в секунду, и это было рекордной производительностью. Новый LCLS-II сможет генерировать до миллиона вспышек в секунду, что сделает его бесценным научным инструментом для многих современных отраслей — от материаловедения до фармакологии.

«Всего за несколько часов LCLS-II произведет больше рентгеновских импульсов, чем LCLS за все годы работы. Данные, на сбор которых раньше уходили месяцы, теперь можно получить за считанные минуты. Это выведет рентгеноструктурный анализ на новый уровень», — пояснил директор LCLS Майк Данн.

Колоссальный рост частоты импульсов стал возможен благодаря замене огромного медного ускорителя на сверхпроводящий из ниобия, состоящий из 37 синхронизированных модулей. Для его работы потребовалось сделать трёхуровневую криогенную систему, которая очень медленно снижала температуру многотонной установки до 2 градусов выше абсолютного нуля (-271°C).

Другим важным этапом апгрейда была установка двух новых цепочек ондуляторных магнитов. Один такой магнит длиной 2 метра и массой в одну тонну требует микронных допусков как при изготовлении, так и при установке. Всего их сейчас 33, а выравниваются они с помощью гониометра — прибора для высокоточного измерения углов.

Особенность новых магнитов состоит в том, что с их помощью LCLS-II может генерировать «жёсткое» и «мягкое» рентгеновское излучение. Это позволит подбирать оптимальные параметры как для исследования структуры материалов, так и для изучения биологических процессов.

Источник: slac.stanford.edu

@Martian_subway Открыть/Комментировать

2022-05-09 08:57:37 Поздравляем с 77-летием Победы ветеранов и их достойных потомков, продолжающих борьбу с фашизмом!

Мы знаем, что ныне лежит на весах
И что совершается ныне.
Час мужества пробил на наших часах,
И мужество нас не покинет.
(Анна Ахматова)

@Martian_subway Открыть/Комментировать

2022-05-06 18:13:33 В этом году Hyundai продолжит разработку необычного вездехода Elevate и откроет новый научно-исследовательский центр в штате Монтана.

Он станет частью кампуса площадью 170 тыс. кв. м, в городке Бозмен, где уже разместились несколько лабораторий крупных фирм и технологических стартапов.

На базе Elevate планируется разработать целую серию шагающего колёсного транспорта — UMV (Ultimate Mobility Vehicles).

На первых порах в неё войдут одноместные, двухместные и беспилотные версии. Их основное назначение — поисково-спасательные работы.

В дальнейшем планируется создание более вместительных моделей для туристических поездок по местам, непроходимым для колёсного транспорта.

@Martian_subway

#картинка_недели Открыть/Комментировать

2022-05-05 18:58:23 ​Лунный грунт оказался универсальным сырьём

Китайские исследователи опубликовали новые результаты анализа лунного грунта, доставленного зондом «Чанъэ-5». По словам специалистов в области материаловедения из Нанкинского университета, в реголите достаточно разнообразный состав, чтобы получать из него практически все необходимые соединения прямо на лунной базе.

Команда учёных уже предложила технологию «внеземного фотосинтеза», в которой используется реголит, добываемая из него же вода и солнечное излучение. Отсутствие атмосферы играет здесь на руку, так как ничто не поглощает ни фотоны, ни заряженные частицы солнечного ветра.

В процессе «внеземного фотосинтеза» утилизируется углекислый газ, выдыхаемый космонавтами. Соединяясь с водородом, получаемым в процессе электролиза воды, CO2 восстанавливается до метанола и метана, которые затем используются в качестве топлива.

Реакция гидрирования углекислого газа катализируется соединениями железа и титана, также присутствующими в реголите. Она протекает с выделением воды, которая затем поступает на очистку.

Исследователи предполагают, что при достаточно высоких температурах и подходящем катализаторе углекислый газ можно будет превратить в смесь углеводородов, похожих на фракцию нефти, а из этой смеси уже изготавливать тысячи органических веществ — от пластмасс до лекарств.

Такие реакции научились проводить в середине 90-х, но пока их экономически невыгодно использовать на богатой ресурсами Земле, а вот на Луне они могут частично заменить дорогостоящее снабжение и повысить степень автономности базы.

Источник: Joule

@Martian_subway Открыть/Комментировать

2022-05-04 17:11:57 ​Новое исследование повышает шансы на обитаемость ледяных лун

Крупнейшие спутники Юпитера (Ганимед, Европа, Каллисто) и Сатурна (Титан, Рея, Диона) давно были выбраны астробиологами как приоритетные объекты Солнечной системы для поиска внеземных форм жизни. Свежие данные подтверждают, что как минимум на трёх из них есть океаны, подобные тому, в котором возникла жизнь на древней Земле.

Под ледяной корой Европы, Ганимеда и Титана обнаружены признаки наличия солёной воды, суммарные запасы которой превосходят объём всей гидросферы Земли. По текущим оценкам глубина скрытых океанов на ледяных спутниках планет-гигантов достигает 160 км (Европа) и 640 км (Титан).

Эксперименты американских планетологов показали, что из-за растворённых солей и огромного давления (более 3000 атм.) основная масса воды на этих спутниках остаётся в жидком состоянии даже при экстремально низких температурах.

«Наши результаты подтверждают, что под высоким давлением соленые воды могут оставаться жидкими при очень низких температурах. Это расширяет диапазон потенциально обитаемой зоны на ледяных спутниках и позволит нам точнее определить, где мы должны искать биосигнатуры», — сказал Батист Журно, соавтор исследования и доцент кафедры наук о Земле и космосе в Университете Вашингтона.

Проведённые эксперименты были сфокусированы на эвтектике, а точнее — на определении температуры замерзания солевых растворов с учётом известных параметров, характерных для спутников планет-гигантов.

«Полученные результаты необходимы для того, чтобы понять, как внеземная жизнь может существовать и развиваться в глубоких и холодных океанах этих далёких миров», — пояснил Мэтью Пауэлл-Палм, постдокторант в Калифорнийском университете в Беркли.

Помимо наличия воды эти спутники привлекают внимание сочетанием других параметров: размеры как у Луны или больше, разогрев за счёт приливных сил, наличие плотной атмосферы и её состав у Титана, довольно мощная магнитосфера Ганимеда,— всё это похоже на условия, сложившиеся 3-5 млрд лет назад на Земле, когда на ней и зародилась жизнь.

Источник: Cell Reports Physical Science

@Martian_subway Открыть/Комментировать

2022-04-29 11:20:19 Первые снимки с космического телескопа Джеймса Уэбба, подтверждающие успешное завершение долгой процедуры выравнивания зеркал.

Все четыре научных инструмента и отдельный сенсор для точной калибровки демонстрируют чёткие тестовые кадры.

Сейчас на телескопе JWST запущен последний этап приготовлений — полная проверка всех систем.

Этот процесс займет около двух месяцев, а по его завершении сразу начнутся запланированные наблюдения.

@Martian_subway

#картинка_недели Открыть/Комментировать

2022-04-28 20:58:11 Электрические моторные лодки RaceBird с подводными крыльями воплощаются в карбоне, а их пилоты готовятся участвовать в гонках по правилам «Формулы-1».

Уникальная лодка «Гоночная птица» была разработана британской компанией SeaBird Technologies при поддержке американского холдинга Victory Marine. Её ранний прототип демонстрировался в 2020 году на яхт-шоу в Монако.

Запуск производства постоянно переносился, и только в апреле 2022 г. появилась первая полноразмерная лодка RaceBird.

При массе 400 кг она развивает скорость до 50 морских узлов (93 км/ч), поднимая свой корпус над водой на полметра.

Пиковая выходная мощность электромотора Mercury Racing составляет 150 кВт (204 л.с.), а ёмкость литиевой батареи — 35 кВт·ч. Легко подсчитать, что аккумулятора едва хватит на 14 минут, поэтому предусмотрены пит-стопы для его быстрой замены.

Чемпионат водных гонок на электроболидах начнётся следующей весной. На сегодняшний день заявки подали 12 команд.

@Martian_subway Открыть/Комментировать

2022-04-26 20:52:25 ​Найден способ ускорить колонизацию Марса

Ещё в 2011 году в южной полярной области Марса были обнаружены ледники. Их долго изучали, а недавно сделали ряд неожиданных открытий.

Оказалось, что состав ледников смешанный. В основном их образовал углекислый газ и в меньшей степени вода, из-за чего сформировалась граница раздела слоёв. При сезонных колебаниях температуры сухой лёд сублимируется и вызывает ускоренное движение ледников.

В среднем лёд из углекислого газа движется вниз по склонам в 100 раз быстрее водяного льда. Поэтому кажется, что ледники быстро ползут, хотя полярные шапки практически не меняют форму и остаются почти неподвижными.

Ледники на Марсе начали образовываться сравнительно недавно: примерно 600 тыс. лет назад. Причём, в последние 400 тыс. лет этот процесс ускорился.

Самый длинный ледник сейчас имеет длину около 200 километров и ширину около 40 километров при толщине порядка километра.

По текущим оценкам ледники Марса содержат примерно столько же углекислого газа, сколько сейчас в его атмосфере. Поэтому если ускорить их сублимацию, атмосферное давление вырастет вдвое, и освоение Красной планеты станет проще.

Например, на Марсе будут более эффективны системы получения кислорода из углекислого газа, а винтокрылые дроны смогут лучше летать в более плотной атмосфере.

Ускорить сублимацию CO2 дешевле всего распылением угольной пыли. Она резко снижает отражающую способность льда и эффективно поглощает энергию солнечных лучей, в том числе в ИК-спектре.

Как думаете: Илон Маск нагреет Марс, или у тайконавтов это быстрее получится само собой?

@Martian_subway

Источник: JGR Planets Открыть/Комментировать

2022-04-25 20:27:13 ​Ирония помогает российскому спецназу

Разведывательно-диверсионные группы обычно действуют под покровом темноты, но в оптико-электронный комплекс наблюдения «Ирония» прекрасно видно все ночные передвижения, которые противник наивно считает скрытными.

Серийное производство этого прибора началось в 2015 году. Он выпускается в переносном варианте (3,2 кг) и монтируемом на бронетехнику (около 15 кг).

В каждом исполнении комплекс наблюдения оснащается видеокамерой, тепловизором, лазерным дальномером и блоком радиосвязи, обеспечивающим передачу данных по защищённому каналу на расстояние до 10 км.

Можно поставить несколько комплексов на расстоянии в полтора-два километра друг от друга и создать непрерывную зону контроля вдоль всего участка фронта любой протяжённости.

Дополнительно на каждом комплексе установлены датчики движения, предупреждающие о попытке противника незаметно обойти с флангов, пока наблюдатель следит за выбранной целью и плохо видит происходящее вокруг.

Расчёт «Иронии» состоит из двух человек: наблюдателя и оператора планшетного компьютера. С помощью наладонника осуществляется трансляция изображения в реальном времени, а также вычисляются и передаются координаты целей.

Переносная версия комплекса «Ирония» позволяет обнаружить в любое время суток боевую технику на расстоянии до 7 км и людей на удалении до 2,5 км — задолго до того, как противник приблизится на дистанцию прицельной дальности.

Когда вы в следующий раз услышите расхожую фразу о том, что ирония продляет жизнь, улыбнитесь и добавьте: смотря кому! Открыть/Комментировать

2022-04-22 20:48:00 На этой неделе одной из самых популярных фотографий был снимок с испытаний ракетного комплекса РС-28 "Сармат". Сегодня стало известно, что в РВСН новые ракеты начнут поступать уже этой осенью.

Успешный запуск новой МБР меняет расстановку сил в мире сразу по нескольким причинам:

ускоренный старт не даёт возможности перехватить ракету на этапе выхода из шахты;
гиперзвуковая скорость до 15 М (свыше 17,8 км/с) делает невозможным перехват на марше;
разделение на 10 боевых блоков и создание ложных целей делают практически неосуществимым перехват на конечном участке маршрута.
каждая из 10 боеголовок в 48 раз превосходит по мощности атомную бомбу, сброшенную на Хиросимы.

Вдобавок, МБР имеет рекордную дальность полёта в 18 000 км, способна летать через полюсы и по настильной траектории.

Проще говоря, выпущенную комплексом "Сармат" ракету не сбить никакими средствами ПРО. Если она взлетела, то быстро поразит заданную цель в любом уголке мира.

#картинка_недели Открыть/Комментировать