E=mc² - OpenVK

Как аргон и плазма наведут порядок над Землёй

Японские учёные создали плазменный двигатель для бесконтактной уборки космического мусора. Новая технология, названная «безэлектродный плазменный двигатель с двунаправленной истекающей струёй», решает ключевую проблему предыдущих разработок: отдачу. При выбросе плазмы для торможения мусора спутник-уборщик сам отталкивался бы от цели. Новая же установка одновременно выбрасывает две струи плазмы: одна тормозит мусор, а вторая, направленная в противоположную сторону, компенсирует отдачу, удерживая спутник на позиции.

В вакуумных испытаниях команда подтвердила, что технология успешно балансирует тягу. Важным преимуществом является использование в качестве топлива аргона — более дешёвого и доступного газа.

E=mc² опубликовали
24 сент. в 07:56

Внешние подушки безопасности для самолетов

Инженеры представили проект REBIRTH для повышения выживаемости. Концепция использует внешние подушки безопасности, которые надуваются вокруг фюзеляжа, чтобы смягчить удар при резкой посадке. Система задействует ИИ и сенсоры для определения неизбежности крушения и автоматически активируется на высоте ниже 900 метров. Пилоты могут включить её и вручную.

Система отслеживает параметры полета. Если катастрофы не избежать, подушки безопасности из кевлара и других композитных материалов наполняются менее чем за две секунды. Они поглощают энергию удара, снижая повреждения. Дополнительно система стабилизирует самолет перед касанием земли с помощью реверса тяги или газовых рулей. После посадки она передает координаты спасателям через GPS и маяки. Команда уже создала прототип в масштабе 1:12. Компьютерное моделирование показывает, что система может снизить силу удара более чем на 60%. Разработчики готовятся к испытаниям полноразмерных моделей.

E=mc² опубликовали
23 сент. в 15:03

На Марс провели интернет

Эксперимент NASA по лазерной связи с дальним космосом превзошел все ожидания. Технология, позволяющая передавать данные с помощью лазерных лучей, успешно прошла двухлетние испытания на борту космического аппарата «Психея».

Ключевым достижением стала стабильная передача и прием сигнала на рекордном расстоянии в 491 миллион километров от Земли, что дальше среднего расстояния до Марса. Наибольшая скорость — 267 Мбит/с — была достигнута на расстоянии 31 миллион километров от Земли. Даже на удалении 490 миллионов километров канал сохранял стабильность, обеспечивая скорость в 6,25 Мбит/с.

Для приема слабого лазерного сигнала использовался телескоп Паломарской обсерватории с диаметром зеркала 5 метров. Всего за время эксперимента (65 сеансов связи) на Землю было получено 13,6 терабит данных. Эта технология закладывает основу для будущих высокоскоростных систем связи с пилотируемыми миссиями на Марс.

E=mc² опубликовали
22 сент. в 15:08

Как Солнце поддерживает своё магнитное поле

Под поверхностью Солнца находится тончайший переходный слой — тахоклин. Учёные считают именно его ответственным за магнитную активность. Этот слой разделяет внутреннюю часть Солнца на две зоны: внутреннюю зону лучистого переноса (занимает около 70% радиуса), которая вращается как единое целое, и внешнюю конвективную зону (около 30%), где горячие газы движутся хаотично.

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Круз смоделировали этот слой, используя суперкомпьютер NASA.

Ранее модели придавали излишнее значение вязкости солнечной плазмы. Новая модель показала, что ключевую роль играет естественная тенденция к расширению зоны лучистого переноса. К удивлению учёных, в этих условиях тахоклин возник в симуляции сам собой. Более того, магнитные поля, создаваемые в конвективной зоне, не просто формируются в тахоклине, но и помогают поддерживать его узким. Это оказался замкнутый цикл, который предыдущие модели упускали.

E=mc² опубликовали
22 сент. в 08:32

Астрономы вплотную подошли к первому в истории подтверждению наличия землеподобной атмосферы на экзопланете

Речь идет о планете TRAPPIST-1 e, удаленной от нас на расстояние около 38 парсек. Система, открытая в 2016 году, примечательна тем, что семь ее скалистых планет обращаются вокруг очень маленькой и холодной звезды — красного карлика. Три планеты находятся в зоне обитаемости, где на поверхности может существовать жидкая вода — при условии наличия подходящей атмосферы.

На основе наблюдений 2023 года, учёные смогли исключить наличие у планеты первичной атмосферы, богатой водородом, которая, вероятно, была сорвана излучением звезды. Однако это не исключает возможности существования вторичной атмосферы, более плотной и похожей на земную, богатой, например, азотом. Именно такая атмосфера могла бы удерживать тепло и поддерживать воду в жидком состоянии.

E=mc² опубликовали
20 сент. в 12:21

«ДНК-кассета» для хранения данных в течение тысяч лет

Технология использует высокую плотность ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) для хранения огромных объемов данных в компактном и долговечном формате.

Как и в случае с аудиокассетами, данные хранятся на физической ленте, созданной из полиэстер-нейлоновой смеси. На ее поверхность наносятся штрихкод-узоры, создающие миллионы крошечных адресуемых секций — подобно папкам на компьютере. Цифровые данные переводятся в последовательность ДНК (с использованием оснований А, Ц, Г и Т в качестве кода) и сохраняются на ленте. Затем наносится защитный кристаллический слой, предотвращающий деградацию ДНК и обеспечивающий хранение в течение сотен или даже тысяч лет без потребления электроэнергии.

Полностью автоматизированная операция, включающая адресацию, восстановление, удаление и повторное сохранение файлов, была выполнена в течение 50 минут.

Прототип устройства будет иметь емкость в 36 петабайт, что эквивалентно 36 тысяч жестких дисков.

E=mc² опубликовали
17 сент. в 09:08

Лунная поверхность движется

Ученые впервые нанесли на карту и датировали свежие следы от скатившихся валунов, доказав, что ее поверхность продолжает меняться. Для этого они вручную проанализировали тысячи снимков поверхности Луны, сделанных орбитальным аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter в период с 2009 по 2022 год. Они искали яркие полосы выброшенного материала, которые остаются после недавнего падения валуна и со временем тускнеют.

Всего было обнаружено 245 таких свежих следов. Оценив возраст по близлежащим ударным кратерам, ученые установили, что многие из этих событий произошли относительно недавно. Часть следов была найдена в районах сейсмической активности, что указывает на возможную причину обвалов — лунотрясения.

E=mc² опубликовали
16 сент. в 08:15

Новая математическая модель позволяет измерять время с помощью сердцебиения и морских волн

Исследователи из Королевского колледжа Лондона открыли систему математических уравнений, способную преобразовать любую последовательность случайных событий в часы. Это открытие бросает вызов традиционному представлению о том, что для измерения времени необходим регулярный «тик».

Учёные обнаружили, что даже хаотичные и непредсказуемые явления, такие как ритм сердца или морской прибой, можно использовать для точного измерения времени. Модель фокусируется на марковских процессах — последовательностях, где каждое новое событие зависит только от предыдущего.

Открытие устанавливает предел точности для классических часов. Его превышение указывает на квантовые эффекты, что объясняет феноменальную точность атомных часов. Кроме того, модель даёт ключ к пониманию работы «молекулярных часов» в живых системах, например, белка кинезина, и того, как в природе возникает порядок из хаоса.

E=mc² опубликовали
10 сент. в 19:35

Что должно измениться в человечестве, если мы хотим жить на других планетах?

Вы когда-нибудь вели длинную беседу об освоении космоса? Слова вроде «световые года», «межзвездный» и «посадочный модуль» звучат, как будто так и надо, и мы притворяемся, что есть довольно четкое представление о том, что нужно сделать, чтобы человечество добралось до Марса и превратить другие миры в этакие аналоги Земли.

Возможно, вы знаете о SpaceX, частной компании, которая очень хочет освоить Марс, или Mars One, проекте голландского богача, который надеется отправить кучу людей на Красную планету до конца их жизни. Что будет с ними, когда они попадут туда? Как человеческое тело сможет адаптироваться к жизни на совершенно другой планете, если наш собственный вид эволюционировал сотни тысяч лет для земных условий?

Ресурс Vice пообщался с лордом Мартином Рисом, королевским астрономом и профессором космологии и астрофизики в Кембриджском университете. Беседа получилась крайне интересной.

Расскажите о своей идее постчеловека и постчеловеческого будущего.

Мы знаем наверняка, что у Земли впереди миллиард лет жизни, в ходе которых может сохраняться жизнь, а значит есть много времени для эволюции. Кроме того, будущая эволюция будет происходить не в масштабах дарвиновского естественного отбора. Она будет управляться с помощью технологий. Через пару веков мы будем способны изменить своих потомков методами генной инженерии и техниками «киборгов» в совершенно другие виды.

Думаете, это будет происходить массово?

Может, этого и не произойдет на Земле из-за выбора людей и этических предпочтений, но спустя сто или двести лет небольшие сообщества вполне могут поселиться далеко от Земли в космосе. Как они адаптируются к суровым внеземным условиям? Только благодаря вышеописанным методам. Благодаря им, наш вид сможет распространиться по всей Солнечной системе.

В этом есть смысл — человеческому телу нужно проделать много работы, чтобы адаптироваться естественным образом к условиям, к которым мы не привыкли.

Я предполагаю, что здесь, на Земле, будут происходить некоторые кибернетические изменения через процесс слияния с компьютерами. Но основная часть таких изменений будет происходить силами космических пионеров. Условия окружающей среды, в которой они окажутся, заставят их адаптироваться. На Марсе, например, меньше гравитация, чем на Земле, а на астероиде еще меньше. Поэтому те, кто будет жить далеко от Земли, будут вынуждены изменять свое телосложение, оптимально адаптируясь к тому, что предлагают другие условия.

Почему вы думаете, что это произойдет быстрее, чем предыдущая естественная эволюция?

Дарвиновский естественный отбор во многом остановился, в связи с медицинскими достижениями и тем, что мы можем поддерживать людей в живом состоянии, которые в ином случае погибли бы. Наше знание генетики и кибернетики могут привести к гораздо более быстрой форме эволюции. Я уверен, что если мы сможем пережить следующее столетие, эти изменения произойдут, но точные временные рамки предсказать сложно. Но нет никаких сомнений в том, что эти изменения должны произойти в течение ближайших нескольких сотен лет.

Что вы думаете о ядерной энергии и о ее роли в освоении космоса?

Ядерная энергия будет очень важна в сокращении времени пути между планетами и лунами. Ядерная ракета не может предложить такую тягу, как химическая, на стадии взлета, но может поддерживать устойчивое ускорение в течение длительного промежутка времени. Это помогает наращивать скорость, а значит и сократит время пути. Но даже с ядерными ракетами, чтобы добраться до ближайшей звезды, понадобится больше времени, чем человеческая жизнь. Поэтому этим уже будет заниматься постчеловечество. Путешествие по Млечному Пути в течение тысяч лет не покажется сложным для существ, которые почти бессмертны или пребывают в состоянии анабиоза. Хотя идея варп-двигателя на данный момент кажется невозможной, вполне может быть, что мы просто не знаем некоторых научных принципов.

Что вы думаете о космических предприятиях, SpaceX, например, и каковы их возможности?

Если китайцы решили обойти NASA, им, очевидно, понадобится программа типа «Аполлона» для высадки на Марс. Если этого не произойдет, я искренне верю, что первые люди, которые высадятся на Марсе, будут финансироваться частными спонсорами. Причина этого в том, что нет никакого практического смысла в пилотируемых полетах — роботов засылать гораздо дешевле, а по возможностям исследования они догоняют людей.

Те люди, которые высадятся на Марсе, будут, скорее всего, искателями приключений или острых ощущений, которые пожелают раздвинуть границы человеческой выносливости. На SpaceX есть надежда, поскольку такие компании могут строить корабли дешевле, а их пассажиры могут идти на более высокие риски, чем государственные космонавты. Риски включают радиационные повреждения и потенциальную отправку на Марс в один конец.

Учитывая модификации, о которых вы говорите, постчеловечество может быть менее органическим. Может ли быть такое, что инопланетяне будут полностью синтетическими?

Абсолютно. Мозг человека обладает многими ограничениями. Интеллект на основе кремния мог бы в конечном итоге значительно обойти человеческий мозг в плане умственных способностей и скорости мышления. Если обнаружатся внеземные цивилизации, вполне вероятно, что они будут неорганическими, созданными на базе давно погибшей цивилизации. Но все равно, при том что в нашей галактике могут быть миллиарды похожих на Землю планет, мы не знаем, сколько из них обладает биосферой.

Если же существуют планеты, похожие на Землю, но развивавшиеся гораздо дольше, вполне возможно, что они будут заселены неорганическими существами — компьютерами, которые обладают способностью имитировать саму жизнь. Куда более интересна мысль о том, что мы можем существовать внутри симуляции, сгенерированной на компьютере более развитой цивилизации вроде «Матрицы». И фундаментальные законы физики не противоречат этому. Сверхцивилизация галактических масштабов могла бы строить компьютеры планетарных размеров с невероятно мощной вычислительной способностью. Звучит футуристично, но такие цивилизации вполне могут существовать.

Наконец, как связано выживание человеческого вида со звездами?

Наличие самоподдерживающегося сообщества пионеров, живущих далеко от Земли, подарит уверенность в том, что постчеловеческое будущее будет возможно, даже если здесь, на Земле, все будет уничтожено. Однако даже пессимисты оценивают перспективу уничтожения всех людей на Земле как весьма ничтожную.

При этом быстрое развитие технологий означает, что спустя 20 лет, скажем, вполне может появиться группа людей, которая создаст биологическое оружие. Я весьма беспокоюсь по этому поводу. Если один человек может вызвать катастрофу, то это не может радовать. Я искренне верю, что вопрос контролирования любого возможного биологического оружия не станет неразрешимой проблемой для правительств всех стран. Мы должны использовать преимущества мощнейших технологий — био-, кибер- и нано- — при этом понижая уровень риска.

E=mc² опубликовали
10 сент. в 15:37

Властелин колец - Супер-Сатурн J1407b

Есть планета, известная как J1407b. Это газовый гигант с массивной кольцевой системой. Планета обладает одной из крупнейших известных кольцевых систем в нашей галактике.

Вы можете назвать его настоящим «Властелином колец» или «Супер Сатурном». У этого газового гиганта около 37 колец, диаметр которых составляет 120 миллионов километров, что более чем в двести раз больше колец Сатурна.

Экзопланета J1407b находится на расстоянии 434 световых года от Земли.

Космические ученые объявили J1407b планетой, но, возможно, она находится где-то между планетой и звездой. Учитывая огромную массу, этого гиганта можно назвать коричневым карликом. Коричневый карлик - это объект размером между газовым гигантом вроде Юпитера и маленькой звездой.

Исследователи считают, что масса J1407b сравнима с 10-40 массами Юпитера. По мнению специалистов, наблюдение за таким необычным объектом является единственным возможным способом изучить ранние условия формирования спутников, физические и химические свойства зарождающихся околопланетных дисков.

Название:	E=mc²
Описание:	Энергия в массы