Hyönteisten siipien epätavalliset ominaisuudet ovat innoittaneet tutkijoita luomaan antibakteerisia pakkauksia.Ja nenät
Kansallinen tähtitieteellinen observatorioKiinan tiedeakatemia esitteli äskettäin maailman ensimmäisen erän laajakulmaisia röntgentaivaskarttoja, jotka on otettu Lobster Eye Imager for Astronomy -laitteella (LEIA). Laitteen luominen mahdollisti meriravun visuaalisen järjestelmän ominaisuuksia tutkimalla ja simuloimalla.
800 sekunnin ajastettu valokuva LEIA-röntgenhavainnosta Linnunradan keskustasta Gaia-operaation tietojen päällä. Kuva: CAS/ESA/Gaia/DPAC
Miten Lobster Eye toimii?
Biologit ovat jo pitkään havainneet, että hummeri silmäterilainen kuin muut eläimet. Näiden äyriäisten visuaalinen järjestelmä koostuu monista pienistä neliömäisistä putkista, jotka on suunnattu samaan pallomaiseen keskustaan. Tämä rakenne mahdollistaa eri suunnista tulevan valon heijastumisen putkiin ja keräämisen verkkokalvolle, mikä antaa hummerille laajan näkökentän.
Ihmisen näköelimet, jotka koostuvat kaarevista sauvoista ja kartioista, taittuvatHummerin silmä heijastaa valonsäteitä, jotka tulevatKoordinoitu järjestelmä ohjaa kaikki tietyn kohteen heijastamat säteet (esim. mahdollinen saalis merenpohjassa) samaan polttopisteeseen.
Useita vuosikymmeniä sitten tutkijat ehdottivatsimuloi hummerisilmää luodaksesi kaukoputken röntgensäteiden havaitsemiseksi avaruudessa. Mutta tätä ideaa ei voitu toteuttaa pitkään aikaan, ennen kuin mikroprosessoritekniikat mahdollistivat näköelinten jäljittelyn.
NAOC X-ray Imaging Laboratory aloitti hummerinsilmien röntgenkuvantamistekniikan tutkimuksen ja kehityksen vuosina 2010 ja 10 vuottaMyöhemmin hän esitteli valmiin laitteen.
Laite koostuu 36 "hummerin silmästä".mikrohuokosia ja 4 suurta CMOS-anturia, jotka voivat toimia korkealla spektriresoluutiolla. Tutkijat huomauttavat, että nämä ovat ensimmäiset CMOS-tekniikalla (puolijohdetekniikka - täydentävä metallioksidi-puolijohderakenne) rakennettuja antureita.
Tutkijoiden mukaan aiemmilla röntgenteleskoopeilla on ollut kuun kokoinen näkökenttä maasta nähtynä, kun taas tälläHummeriteleskooppi pystyy kattamaan noin tuhannen kuun taivaanalueen.
Ensimmäisen käynnistyksen aikana testimoduuli vietti vain 8 minuuttia avaruudessa.Täysimittainen kaukoputki sisältää 12 tällaista moduulia.sijoitettu Einstein Probe -satelliittiin, jonka Kiinan viranomaiset aikovat laukaista vuoden 2023 lopulla.
Taiteellinen kuva Einstein Probe -satelliitista. Kuva: CAS
Nestepeiliteleskoopit
Kaikkialla maailmassa on monia epätavallisia laitteita, jotka on rakennettu tarkkailemaan taivasta.Esimerkiksi viime vuosikymmeninä nestemäisillä peileillä varustettujen teleskooppien käsite on saavuttanut suosiota.
Tällaisilla laitteilla on pitkä, muttakiistanalainen tähtitieteen historia. Yli 300 vuotta sitten Isaac Newton huomasi, että pyörivässä astiassa oleva neste voi olla paraabelin muotoinen – nimittäin sellaisen pinnan täytyy olla kaukoputken peilin kohdalla, jotta valo voidaan kohdistaa yhteen pisteeseen. Vuonna 1850 italialainen tähtitieteilijä Ernesto Capocci kehitti tätä ajatusta edelleen, mutta ei pystynyt rakentamaan toimivaa mallia.
Tämän vuosikymmenen lopulleLontoon tähtitieteilijä Henry Skye tutki itsenäisesti konseptia ja kokeili sen luomista. Hän muutti Uuteen-Seelantiin vuonna 1860 ja julkaisi selvityksen toimivasta nestepeiliteleskoopista vuonna 1872. 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla tutkijat yrittivät hioa suunnittelua, mutta kaikille laitteille oli ominaista alhainen tarkkuus ja ne kärsivät tärinästä.
Kun suurten solid-state-peilien tekniikka kehittyi, nestemäiset peiliteleskoopit putosivat suosiosta.Vasta 1980-luvulla tutkijat alkoivat elvyttää tekniikkaa poistamalla sen puutteet nykyaikaisella tekniikalla.Vuosina 1994–2002 NASA käytti 3-metristä nestepeiliteleskooppia skannaamaan maapallon kiertoradan avaruusromun varalta.
Teleskooppi nestepeilillä. Kuva: NASA Orbital Debris Program Office, Public domain, Wikimedia Commonsin kautta
Nykyaikaiset laitteet käyttävät kiiltävää nestemäistä elohopeaa valon keräämiseen ja tarkentamiseen.Tällä metallilla on voimakas heijastavuus ja se pysyy nesteenä huoneenlämpötilassa.Ja se on paljon halvempaa kuin kalliit lasipeilit.
Peilien kiillotus parabolisessa muodossa -työläs ja kallis tehtävä. Nestemäisen elohopeateleskoopin kokonaiskustannukset ovat noin 2 miljoonaa dollaria, kun taas vastaavan kokoinen kiinteäpeiliteleskooppi voi maksaa satoja miljoonia dollareita.
Koska nestemäisen peiliputken muoto riippuu painovoimasta, se voiMutta tämä ei ole niin suuri haitta kuin se voi ollakun "yläpiste" liikkuu yötaivaalla maapallon pyörimisen mukana.
Suurin nykyaikainen kaukoputki sellaisellapeili - Large Anti-Aircraft Telescope - toimi Kanadassa lähellä Vancouveria vuosina 2003-2016. Se on nyt poistettu käytöstä ja 6 metrin peili on purettu. Oletetaan, että osia sen suunnittelusta käytetään uusissa laitteissa. Lisäksi vuoden 2022 lopussa International Liquid Mirror Telescope on tarkoitus ottaa käyttöön Intian ylängöillä.
Suuri zeniittiteleskooppi. Kuva: University of British Columbia
Radioryhmä maan ulkopuolisen älyn etsimiseen
Allen Telescope Array (ATA) on ensimmäinenradioteleskooppi, joka on suunniteltu alusta alkaen käytettäväksi maan ulkopuolisen elämän etsimiseen. Ennen sen luomista kaikki ponnistelut muiden sivilisaatioiden jälkien havaitsemiseksi radioalueella riippuivat tavanomaisia tähtitieteellisiä havaintoja varten rakennettujen antennien säännöllisestä käytöstä.
Ryhmä, joka koostuu 42 ritilästäradiohavainnot (halkaisijaltaan 6,1 m astiat), rakennettiin vuonna 2007 lähellä San Franciscoa Microsoftin perustajan Paul Allenin ja tämän IT-jättiläisen Nathan Myhrvoldin entisen teknologiajohtajan kustannuksella. Aluksi oletettiin, että kaukoputki koostuisi 350 antennista, mutta toistaiseksi ei ole tarpeeksi varoja täysimittaiseen järjestelmään.
Teleskoopin idea on joukko suhteellisen pieniäastiat (antennit), jotka sijaitsevat lähes satunnaisesti maassa ja ulottuvat noin 1 km:n matkalle. Tämä muotoilu tarjoaa erittäin korkealaatuisen palkin muodon. Tämä on taivaan alueen nimi signaaleille, joille kaukoputki on herkin. Lisäksi suhteellisen suuri antennien määrä minimoi (epätoivotun) herkkyyden kaukokeilan ulkopuolella.
Allen-teleskooppiryhmä oli alun perinsuunniteltu kattamaan taajuudet 500–10 000 MHz, mutta sitä päivitetään parhaillaan laajentamaan peittoaluetta 15 GHz:iin, parantamaan herkkyyttä ja luotettavuutta.
Antennien suunnittelussa käytetään offsetiagregoriaaninen järjestelmä. Toissijainen peili heijastaa suuren (halkaisijaltaan 6,1 m) ensisijaisen heijastimen keräämät saapuvat radiosignaalit takaisin antenniin (piilossa kankaalla), jossa ne vahvistetaan ja lähetetään ohjausrakennuksiin kuituoptiikan kautta. Teleskooppia varten on kehitetty erityinen ohjelmisto, jonka avulla voit hylätä kaikki roskat ja häiriöt ja keskittyä elämään liittyviin signaaleihin.
Allenin teleskooppiryhmä. Kuva: SETI Institute
Ice Observatory for Neutrino Search
IceCube-neutrinoobservatorio otettiin käyttöön vuonna2010 - ensimmäinen laatuaan ilmaisin, joka on suunniteltu tarkkailemaan avaruutta etelänavan jäästä. Se rakennettiin Amundsen-Scottin asemalle Etelämantereella. Tuhannet sen anturit sijaitsevat kylmimmän mantereen jään alla, ja niiden kokonaistilavuus on 1 km³.
Observatorio etsii lähes massatonta subatomiahiukkaset ovat neutriinoja. Nämä korkeaenergiset hiukkaset auttavat tutkimaan vaarallisimpia astrofysikaalisia tapahtumia: tähtien räjähdyksiä, gammasäteen purkauksia ja kataklysmejä, joihin liittyy mustia aukkoja ja neutronitähtiä.
Observatorio koostuu 86 kaapelista, joista jokainenjoka sisältää 60 digitaalista optista moduulia. Näissä laitteissa on erittäin herkkiä valonilmaisimia tai valomonistimia sekä minitietokoneita, jotka välittävät tietoa pinnalle. Moduulit on kiinnitetty kaapeleihin 1 450 - 2 450 metrin syvyydessä jään alla.
Observatorio sijaitsee optisesti läpinäkyvässäjäätä, joka on erittäin vakaa. Tutkijat arvioivat, että etelänavalla jää liikkuu yhtenä kappaleena noin 10 metriä vuodessa. Joka päivä IceCube rekisteröi 275 miljoonaa kosmista sädettä ja noin 275 ilmakehän neutriinoa.
IceCube Lab. Kuva: Ian Rees, IceCube/NSF
Lue lisää:
Nord Streamin kaasuvuoto näytettiin avaruudesta
Aurinkokunnan reunalta löytyi epätavallisia rakenteita. Vain matkailijat ovat olleet siellä.
Katso kuinka Jupiter ja Kuu lähestyivät yötaivaalla