Neobična svojstva krila insekata nadahnula su znanstvenike na stvaranje antibakterijskog pakiranja. I nosevi
Nacionalni astronomski opservatorijKineska akademija znanosti nedavno je predstavila prvu svjetsku seriju širokokutnih rendgenskih karata neba snimljenih Lobster Eye Imager for Astronomy (LEIA). Stvaranje uređaja omogućeno je proučavanjem i simulacijom svojstava vizualnog sustava morskih rakova.
Fotografija od 800 sekundi rendgenskog promatranja središta Mliječne staze LEIA-e prekrivena podacima iz misije Gaia. Slika: CAS/ESA/Gaia/DPAC
Kako djeluje Lobster Eye?
Biolozi su odavno otkrili da oči jastogadrugačiji od ostalih životinja. Vidni sustav ovih rakova sastoji se od mnogo sićušnih četvrtastih cijevi usmjerenih prema istom sfernom središtu. Ova struktura omogućuje da se svjetlost koja dolazi iz različitih smjerova reflektira u cijevima i skuplja na mrežnici, dajući jastogu široko vidno polje.
Ljudski organi vida koji se sastoje odzakrivljene šipke i čunjići lome svjetlost, koncentrirajući sliku na mrežnici. Oko jastoga odbija svjetlosne zrake koje ulaze pod standardnim, vrlo plitkim kutovima ("kutovi paše"). Koordinirani sustav usmjerava sve zrake koje reflektira određeni objekt (kao što je potencijalni plijen na dnu oceana) u istu žarišnu točku.
Prije nekoliko desetljeća znanstvenici su predložilisimulirajte oko jastoga kako biste stvorili teleskop za otkrivanje x-zraka u svemiru. Ali ova se ideja dugo nije mogla realizirati, sve dok mikroprocesorske tehnologije nisu omogućile imitaciju organa vida.
NAOC Laboratorij za rendgensko snimanjezapočeli su istraživanje i razvoj tehnologije rendgenskog snimanja oka jastoga 2010. i predstavili gotov uređaj 10 godina kasnije.
Uređaj se sastoji od 36 "oka jastoga" samikropore i 4 CMOS senzora velikog niza koji mogu raditi s visokom spektralnom rezolucijom. Istraživači napominju da su ovo prvi senzori izgrađeni korištenjem CMOS tehnologije (tehnologija poluvodiča – komplementarna struktura metal-oksid-poluvodič).
Prema znanstvenicima, prethodni X-rayteleskopi su imali vidno polje veličine Mjeseca gledano sa Zemlje, dok je ovaj jastog teleskop sposoban pokriti nebesko područje od otprilike tisuću Mjeseca.
Tijekom prvog lansiranja testni modul je izveden uprostora samo 8 minuta. Punopravni teleskop uključivat će 12 takvih modula. Sustav će biti postavljen na satelitu Einstein Probe, koji kineske vlasti planiraju lansirati krajem 2023.
Umjetnička ilustracija satelita Einstein Probe. Slika: CAS
Teleskopi s tekućim zrcalom
Diljem svijeta postoji mnogo neobičnih uređaja izgrađenih za promatranje neba. Na primjer, koncept teleskopa s tekućim zrcalima postao je popularan posljednjih desetljeća.
Takvi uređaji imaju dugo, alikontroverzna povijest u astronomiji. Prije više od 300 godina Isaac Newton primijetio je da tekućina u rotirajućoj posudi može poprimiti oblik parabole – naime, takva površina mora biti na zrcalu teleskopa kako bi se svjetlost fokusirala u jednu točku. Godine 1850. talijanski astronom Ernesto Capocci dalje je razvio ovu ideju, ali nije uspio izgraditi radni model.
Za ostatak ovog desetljećaLondonski astronom Henry Skye samostalno je istraživao koncept i eksperimentirao s njegovim stvaranjem. Emigrirao je na Novi Zeland 1860. i objavio izvještaj o radnom teleskopu s tekućim zrcalom 1872. godine. U prvoj polovici 20. stoljeća znanstvenici su pokušali doraditi dizajn, ali sve je uređaje karakterizirala niska točnost i patili su od vibracija.
Kako se tehnologija razvija za stvaranje velikihZrcala u čvrstom stanju i teleskopi s tekućim zrcalima pali su u nemilost. Sve dok osamdesetih godina prošlog stoljeća znanstvenici nisu počeli oživljavati ovu tehnologiju, otklanjajući njezine nedostatke uz pomoć moderne tehnologije. Od 1994. do 2002. NASA je koristila 3-metarski teleskop s tekućim zrcalom za skeniranje Zemljine orbite u potrazi za svemirskim otpadom.
Teleskop s tekućim ogledalom. Slika: Ured NASA-inog programa za orbitalni otpad, javno vlasništvo, putem Wikimedia Commons
Moderni uređaji koriste sjajnu tekućinuživa za prikupljanje i fokusiranje svjetlosti. Ovaj metal ima visoku refleksiju i ostaje tekućina na sobnoj temperaturi. I puno je jeftiniji od skupih staklenih ogledala.
Poliranje ogledala u paraboličnom obliku -mukotrpan i skup zadatak. Ukupna cijena teleskopa s tekućom živom je oko 2 milijuna dolara, dok teleskop slične veličine s čvrstim zrcalom može stajati stotine milijuna dolara.
Budući da oblik teleskopa s tekućim zrcalomovisno o gravitaciji, može usmjeravati samo ravno prema vrhu. No, to i nije tako veliki nedostatak kao što se čini, budući da se "najviša točka" pomiče po noćnom nebu zajedno s rotacijom Zemlje.
Najveći moderni teleskop s takvimogledalo - Veliki protuzračni teleskop - radio je u Kanadi, blizu Vancouvera od 2003. do 2016. godine. Sada je rashodovan, a zrcalo od 6 m je demontirano. Pretpostavlja se da će se dijelovi njegovog dizajna koristiti u novim uređajima. Osim toga, krajem 2022. planira se puštanje u rad Međunarodnog teleskopa s tekućim zrcalom u planinskom dijelu Indije.
Veliki zenit teleskop. Slika: Sveučilište British Columbia
Radijski niz za traženje izvanzemaljske inteligencije
Allen Telescope Array (ATA) je prviradioteleskop dizajniran od temelja za korištenje u potrazi za izvanzemaljskim životom. Prije njegovog nastanka, svi napori u polju otkrivanja tragova drugih civilizacija u radijskom dometu ovisili su o povremenoj uporabi antena izgrađenih za obična astronomska promatranja.
Niz koji se sastoji od 42 rešetke zaradio observations (tanjuri promjera 6,1 m), izgrađen je 2007. u blizini San Francisca o trošku suosnivača Microsofta Paula Allena i bivšeg tehničkog direktora ovog IT diva Nathana Myhrvolda. U početku se pretpostavljalo da će se teleskop sastojati od 350 antena, ali za sada nema dovoljno sredstava za potpuni sustav.
Ideja teleskopa je niz relativno malihantene (antene) s gotovo nasumičnim položajem na tlu, koje se protežu oko 1 km. Ovaj dizajn osigurava vrlo kvalitetan oblik grede. Ovo je naziv područja neba, na signale od kojih je teleskop najosjetljiviji. Osim toga, relativno velik broj antena minimizira (nepoželjnu) osjetljivost izvan glavnog snopa.
Allenov niz teleskopa izvorno je biodizajniran za pokrivanje frekvencija od 500 do 10.000 MHz, ali se trenutno nadograđuje kako bi se proširila pokrivenost na 15 GHz, poboljšala osjetljivost i pouzdanost.
Dizajn antena koristi pomakGregorijanski sustav. Sekundarno zrcalo reflektira dolazne radijske signale prikupljene velikim primarnim reflektorom (promjera 6,1 m) natrag na antenu (skrivenu od pogleda tkaninom), gdje se pojačavaju i prenose u kontrolne zgrade putem optičkih vlakana. Za teleskop je razvijen poseban softver koji vam omogućuje da odbacite sve ostatke i smetnje i usredotočite se na signale povezane sa životom.
Allenov niz teleskopa. Slika: Institut SETI
Ledeni opservatorij za traženje neutrina
Opservatorij za neutrine IceCube pokrenut je godine2010. - prvi detektor te vrste dizajniran za promatranje svemira s leda Južnog pola. Izgrađen je na stanici Amundsen-Scott na Antarktici. Tisuće njegovih senzora nalaze se ispod leda najhladnijeg kontinenta, pokrivajući ukupni volumen od 1 km³.
Opservatorij traži subatome gotovo bez masečestice su neutrini. Ove visokoenergetske čestice pomažu u proučavanju najopasnijih astrofizičkih događaja: zvjezdanih eksplozija, eksplozija gama zraka i kataklizmi koje uključuju crne rupe i neutronske zvijezde.
Opservatorij se sastoji od 86 kabela, svaki odkoji sadrži 60 digitalnih optičkih modula. Ovi uređaji sadrže iznimno osjetljive svjetlosne detektore ili fotomultiplikatore, kao i mini-računala koja prenose podatke na površinu. Moduli su pričvršćeni na kablove na dubini od 1450 do 2450 m ispod leda.
Zvjezdarnica se nalazi u optički prozirnomled, koji je vrlo stabilan. Znanstvenici procjenjuju da se led na Južnom polu pomiče oko 10 metara godišnje kao jedan komad. Svaki dan IceCube registrira 275 milijuna kozmičkih zraka i oko 275 atmosferskih neutrina.
Laboratorija IceCube. Slika: Ian Rees, IceCube/NSF
Čitaj više:
Curenje plina iz Sjevernog toka prikazano je iz svemira
Neobične strukture pronađene na rubu Sunčevog sustava. Samo su Voyageri bili tamo.
Pogledajte kako su se Jupiter i Mjesec približili na noćnom nebu