곤충 날개의 특이한 특성은 과학자들이 항균 포장을 만들도록 영감을 주었습니다. 그리고 코
국립천문대중국과학원은 최근 LEIA(Lobster Eye Imager for Astronomy)로 촬영한 세계 최초의 광각 X선 하늘 지도를 발표했습니다. 이 장치의 생성은 해양 가재의 시각 시스템의 특성을 연구하고 시뮬레이션하여 가능했습니다.
은하수 중심에 대한 LEIA X선 관측의 800초 타임랩스 사진이 가이아 탐사선의 데이터에 겹쳐졌습니다. 이미지: CAS/ESA/가이아/DPAC
랍스터 아이는 어떻게 작동합니까?
생물학자들은 랍스터의 눈이다른 동물과 다릅니다. 이 갑각류의 시각 시스템은 동일한 구형 중심으로 향하는 많은 작은 정사각형 튜브로 구성됩니다. 이 구조는 다른 방향에서 오는 빛이 관에서 반사되고 망막에 모이도록 하여 랍스터에게 넓은 시야를 제공합니다.
다음으로 구성된 인간의 시각 기관구부러진 막대와 원뿔은 빛을 굴절시켜 망막에 이미지를 집중시킵니다. 랍스터의 눈은 매우 얕은 표준 각도("방목 각도")로 들어오는 광선을 반사합니다. 조정 시스템은 특정 물체(예: 해저의 잠재적인 먹이)에 의해 반사된 모든 광선은 동일한 초점으로 나타납니다.
수십 년 전에 과학자들은 제안했습니다.랍스터의 눈을 시뮬레이션하여 우주에서 엑스레이를 감지하는 망원경을 만듭니다. 그러나 이 아이디어는 마이크로프로세서 기술이 시각 기관의 모방을 가능하게 할 때까지 오랫동안 실현될 수 없었습니다.
NAOC 엑스레이 영상 연구실2010년에 랍스터 눈 X선 영상 기술에 대한 연구 개발을 시작했으며 10년 후에 완성된 장치를 출시했습니다.
이 장치는 36개의 "랍스터 눈"으로 구성되어 있습니다.높은 스펙트럼 분해능으로 작동할 수 있는 마이크로포어 및 4개의 대형 어레이 CMOS 센서. 연구원들은 이것이 CMOS 기술(반도체 기술 - 보완적인 금속 산화물 반도체 구조)을 사용하여 구축된 최초의 센서라고 언급합니다.
과학자들에 따르면, 이전의 엑스레이망원경은 지구에서 볼 때 달 크기의 시야를 갖고 있는 반면, 이 랍스터 망원경은 약 천 개의 달에 해당하는 천체 영역을 덮을 수 있습니다.
첫 출시 동안 테스트 모듈은 다음과 같이 수행되었습니다.공간은 단 8분. 본격적인 망원경에는 12개의 모듈이 포함됩니다. 이 시스템은 중국 당국이 2023년 말에 발사할 계획인 아인슈타인 탐사 위성에 배치될 예정입니다.
아인슈타인 탐사 위성의 예술적 삽화. 이미지: CAS
액체 거울 망원경
전 세계에는 하늘을 관찰하기 위해 만들어진 특이한 장치가 많이 있습니다. 예를 들어, 액체거울을 갖춘 망원경 개념은 최근 수십 년 동안 인기를 얻었습니다.
이러한 장치는 길지만천문학의 논쟁적인 역사. 300여 년 전, 아이작 뉴턴은 회전하는 용기의 액체가 포물선의 형태를 취할 수 있다는 사실을 알아냈습니다. 1850년 이탈리아 천문학자 에르네스토 카포치(Ernesto Capocci)가 이 아이디어를 더욱 발전시켰지만 실제 모델을 만들 수는 없었습니다.
남은 10년 동안런던의 천문학자 Henry Skye는 독립적으로 개념을 연구하고 그 생성을 실험했습니다. 그는 1860년에 뉴질랜드로 이주하여 1872년에 액체 거울 망원경의 작동에 대한 설명을 출판했습니다. 20세기 전반기에 과학자들은 설계를 수정하려고 했지만 모든 장치는 정확도가 낮고 진동이 있는 것이 특징이었습니다.
기술이 발전하여 큰 규모를 만들 수 있게 되면서고체 거울과 액체 거울 망원경은 인기를 잃었습니다. 1980년대까지 과학자들은 현대 기술의 도움으로 단점을 제거하면서 이 기술을 부활시키기 시작했습니다. 1994년부터 2002년까지 NASA는 3미터 액체 거울 망원경을 사용하여 지구 궤도에서 우주 쓰레기를 검색했습니다.
액체 거울이 있는 망원경. 이미지: NASA Orbital Debris Program Office, 공개 도메인, Wikimedia Commons 통해
최신 장치는 반짝이는 액체를 사용합니다.빛을 모으고 집중시키는 수은. 이 금속은 반사율이 높으며 실온에서 액체 상태를 유지합니다. 그리고 값비싼 유리 거울보다 훨씬 저렴합니다.
포물선 모양의 연마 거울 -힘들고 비용이 많이 드는 작업. 액체 수은 망원경의 총 비용은 약 2백만 달러인 반면 비슷한 크기의 고체 거울 망원경은 수억 달러가 될 수 있습니다.
액체거울 망원경의 형태이기 때문에중력에 따라 천정까지만 똑바로 가리킬 수 있습니다. 그러나 "가장 높은 지점"이 지구의 자전과 함께 밤하늘을 가로질러 이동하기 때문에 이는 보이는 것만큼 큰 단점은 아닙니다.
그러한 기능을 갖춘 가장 큰 현대식 망원경미러 - 대형 대공 망원경 - 2003년부터 2016년까지 밴쿠버 근처 캐나다에서 운영되었습니다. 현재는 폐기되었으며 6m 거울은 해체되었습니다. 디자인의 일부가 새로운 장치에 사용될 것으로 가정합니다. 또한 2022년 말에는 인도 고원지대에 국제액체거울망원경(International Liquid Mirror Telescope)을 가동할 예정이다.
대형 천정 망원경. 이미지: 브리티시 컬럼비아 대학교
외계 지능을 찾기 위한 라디오 어레이
Allen Telescope Array(ATA)는 최초의외계 생명체를 찾는 데 사용하기 위해 처음부터 설계된 전파 망원경. 그 창조 이전에, 전파 범위에서 다른 문명의 흔적을 탐지하는 분야의 모든 노력은 일반적인 천문 관측을 위해 만들어진 안테나의 주기적인 사용에 의존했습니다.
42개의 격자로 구성된 어레이라디오 관측(직경 6.1m 접시)은 Microsoft 공동 창립자이자 이 IT 거물인 Nathan Myhrvold의 전 CTO인 Paul Allen의 비용으로 샌프란시스코 근처에 2007년에 건설되었습니다. 처음에는 망원경이 350개의 안테나로 구성될 것이라고 가정했지만 지금까지 본격적인 시스템을 위한 자금이 충분하지 않습니다.
망원경의 아이디어는 상대적으로 작은 배열입니다지상에 거의 임의의 위치에 있는 접시(안테나)는 약 1km에 걸쳐 확장됩니다. 이 디자인은 매우 고품질의 빔 모양을 제공합니다. 이것은 망원경이 가장 민감한 신호에 대한 하늘 영역의 이름입니다. 또한, 상대적으로 많은 수의 안테나는 메인 빔 외부의 (바람직하지 않은) 감도를 최소화합니다.
Allen 망원경 배열은 원래500 ~ 10,000MHz의 주파수를 커버하도록 설계되었지만 현재 15GHz까지 커버리지를 확장하고 감도와 신뢰성을 개선하기 위해 업그레이드되고 있습니다.
안테나 설계는 오프셋을 사용합니다.그레고리력 체계. 2차 미러는 큰(직경 6.1m) 1차 반사경에 의해 수집된 수신 무선 신호를 안테나(직물 덮개로 보이지 않음)로 다시 반사하고, 안테나에서 증폭되어 광섬유를 통해 건물을 제어하도록 전송됩니다. 망원경을 위해 특수 소프트웨어가 개발되어 모든 파편과 간섭을 제거하고 생명과 관련된 신호에 집중할 수 있습니다.
앨런 망원경 배열. 이미지: SETI 연구소
중성미자 탐색을 위한 얼음 관측소
아이스큐브 중성미자 관측소 발사2010 - 남극의 얼음에서 우주를 관찰하도록 설계된 최초의 탐지기. 그것은 남극 대륙의 Amundsen-Scott 기지에서 건설되었습니다. 수천 개의 센서가 가장 추운 대륙의 얼음 아래에 있으며 총 부피는 1km³입니다.
천문대는 질량이 거의 없는 아원자를 찾고 있습니다.입자는 중성미자입니다. 이 고에너지 입자는 항성 폭발, 감마선 폭발, 블랙홀과 중성자별과 관련된 대격변과 같은 가장 위험한 천체 물리학적 사건을 연구하는 데 도움이 됩니다.
천문대는 86개의 케이블로 구성되어 있습니다.60개의 디지털 광 모듈이 포함되어 있습니다. 이 장치에는 표면에 데이터를 전송하는 미니 컴퓨터뿐만 아니라 매우 민감한 광 검출기 또는 광전자 증배관이 포함되어 있습니다. 모듈은 얼음 아래 1,450~2,450m 깊이에서 케이블에 부착됩니다.
천문대는 광학적으로 투명한 곳에 위치하고 있습니다.매우 안정적인 얼음. 과학자들은 남극의 얼음이 하나의 조각으로 연간 약 10미터 이동한다고 추정합니다. IceCube는 매일 2억 7,500만 개의 우주선과 약 275개의 대기 중성미자를 등록합니다.
아이스큐브 연구소. 이미지: Ian Rees, IceCube/NSF
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