Neįprastos vabzdžių sparnų savybės įkvėpė mokslininkus sukurti antibakterines pakuotes. Ir nosys
Nacionalinė astronomijos observatorijaKinijos mokslų akademija neseniai pristatė pirmąją pasaulyje plataus kampo rentgeno dangaus žemėlapių partiją, padarytą su Lobster Eye Imager for Astronomy (LEIA). Prietaisą sukurti pavyko ištyrus ir imituojant jūrinių vėžių regėjimo sistemos savybes.
Paukščių tako centro LEIA rentgeno spindulių stebėjimo 800 sekundžių laiko intervalo nuotrauka, padengta Gaia misijos duomenimis. Vaizdas: CAS/ESA/Gaia/DPAC
Kaip veikia Lobster Eye?
Biologai jau seniai atrado, kad omaro akysskiriasi nuo kitų gyvūnų. Šių vėžiagyvių regėjimo sistema susideda iš daugybės mažų kvadratinių vamzdelių, nukreiptų į tą patį sferinį centrą. Ši struktūra leidžia iš skirtingų krypčių sklindančiai šviesai atsispindėti vamzdeliuose ir kauptis tinklainėje, suteikdama omarams platų regėjimo lauką.
Žmogaus regėjimo organai, susidedantys išlenkti strypai ir kūgiai laužia šviesą, koncentruodami vaizdą tinklainėje. Omaro akis atspindi šviesos spindulius, kurie patenka standartiniais, labai sekliais kampais („ganymo kampai“). Koordinuota sistema nukreipia visi spinduliai, kuriuos atspindi tam tikras objektas (pvz., potencialus grobis vandenyno dugne), į tą patį židinio tašką.
Prieš kelis dešimtmečius mokslininkai pasiūlėimituoti omaro akį, kad sukurtumėte teleskopą rentgeno spinduliams kosmose aptikti. Tačiau ši idėja negalėjo būti įgyvendinta ilgą laiką, kol mikroprocesorinės technologijos nepadarė galimybės imituoti regos organus.
NAOC rentgeno vaizdo laboratorija2010 m. pradėjo omarų akių rentgeno vaizdo gavimo technologijos tyrimus ir plėtrą, o gatavą įrenginį pristatė po 10 metų.
Prietaisą sudaro 36 "omaro akys" sumikroporos ir 4 didelių masyvo CMOS jutikliai, galintys veikti su didele spektrine raiška. Tyrėjai pastebi, kad tai pirmieji jutikliai, sukurti naudojant CMOS technologiją (puslaidininkių technologija – papildoma metalo oksido ir puslaidininkio struktūra).
Mokslininkų teigimu, ankstesnis rentgenoteleskopai turėjo Mėnulio dydžio matymo lauką, žiūrint iš Žemės, o šis omarų teleskopas gali aprėpti maždaug tūkstančio mėnulių dangaus plotą.
Pirmojo paleidimo metu bandymo modulis buvo atliktas mvietos tik 8 minutes. Visavertis teleskopas apims 12 tokių modulių. Sistema bus dislokuota Einšteino zondo palydove, kurį Kinijos valdžia planuoja paleisti 2023 m. pabaigoje.
Meninė Einšteino zondo palydovo iliustracija. Vaizdas: CAS
Skystųjų veidrodžių teleskopai
Visame pasaulyje yra daug neįprastų prietaisų, pastatytų stebėti dangų. Pavyzdžiui, teleskopų su skystais veidrodžiais koncepcija išpopuliarėjo pastaraisiais dešimtmečiais.
Tokie prietaisai turi ilgą, betprieštaringa astronomijos istorija. Prieš daugiau nei 300 metų Izaokas Niutonas pastebėjo, kad skystis besisukančiame inde gali įgauti parabolės pavidalą – būtent toks paviršius turi būti ties teleskopo veidrodžiu, kad sufokusuotų šviesą viename taške. 1850 m. italų astronomas Ernesto Capocci toliau plėtojo šią idėją, tačiau nesugebėjo sukurti veikiančio modelio.
Likusiam šio dešimtmečio laikuiLondono astronomas Henry Skye savarankiškai ištyrė koncepciją ir eksperimentavo ją kurdamas. 1860 m. jis emigravo į Naująją Zelandiją ir 1872 m. paskelbė veikiantį skystojo veidrodžio teleskopą. XX amžiaus pirmoje pusėje mokslininkai bandė patobulinti dizainą, tačiau visi prietaisai pasižymėjo mažu tikslumu ir nukentėjo nuo vibracijų.
Tobulėjant technologijoms sukurti dideliusKietojo kūno veidrodžiai ir skystųjų veidrodžių teleskopai nukrito iš palankumo. Iki devintojo dešimtmečio mokslininkai pradėjo gaivinti šią technologiją, pašalindami jos trūkumus šiuolaikinių technologijų pagalba. 1994–2002 m. NASA naudojo 3 metrų skystojo veidrodžio teleskopą, kad nuskenuotų Žemės orbitą, ar nėra kosminių šiukšlių.
Teleskopas su skystu veidrodžiu. Vaizdas: NASA orbitinių šiukšlių programos biuras, viešasis domenas, per Wikimedia Commons
Šiuolaikiniuose įrenginiuose naudojamas blizgus skystisgyvsidabris šviesai surinkti ir fokusuoti. Šis metalas puikiai atspindi ir kambario temperatūroje išlieka skystas. Ir tai daug pigiau nei brangūs stikliniai veidrodžiai.
Parabolinės formos veidrodžių poliravimas -sudėtinga ir brangi užduotis. Bendra skysto gyvsidabrio teleskopo kaina yra apie 2 milijonus dolerių, o panašaus dydžio kieto veidrodžio teleskopas gali kainuoti šimtus milijonų dolerių.
Kadangi skysto veidrodinio teleskopo formapriklausomai nuo gravitacijos, jis gali nukreipti tik tiesiai į zenitą. Tačiau tai nėra toks didelis trūkumas, kaip gali atrodyti, nes „aukščiausias taškas“ juda naktiniu dangumi kartu su Žemės sukimu.
Didžiausias modernus teleskopas su tokiuveidrodis – Didysis priešlėktuvinis teleskopas – veikė Kanadoje, netoli Vankuverio, 2003–2016 m. Dabar jis nuimtas, o 6 m veidrodis išardytas. Manoma, kad jo konstrukcijos dalys bus naudojamos naujuose įrenginiuose. Be to, 2022 metų pabaigoje Indijos aukštumose planuojama pradėti eksploatuoti tarptautinį skystųjų veidrodžių teleskopą.
Didelis zenito teleskopas. Vaizdas: Britų Kolumbijos universitetas
Radijo masyvas, skirtas ieškoti nežemiško intelekto
Allen Telescope Array (ATA) yra pirmasisradijo teleskopas, sukurtas nuo pat pradžių, skirtas naudoti nežemiškos gyvybės paieškoms. Iki jo sukūrimo visos pastangos aptikti kitų civilizacijų pėdsakus radijo diapazone priklausė nuo periodinio antenų, sukurtų įprastiems astronominiams stebėjimams, naudojimo.
Masyvas, susidedantis iš 42 groteliųradijo stebėjimo prietaisai (6,1 m skersmens indai), buvo pastatytas 2007 m. netoli San Francisko už „Microsoft“ įkūrėjo Paulo Alleno ir buvusio šios IT milžinės Nathano Myhrvoldo lėšas. Iš pradžių buvo manoma, kad teleskopą sudarys 350 antenų, tačiau kol kas nėra pakankamai lėšų visavertei sistemai.
Teleskopo idėja yra palyginti mažaindai (antenos) su beveik atsitiktine vieta ant žemės, besitęsiantys apie 1 km. Ši konstrukcija suteikia labai aukštos kokybės sijos formą. Tai yra dangaus srities pavadinimas, signalams, kuriems teleskopas yra jautriausias. Be to, palyginti didelis antenų skaičius sumažina (nepageidaujamą) jautrumą už pagrindinio pluošto ribų.
Alleno teleskopo matrica iš pradžių buvosukurtas aprėpti dažnius nuo 500 iki 10 000 MHz, tačiau šiuo metu yra atnaujinamas siekiant išplėsti aprėptį iki 15 GHz, pagerinti jautrumą ir patikimumą.
Antenų konstrukcijoje naudojamas poslinkisGrigaliaus sistema. Antrinis veidrodis atspindi įeinančius radijo signalus, surinktus dideliu (6,1 m skersmens) pirminiu reflektoriumi, atgal į anteną (paslėptą nuo matomumo medžiaginiu gaubtu), kur jie sustiprinami ir šviesolaidžiu perduodami valdomiems pastatams. Teleskopui buvo sukurta speciali programinė įranga, leidžianti išmesti visas šiukšles ir trukdžius bei sutelkti dėmesį į signalus, susijusius su gyvybe.
Alleno teleskopo masyvas. Vaizdas: SETI institutas
Neutrinų paieškos ledo observatorija
IceCube neutrinų observatorija pradėjo veikti2010 m. – pirmasis tokio tipo detektorius, skirtas stebėti erdvę nuo Pietų ašigalio ledo. Jis buvo pastatytas Amundsen-Scott stotyje Antarktidoje. Tūkstančiai jo jutiklių yra po šalčiausio žemyno ledu, kurių bendras tūris yra 1 km³.
Observatorija ieško beveik bemasės subatominėsdalelės yra neutrinai. Šios didelės energijos dalelės padeda tirti pavojingiausius astrofizinius įvykius: žvaigždžių sprogimus, gama spindulių sprogimus ir kataklizmus, susijusius su juodosiomis skylėmis ir neutroninėmis žvaigždėmis.
Observatoriją sudaro 86 kabeliai, kiekvienas iš jųkuriame yra 60 skaitmeninių optinių modulių. Šiuose įrenginiuose yra itin jautrūs šviesos detektoriai arba fotodaugintuvai, taip pat mini kompiuteriai, perduodantys duomenis į paviršių. Moduliai tvirtinami prie kabelių 1450–2450 m gylyje po ledu.
Observatorija yra optiškai skaidriameledas, kuris yra labai stabilus. Mokslininkai apskaičiavo, kad ledas Pietų ašigalyje per metus kaip vientisas gabalas pasislenka apie 10 metrų. Kasdien IceCube registruoja 275 milijonus kosminių spindulių ir apie 275 atmosferos neutrinus.
„IceCube“ laboratorija. Vaizdas: Ianas Reesas, „IceCube“ / NSF
Skaityti daugiau:
Buvo parodytas dujų nuotėkis iš „Nord Stream“ iš kosmoso
Saulės sistemos pakraštyje aptiktos neįprastos struktūros. Ten buvo tik „Voyagers“.
Pažiūrėkite, kaip Jupiteris ir Mėnulis artėjo naktiniame danguje