Kukaiņu spārnu neparastās īpašības ir iedvesmojušas zinātniekus izveidot antibakteriālu iepakojumu. Un degunus
Nacionālā astronomijas observatorijaĶīnas Zinātņu akadēmija nesen atklāja pasaulē pirmo sēriju ar platleņķa debesu rentgena kartēm, kas uzņemtas ar Lobster Eye Imager for Astronomy (LEIA). Ierīces izveide bija iespējama, pētot un simulējot jūras vēžu vizuālās sistēmas īpašības.
800 sekunžu laika intervāla fotogrāfija ar LEIA Piena Ceļa centra rentgena novērojumiem, kas pārklāti ar datiem no Gaia misijas. Attēls: CAS/ESA/Gaia/DPAC
Kā darbojas Lobster Eye?
Biologi jau sen atklāja, ka omāra acisatšķiras no citiem dzīvniekiem. Šo vēžveidīgo vizuālā sistēma sastāv no daudzām sīkām kvadrātveida caurulēm, kas vērstas uz to pašu sfērisko centru. Šī struktūra ļauj dažādos virzienos ieplūstošajai gaismai atspoguļoties caurulēs un savākt uz tīklenes, nodrošinot omāram plašu redzes lauku.
Cilvēka redzes orgāni, kas sastāv noizliekti stieņi un konusi lauž gaismu, koncentrējot attēlu uz tīkleni. Omāra acs atstaro gaismas starus, kas ieplūst standarta, ļoti seklā leņķī ("ganības leņķi"). Koordinētā sistēma virza visi stari, ko atstaro konkrēts objekts (piemēram, potenciālais upuris okeāna dibenā) uz vienu un to pašu fokusa punktu.
Pirms vairākām desmitgadēm zinātnieki ierosinājamodelējiet omāra aci, lai izveidotu teleskopu rentgenstaru noteikšanai kosmosā. Taču šo ideju nevarēja realizēt ilgi, līdz mikroprocesoru tehnoloģija ļāva imitēt redzes orgānus.
NAOC rentgena attēlveidošanas laboratorija2010. gadā uzsāka omāru acu rentgena attēlveidošanas tehnoloģijas izpēti un izstrādi un 10 gadus vēlāk iepazīstināja ar gatavo ierīci.
Ierīce sastāv no 36 “omāra acīm” armikroporas un 4 liela masīva CMOS sensori, kas var darboties ar augstu spektrālo izšķirtspēju. Pētnieki atzīmē, ka šie ir pirmie sensori, kas uzbūvēti, izmantojot CMOS tehnoloģiju (pusvadītāju tehnoloģija – komplementāra metāla-oksīda-pusvadītāju struktūra).
Pēc zinātnieku domām, iepriekšējā rentgenateleskopiem bija Mēness lieluma redzamības lauks, skatoties no Zemes, savukārt šis omāru teleskops spēj aptvert aptuveni tūkstoš Mēness lielu debess laukumu.
Pirmās palaišanas laikā testa modulis tika veiktsvieta tikai 8 minūtes. Pilnvērtīgs teleskops ietvers 12 šādus moduļus. Sistēma tiks izvietota uz satelīta Einstein Probe, kuru Ķīnas varas iestādes plāno palaist 2023. gada beigās.
Einšteina zondes satelīta mākslinieciska ilustrācija. Attēls: CAS
Šķidrie spoguļteleskopi
Visā pasaulē ir daudz neparastu ierīču, kas būvētas debesu novērošanai. Piemēram, teleskopu ar šķidrajiem spoguļiem koncepcija ir guvusi popularitāti pēdējās desmitgadēs.
Šādām ierīcēm ir garš, betpretrunīga vēsture astronomijā. Pirms vairāk nekā 300 gadiem Īzaks Ņūtons pamanīja, ka šķidrums rotējošā traukā var iegūt parabolas formu - tieši tādai virsmai, kādai jābūt teleskopa spogulim, lai fokusētu gaismu vienā punktā. 1850. gadā itāļu astronoms Ernesto Kapoki šo ideju pilnveidoja, taču nespēja izveidot funkcionējošu modeli.
Par atlikušo šīs desmitgades daļuLondonas astronoms Henrijs Ski neatkarīgi pētīja šo koncepciju un eksperimentēja ar tās izveidi. 1860. gadā viņš emigrēja uz Jaunzēlandi un 1872. gadā publicēja ziņojumu par funkcionējošu šķidro spoguļteleskopu. 20. gadsimta pirmajā pusē zinātnieki mēģināja pilnveidot dizainu, taču visām ierīcēm bija raksturīga zema precizitāte un tās cieta no vibrācijām.
Tehnoloģijām attīstoties, lai radītu lieluCietvielu spoguļi un šķidruma spoguļteleskopi ir izkrituši no labā. Līdz 80. gadiem zinātnieki sāka šo tehnoloģiju atdzīvināt, novēršot tās nepilnības ar moderno tehnoloģiju palīdzību. No 1994. līdz 2002. gadam NASA izmantoja 3 metru šķidruma spoguļa teleskopu, lai skenētu Zemes orbītu, lai atrastu kosmosa atkritumus.
Teleskops ar šķidruma spoguli. Attēls: NASA Orbitālo gružu programmas birojs, publiskais īpašums, izmantojot Wikimedia Commons
Mūsdienu ierīcēs tiek izmantots spīdīgs šķidrumsdzīvsudrabs, lai savāktu un fokusētu gaismu. Šis metāls ir ļoti atstarojošs un istabas temperatūrā paliek šķidrs. Un tas ir daudz lētāk nekā dārgi stikla spoguļi.
Spoguļu slīpēšana paraboliskā formā -laikietilpīgs un dārgs uzdevums. Šķidrā dzīvsudraba teleskopa kopējās izmaksas ir aptuveni 2 miljoni ASV dolāru, savukārt līdzīga izmēra cietā spoguļa teleskops varētu maksāt simtiem miljonu dolāru.
Kopš šķidrā spoguļa teleskopa formasatkarībā no gravitācijas, tas var vērst tikai taisni uz zenītu. Taču tas nav tik liels trūkums, kā varētu šķist, jo “augstākais punkts” pārvietojas pa naksnīgajām debesīm līdz ar Zemes rotāciju.
Lielākais mūsdienu teleskops ar tāduspogulis - lielais pretgaisa teleskops - strādāja Kanādā, netālu no Vankūveras no 2003. līdz 2016. gadam. Tagad tas ir izņemts no ekspluatācijas, un 6 m spogulis ir demontēts. Paredzams, ka tā dizaina daļas tiks izmantotas jaunās ierīcēs. Turklāt Starptautiskais šķidrā spoguļa teleskops Indijas augstienēs sāks darboties 2022. gada beigās.
Liels zenīta teleskops. Attēls: Britu Kolumbijas Universitāte
Radio masīvs ārpuszemes intelekta meklēšanai
Allen Telescope Array (ATA) ir pirmaisradioteleskops, kas no paša sākuma izstrādāts izmantošanai ārpuszemes dzīvības meklējumos. Pirms tās izveidošanas visi centieni atklāt citu civilizāciju pēdas radio diapazonā bija atkarīgi no periodiskas antenu izmantošanas, kas tika būvētas ikdienas astronomiskajiem novērojumiem.
Masīvs, kas sastāv no 42 režģiem priekšradionovērošana (trauki ar diametru 6,1 m), tika uzbūvēta 2007. gadā netālu no Sanfrancisko par līdzekļiem no Microsoft līdzdibinātāja Pola Allena un šī IT giganta bijušā tehniskā direktora Neitana Mīrvolda. Sākotnēji tika pieņemts, ka teleskops sastāvēs no 350 antenām, taču līdz šim nav pietiekami daudz naudas pilnvērtīgai sistēmai.
Teleskopa ideja ir salīdzinoši neliels masīvstrauki (antenas) ar gandrīz nejaušu izvietojumu uz zemes, stiepjas apmēram 1 km. Šis dizains nodrošina ļoti augstas kvalitātes staru formu. Šis ir debesu apgabala nosaukums, uz kuru teleskops ir visjutīgākais pret signāliem. Turklāt salīdzinoši lielais antenu skaits samazina (nevēlamo) jutību ārpus galvenā stara.
Alena teleskopa masīvs sākotnēji bijaparedzēts, lai aptvertu frekvences no 500 līdz 10 000 MHz, bet tiek modernizēts, lai paplašinātu pārklājumu līdz 15 GHz, uzlabojot jutību un uzticamību.
Antenas dizains izmanto nobīdiGregora sistēma. Sekundārais spogulis atstaro ienākošos radiosignālus, ko savāc lielais (6,1 m diametrs) primārais reflektors, atpakaļ uz antenu (paslēpts ar auduma apvalku), kur tos pastiprina un pārraida uz vadības ēkām, izmantojot optisko šķiedru. Teleskopam ir izstrādāta īpaša programmatūra, kas ļauj izmest visus atkritumus un traucējumus un koncentrēties uz signāliem, kas saistīti ar dzīvību.
Allena teleskopu masīvs. Attēls: SETI institūts
Ledus observatorija neitrīno noteikšanai
IceCube neitrīno observatorija, kas tika uzsākta 2010. gadā, ir pirmais šāda veida detektors, kas paredzēts kosmosa novērošanai no Dienvidpola ledus.Tas ir uzcelts Amundsena-Skota stacijā Antarktīdā.Tūkstošiem tā sensoru atrodas zem aukstākā kontinenta ledus, aptverot kopējo tilpumu 1 km³.
Observatorija meklē gandrīz bezmasas subatomiskās daļiņas, ko sauc par neitrīniem.Izpētiet visbīstamākos astrofiziskos notikumus: zvaigžņu sprādzienus, gamma staru pārrāvumus un kataklizmas, kas saistītas ar melnajiem caurumiemun neitronu zvaigznes.
Observatorija sastāv no 86 kabeļiem, katrs satur 60 digitālos optiskos moduļus.Šīs ierīces satur ārkārtīgi jutīgus gaismas detektorus vai fotoelementus, kā arī mini datorus, kas pārraidaModuļi ir piestiprināti pie kabeļiem dziļumā1,450 līdz 2,450 m zem ledus.
Zinātnieki lēš, ka ledus dienvidpolā pārvietojas apmēram 10 metrus gadā kā viens gabals.Katru dienu IceCube atklāj 275 miljonus kosmisko staru un aptuveni 275 atmosfēras neitrīno.
IceCube laboratorija. Attēls: Ians Rīss, IceCube/NSF
Lasīt vairāk:
Tika parādīta gāzes noplūde no Nord Stream no kosmosa
Необычные структуры нашли на границе Солнечной системы. Там побывали только «Вояджеры»
Skatiet, kā Jupiters un Mēness tuvojās naksnīgajās debesīs