Znajdź zawartość

Łazik Perseverance wylądował na Marsie po trwającej ponad pół roku podróży. W tym czasie był narażony na oddziaływanie dużych dawek promieniowania kosmicznego, które dodatkowo mogło zostać gwałtownie zwiększone przez koronalne wyrzuty masy ze Słońca. Na takie właśnie szkodliwe dla zdrowia promieniowanie narażeni będą astronauci podróżujący na Marsa. W przeciwieństwie do załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej nie będą oni chronieni przez ziemską magnetosferę. Dlatego też wszelkie metody skrócenia podróży są na wagę zdrowia i życia. Emmanuel Duplay i jego koledzy z kanadyjskiego McGill University zaprezentowali na łamach Acta Astronautica interesującą koncepcję laserowego systemu napędowy, który mógłby skrócić załogową podróż na Marsa do zaledwie 45 dni. Pomysł na napędzanie pojazdów kosmicznych za pomocą laserów nie jest niczym nowym. Jego olbrzymią zaletą jest fakt, że system napędowy... pozostaje na Ziemi. Jedną z rozważanych technologii jest wykorzystanie żagla słonecznego przymocowanego do pojazdu. Żagiel taki wykorzystywałby ciśnienie fotonów wysyłanych w jego kierunku z laserów umieszczonych na Ziemi. W ten sposób można by rozpędzić pojazd do nieosiągalnych obecnie prędkości. Jednak system taki może zadziałać wyłącznie w przypadku bardzo małych pojazdów. Dlatego Duplay wraz z zespołem proponują rozwiązanie, w ramach którego naziemny system laserów będzie rozgrzewał paliwo, na przykład wodór, nadając pęd kapsule załogowej. Pomysł Kanadyjczyków polega na stworzeniu systemu laserów o mocy 100 MW oraz pojazdu załogowego z odłączanym modułem napędowym. Moduł składałby się z olbrzymiego lustra i komory wypełnionej wodorem. Umieszczone na Ziemi lasery oświetlałby lustro, które skupiałoby światło na komorze z wodorem. Wodór byłby podgrzewany do około 40 000 stopni Celsjusza, gwałtownie by się rozszerzał i uchodził przez dyszę wylotową, nadając pęd kapsule załogowej. W ten sposób, w ciągu kilkunastu godzin ciągłego przyspieszania kapsuła mogłaby osiągnąć prędkość około 14 km/s czyli ok. 50 000 km/h, co pozwoliłoby na dotarcie do Marsa w 45 dni. Sam system napędowy, po osiągnięciu przez kapsułę odpowiedniej prędkości, byłby od niej automatycznie odłączany i wracałby na Ziemię, gdzie można by go powtórnie wykorzystać. Drugim problemem, obok stworzenia takiego systemu, jest wyhamowanie pojazdu w pobliżu Marsa. Naukowcy z McGill mówią, że można to zrobić korzystając z oporu stawianego przez atmosferę Czerwonej Planety, jednak tutaj wciąż jest sporo niewiadomych. « powrót do artykułu

W zbiorach Muzeum Narodowego we Wrocławiu (MNW) od 65 lat znajduje się lustro. Jak podkreśliła Elżbieta Gajewska-Prorok, kustoszka w Dziale Szkła, to jeden z wielu zabytków, które w nieznanych okolicznościach [i często w złym stanie, związanym z nieodpowiednim przechowywaniem] trafiły do zbiorów muzealnych kilka lat po zakończeniu wojny. Tajemnice związane z jego dziejami udało się ostatnio częściowo odtworzyć. Rama bez tafli Przed konserwacją i restauracją lustro z MNW było ramą bez tafli. Ośmioboczna rama wykonana została z drewna, pokryta folią cynową i obłożona cienkimi lustrzanymi szybkami ze stylizowaną dekoracją forlaną rytowaną na awersie oraz formowanymi na gorąco elementami szklanymi w kolorach różowym i żółtym: skręcanymi spiralnie pręcikami, karbowanymi wstęgami i rozetami kwietnymi. Wstęgi z kwiatami, umieszczone w partiach załamania ramy, maskowały połączenia lustrzanych szybek. Płytkom nadano właściwości lustrzane za pomocą podlewy amalgamatu rtęci i cyny. Metodę polegającą na podlewaniu tafli szklanych amalgamatem (stopem rtęci z cyną bądź ołowiem) opracowano w XV w. w Wenecji. Lustra rtęciowe wytwarzano w Europie niemal do połowy XIX w. Później z warstwy rtęciowej zrezygnowano na rzecz warstwy srebrnej. W pewnym momencie wprowadzono również związki innych białych metali, np. platyny. Konserwacja we wrocławskiej pracowni Na początku br. lustro ze zbiorów MNW trafiło do pracowni Sławomira Oleszczuka, który zajmuje się konserwacją szkła zabytkowego. Odnowiony zabytek można oglądać na wystawie stałej "Sztuka europejska XV-XX wieku". Przeprowadzone przeze mnie wstępne badania zabytku przed konserwacją ujawniły fragmenty gazet francuskich: z 25 lipca 1801 (10 ͤ Anne 7 Thermidor) oraz z 1889, stanowiących podkład lustrzanych płytek. Na tej podstawie można określić powstanie zwierciadła najwcześniej na koniec 1801 r. - ujawniła Gajewska-Prorok. Burzliwe dzieje Republiki Weneckiej Warto przypomnieć, że w 1796 r. Republika Wenecka została zajęta przez Francuzów, a w 1797 r. zlikwidowana (pokój w w Campo Formio), w wyniku czego większość jej ziem przypadła Austrii. Po kilku latach, w 1805 roku, Napoleon odebrał Wenecję Austrii, aby zintegrować ją z królestwem Włoch, którego został królem. Po klęsce Napoleona i kongresie wiedeńskim, w roku 1815 miasto zostało ponownie włączone do Cesarstwa Austriackiego i stało się częścią ziem Habsburgów do 1848 roku - tłumaczy kustoszka. Na podstawie znalezionych gazet wiadomo, że lustro powstało w Wenecji w drugiej połowie 1801 albo po 1805 r., gdy nie było problemu z dostępem do francuskich gazet. Obecność fragmentu z 1889 r. wskazuje zaś na naprawę lustra pod koniec XIX w. we Francji. Gajewska-Prorok dywaguje, że być może już wtedy zwierciadło znajdowało się w obiegu antykwarycznym. Weneckie lustro oktogonalne w lustrzanych ramach Zwierciadło ze zbiorów MNW należy do typu weneckich luster oktagonalnych w szerokich lustrzanych ramach; został on wypracowany w Wenecji w połowie XVII w. Obecnie ośmioboczne zwierciadła w lustrzanych ramach z formowanymi na gorąco nakładkami są najbardziej rozpoznawalną formą zwierciadła weneckiego. W pracowniach luster na Murano wytwarza się do dzisiaj metodami tradycyjnymi zwierciadła w tym typie. « powrót do artykułu

Obsydianowe lustro, które do kontaktu z duchami wykorzystywał John Dee, XVI-wieczny mag, astrolog i matematyk,  doradca królowej Anglii Elżbiety I, jest pochodzenia azteckiego, wykazały badania przeprowadzone przez naukowców z Wielkiej Brytanii, Rosji i USA. Uczeni, posługując się metodą rentgenografii strukturalnej, porównali materiał lustra z różnymi źródłami obsydianu na terenie Meksyku i wykazali, że skała, z której zrobiono lustro, pochodzi z okolic Pachuca, 85 kilometrów na północny-wschód od miasta Meksyk. Badania prowadził zespół kierowany przez Stuarta Campbella z University of Manchester. Historycy od dawna podejrzewali, że lustro Dee zostało przywiezione do Europy z Meksyku, ale brakowało na to dowodów. Chociaż okrągłe lustra to dobrze znane obiekty używane przez Azteków, dotychczas pochodzenie żadnego z nich nie było dowiedzione technikami analitycznymi, napisali badacze na łamach Antiquity. Obsydianowe lustra pojawiają się po raz pierwszy w VII tysiącleciu przed naszą erą na terenie Bliskiego Wschodu. Jednak najbardziej znanymi ich przykładami są lustra azteckie. Lustro, którego Dee używał do kontaktu z duchami, od dawna budziło zainteresowanie naukowców. Pojawiały się zarówno wątpliwości co do tego, czy znajdujące się w zbiorach British Museum lustro należało do Dee, jak i co do jego azteckiego pochodzenia. Mogła to być europejska kopia azteckiego lustra. John Dee żył w latach 1527–1608/1609. Był typowym uczonym renesansu. Zajmował się różnymi dziedzinami nauki, w tym alchemią i astrologią. Rozróżniał naturalną „magię”, uważaną za dziedzinę naukową, od magii demonicznej, postrzeganą jako wypaczenie religii. Dee zgromadził bogatą bibliotekę, liczne instrumenty nawigacyjne, używał też licznych luster do demonstrowania działania iluzji optycznych. Dużo podróżował po Europie i miał liczne kontakty z ówczesną elitą intelektualną. W 1558 roku został doradcą naukowym i astrologiem Elżbiety I. W latach 1550–1570 brał udział w przygotowywaniu angielskich wypraw do Nowego Świata, interesował się też hiszpańskimi relacjami z tego regionu. Do lat 80. XVI wieku mocno rozwinął swoje zainteresowania siłami nadprzyrodzonymi, kontaktował się ze słynnymi medium, angażując je jako pośredników między sobą a duchami i aniołami. Prawdopodobnie to właśnie wtedy wszedł w posiadanie wspomnianego lustra. Wiemy, że obsydianowe lustra znajdowały się w pierwszych transportach dóbr przysyłanych po podboju Meksyku do Europy. Osiem takich luster znalazło się na Starym Kontynencie w wyniku wyprawy Hernando de Soto. Dee miał wiele okazji, by nabyć lustro czy to poprzez swoje kontakty z dworami Europy, liczne studia czy też, gdy mieszkał w latach 80. XVI wieku na terenie dzisiejszych Czech. W tym bowiem okresie przedmioty z Nowego Świata cieszyły się wielkim zainteresowaniem. Przed rokiem 1770 lustro należało już do polityka i antykwariusza Horace'a Walpole'a, który na przyczepionej doń karteczce napisał, że jest to Czarny Kamień, który doktor Dee używał do wywoływania duchów. Kamień ten jest wymieniony w Katalogu Kolekcji Earlów Peterborough, z której trafił do Lady Elizabeth Germaine. Wspomniany katalog zaginął, ale mamy dokumenty świadczące o tym, że kolekcja Earlów Peterborough została przekazana sir Johnowi Germain'e w 1705 roku, a później stała się własnością Elizabeth. O związku lustra z Dee świadczą też dokumenty sądowe z procesu po śmierci Johan Pontoisa, który odziedziczył liczne książki i przedmioty Dee. W procesie tym przedstawiono dokument pochodzący sprzed roku 1618, a zatem z zaledwie dekady po śmierci Dee, w którym wspomniano, że w domu Pontoisa znajduje się płaski kamień jak kryształ, o którym Pontios mówił, że przed oczami doktora Dee pojawiał się w nim anioł. Lustro Dee zmieniało właścicieli wielokrotnie, aż w 1966 roku zostało zakupione przez British Museum. Brytyjsko-rosyjsko-amerykański zespół specjalistów przeanalizował cztery obsydianowe lustra znajdujące się w zbiorach British Muzeum. Lustro Dee, dwa inne okrągłe lustra i jedno prostokątne. Lustro Dee oraz jedno z okrągłych luster, najbardziej doń podobne, pochodzą z Pachuca. To najbardziej eksploatowane źródło obsydianu znajdowało się pod bezpośrednią władzą Azteków. Tamtejszy obsydian był wyjątkowo czysty. Dwa pozostałe analizowane lustra pochodziły z Ccareo-Zinapecuaro, źródeł obsydianu pod bezpośrednią władzą Tarasków. Lustro Dee nie jest wyjątkowym obiektem. W kolekcjach muzealnych znajduje się co najmniej 18 okrągłych obsydianowych luster o azteckim pochodzeniu oraz co najmniej 31 luster prostokątnych. Tym, co czyni je wyjątkowym jest jego właściciel, słynny okultysta i badacz wiedzy tajemnej. Do użycia obsydianowego azteckiego lustra podczas badania świata duchów i aniołów mogło skłonić go znaczenie, jakie obsydianowi nadawali Aztekowie. Obsydian był dla nich bowiem materiałem i medycznym i magicznym. Chronił przed złem, mógł uchwycić obraz duszy, był powiązany ze światem umarłych. A Tezcatlipoca – Dymiące Zwierciadło – aztecki bóg ciemności, zła i zemsty, często był przedstawiany obwieszony lustrami, co świadczyło o jego mocy przewidywania przyszłości. « powrót do artykułu

Zestaw czterech 40-kilogramowych luster używanych przez obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO zostały schłodzony tak bardzo, że lustra znalazły się bardzo blisko minimalnego stanu energetycznego. Tym samym są największymi obiektami, jakie kiedykolwiek znajdowały się tak blisko stanu podstawowego. Dotychczas stan podstawowy udało się uzyskać jedynie w przypadku przedmiotów ważących ułamki grama. W świecie kwantowym temperatura i ruch są jednym i tym samym. Im więcej cząstek się porusza, tym obiekt ma wyższą temperaturę. Aby wprowadzić obiekt w stan podstawowy konieczne jest usunięcie kwantów energii tych wibracji, fononów. Chirs Whittle i jego zespół z Massachusetts Institute of Technology schłodził cały system z temperatury pokojowej do 77 nanokelwinów. Dokonano tego za pomocą jednego z systemów LIGO, który wykorzystuje światło do pomiaru wibracji luster. Następnie wykorzystano pole elektromagnetyczne do spowolnienia tych wibracji. To działa podobnie, jak w przypadku dziecka na huśtawce. Jeśli chcesz zatrzymać huśtawkę, musisz przyłożyć siłę odwrotnie do kierunku ruchu, mówi Whittle. Jako, że wibracje, które naukowcy chcieli usunąć, były niezwykle małe, konieczne było dokonanie superprecyzyjnych pomiarów, by się dowiedzieć, jaką siłę należy przyłożyć, by je zniwelować. Dzięki precyzyjnym pomiarom i użyciu niezwykle dokładnych systemów LIGO udało się zmniejszyć liczbę fononów obecnych w dowolnym momencie z 10 bilionów (10 000 000 000 000) do zaledwie 11. Celem pracy Whittle'a jest wyjaśnienie, dlaczego obiekty makroskopowe nie występują w stanie podstawowym. Niektórzy fizycy sądzą, że przyczyną jest obecność grawitacji. Jeśli chcesz to sprawdzić, potrzebujesz dwóch rzeczy. Po pierwsze, obiektu na tyle dużego, że można zmierzyć wpływ grawitacji na ten obiekt, po drugie – możliwości wprowadzenia tego obiektu w stan podstawowy, mówi jeden z badaczy, Vivishek Sudhir. Jeśli nauczylibyśmy się standardowo wprowadzać obiekty makroskopowe w stan podstawowy, zwiększyłoby to czułość takich urządzeń jak LIGO. To jednak bardzo odległa przyszłość. Przed rokiem udało się zmierzyć ruch 40-kilogramowego lustra LIGO wywołany fluktuacjami kwantowymi. « powrót do artykułu

Po raz pierwszy w historii zaobserwowano wpływ fluktuacji kwantowych na obiekt w skali człowieka. Naukowcy pracujący przy detektorze fal grawitacyjnych LIGO informują na łamach Nature o zarejestrowaniu poruszenia się pod wpływem fluktuacji kwantowych 40-kilogramowych luster wykorzystywanych w obserwatorium. Zespół naukowy, który pracował pod kierunkiem specjalistów z MIT, a w skład którego wchodzili też uczeni z Caltechu, przeprowadził swoje badania w LIGO Livingston Observatory w Louizjanie. Okazało się, że szum kwantowy wystarczy, by przemieścić lustra o 10-20 metra. Takie przesunięcie jest zgodne z teoretycznymi przewidywaniami mechaniki kwantowej. Dopiero jednak teraz udało się to zjawisko zmierzyć. Wykonanie tak dokładnych pomiarów było możliwe dzięki zastosowaniu kwantowego „ściskacza światła”. Wczoraj informowaliśmy o ważnym przełomie dokonanym na polu budowy takich urządzeń. Dzięki „ściskaczowi” naukowcy byli w stanie zredukować szum kwantowy, dzięki czemu określili, jak bardzo wpływał on na ruch luster. To naprawdę niezwykłe, że ściśnięcie światła może zmniejszyć ruch luster, które ważą tyle, co nieduży człowiek. Przy tych częstotliwościach istnieje wiele źródeł szumu, które powodują ruch luster. To naprawdę duże osiągnięcie, że mogliśmy obserwować wpływ właśnie tego źródła, cieszy się współautorka badań, Sheila Dwyer, która pracuje przy detektorze LIGO w Hanford. Profesor fizyki Rana Adhikari wyjaśnia, że ściśnięcie światła zmniejsza ilość szumu kwantowego w promieniu lasera poprzez przesunięcie go z fazy do amplitudy światła. To amplituda światła porusza lustra. Wykorzystaliśmy tę cechę natury, która pozwoliła nam przesunąć szum w obszar, który nas nie interesuje. Ściśnięcie światła i zredukowanie tym samym szumu kwantowego naukowcy mogli dokonać pomiarów poza standardowy limit kwantowy. W przyszłości technika ta pozwoli LIGO na wykrywanie słabszych, odleglejszych źródeł fal grawitacyjnych. W jeszcze dalszej przyszłości może to zostać wykorzystane do udoskonalenia smartfonów, autonomicznych samochodów i innych technologii, zapowiada Adhikari. « powrót do artykułu

Ostatnia runda testów wykazała, że supercienkie lekkie lustra pracujące w zakresie promieniowania rentgenowskiego są gotowe do testów w kosmosie. Lustra te mogą posłużyć do budowy teleskopów kolejnej generacji. Nowe lustra to dzieło Willa Zhanga i jego zespołu z Goddard Space Flight Ceneter w stanie Maryland. Stanowią one część Projektu Referencyjnego Misji dla koncepcyjnego Lynx X-ray Observatory. To jedna z czterech potencjalnych misji wybranych przez NASA w ramach 2020 Decadal Survey for Astrophysics. Lustra są na tyle obiecujące, że już zdecydowano, iż ich testy w przestrzeni kosmicznej rozpoczną się w 2021 roku. Lynx X-ray Observatory, jeśli NASA zdecyduje się na jego budowę, będzie następcą najważniejszego teleskopu pracującego obecnie w paśmie rentgenowskim – Chandra X-ray Observatory. Lynx, który może trafić w przestrzeń kosmiczną już w latach 30. bieżacego wieku, a który będzie składał się z dziesiątków tysięcy luster opracowanych w Goddard, mógłby być o dwa rzędy wielkości bardziej czuły niż Chandra. To pokazuje, jak olbrzymiego skoku technologicznego dokonano na przestrzeni ostatnich 2 dekad. Teleskop Chandra, który został wystrzelony w 1999 roku, jest w stanie rejestrować źródła promieniowania rentgenowskiego, które są 100-krotnie słabsze niż te obserwowane przez poprzednie teleskopy. Praca nad nowymi lustrami dla teleskopu przyszłości rozpoczęła się przed 7 laty, gdy Zhang zaczął eksperymenty z monokryształem krzemu, materiałem nigdy wcześniej nie używanym w teleskopach rentgenowskich. Lustro musi być zagięte i zamknięte w cylindrze tak, by fotony promieniowania rentgenowskiego odbiły się od jego powierzchni i trafiły do elementów rejestrujących. Zhang wiedział, że, ze względu na koszty całości, jego lustra muszą być łatwe w produkcji, lekkie i supercienkie, a jednocześnie oferować doskonałą jakość. Wykazaliśmy, że takie elementy można zbudować z taniego, powszechnie występującego materiału, który jest odporny na oddziaływania mogące zmienić kształt szkła, tradycyjnie wykorzystywanego do tworzenia luster teleskopów, mówi Zhang. Powołany przez NASA panel 40 ekspertów orzekł, że lustra Zhanga zapewniają taką samą jakość obrazu co większe i cięższe lustra używane obecnie przez Chandra X-ray Observatory. Eksperci potwierdzili, że rozdzielczość nowych luster wynogi 0,5 sekundy kątowej, jest więc porównywalna z rozdzielczością telewizji Ultra HD, a są przy tym 50-krotnie lżejsze i cieńsze od tych używanych przez Chandrę. Oznacza to, że przyszły teleskop będzie mógł korzystać ze znacznie większej liczby luster, przechwyci więc znacznie więcej światła, a co za tym idzie, będzie znacznie bardziej czuły. Zhang podkreśla jednak, że minie jeszcze sporo czasu, zanim lustra będą gotowe do lotu w przestrzeń kosmiczną. Wraz ze swoim zespołem musi jeszcze opracować metodę połączenia poszczególnych segmentów wielkiego lustra w module, który będzie je chronił podczas startu rakiety i zapewni, że w czasie zachodzących wówczas silnych drgań żadne elementy nie ulegną poluzowaniu. Uczony przyznaje, że pozostało mu niewiele czasu. W ciągu zaledwie dwóch lat Zhang i jego zespół muszą dostarczyć duże lustro składające się z 288 mniejszych do profesora Randalla McEntaffera. To uczony z Pennsylvania State University, który przygotowuje misję o nazwie Off-plane Grating Rocket Experiment (OGRE). Misja ta ma wystartować w 2021 roku i wyniesie w przestrzeń kosmiczną różne instrumenty naukowe pracujące w paśmie rentgenowskim. To właśnie w ramach OGRE mają być testowane nowe lustra. Pozostały więc zaledwie dwa lata by pokonać liczne przeszkody techniczne i dostarczyć element gotowy do testów. Zhang optymistycznie patrzy w przyszłość. Jeśli nawet Lynx X-ray Observatory nie zostanie wybrany tą misją, która ma być realizowana w ramach 2020 Decadel Survey, to i tak z nowych luster skorzystają inni. NASA rozważa bowiem przeprowadzenie kilku mniejszych obserwacji promieni rentgenowskich w ramach programu Probe, wiadomo też, że to badaniu kosmicznego promieniowania X myślą Japończycy.   « powrót do artykułu