Znajdź zawartość

Grupa amerykańskich fizyków udowodniła, że możliwe jest zarejestrowanie echa pochodzącego z fali radaru odbitej od kaskady wysokoenergetycznych cząstek. Odkrycie to może doprowadzić do skonstruowania nowego teleskopu wykrywającego neutrina o energiach, które poza zasięgiem obecnie stosowanych metod badawczych. Jednym z najbardziej niezwykłych instrumentów naukowych jest teleskop IceCube. W jego skład wchodzą dziesiątki kilometrów lin z umocowanymi do nich fotopowielaczami. Urządzenie wykrywa promieniowanie Czerenkowa pojawiające się, gdy kaskada naładowanych cząstek, pojawiająca się podczas podróży neutrin przez ziemską atmosferę, wchodzi w interakcje z lodem. IceCube jest w stanie wykrywać neutrina o energiach do 10 PeV (1016 eV). Ograniczenie to wynika z faktu, że w zakresie fali widzialnej promieniowanie Czerenkowa jest mocno osłabiane przez lód. Taki sygnał może przebyć w lodzie najwyżej 200 metrów. Inaczej działa ANITA, czyli wykrywacz neutrin, który za pomocą balonu unosi się nad Antarktydą. To właśnie ANITA zarejestrowała tajemnicze sygnały, których dotychczas fizycy nie potrafią wyjaśnić. ANITA ma z kolei inny problem niż IceCube. Nie potrafi wykryć neutrin o energiach mniejszych niż 100 PeV. Teraz Steven Prohira z Ohio State University wraz z kolegami wykazali, że możliwe jest aktywne wykrywanie neutrin. Można to zrobić poprzez rejestrację ech z fal emitowanych przez radar. Technika ta wykorzystuje fakt, że kaskada cząstek poruszających się przez materiał z prędkością bliską prędkości światła wyrzuca elektrony z atomów tego materiału. Przez krótką chwilę, zanim elektrony te zostaną powtórnie zaabsorbowane, możliwe jest wprowadzenie ich w oscylacje za pomocą zewnętrznych fal radiowych. Oscylacje takie generują własne fale radiowe, „echa” fal, które je wywołały. Olbrzymią zaletą tej techniki jest fakt, że działa ona niezależnie od energii badanych cząstek. Naukowcy wykorzystali podczas swoich badań akcelerator ze SLAC National Accelerator Laboratory. Użyli 4-metrowego kawałka plastiku, który miał symulować antarktyczny lód i potraktowali go wiązką miliarda elektronów o energii około 1010 eV każdy. Okazało się, że antena, skierowana na plastik była w stanie zarejestrować sygnał trwający około 10 ns. Zgadzał się on z teoretycznymi przewidywaniami, zatem naukowcy uznali, że zarejestrowany sygnał to echo wywołane jonizacją wewnątrz plastiku. Teraz Prohira i jego zespół planują przeprowadzenie eksperymentów na Antarktydzie. Chcą tam postawić eksperymentalny radar, który miałby wykrywać echa pochodzące z interakcji promieniowania kosmicznego z lodem. Jeśli ich pomysł uzyska finansowanie, taki nowatorskich radar wykrywający neutrina mógłby powstać w ciągu kilku lat. Później zaś chcieliby przed końcem dekady zbudować na Antarktydzie pełnowymiarowe obserwatorium. Najpierw chcemy udowodnić, że ta technika działa, a później chcemy wybudować pełnowymiarowy teleskop, mówi Prohira. Uczeni stwierdzają, że wielką zaletą takiego obserwatorium byłaby jego prostota. Prohira ocenia, że jego zbudowanie kosztowałoby kilka milinów dolarów. Na IceCube wydano 275 milionów USD. « powrót do artykułu

US Air Force uruchomi w 2017 roku system radarowy o nazwie Space Fence, który pozwoli na obserwację znacznie większej niż dotychczas liczby odpadków, krążących na orbicie okołoziemskiej. Obecnie amerykańskie siły zbrojne skatalogowało ponad 16 000 odpadków wielkości co najmniej 10 centymetrów każdy. Space Fence będzie znacznie bardziej czuły niż obecne metody obserwacyjne. Sądzimy, że w ciągu kilku miesięcy od uruchomienia Space Fence liczba skatalogowanych odpadków zwiększy się dziesięciokrotnie - mówi John Morse odpowiedzialny w projekcie Space Fence za nadzór nad pracami firm Lockheed Martin i Raytheon, z których każda otrzymała po 107 milionów dolarów na przygotowanie wstępnego projektu systemu radarowego. Po ocenie projektów US Air Force wybiorą do realizacji jeden z nich. Na rozwój systemu przeznaczono 6,1 miliarda dolarów. Space Fence ma składać się z dwóch stacji radarowych ulokowanych na półkuli południowej. Zastąpią one 9 obecnie wykorzystywanych stacji, pochodzących jeszcze z lat 60. i rozmieszczonych na terenie USA. Dzisiejsze stacje wykorzystują pasmo VHF (30-300 MHz), Space Force będzie używał pasma S o częstotliwościach od 2 do 4 GHz. Im wyższe częstotliwości, tym większa rozdzielczość i możliwość obserwowania mniejszych odpadków. Zanieczyszczenie orbity okołoziemskiej to coraz bardziej poważny problem. Wokół naszej planety krążą miliony odpadków, które stanowią zagrożenie dla satelitów, Międzynarodowej Stacji Kosmicznej oraz załogowych i bezzałogowych misji. W czerwcu załoga ISS dostała polecenie ewakuacji do kapsuł ratunkowych, gdy odkryto, że jeden z odpadków znalazł się w odległości kilkuset metrów. Wiadomo, że w ciągu ostatnich kilku lat co najmniej pięciokrotnie Stacja musiała wykonywać manewry ratunkowe, by uniknąć zderzenia ze śmieciami. Zagrożone są też loty załogowe. Ocenia się, że podczas lotu ryzyko katastrofalnego zderzenia z mikrometeorytami lub, co bardziej prawdopodobne, odpadkami, wynosi 1:250. Przy 100 misjach łączne ryzyko wynosi już 1:3. Lepsze śledzenie odpadków pozwoli uniknąć wielu niebezpieczeństw, ale nie rozwiąże problemu. Zagrożeni są też mieszkańcy planety. W marcu w Kolorado znaleziono 75-centymetrową metalową sferę pochodzącą prawdopodobnie z rosyjskiego satelity wystrzelonego dwa miesiące wcześniej. W tym samym miesiącu w Urugwaju spadł fragment silnika rakiety Delta 2, która przed ośmioma laty wyniosła na orbitę satelitę GPS. Od roku 2001 zanotowano trzy upadki (w Arabii Saudyjskiej, Argentynie i Tajlandii) kilkudziesięciokilogramowych fragmentów rakiet wynoszących satelity GPS. Z kolei w 2009 roku nieczynny rosyjski satelita Cosmos uderzył w działającego satelitę sieci telefonii satelitarnej Iridium. Wskutek zderzenia powstały tysiące odłamków, z czego niemal 2000 wielkości co najmniej 10 centymetrów. Jeden z nich zagroził ISS w kwietniu bieżącego roku. Na orbicie okołoziemskiej panuje już taki bałagan, że do zderzeń dochodzi co 4-5 lat. Nawet jeśli ludzie zaprzestaliby wysyłania w kosmos kolejnych obiektów, to liczba odpadów i tak będzie rosła wskutek zderzeń już istniejących śmieci i obiektów. Utworzenie Space Fence to jedynie próba uniknięcia wypadków, a nie rozwiązanie problemu. Coraz częściej mówi się o konieczności posprzątania tego, co pozostawiliśmy na orbicie. Eksperci z NASA zauważają, że nigdy wcześniej Agencji nie przedstawiano tak wielu pomysłów na systemy aktywnego usuwania odpadów (ADR). Spektrum propozycji jest niezwykle szerokie: od laserów spalających odpady, po pojazdy je zbierające. Jednak obecnie wszystkie one przypominają idee rodem z filmów science-fiction. Nie opracowano dotychczas ekonomicznie i technologicznie realnego sposobu na posprzątanie orbity. Zadanie to będzie najprawdopodobniej wymagało współpracy międzynarodowej o skali porównywalnej do budowy ISS. Na szczęście kosmiczne odpadki nie spowodowały jeszcze niczyjej śmierci. Jednak, prawdopodobnie, takie wydarzenie jest tylko kwestią czasu.

Chińscy naukowcy z Uniwersytetu Południowo-Wschodniego w Nankinie poinfomowali o stworzeniu urządzenia, które, kontrolując sposób zaginania światła powoduje, iż obiekty wydają się mniejsze niż są w rzeczywistości. Inżynierowie Wei Xiang Jiang i Tie Jun Cui opublikowali artykuł na ten temat w Applied Physics Letters. Urządzenie zmniejszające może wirtualnie zmniejszyć rozmiary obiektu. Takie urządzenie działa w zakresie mikrofal, może zatem zmylić radary i inny sprzęt wykorzystujący fale elektromagnetyczne do wykrywania przedmiotów i spowodować, iż zostanie podjęta zła decyzja. Nasze urządzenie potencjalnie może zostać zastosowane w przemyśle wojskowym - powiedział Cui. Uczeni wykorzystali materiały do zbudowania ośmiu koncentrycznych pierścieni o wysokości 12 milimetrów każdy. W środku można umieścić niewielki przedmiot. Gdy światło przechodzi przez pierścienie zostaje zagięte, a długość fali ulega kompresji. Po dotarciu do wnętrza pierścieni zachodzi dekompresja. Obserwatorowi z zewnątrz wydaje się, że przedmiot umieszczony w środku pierścieni jest mniejszy niż w rzeczywistości. Inżynierowie wyjaśniają, że całość działa nieco podobnie do „czapki-niewidki" tworzonej z metamateriałów, gdyż wirtualnie zmniejsza średnicę najmniejszego okręgu, w którym znajduje się przedmiot. Teoretycznie można zmniejszyć ją tak bardzo, że środkowy okrąg zniknie wraz ze znajdującym się tam przedmiotem. Chińczycy zarówno teoretycznie jak i praktycznie wykazali, że ich konstrukcja działa tak, jak zakładali.

W nowych modelach Nissana będzie montowana klimatyzacja podająca wdychaną postać witaminy C, prędkościomierz przypominający kierowcy o ważnych datach, np. rocznicy ślubu lub urodzinach, oraz fotele zainspirowane technologią NASA. Chcemy, by kierowcy czuli, że są zdrowsi, zostając w samochodzie niż przebywając poza nim – podkreślił podczas jazdy testowej koło Tokio Kenichi Tanaka, jeden z inżynierów japońskiej grupy motoryzacyjnej. Coraz ważniejsze staje się emocjonalny aspekt samochodu, ponieważ potrzeby klientów się różnicują. Klimatyzacja ma rozpylać witaminę C, by nawilżyć skórę. Wśród nowinek znajdą się też filtry powietrza opracowane przez Sharpa. Relaksujące fotele mają poprawiać krążenie krwi oraz zmniejszać ryzyko wystąpienia bólu pleców na długich trasach. Japończycy pomyśleli nie tylko o wygodzie prowadzącego auto i pasażerów, ale także o bezpieczeństwie. W ciągu 2-3 lat w samochodach pojawi się m.in. nowa technologia antykolizyjna. Przypomina ona systemy radarowe samolotów czy statków i monitoruje odległość do pojazdu z przodu. Może zapobiec zderzeniu przy prędkości do 60 km na godzinę. Kierowca dowiaduje się, że powinien zwolnić, gdy z głośników rozlegnie się pikający dźwięk. Dodatkowo samochód automatycznie zwalnia przez lekkie uniesienie pedału gazu i delikatne zahamowanie. Unowocześnienie wyglądu i technologii Nissana wiąże się z przygotowaniami do zaplanowanej na koniec roku premiery na rynku japońskim i amerykańskim elektrycznego samochodu Leaf.

Nazistowscy inżynierowie stworzyli prototyp samolotu niewidzialnego dla radarów. Gdyby nie to, że Horten Ho 2-29 pomyślnie wykonał lot testowy dopiero przed Bożym Narodzeniem 1944 r. i później Niemcy zdążyli wyprodukować zaledwie kilka egzemplarzy, wojna mogłaby się zakończyć inaczej. Samolot miał o wiele większy zasięg niż wcześniejsze modele, osiągał też imponujące prędkości. Technologia ukrywania przed radarami przypomina tę, którą zastosowano we współczesnych amerykańskich bombowcach strategicznych B-2. W 1943 roku Niemcy wiedzieli, że wojna nie przebiega już po ich myśli. W dodatku nazistowska flota powietrzna nie była tak szybka i zwrotna jak maszyny przeciwników. Dlatego też zwierzchnik Luftwaffe Hermann Goering zażądał, by inżynierowie zaprojektowali samolot spełniający tzw. wymóg trzy raz tysiąc. Oznaczało to, że maszyna powinna przenosić ładunek do 1000 kg i przelatywać 1000 km z prędkością 1000 km/h. Bracia Reimar i Walter Hortenowie uważali, że spełnieniem marzeń Goeringa może być coś o konstrukcji latającego skrzydła. Całość miała być napędzana silnikiem BMW 003. Reimar wymyślił też specjalne pokrycie ze sproszkowanego węgla drzewnego i kleju stolarskiego, które pochłaniało fale elektromagnetyczne radaru. W połączeniu z odpowiednimi kształtami miało to zapewnić bombowcowi niewidzialność. Na podstawie światłokopii i jedynego ocalałego prototypu koncern Northrop-Grumman Corporation zbudował pełnowymiarową replikę Hortena Ho 2-29. Okazało się, że nie jest on zupełnie niewidzialny dla radarów używanych podczas II wojny światowej, ale mogło to wystarczyć, by przebić się przez linię obrony aliantów.

Volvo zapowiada, że w najnowszym modelu S60 znajdzie się przełomowy system bezpieczeństwa, który automatycznie będzie utrzymywał bezpieczną odległość od pojazdu poprzedzającego. System będzie w stanie zatrzymać samochód i ponownie go uruchomić bez interwencji kierowcy. Będzie też wykrywał pieszych przed maską pojazdu. Już wcześniej w samochodach Volvo mieliśmy do czynienia z podobnym systemem radarowym, jednak nie działał on przy prędkościach poniżej 30 km/h. Najnowszy system autorstwa Volvo zareaguje na niebezpieczeństwo nawet wówczas, gdy kierowca nie dotknie pedału hamulca. W skład mechanizmów bezpieczeństwa wchodzą zaawansowane radary umieszczone z przodu pojazdu oraz obserwująca drogę kamera w lusterku wstecznym. Zadaniem radarów jest wykrywanie obiektów i pomiar odległości, a kamera rozpoznaje typ obiektu. Jeśli i radary i kamera rozpoznają szybko zbliżający się pojazd lub pieszego, a kierowca nie będzie reagował, automatycznie zostaną uruchomione hamulce. Przedstawiciele Volvo informują, że system był rozwijany przez dziesięć lat, a następnie przez kilka lat trwały jego testy w różnych krajach i różnych warunkach drogowych. Z testów wynika, że jeśli samochód porusza się z prędkością niższą niż 20 km/h to system jest w niemal każdej sytuacji w stanie zatrzymać pojazd przed uderzeniem w pieszego. Przy większych prędkościach siła uderzenia jest znacząco zredukowana. To jednak nie koniec. Przedstawiciele szwedzkiej firmy wyznaczają sobie niezwykle ambitne cele. Chcą do roku 2020 opracować system bezpieczeństwa, dzięki któremu nikt nie będzie ginął w samochodach Volvo ani z ich powodu. Volvo S60 trafi na rynek w 2010 roku.

Profesor Seth Lloyd z MIT-u odkrył, że istnienie zjawiska splątania kwantowego może posłużyć do stworzenia niezwykle dokładnych czujników. Działałyby one jak radar i były milion razy bardziej czułe od obecnie wykorzystywanych urządzeń. Badania Lloyda są czysto teoretyczne, jednak zostały potwierdzone laboratoryjnymi eksperymentami. Profesor ma nadzieję, że w ciągu 6-12 miesięcy uda mu się skonstruować urządzenie, które w laboratorium dowiedzie słuszności jego spostrzeżeń. Taki "radar" wykorzystujący stany splątane może zostać użyty w wielu dziedzinach życia. Na polu walki żołnierze wyposażeni w specjalne okulary będą mogli w nocy oświetlić otoczenie światłem podczerwonym, a okulary odbiorą je i, dzięki wykorzystaniu splątania, żołnierz zobaczy obraz o milion razy bardziej szczegółowy, niż jest to obecnie możliwe dzięki systemom widzenia w nocy. Jednocześnie będzie mniej narażony, gdyż system taki wykorzysta znacznie mniej światła podczerwonego, które przeciwnik może wykryć. Teoretycznie, chociaż to już jeszcze bardziej odległa przyszłość, "radar" Lloyda będzie można połączyć z tomografem komputerowym, dzięki czemu przyjęta przez pacjenta dawka promieniowania będzie znacznie mniejsza niż obecnie. Profesor Lloyd mówi, że nie potrafi podać prostego wyjaśnienia tłumaczącego, dlaczego kwantowe "oświetlanie" działa, jednak wykonane przez niego teoretyczne obliczenia wykazały, że tak właśnie się dzieje. Wygląda to tak, jakby oba splątane fotony nawzajem zachowywały o sobie wspomnienia nawet wówczas, gdy wspomnienia te dawno powinny już zaniknąć - mówi Lloyd.

Amerykańscy naukowcy najwyraźniej uważają, że mieszkańcy pozaziemskich cywilizacji również, podobnie jak Ziemianie, uwielbiają telewizję. Przedstawiciele Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ogłosili właśnie, że astronomowie przeskanują 1000 najbliższych gwiazd w poszukiwaniu pochodzącego z ich okolic sygnału telewizyjnego lub podobnego sztucznego sygnału, który wskazywałby na istnienie cywilizacji. Projekt ruszy na początku 2008 roku. Radioteleskop będzie szukał podobnych oznak cywilizacji, jakie znaleźliby obcy kierując swoje radioteleskopy w stronę naszej planety. Przeszukane zostanie pasmo elektromagnetyczne w zakresie podobnym do tego, jakiego sami używamy do transmisji radarowych, telewizyjnych i radiowych. Do poszukiwań zostanie wykorzystany budowane w Australii urządzenie odbierające sygnały na niskich częstotliwościach. Jest ono na tyle oddalone od ludzkich siedzib, że ziemska transmisja nie będzie go zakłócała. Radioteleskop będzie w stanie odbierać sygnał z odległości 30 lat świetlnych. W takiej odległości od Ziemi znamy 1000 gwiazd.