-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Środowisko naukowe jest coraz bardziej zainteresowane zorganizowaniem dużej misji do Urana lub Neptuna, a jeszcze lepiej do obu planet. Te lodowe giganty to nieodkryte terytorium badań planetarnych. Wysłany przez człowieka pojazd odwiedził je tylko raz i to na krótko. W pobliżu obu planet w latach 80. przeleciał Voyager 2.
Już przed 3 laty informowaliśmy, że część specjalistów z NASA zwraca uwagę, iż powoli kończy się czas na zorganizowanie tego typu misji. Jeśli w ciągu najbliższych lat nie rozpoczną się przygotowania, to na kolejną okazję do zbadania obu planet trzeba będzie czekać wiele kolejnych lat. Wtedy też cytowaliśmy Amy Simon, współprzewodniczącą grupy Ice Giants Pre-Decadal Study, która mówiła, że preferowana misja to umieszczenie orbitera w atmosferze Urana lub Neptuna. Dostarczy to najlepszych danych naukowych, pozwoli na dogłębne zbadanie całego systemu planetarnego: pierścieni, satelitów, atmosfery i magnetosfery.
W styczniu bieżącego roku ta sama Amy Simon zorganizowała w Royal Society w Londynie spotkanie dotyczące tego typu misji. Najwyższy na to czas. Na początku lat 30. dojdzie bowiem do korzystnej koniunkcji pomiędzy Neptunem, Uranem a Jowiszem. Pozwoliłaby ona na skorzystanie z asysty grawitacyjnej Jowisza podczas podróży do Urana i Neptuna. Dzięki tej asyście czas podróży uległby skróceniu, więc ewentualna sonda mogłaby dotrzeć do któregoś z lodowych olbrzymów w czasie, gdy jej instrumenty będą w dobrym stanie, a ona sama będzie miała wystarczająco dużo paliwa na długotrwałe badania. Wykorzystanie Jowisza do przyspieszenia statku kosmicznego pozwoli też na zabranie mniejszej ilości paliwa, a więc będzie więcej miejsca na instrumenty naukowe.
Jeśli jednak chcemy skorzystać z asysty grawitacyjnej Jowisza, to misja do Neptuna musiałaby zostać wystrzelona około 2031 roku, a do Urana nie później niż około 2035 roku. Czasu pozostało bardzo mało. Taką misję mogłaby zorganizować NASA lub byłoby to wspólne przedsięwzięcie, gdzie pierwsze skrzypce będzie grała NASA. Przygotowanie dużej misji o budżecie liczonej w miliardach dolarów zajmuje zwykle 7-10 lat.
To, czy taka misja się odbędzie zależałoby od przyjęcia jej założeń w Planetary Science Decadal Survey. Okresowy przegląd tego programu odbędzie się w 2022 roku. Pozostały zatem dwa lata na przygotowanie założeń i planów misji. Jednak nawet i dobry plan nie gwarantuje sukcesu, gdyż z pewnością propozycje zorganizowania wyprawy do Urana czy Neptuna będą musiały konkurować z propozycjami dotyczącymi przywiezienia próbek z Marsa czy eksploracji Wenus.
Jak zauważa Leigh Fletcher z University of Leicester, naukowcy zajmujący się lodowymi olbrzymami są daleko w tyle za kolegami specjalizującymi się w badaniach Marsa i Wenus. My nawet nie zakończyliśmy odpowiednika pierwszej fazy badań, którą Mars i Wenus mają dawno za sobą, stwierdza uczony.
Fletcher mówi, że misja do którejś z lodowych planet powinna zawierać umieszczenie orbitera oraz wysłanie próbnika w atmosferę planety lub księżyca, tak jak uczyniono to w przypadku Saturna.
Naukowcy postrzegają obie planety jako bliźniacze. Mają bowiem podobną masę i rozmiary. Jednak nikt nie wie, na ile rzeczywiście są podobne, jaki jest ich skład i jak powstały. Wykorzystywane modele obliczeniowe nie wyjaśniają dobrze ich struktury wewnętrznej, nie dają też odpowiedzi na pytanie, dlaczego bardziej odległy od Słońca Neptun wydaje się cieplejszy niż Uran. Zakłada się, że są zbudowane głównie z zamarzniętej wody lub z zamarzniętego amoniaku.
Zbadanie obu planet znakomicie poszerzyłoby naszą wiedzę o egzoplanetach, gdyż około 40% znanych egzoplanet to lodowe olbrzymy. Dlatego też naukowcy chcieliby zorganizować misję chociaż do jednej z nich. Misja do obu byłaby zbyt kosztowna
Trudno też zdecydować, którą z nich wybrać jako cel. Neptun wydaje się bardziej obiecujący, gdyż przy okazji można by zbadać jego księżyc, Trytona, który jest prawdopodobnie aktywny geologicznie, a pod jego powierzchnią może znajdować się ocean wody w stanie ciekłym.
Z drugiej jednak strony Uran ma więcej dziwnych właściwości, których wyjaśnienie jest trudniejsze na gruncie obecnej wiedzy. Ponadto na zorganizowanie misji do Urana mamy więcej czasu.
A czas się kończy. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) właśnie pracuje nad dwoma dużymi misjami, które miałyby się odbyć na początku przyszłej dekady. Nawet jeśli by zatwierdziła plany misji do Urana lub Neptuna w swoim najbliższym przeglądzie zadań, to może nie zdążyć z ich przygotowaniem na najbliższe okienko startowe. To zaś oznacza, że ESA mogłaby co najwyżej partycypować w misji zorganizowanej przez NASA.
Oczywiście każda z tych agencji mogłaby przygotować mniejsza misję, związaną jedynie z przelotem obok któregoś z lodowych olbrzymów. To też poszerzyłoby naszą wiedzę, jednak nie pozwoliłoby na przeprowadzenie dogłębnych badań na jakie liczą naukowcy.
Jeśli w 2031 roku wystrzelono by misję do Urana, to w roku 2036 pojazd skorzystałby z asysty grawitacyjnej Jowisza, a w 2043 roku dotarłby do Urana. Jeśli jednak nie wykorzystamy najbliższego okienka startowego, to kolejna okazja na wystrzelenie pojazdu pojawi się w połowie lat 40. Inną możliwością będzie wykorzystanie potężniejszego systemu rakietowego, takiego jak SLS przygotowywanego przez NASA. Jednak jego powstanie do kwestia kolejnych lat.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
By zwiększyć siłę oddziaływania radio- i chemioterapii, opracowano miniaturowy generator tlenu, który wszczepia się do guzów litych. Jego autorem jest prof. Babak Ziaie z Purdue University.
Ziaie od lat pracuje nad różnego rodzaju urządzeniami medycznymi, głównie dla onkologów. Przed prawie 2 laty zaproponował magnetyczny ferropapier. Przewidywano, że zostanie on wykorzystany np. do budowy miniaturowych silników dla narzędzi chirurgicznych, niewielkich nożyczek do cięcia komórek czy niezwykle małych głośników. W 2008 r. w jego laboratorium pracowano nad uproszczoną wersją dozymetru, by lekarze mogli precyzyjnie określić ilość promieniowania, jaką podczas radioterapii zaaplikowano guzowi.
Najnowsza technologia Amerykanów jest przeznaczona dla guzów litych, w których centrum naturalnie występują niewielkie stężania tlenu. To niekorzystne zjawisko, ponieważ skuteczna radioterapia wymaga tlenu. To właśnie z tego powodu niektóre hipoksyczne [niedotlenione] obszary trudno zabić. Raki trzustki i szyjki macicy są chronicznie hipoksyczne. Jeśli wygeneruje się tlen, można jednak zwiększyć skuteczność radio- i chemioterapii – wyjaśnia Ziaie.
W niektórych komórkach nowotworowych mamy do czynienia z chroniczną hipoksją, ponieważ znajdują się one zbyt daleko od naczynia krwionośnego. Są promieniooporne, ponieważ brakuje w nich tlenu odpowiedzialnego za utrwalanie wywołanych promieniowaniem uszkodzeń DNA. Wszczepialny mikrogenerator tlenu rozwiązuje ten problem. Urządzenie otrzymuje sygnały ultradźwiękowe i wykorzystuje niewielkie napięcie do elektrolizy wody do tlenu i wodoru. Umieszczamy urządzenie wewnątrz guza i wystawiamy go na oddziaływanie ultradźwięków. Energia ultradźwięków zasila aparat, pozwalając uzyskać tlen.
Urządzenie skonstruowano w Centrum Nanotechnologii Bircka Purdue University. Przetestowano je na rakach trzustki zaimplantowanych myszom. Okazało się, że w grupie eksperymentalnej guzy kurczyły się szybciej niż u gryzoni przechodzących standardowe leczenie. Aparat ma nieco poniżej 1 cm długości. Wprowadza się go do guza za pomocą igły do biopsji hipodermicznej.
Ze szczegółowymi wynikami badań można się zapoznać na łamach pisma Transactions on Biomedical Engineering.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Princeton University powstał silikonowy generator prądu, który zbiera energię z naturalnych ruchów ciała, takich jak oddychanie czy spacer. Generator może zapewnić zasilanie rozrusznikom serca, telefonom komórkowym i innym urządzeniom przenośnym.
Nowy materiał stworzono z ceramicznych nanowstążek zatopionych w elastycznym silikonie. Urządzenie bardzo wydajnie zmienia energię mechaniczną w elektryczną.
W przyszłości buty wykonane z nowego materiału mogą zbierać wystarczająco dużo energii, by zasilać urządzenia przenośne. Z kolei jeśli przymocujemy tego typu materiał w okolicach płuc, ich naturalne ruchy dostarczą energii rozrusznikowi serca, więc zniknie konieczność wymiany baterii w tego typu urządzeniach.
Naukowcy z Princeton, Michael McAlpine i Yi Qi, są pierwszymi którym udało się połączyć silikon z nanowstążkami cyrkonianu-tytanianu ołowiu (PZT), piezoelektrycznego materiału ceramicznego. To najbardziej wydajny spośród znanych nam piezoelektryków, gdyż potrafi zamienić w energię elektryczną aż 80% energii mechanicznej. Jak mówi McAlpine PZT jest 100 razy bardziej wydajny od kwarcu, innego materiału piezoelektrycznego. I dodaje oddychanie czy spacerowanie nie generują zbyt dużo energii, a więc trzeba ją pozyskiwać tak efektywnie, jak to tylko możliwe.
Dodatkową zaletą materiału autorstwa McApline'a i Qi jest fakt, iż zgina się on pod wpływem prądu elektrycznego, dzięki czemu w przyszłości może być wykorzystywany w mikronarzędziach chirurgicznych. Piękno tkwi w tym, że jest to rozwiązanie skalowalne - stwierdził Yi Qi. W miarę jak będziemy udoskonalali ten materiał, będziemy w stanie produkować coraz większe jego fragmenty, które pozwolą zebrać więcej energii.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wzrost ilości radonu w wodach gruntowych może pomóc w wykryciu nieznanych wcześniej niebezpiecznych uskoków. Po dopracowaniu tego typu metoda "tropienia" trzęsień ziemi mogłaby więc uzupełnić dane zbierane dzięki sejsmografom (Geomorphology).
Uran występuje w wielu skałach naszej planety. Jednym z produktów jego rozpadu jest radon (Rn). Może się on przedostawać do wody gruntowej lub jako gaz ulatywać do atmosfery. Jak łatwo zauważyć, pęknięcia w skale spągowej torują drogę wodzie i gazom. W miejscach występowania trzęsień ziemi pęknięć i uwolnionego radonu powinno być zatem więcej niż gdzie indziej. Chcąc przetestować swoją teorię, Alberto Gonzalez-Diez z Universidad de Cantabria i jego zespół dokonali pomiarów w obrębie 47 naturalnych hiszpańskich źródeł. Cieki powiązane ze znanymi uskokami rzeczywiście cechował wyższy poziom rozpuszczonego radonu. Okazało się jednak, że w kilku innych źródłach, których dotąd nie kojarzono z żadnymi uskokami, również występowało dużo Rn.
Komentując wyniki hiszpańskiego zespołu, Susan Hough z United States Geological Survey wyjawiła, że w branży geologicznej od lat funkcjonuje powiedzenie: Są uskoki bez trzęsień ziemi i trzęsienia ziemi bez uskoków. Wg niej, problem polega na tym, że istnieje tyle uskoków, że nie wiadomo, który może mieć coś wspólnego z drganiami. Nie da się więc ukryć, iż radon może stanowić naprawdę użyteczną wskazówkę.
Gonzalez-Diez zaznacza, że korelacja między radonem a trzęsieniami ziemi istnieje, ale na razie nikomu nie udało się tego wykorzystać (przez dłuższy czas i z dużym prawdopodobieństwem) do określania, kiedy drgania wystąpią.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Buddyjskie młynki modlitewne znajdują się przed bramami wielu świątyń. Walce pokrywa się mantrami, a wierni uważają, że kręcenie nimi daje ten sam efekt, co wymawianie słów. Projektant Taikkun Li zastanowił się nad zupełnie innym niż religijny aspektem istnienia młynków. Obracanie warto by przecież zaprzęgnąć do uzyskiwania energii elektrycznej. Stąd pomysł na generator.
W niektórych tybetańskich klasztorach ludzie przechodzą wzdłuż długich rzędów młynków modlitewnych. Poruszają nimi nie tylko buddyści, ale i zaciekawieni konstrukcją turyści z całego świata. Teraz ta pozytywna energia może być pozyskiwana na tybetańskich ulicach i wykorzystywana do oświetlania nocą zarówno pasaży, jak i przyległych budynków. Prayer Wheel Energy Generator jest tani. Składa się ze zużytych części rowerowych, silnika wentylatora oraz energooszczędnych LED-ów.
Rozwiązanie wydaje się idealne dla części świata, gdzie nie można polegać na stałych dostawach energii, za to turystów nie brakuje. Oprócz wersji mechanicznych, Taikkun stworzył też młynki pokryte ogniwami słonecznymi. Wystawy organizowane w ramach projektu Zenergia (od buddyzmu zen) gromadziły prawdziwe tłumy.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.