-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Bristol powstał fotoniczny układ scalony, który pozwala na tworzenie i manipulowanie stanem splątanym i stanem mieszanym. Stan splatany, zachodzący pomiędzy dwoma niepołączonymi ze sobą cząsteczkami, umożliwi komputerowi kwantowemu wykonywanie obliczeń. Uczeni z Bristolu jako pierwsi pokazali, że stan splątany można uzyskać, manipulować nim i mierzyć na kawałku krzemu.
Aby zbudować kwantowy komputer musimy nie tylko umieć kontrolować złożone zjawiska takie jak splątanie czy stan mieszany, ale musimy być w stanie dokonać tego w układzie scalonym - mówi profesor Jeremy O'Brien, dyrektor Centre for Quantum Photonics. Nasze urządzenie to umożliwia i wierzymy, że stanowi ono ważny krok na drodze do stworzenia optycznego komputera kwantowego - dodaje.
Układ zbudowany jest z sieci kanałów, w których dokonywane są odpowiednie manipulacje fotonami. Do kości dołączonych jest osiem elektrod, których konfigurację można na bieżąco zmieniać. Dzięki tym elektrodom pary fotonów są splątywane we wszelkie możliwe sposoby i dokonywane są na nich operacje. Podobnie manipuluje się stanem mieszanym pojedynczego fotonu.
Chip z Bristolu jest mniej więcej dziesięciokrotnie bardziej złożony, niż wcześniej budowane układy do manipulacji stanami kwantowymi.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
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.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
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.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
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.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.