Архив рубрики: Новини

Мільйони галактик з’являються на нових змодельованих зображеннях від NASA Roman

Симуляція допоможе вченим спланувати найкращі стратегії спостереження, випробувати різні способи отримання величезної кількості даних місії та дослідити, чому ми можемо навчитися з тандемних спостережень з іншими телескопами.

«Обсяг даних, які Роман поверне, є безпрецедентним для космічного телескопа, — сказав Майкл Троксель, доцент кафедри фізики в Університеті Дьюка в Даремі, штат Північна Кароліна. — Наше моделювання — це тестовий полігон, який ми можемо використати, щоб переконатися, що ми отримаємо максимум зі спостережень місії».

Команда зібрала дані з макета Всесвіту, спочатку розробленого для підтримки наукового планування в обсерваторії Віри С. Рубін, яка розташована в Чилі та має розпочати повну роботу у 2024 році. Оскільки моделювання Романа та Рубіна використовує те саме джерело, астрономи можуть порівняти й подивіться, чого вони можуть отримати від поєднання спостережень телескопів, коли обидва почнуть активно сканувати Всесвіт.

Космічне будівництво

Дослідження Романа в широких широтах складатиметься як із зображень – у центрі уваги нової симуляції – так і зі спектроскопії в тій самій величезній частині Всесвіту. Спектроскопія передбачає вимірювання інтенсивності світла від космічних об’єктів на різних довжинах хвиль, тоді як зображення Романа виявлять точні положення та форми сотень мільйонів слабких галактик, які використовуватимуться для картографування темної матерії. Хоча ця таємнича речовина невидима, астрономи можуть зробити висновок про її присутність, спостерігаючи за її впливом на звичайну речовину.

Все, що має масу, деформує тканину простору-часу. Чим більше маса, тим більше викривлення. Це створює ефект, званий гравітаційним лінзуванням, який виникає, коли світло від віддаленого джерела спотворюється, коли воно проходить повз об’єкти, що проходять між ними. Якщо ці об’єкти лінзування є масивними галактиками або скупченнями галактик, фонові джерела можуть бути розмитими або виглядати як кілька зображень.

Червоні галактики виглядають як маленькі цятки на чорному тлі.  Потім зверху додаються шари більших, жовтіших і яскравіших галактик, деформуючи більш віддалені галактики у збільшені дуги.
Ця анімація показує тип науки, який астрономи зможуть зробити за допомогою майбутніх римських глибоких спостережень. Сила тяжіння скупчень галактик і темної матерії, що проходять між ними, може лінзувати світло від віддалених об’єктів, спотворюючи їх зовнішній вигляд, як показано на анімації. Вивчаючи спотворене світло, астрономи можуть вивчати невловну темну матерію, яку можна виміряти лише опосередковано через її гравітаційний вплив на видиму матерію. Як бонус, це лінзування також дозволяє легше бачити найвіддаленіші галактики, світло яких вони збільшують.

Менш масивні об’єкти можуть створювати більш тонкі ефекти, які називаються слабкими лінзами. Роман буде достатньо чутливим, щоб використовувати слабкі лінзи, щоб побачити, як згустки темної матерії спотворюють вигляд далеких галактик. Спостерігаючи ці ефекти лінзування, вчені зможуть заповнити більше прогалин у нашому розумінні темної матерії.

«Теорії формування космічної структури роблять прогнози щодо того, як початкові флуктуації в ранньому Всесвіті переростають у розподіл матерії, який можна побачити за допомогою гравітаційних лінз», — сказав Кріс Хірата, професор фізики Університету штату Огайо в Колумбусі та співавтор автор статті. «Але прогнози є статистичними за своєю природою, тому ми перевіряємо їх, спостерігаючи величезні регіони космосу. Роман із широким полем огляду буде оптимізовано для ефективного огляду неба, доповнюючи такі обсерваторії, як космічний телескоп Джеймса Вебба, які призначені для глибшого дослідження окремих об’єктів».

Земля і космос

Синтетична римське знімання охоплює 20 квадратних градусів неба, що приблизно еквівалентно 95 повним місяцям. Справжнє дослідження буде в 100 разів більшим, і буде відкрито понад мільярд галактик. Рубін скануватиме ще більшу площу – 18 000 квадратних градусів, майже половину всього неба – але з меншою роздільною здатністю, оскільки йому доведеться вдивлятися крізь турбулентну атмосферу Землі.

Поєднання симуляцій Романа та Рубіна дає першу можливість для вчених спробувати виявити ті самі об’єкти в обох наборах зображень. Це важливо, оскільки наземні спостереження не завжди є достатньо чіткими, щоб розрізнити кілька близьких джерел як окремі об’єкти. Іноді вони розмиваються разом, що впливає на вимірювання слабких лінз. Тепер вчені можуть визначити труднощі та переваги «деблендування» таких об’єктів на зображеннях Рубіна, порівнюючи їх із римськими.

Zooming Through a Simulated Universe

Завдяки колосальному космічному погляду Романа астрономи зможуть досягти набагато більше, ніж основні цілі дослідження, які полягають у вивченні структури та еволюції Всесвіту, картографуванні темної матерії та розрізненні провідних теорій, які намагаються пояснити, чому розширення Всесвіт прискорюється. Вчені можуть прочесати нові змодельовані римські дані, щоб відчути смак наукового бонусу, який ви отримаєте, побачивши стільки частин Всесвіту в таких вишуканих деталях.

«З гігантським полем зору Романа ми очікуємо багато різних наукових можливостей, але нам також доведеться навчитися очікувати несподіваного», — сказала Джулі МакЕнері, старший науковий співробітник місії Романа в Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Мериленд. . «Місія допоможе відповісти на критичні питання в космології, водночас потенційно відкриваючи абсолютно нові таємниці, які ми повинні вирішити».

Показали материнську плату на основі грибів

У лабораторії нетрадиційних обчислень Університету Західної Англії представили досить оригінальне рішення — материнську плату, яка використовує грибні культури як елементи обчислювальної системи.

Якщо точніше, то використовується міцелій – вегетативне тіло грибів. Дослідження показали, що гриби можуть спілкуватися один з одним за допомогою електричних сигналів через міцелій, тобто його можна використовувати як провідник. Це схоже на те, як «спілкуються» нейрони головного мозку. Крім цього, міцелій може запам’ятовувати дані, що схоже на принцип, яким мозок формує звички.

Звичайно, подібні системи не можуть конкурувати зі звичайними комп’ютерами в плані продуктивності, однак серед їх переваг відзначимо підвищену стійкість до відмов, мале споживання енергії, а також можливість зростання і розвитку.

«Наразі це лише техніко-економічні дослідження. Ми просто демонструємо, що за допомогою міцелію можна здійснювати обчислення, реалізовувати основні логічні схеми та основні електронні схеми. У майбутньому ми зможемо вирощувати на міцелії більш досконалі комп’ютери та пристрої управління», — заявив голова лабораторії Ендрю Адаматкі (Andrew Adamatzky). На думку вчених, такий принцип може спричинити створення нових нейроморфних обчислювальних систем.

Переломна точка поверхні океану може прискорити зміну клімату

Океани відіграють вирішальну роль у пом’якшенні глобального потепління, поглинаючи викиди вуглекислого газу. Однак дослідники виявили, що в міру нагрівання океанів у майбутньому їх здатність поглинати CO2 може зменшитися, що призведе до ще більшого потепління. У дослідженні, проведеному Техаським університетом в Остіні, вчені виявили, що здатність океанів поглинати вуглекислий газ (CO2) досягне свого максимуму до 2100 року і знизиться до половини поточної ефективності до 2300 року, на основі симуляції клімату, яка була налаштований для найгіршого сценарію викидів.

Зниження відбувається через появу поверхневого шару води з низькою лужністю, яка перешкоджає здатності океанів поглинати CO2. Лужність — це хімічна властивість, яка впливає на те, скільки CO2 може розчинятися в морській воді. Хоча сценарій викидів, використаний у дослідженні, є малоймовірним через глобальні зусилля щодо обмеження викидів парникових газів, результати показують раніше невідому переломну точку, активація якої призведе до важливого гальма глобального потепління, кажуть автори.

«Нам потрібно подумати про ці найгірші сценарії, щоб зрозуміти, як наші викиди CO2 можуть вплинути на океани не лише в цьому столітті, але й у наступному та наступному», — сказала Мегумі Чікамото, яка керувала дослідженням як науковий співробітник університету. Техаського інституту геофізики.

Сьогодні океани поглинають приблизно третину викидів CO2, які викидає людина. Раніше моделювання клімату показало, що океани з часом уповільнюють поглинання CO2, але ніхто не розглядав лужність як пояснення. Щоб дійти висновку, дослідники перерахували фрагменти 450-річної симуляції, поки не виявили лужність як ключову причину уповільнення.

Згідно з висновками, ефект починається з екстремальних кліматичних змін, які посилюють кількість опадів і сповільнюють океанські течії. Це залишає поверхню океанів покритою теплим шаром прісної води, яка не змішується легко з холоднішою, більш лужною водою під нею. Оскільки цей поверхневий шар стає більш насиченим СО2, його лужність падає, а разом з цим і його здатність поглинати СО2. Кінцевим результатом є поверхневий шар, який діє як бар’єр для поглинання CO2. Це означає, що менше парникових газів потрапляє в океан і більше їх залишається в атмосфері. Це, своєю чергою, призводить до швидшого нагрівання, що підтримує та зміцнює поверхневий шар з низькою лужністю.

Співавтор Педро ДіНезіо, асоційований дослідник Інституту геофізики Техаського університету та доцент Університету Колорадо, сказав, що це відкриття є потужним нагадуванням про те, що світові потрібно скоротити викиди CO2, щоб уникнути перетину цього та інших переломні точки.

«Незалежно від того, чи це, чи крах крижаних щитів, у нашому майбутньому потенційно ховається низка пов’язаних криз, яких нам потрібно уникнути будь-якою ціною», — сказав він. Наступним кроком, за його словами, є визначення того, чи спрацьовує механізм лужності за більш помірних сценаріїв викидів.

Співавтор Ніккі Ловендускі, професор Університету Колорадо, яка брала участь у кліматичному звіті Міжурядової групи експертів зі зміни клімату за 2021 рік, сказала, що результати дослідження допоможуть вченим робити кращі прогнози щодо майбутніх змін клімату.

«Ця стаття демонструє, що проблема зміни клімату може бути загострена речами, які ще невідомі», — сказала вона. «Але механізм зворотного зв’язку клімату океану, який виявило це конкретне дослідження, відкриє нові шляхи дослідження, які допоможуть нам краще зрозуміти вуглецевий цикл, зміни клімату в минулому та, можливо, знайти рішення для майбутніх проблем».

На Землі може з’явитися новий океан

Згідно з найновішими даними, плавний, але постійний поділ Африки може призвести до появи нового океану через кілька мільйонів років.

Передбачається, що це геологічне явище призведе до відокремлення частини Східної Африки від решти континенту, формуючи новий океанський простір між двома частинами Землі.

Це явище можна порівняти з поділом Південної Америки та Африки, який стався близько 138 мільйонів років тому. Якщо поглянути на західне узбережжя Африки та східне узбережжя Південної Америки, то можна побачити, як ці континенти були пов’язані один з одним, як частини однієї великої головоломки.

Зникнення Східної Африки додасть нового розділу в цю величезну геологічну історію. Проте невідомо, чи люди будуть свідками цих змін. У будь-якому разі перспективи не надто райдужні. Джерело

Перша надрукована на 3D-принтері ракета стартує в космос

Технологія 3D-друку пройшла довгий шлях з моменту її появи. Те, що раніше використовувалося в основному для створення маленьких фігурок і дрібничок, тепер розширилося до набагато більших застосувань. У вражаючій демонстрації можливостей цієї технології американський аерокосмічний стартап Relativity Space готується запустити в космос першу в історії 3D-друковану ракету. 

Американський аерокосмічний стартап Relativity Space готується запустити першу в історії 3D-принтовану ракету в космос 8 березня. Ракета Terran 1 стане найбільшим 3D-принтованим об’єктом, який спробує здійснити орбітальний політ, – 35. метрів заввишки та на 85% складається з 3D-друкованого матеріалу. Порівняно з вартістю ракети Falcon 9 від SpaceX, яка може підняти на орбіту понад 22 000 кілограмів і коштує близько 67 мільйонів доларів за політ, Relativity Space стягує 12 мільйонів доларів за політ.

Під час першого випробувального польоту ракета Terran 1 не буде нести жодного корисного навантаження, і ракета розрахована на підйом до 1250 кілограмів на навколоземну орбіту. Компанія вирішила пропустити останній запланований тест ракети, статичний вогонь, і відразу починати запуск. Незважаючи на те, що це рішення збільшує ймовірність переривання під час першої спроби запуску, компанія вважає, що якщо всі системи працюють належним чином, краще запустити під час наступної операції, ніж піддавати транспортний засіб додатковим наземним випробуванням.

Кінцева мета Relativity Space — сприяти індустріальному суспільству на Марсі, і хоча Terran 1 занадто малий, щоб здійснити подорож, він призначений для виведення на орбіту малих супутників. Ракета служить прототипом для 66-метрової ракети Terran R компанії, яка, як планується, буде повністю багаторазовою, здебільшого надрукованою на 3D-принтері та здатною виносити на орбіту до 20 000 кілограмів. На додаток до запуску більших супутників на орбіту навколо Землі, ракета Terran R запропонує клієнтам космічний вантажний корабель «точка-точка», здатний здійснювати місії між Землею, Місяцем і Марсом.

За словами представника Relativity Space, Terran 1 є їхньою платформою для розробки Terran R, який, на їхню думку, є транспортним засобом, потрібним клієнтам для значних успіхів у космічних подорожах. Успішний запуск ракети Terran 1 є вирішальним кроком на шляху до амбіцій Relativity Space сприяти індустріальному суспільству на Марсі та демонструє потенціал технології 3D-друку революціонізувати космічні подорожі та зробити їх більш доступними та доступними.

Україна почала серійне виробництво автономних літаків, які можуть пролітати до 3100 км

Компанія AeroDrone успішно пройшла сертифікацію своїх автономних літаків та розпочала їхнє масове виробництво. Дмитро Шимків, партнер проєкту, повідомив про це в інтерв’ю для dev.ua.

Перша модель AeroDrone, D-80 Discovery, важить 80 кг, а друга модель, E-300 Enterprise, важить 300 кг. Компанія уклала угоду з Міністерством оборони на постачання першої партії літаків до Збройних Сил України.

Відповідно до Шимківа, вартість автономних літаків залежить від їхньої оснащеності та може становити від $250 000 до $450 000. Він також зазначив, що вартість професійних камер, які можуть встановлюватися на літаки, коливається від $20 000 до $320 000.

Зв’язок з літаками є досить надійним і захищеним, має радіус 150 км та коштує від $80 000 до $120 000. Є також системи антиджемінгу, які можуть коштувати більше $12 500.

Автономні літаки можуть літати автономно понад 1000 км, а з встановленням бака об’ємом 350 літрів, відстань може збільшитися до 3100 км. Залежно від цілей польоту, частина корисного навантаження може бути використана на пальне, а частина – на вантаж.