Νέα (537 άρθρα)

Πετρωματοφάγα μικρόβια προορίζονται για εξορύξεις στο διάστημα

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Μικρόβια που «τρώνε» πετρώματα, μπορούν να βοηθήσουν καθοριστικά τους μελλοντικούς αστροναύτες στην εξόρυξη πολύτιμων μετάλλων στο διάστημα, σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας, σύμφωνα με μια νέα μελέτη Βρετανών επιστημόνων, οι οποίοι έκαναν τα πρώτα στον κόσμο σχετικά πειράματα στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), με τη βοήθεια των εκεί αστροναυτών. Τα ευρήματα δείχνουν ότι η τεχνολογία της μικροβιακής βιο-εξόρυξης έχει τη δυνατότητα να παίξει σημαντικό ρόλο στην οικονομική αξιοποίηση των αστεροειδών, δορυφόρων και πλανητών του ηλιακού μας συστήματος.

Αυτό αφορά όχι μόνο διάφορα κοινά χρήσιμα μέταλλα και ορυκτά όπως ο σίδηρος και το μαγνήσιο, αλλά και τις λεγόμενες «σπάνιες γαίες», που αποτελούν ζωτικά συστατικά των ηλεκτρονικών συσκευών (υπολογιστών, κινητών τηλεφώνων κ.α.) χάρη στις μοναδικές μαγνητικές και χημικές-καταλυτικές ιδιότητές τους. Οι σπάνιες γαίες -όπως λέει και το όνομα τους- είναι σχετικά δυσεύρετες στη Γη, ενώ η εξόρυξή τους είναι ακριβή, παρόλο που η ζήτησή τους συνεχώς αυξάνεται. Ένα από τα βασικά κίνητρα για τις εξορυκτικές-μεταλλευτικές δραστηριότητες εκτός Γης θα είναι ακριβώς η αναζήτηση «σπάνιων γαιών» και σε αυτό μπορεί να αξιοποιηθούν τα μικρόβια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή αστροβιολογίας Τσαρλς Κόκελ της Σχολής Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», αξιολόγησαν στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό -σε συνθήκες μικροβαρύτητας και σε προσομοίωση των συνθηκών στον Άρη- τις δυνατότητες τριών ειδών βακτηρίων (Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis και Cupriavidus metallidurans).

Τα πειράματα διάρκειας τριών εβδομάδων, με την ονομασία BioRock, έγιναν μέσα σε μικρές ειδικές συσκευές (αντιδραστήρες βιο-εξόρυξης) μεγέθους σπιρτόκουτου, που ανέπτυξαν οι επιστήμονες του Κέντρου Αστροβιολογίας του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και οι οποίες μεταφέρθηκαν στον ISS με ένα πύραυλο της Space X το καλοκαίρι του 2019. Παράλληλα, έγιναν ανάλογα πειράματα σε συνθήκες κανονικής βαρύτητας στη Γη.

Οι ερευνητές βρήκαν ότι στο διάστημα ειδικά ένα βακτήριο (Sphingomonas desiccabilis) μπορεί να εξορύξει σπάνιες γαίες (νεοδύμιο, λανθάνιο κ.α.) από βασάλτες, ένα κοινό ηφαιστειακό υλικό στη Σελήνη, στον Άρη και σε άλλα ουράνια σώματα. Στη Γη τα βακτήρια χρησιμοποιούνται εδώ και καιρό από την εξορυκτική-μεταλλευτική βιομηχανία. Περίπου το 20% του χαλκού και του χρυσού παγκοσμίως σήμερα εξορύσσεται με τη βοήθεια μικροβιακών διαδικασιών.

«Τα πειράματα μας δείχνουν ότι είναι επιστημονικά και τεχνικά εφικτή η βιολογικά υποβοηθούμενη εξόρυξη στο ηλιακό σύστημα. Αν και δεν είναι ακόμη οικονομικά βιώσιμη η εξόρυξη στο διάστημα και η μεταφορά των στοιχείων στη Γη, η διαστημική βιο-εξόρυξη έχει τη δυνατότητα να υποστηρίξει μια βιώσιμη επιτόπια ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα. Για παράδειγμα, η κατασκευή ρομποτικών -εποπτευόμενων από ανθρώπους- ορυχείων στην περιοχή Oceanus Procellarum στη Σελήνη, η οποία διαθέτει πετρώματα με υψηλές συγκεντρώσεις σπάνιων γαιών, μπορεί να συμβάλει στην επιστημονική και οικονομική ανάπτυξη πέρα από τη Γη», δήλωσε ο Κόκελ, ο οποίος σχεδιάζει την επέκταση του BioRock στο ανάλογο πρόγραμμα BioAsteroid, το οποίο θα κάνει μικροβιακά πειράματα με υλικό από αστεροειδείς.

Οι αστροναύτες της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), όταν επιστρέψουν στη Σελήνη από το 2024 και μετά, θα προσπαθήσουν να βγάλουν πόσιμο νερό θαμμένο στους πόλους. Επίσης το 2021 το νέο ρομποτικό ρόβερ Perseverance της NASA, όταν φθάσει στον Άρη, θα επιχειρήσει να βγάλει οξυγόνο από το διοξείδιο του άνθρακα της αρειανής ατμόσφαιρας.

Ακόμη, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), ο οποίος χρηματοδότησε το βρετανικό ερευνητικό πρόγραμμα BioRock, προ ημερών ανέθεσε στη βρετανική εταιρεία Metalysis να αναπτύξει μια διαδικασία εξαγωγής οξυγόνου από τη σεληνιακή σκόνη και παράλληλα δημιουργίας αλουμινίου, σιδήρου και άλλων μετάλλων σε μορφή σκόνης. Το παραγόμενο επί τόπου οξυγόνο θα χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο, καθώς και για την υποστήριξη της ζωής των αστροναυτών σε μια μελλοντική σεληνιακή βάση.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση:

https://www.nature.com/articles/s41467-020-19276-w

Παύλος Δρακόπουλος – https://www.amna.gr/home/article/504638/Mikrobia-pou-trone-petromata–tha-boithisoun-stis-exoruxeis-sto-diastima–deichnei-europaiko-peirama

Κατηγορίες:
Νέα

Άτομα φωτογραφημένα με τη μέγιστη ανάλυση!

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Το 2018, οι ερευνητές του Cornell είχαν κατασκευάσει έναν ανιχνευτή ο οποίος, σε συνδυασμό με μια διαδικασία που ονομάζεται πτυχογραφία, έκανε παγκόσμιο ρεκόρ τριπλασιάζοντας την ανάλυση ενός υπερσύγχρονου μικροσκοπίου ηλεκτρονίων. Παρά την επιτυχία της αυτή η μέθοδος είχε μια αδυναμία. Δούλευε μόνο για εξαιρετικά λεπτά δείγματα, πάχους μερικών μόνο ατόμων. Οτιδήποτε παχύτερο χειροτέρευε την διακριτική ικανότητα.

Πριν από λίγες μέρες οι ερευνητές Zhen Chen et al δημοσίευσαν την εργασία τους με τίτλο “Electron Ptychography Achieves Atomic-Resolution Limits Set by Lattice Vibrations” όπου περιγράφουν πως πέτυχαν το δικό τους ρεκόρ αυξάνοντας κι άλλο την ανάλυση του μικροσκοπίου ξεπερνώντας τις προηγούμενες αδυναμίες. Η ανάλυση είναι τόσο βελτιωμένη, ώστε η μόνη ασάφεια στην εικόνα οφείλεται στην θερμική κίνηση των ατόμων! Θα μπορούσε να πει κανείς πως η μέθοδος αυτή μετράει τις θερμικές ταχύτητες των ατόμων.

Στο ένθετο δεξιά βλέπουμε το μοριακό μοντέλο του PrScO3. Η λευκή γραμμή κλίμακας αντιπροσωπεύει μήκος 2 Å.

Αν τα άτομα είχαν μεγαλύτερη μάζα η ταχύτητα των θερμικών ταλαντώσεων θα ήταν μικρότερη και η ανάλυση της εικόνας πολύ καλύτερη. Ελαττώνοντας κι άλλο την θερμοκρασία του δείγματος, φτάνοντας σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, τα άτομα εξακολουθούν να έχουν κβαντικές διακυμάνσεις, οπότε η βελτίωση δεν θα ήταν πολύ μεγάλη.

Η μορφή της ηλεκτρονικής πτυχογραφίας που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές θα τους επιτρέψει να κάνουν τρισδιάστατη απεικόνιση μεμονωμένων ατόμων, να εντοπίζουν άτομα προσμείξεων, να τα απεικονίζουν και να μελετούν τις ταλαντώσεις τους. Όλα αυτά θα ήταν πολύ χρήσιμα στην απεικόνιση ημιαγωγών, καταλυτών, κβαντικών υλικών – συμπεριλαμβανομένων αυτών που χρησιμοποιούνται στους κβαντικούς υπολογιστές – και γενικότερα στην επιστήμη υλικών. Η εν λόγω μέθοδος απεικόνισης θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί σε βιολογικά κύτταρα ή ιστούς ή ακόμη και στις συνδέσεις συνάψεων στον εγκέφαλο.

Πηγή

Κατηγορίες:
Νέα

Το ελικόπτερο Ingenuity στον Άρη έτοιμο για την πρώτη του πτήση!

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Το διαστημικό όχημα της NASA Perseverance τοποθέτησε το μικρό ρομποτικό ελικόπτερο Ingenuity βάρους δύο κιλών στην επιφάνεια του Άρη. Η πρώτη πτήση ελικοπτέρου σε άλλον πλανήτη θα πραγματοποιηθεί στις 11 Απριλίου. Σύμφωνα με τους επιστήμονες της NASA, τα δεδομένα από την πρώτη δοκιμαστική πτήση θα φτάσουν στη Γη στις 12 Απριλίου. Μια πτήση στον Άρη είναι δυσκολότερη από ό,τι στη Γη κι αυτό γιατί ναι μεν ο Άρης έχει μικρότερη ένταση βαρύτητας, περίπου το 1/3 της Γης, αλλά η ατμόσφαιρά του κοντά στην επιφάνειά του είναι εκατό φορές αραιότερη σε σχέση με Γη. 

Βέβαια το πρώτο πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπίσει μόνο του το Ingenuity είναι οι χαμηλές θερμοκρασίες που επικρατούν την νύχτα στον Άρη (έως -90 βαθμοί Κελσίου). Έτσι, η εσωτερική μπαταρία του τροφοδοτεί την εσωτερική θερμάστρα που διαθέτει, για να μην παγώσουν τα ηλεκτρονικά του συστήματα. Αν όλα πάνε καλά οι πτήσεις του θα φτάνουν μέχρι τα 5 μέτρα υψόμετρο και θα διανύει αποστάσεις 90 μέτρων. 

Το Ingenuity θα πραγματοποιήσει πέντε πτήσεις σε ύψος 3-5 μέτρων. Κάθε πτήση θα διαρκέσει περίπου 90 δευτερόλεπτα με το drone να πετάει σε αποστάσεις περίπου 50 μέτρων από την βάση του. Σκοπεύει να στρέψει τις προπέλες στις 50 σ.α.λ. προτού ωθήσει την ισχύ έως τις 240 σ.α.λ.,. Κατά την πρώτη εκκίνηση, σχεδιάζεται κάθετη απογείωση και μετά επιστροφή στο έδαφος. Σιγά-σιγά, οι κινήσεις θα είναι μακρύτερες και πιο περίπλοκες (για παράδειγμα πλευρικά).  Το Ingenuity έχει 30 ημέρες για να αποδειχθεί ότι πάει καλά. Εάν η ιδέα επικυρωθεί, τέτοια drones θα μπορούσαν να προστεθούν σε μελλοντικές διαστημικές αποστολές για να συμπληρώσουν το έργο των rover, εξοπλισμένο με κάμερες ή αισθητήρες.

Το σχέδιο κάθε πτήσης θα έχει γίνει από τους τεχνικούς της NASA αλλά από την στιγμή που θα απογειωθεί το drone θα κινείται και θα ενεργεί μόνο του χωρίς να υπάρχει τηλεχειρισμός. Τα στελέχη της NASA αναφέρουν ότι η πιο σημαντική στιγμή του εγχειρήματος είναι η στιγμή της πρώτης απογείωσης. Αν το Ingenuity απογειωθεί και πετάξει χωρίς προβλήματα θα έχει επιτελέσει την αποστολή του αφού το ζητούμενο δεν είναι η συλλογή δεδομένων από αυτό αλλά να διαπιστωθεί αν μπορεί να πετάξει κάποιο όχημα στον Κόκκινο Πλανήτη.

Κατηγορίες:
Νέα

Φτιάχνοντας καύσιμα από φυτά με χαμηλό κόστος!

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Επιστήμονες ανακάλυψαν έναν φθηνό, πιο αποδοτικό τρόπο για να προκαλούν μια χημική αντίδραση στην «καρδιά» πολλών βιολογικών διαδικασιών, που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καλύτερους τρόπους δημιουργίας βιοκαυσίμων από φυτά. Η συγκεκριμένη μελέτη υποδεικνύει πως κάτι τέτοιο θα ήταν δυνατόν.

FuelOutPlants

«Η διαδικασία της μετατροπής ζάχαρης σε αλκοόλ πρέπει να είναι πολύ αποδοτική αν θες το τελικό προϊόν να είναι ανταγωνιστικό στα ορυκτά καύσιμα» λέει καθηγητής Χημείας και Βιοχημείας στο Οχάιο. «Η διαδικασία του πώς γίνεται αυτό είναι πολύ γνωστή, μα το κόστος την καθιστά μη ανταγωνιστική, ακόμα και με σημαντικές κυβερνητικές επιδοτήσεις. Αυτή η νέα εξέλιξη θα μπορούσε να βοηθήσει να μειωθεί το κόστος».

Στην «καρδιά» της ανακάλυψης είναι μια πιο φθηνή και πιο απλή μέθοδος δημιουργίας των «μορίων- βοηθών» που επιτρέπουν ο άνθρακας στα κύτταρα να μετατρέπεται σε ενέργεια- τα αποκαλούμενα «cofactors». Τα μόρια αυτά είναι NADH (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμιδίου) και το παράγωγο NADPH. Αυτοί οι cofactors είναι γνωστό πως παίζουν ρόλο- κλειδί στη μετατροπή του σακχάρου από τα φυτά σε βουτανόλη ή αιθανόλη για καύσιμα. Επίσης, παίζουν σημαντικό ρόλο στην επιβράδυνση του μεταβολισμού των καρκινικών κυττάρων, και αποτελούν στόχο θεραπείας για κάποιους καρκίνους.

Ωστόσο τόσο το NADH όσο και το NADPH είναι ακριβά: «Αν μπορείς να κόψεις το κόστος παραγωγής στο μισό, αυτό θα έκανε τα βιοκαύσιμα ένα πολύ ελκυστικό επιπρόσθετο για τη δημιουργία “flex” (flexible) καυσίμων με βενζίνη. Η βουτανόλη δεν χρησιμοποιείται συχνά ως επιπρόσθετο, επειδή δεν είναι φθηνή. Μα αν μπορούσες να την φτιάξεις φθηνά, ξαφνικά αυτό θα άλλαζε. Θα μπορούσες να κόψεις το κόστος της βουτανόλης στο ήμισυ, επειδή το κόστος συνδέεται με τη χρήση αυτού του cofactor».

Για τους σκοπούς τους οι επιστήμονες έφτιαξαν ένα ηλεκτρόδιο συνδυάζοντας νικέλιο και χαλκό. Το ηλεκτρόδιο αυτό επέτρεψε τη δημιουργία NADH και ΝΑDPH από τις αντίστοιχες οξειδωμένες μορφές τους. Στο εργαστήριο οι ερευνητές ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν NADPH ως cofactor στην παραγωγή αλκοόλ από άλλο μόριο, μία δοκιμή που έκαναν σκόπιμα για να δείξουν πως το ηλεκτρόδιο το οποίο έφτιαξαν μπορούσε να βοηθήσει στη μετατροπή βιομάζας- κυττάρων φυτών σε βιοκαύσιμα, και, δεδομένου πως τα NADH και NADPH είναι στην καρδιά πολλών διαδικασιών μετατροπής ενέργειας εντός κυττάρων, η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει και σε άλλες εφαρμογές συνθετικού χαρακτήρα.

Πηγή

Κατηγορίες:
Νέα

Φωτογραφίες από τα πρώτα μέτρα του ρόβερ Perseverance στον Άρη!

| 0 ΣΧΟΛΙΑ


Το νέο ρομποτικό ρόβερ Perseverance (Επιμονή) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) έβαλε μπροστά τις μηχανές του και για μισή ώρα διήνυσε τα πρώτα διστακτικά 6,5 μέτρα στον Άρη.

Παράλληλα, τράβηξε τις πρώτες φωτογραφίες από τα ίχνη που άφησαν οι τροχοί του στο κοκκινωπό αμμώδες αρειανό έδαφος.
Οι μηχανικοί στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA δήλωσαν με ικανοποίηση ότι το εξάτροχο ρόβερ μεγέθους αυτοκινήτου τα καταφέρνει καλύτερα και από τις δοκιμές του στη Γη. Το Perseverance, το οποίο προσεδαφίστηκε στις 18 Φεβρουαρίου στον μεγάλο κρατήρα Γιέζερο, κάποτε αρχαία λίμνη και δέλτα ποταμού, έχει λίγο μεγαλύτερη ταχύτητα από το προηγούμενο αμερικανικό ρόβερ στον Άρη, το Curiosity (Περιέργεια), που ακόμη βρίσκεται εν λειτουργία. Επίσης το νέο ρόβερ είναι σε θέση να διασχίσει μεγαλύτερη απόσταση μέσα σε μια μέρα, γύρω στα 200 μέτρα, επειδή είναι ικανό να αποφεύγει καλύτερα τα διάφορα εμπόδια, όπως μεγάλους βράχους και παγίδες άμμου.
Προς το παρόν, οι επιστήμονες της NASA μελετούν τα διαθέσιμα δεδομένα για τη γύρω περιοχή, προκειμένου να αποφασίσουν ποια θα είναι η καλύτερη διαδρομή για το ρόβερ. Η τελική απόφαση τους πιθανώς θα ληφθεί, αφού το μικρό ρομποτικό ελικόπτερο Ingenuity βάρους δύο κιλών πετάξει και κατοπτεύει τη «γειτονιά» του ρόβερ (θα είναι η πρώτη φορά που ένα drone θα πετάξει σε άλλο κόσμο). Προς το παρόν, το ελικοπτεράκι βρίσκεται προσδεμένο κάτω από την «κοιλιά» του ρόβερ.


Το Perseverance, το οποίο προγραμματίζεται να διανύσει 15 χιλιόμετρα μέσα στο επόμενο αρειανό έτος (αντιστοιχεί σε περίπου δύο γήινα έτη), είναι το πιο εξελιγμένο κινητό εργαστήριο αστροβιολογίας που έχει σταλεί σε άλλο πλανήτη ή δορυφόρο, με στόχο την αναζήτηση ιχνών μικροβιακής ζωής, χάρη στα πολλά επιστημονικά όργανα, το ρομποτικό βραχίονα και τις υψηλής ανάλυσης κάμερες του.

Η περιοχή που προσεδαφίστηκε το διαστημικό όχημα Perseverance ονομάστηκε από τη NASA Οκτάβια Ε. Μπάτλερ (το όνομα αφροαμερικανής συγγραφέως επιστημονικής φαντασίας):
«Όταν το @NASAPersevere προσγειώθηκε στον Άρη, όχι μόνο γράψαμε ιστορία, ζήσαμε τα όνειρα των καλλιτεχνών που εμπνέουν τα ταξίδια μας στο διάστημα. Αποδίδοντας φόρο τιμής, οι επιστήμονες της @NASAJPL έδωσαν το όνομα της @OctaviaEButler, τηw πρωτοποριακής συγγραφέως επιστημονικής φαντασία στην περιοχή προσγείωσης του rover».

Πηγή

Κατηγορίες:
Νέα

Συμφωνία NASA και ESA για τον νέο διαστημικό σταθμό Gateway της Σελήνης

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Υπογράφηκε η τελική συμφωνία μεταξύ της NASA και της ESA, που προβλέπει τη συνεργασία των διαστημικών υπηρεσιών Αμερικής και Ευρώπης, στο πλαίσιο του προγράμματος Artemis, και ειδικότερα του διαστημικού σταθμού Gateway. Η συμφωνία ανοίγει την «Πύλη» για το βαθύ διάστημα.

H συμφωνία αυτή σηματοδοτεί την πρώτη επίσημη δέσμευση από πλευράς NASA για συμμετοχή αστροναυτών ώστε να δημιουργηθεί μια διεθνής συμμαχία ενόψει της επιστροφής στη Σελήνη.

Κεντρικός άξονας όλων αυτών των πρωτοβουλιών είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος δυναμικής όσο και βιώσιμης εξερεύνησης του φυσικού μας δορυφόρου.

Ακολουθώντας τα πρότυπα του Διεθνή Διαστημικού Σταθμού (ISS), η ευρωπαϊκή ESA θα συνεισφέρει στο εγχείρημα με τις μονάδες διαβίωσης και ανεφοδιασμού, καθώς και στην ενίσχυση των συστημάτων επικοινωνίας για το Gateway, όταν ο νέος σταθμός τεθεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Η μονάδα ανεφοδιασμού θα περιλαμβάνει επίσης και παράθυρα παρατήρησης.

Η συνεργασία της NASA με την ESA δεν θα περιοριστεί στην κατασκευή αυτών των μονάδων, καθώς η ESA θα είναι υπεύθυνη και για τη λειτουργία των στοιχείων που θα συνεισφέρει στο Gateway. Παράλληλα, η ίδια συμμετέχει και στο πρόγραμμα για την κατασκευή του διαστημοπλοίου Orion με την κατασκευή δύο μονάδων υποστήριξης του σκάφους, οι οποίες θα παρέχουν οξυγόνο και νερό στο πλήρωμα.

Ο Gateway σχεδιάζεται έτσι ώστε να μπορεί να αξιοποιήσει στοιχεία τα οποία θα συνεισφέρουν οι συνεργαζόμενες με τη NASA διαστημικές υπηρεσίες, διευρύνοντας έτσι τις προοπτικές εξερεύνησης της Σελήνης.

Ο σταθμός πρόκειται να συναρμολογηθεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, λειτουργώντας ως τροχιακό εφαλτήριο για την πραγματοποίηση αποστολών με προορισμό τη Σελήνη, τον Άρη αλλά και σημεία στο απώτερο διάστημα. Θα έχει μέγεθος περίπου ίσο με το ένα έκτο του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού και θα αποτελέσει την αφετηρία για μια σειρά εξερευνητικών αποστολών, ρομποτικών όσο και επανδρωμένων, αρχικά προς τη Σελήνη και αργότερα τον Άρη.

Θα αποτελεί τον ενδιάμεσο σταθμό των αστροναυτών που θα ταξιδεύουν στη Σελήνη με το SLS (Space Launch System) και το θαλαμίσκο Orion, με τελικό προορισμό θέσεις σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Σελήνη αλλά και την επιφάνεια του δορυφόρου.

Πηγή

 

Κατηγορίες:
Νέα

NASA: Υπάρχει νερό στη Σελήνη «χωρίς καμία αμφιβολία». Η σημασία της ανακάλυψης.

| 0 ΣΧΟΛΙΑ


Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) και επιστήμονες στις ΗΠΑ ανίχνευσαν πέραν κάθε αμφιβολίας νερό στη φωτεινή (ορατή) πλευρά της Σελήνης. Οι επιστήμονες εκτιμούν επίσης ότι στη Σελήνη υπάρχουν πολλές μικρές και μεγάλες και μόνιμες «παγίδες νερού», δηλαδή περιοχές όπου το νερό μπορεί να παγιδευτεί σταθερά, και οι οποίες καλύπτουν μια συνολική έκταση έως 40.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Οι σχετικές ανακοινώσεις έγιναν σε δύο επιστημονικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy» και σε σχετική συνέντευξη τύπου που διοργάνωσε η NASA.

Η ανακάλυψη αναμένεται να έχει σημαντικές θετικές επιπτώσεις για τις μελλοντικές αποστολές στο φεγγάρι. Η NASA έχει ως στόχο την επιστροφή των αστροναυτών της στη Σελήνη το 2024 στο πλαίσιο του προγράμματος «’Αρτεμις», διαδόχου του ιστορικού προγράμματος «Απόλλων» των δεκαετιών 1960 και 1970.

Προηγούμενη έρευνα είχε ανιχνεύσει πιθανή παρουσία νερού στη σεληνιακή επιφάνεια, ιδίως πέριξ του νότιου πόλου. Όμως εκείνη η ανίχνευση είχε βασιστεί σε μια χημική «υπογραφή» στο φάσμα των τριών μικρομέτρων, η οποία δεν μπορούσε να διακρίνει με σιγουριά αν επρόκειτο για νερό (Η2Ο) ή για υδροξύλιο (ΟΗ) δεσμευμένο σε σεληνιακά ορυκτά.

Αυτή τη φορά, οι ερευνητές, με επικεφαλής τη δρα Κέισι Χόνιμπαλ του Ινστιτούτου Γεωφυσικής και Πλανητολογίας του Πανεπιστημίου της Χαβάης, που ανέλυσαν στοιχεία από το Στρατοσφαιρικό Παρατηρητήριο Υπέρυθρης Αστρονομίας (SOFIA), ένα αερομεταφερόμενο τηλεσκόπιο πάνω σε ένα τροποποιημένο αεροπλάνο Boeing 747 που παρατηρεί τη Σελήνη στο μήκος κύματος των έξι μικρομέτρων, ανίχνευσαν πλέον σαφώς την ισχυρή χημική «υπογραφή» του μορίου του νερού.

Βρήκαν ότι το νερό είναι παρόν στα νότια γεωγραφικά πλάτη της Σελήνης σε αναλογία περίπου 100 έως 400 μέρη ανά εκατομμύριο (ή ισοδύναμα περίπου 350 γραμμάρια Η2Ο ανά κυβικό μέτρο εδάφους). Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το νερό είναι πιθανώς αποθηκευμένο μέσα σε υάλους ή στα κενά ανάμεσα στους κόκκους της σεληνιακής επιφάνειας, που το προστατεύουν από το αφιλόξενο περιβάλλον του φεγγαριού και επιτρέπουν έτσι στο νερό να παραμένει στη σεληνιακή επιφάνεια.

Στη δεύτερη μελέτη, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή ατμοσφαιρικής και διαστημικής φυσικής Πολ Χέιν του Πανεπιστημίου του Κολοράντο, οι επιστήμονες αναφέρουν ότι στη Σελήνη υπάρχουν πολύ περισσότερες -από όσες υποπτεύονταν έως τώρα- κρυφές μόνιμες σκιασμένες περιοχές (λεγόμενες «ψυχρές παγίδες»), όπου το νερό μπορεί να παραμείνει μόνιμα. Εκτιμούν ότι υπάρχουν εκατοντάδες έως χιλιάδες περισσότερες μικροπαγίδες (διαμέτρου έως ενός εκατοστού) σε σχέση με τις μεγαλύτερες παγίδες νερού (διαμέτρου έως ενός χιλιομέτρου), οι οποίες μπορούν να εντοπισθούν και στους δύο πόλους.

Οι ερευνητές εκτιμούν, με βάση στοιχεία από το σκάφος LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) της NASA σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, ότι περίπου 40.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα (από τα περίπου 38 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα που είναι συνολικά η σεληνιακή επιφάνεια) έχουν τη δυνατότητα να παγιδεύσουν νερό σε διάφορα μεγέθη και σχήματα, εκ των οποίων το 60% στο νότιο ημισφαίριο, σε γεωγραφικό πλάτος μεγαλύτερο των 80 μοιρών. Το 10% έως 20% της συνολικής έκτασης των μόνιμων παγίδων νερού εκτιμάται ότι είναι μικροσκοπικές.

«Αν φανταστεί κανείς ότι στέκεται στην επιφάνεια του φεγγαριού κοντά σε ένα από τους πόλους του, θα δει σκιές ολόγυρα. Πολλές από αυτές τις μικροσκοπικές σκιές μπορεί να είναι γεμάτες πάγο», δήλωσε ο Χέιν. «Αν έχουμε δίκιο, το νερό πρόκειται να είναι πιο εύκολα προσβάσιμο ως πόσιμο, ως πυραυλικό καύσιμο ή για οτιδήποτε άλλο η NASA χρειάζεται νερό», πρόσθεσε.

Σύμφωνα με τους Αμερικανούς ερευνητές, μερικές σεληνιακές «ψυχρές παγίδες» υπάρχουν σε ένα καθεστώς αιώνιου σκοταδιού, καθώς μπορεί να μην έχουν δει ούτε μία ακτίνα του Ήλιου εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια.

Αυτά τα ευρήματα, σύμφωνα με τους επιστήμονες, δείχνουν ότι το νερό έχει παραχθεί ή καταλήξει στη Σελήνη μέσω διαφόρων διαδικασιών (π.χ. από κατά καιρούς πτώσεις μικρομετεωριτών ή μεγαλύτερων αστεροειδών και κομητών) και είναι πολύ πιθανό ότι έχει αποθηκευθεί σε μικρές και μεγάλες παγίδες και στις δύο πολικές περιοχές. Προς το παρόν πάντως, σύμφωνα με τους επιστήμονες, δεν μπορεί να αποδειχθεί ότι όντως αυτές οι «παγίδες» κρύβουν νερό, παρά μόνο αν πάει εκεί ένα ρομποτικό ρόβερ ή ένας αστροναύτης και σκάψει. Οι μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη θα δώσουν την οριστική απάντηση.

Στη συνέντευξη της NASA την παρουσίαση των ευρημάτων έκαναν οι Νασίμ Ρανγκουάλα (επιστήμονας του παρατηρητηρίου SOFIA στο ερευνητικό κέντρο Ames της NASA), Πολ Χερτς (επικεφαλής του τμήματος αστροφυσικής της NASA), Τζέικομπ Μπλίτσερ (επικεφαλής επιστήμονας στη διεύθυνση ανθρώπινης εξερεύνησης και αποστολών επιχειρήσεων της NASA) και Κέισι Χόνιμπαλ (επικεφαλής ερευνήτρια της δεύτερης μελέτης για τις «ψυχρές παγίδες»).

Σύνδεσμοι για τις επιστημονικές δημοσιεύσεις:

https://www.nature.com/articles/s41550-020-01222-x και

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1198-9

Πηγή

Κατηγορίες:
Νέα

4 πιθανές υπόγειες υπεραλμυρές λίμνες στο νότιο πόλο του Άρη

| 0 ΣΧΟΛΙΑ


Όχι μία αλλά τέσσερις λίμνες με αλμυρό νερό μπορεί να βρίσκονται θαμμένες κάτω από τους πάγους στο νότιο πόλο του ‘Άρη, σύμφωνα με νέες εκτιμήσεις Ιταλών επιστημόνων, κάτι ανάλογο με αυτό που συμβαίνει στη Γη κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής. Αν αυτό όντως επιβεβαιωθεί, αυξάνονται οι πιθανότητες εύρεσης ιχνών ζωής στον γειτονικό πλανήτη, όπως έχει βρεθεί να υπάρχουν μικροοργανισμοί στις υπόγειες λίμνες της Ανταρκτικής.Mars-salty-lakes

Πιθανές υπόγειες λίμνες κάτω από το νότιο πόλο του Άρη εμφανίζονται με μπλε χρώμα.

Όπως αναφέρουν οι ερευνητές σε σχετική δημοσίευση τους στο περιοδικό “Nature Astronomy”, η ανάλυση των στοιχείων που συνέλλεξε μεταξύ 2012-2019 το ραντάρ MARSIS του σκάφους Mars Express του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού, το οποίο βρίσκεται σε τροχιά από το 2003 γύρω από τον ‘Άρη, δείχνει ότι είναι πολύ πιθανό πως κάτω από 1.400 μέτρα πάγου βρίσκεται μια μεγάλη λίμνη, η οποία περιβάλλεται από τρεις μικρότερες.

Παλαιότερες παρατηρήσεις των ίδιων επιστημόνων από το 2018 -οι οποίες τότε είχαν αντιμετωπιστεί με ενθουσιασμό αλλά και σκεπτικισμό από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα- είχαν δώσει ενδείξεις ότι ίσως υπάρχει μια υπόγεια λίμνη διαμέτρου περίπου 19 χιλιομέτρων σε βάθος ενάμισι χιλιομέτρου κάτω από το νότιο πόλο του γειτονικού πλανήτη. Οι νέες μετρήσεις παρέχουν περισσότερα στοιχεία και μάλιστα για περισσότερες από μία αλμυρές λίμνες, οι οποίες είναι διασκορπισμένες σε μια έκταση περίπου 75.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων.

Οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι κάποτε, πριν περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, ο ‘Αρης ήταν πολύ πιο ζεστός και υγρός από ό,τι τώρα. Οι Ιταλοί ερευνητές εκτιμούν ότι ένα μέρος από τα αρχαία επιφανειακά ύδατα υπάρχουν ακόμη κρυμμένα και δεν αποκλείουν να βρουν ενδείξεις για ακόμη πιο πολλές υπόγειες λίμνες στο μέλλον, ίσως και κάτω από το βόρειο πόλο του «κόκκινου» πλανήτη.

Η νέα έρευνα εκτιμά ότι η μεγάλη λίμνη έχει διαστάσεις 20 επί 30 χιλιόμετρα και είναι άγνωστο το βάθος της, καθώς το ραντάρ δεν μπορεί να διαπεράσει το αλμυρό νερό. Οι τρεις άλλες κοντινές λίμνες εκτιμάται ότι έχουν διαστάσεις της τάξης των δέκα χιλιομέτρων περίπου.

Η μεγάλη περιεκτικότητα των λιμνών σε άλατα τις βοηθά να παραμένουν υγρές και να μην παγώνουν, χωρίς να αποκλείεται η πιθανότητα μιας υπόγειας γεωθερμικής δραστηριότητας που λιώνει τους πάγους. Ως πιθανότερη πάντως εκδοχή θεωρούν ότι οι λίμνες περιέχουν πανάρχαιο νερό, «που κάποτε βρισκόταν στην επιφάνεια και, αν αυτό όντως συμβαίνει, ασφαλώς μπορεί να αποτελούν ένα καλό μέρος για να φιλοξενήσουν ζωή, εξαφανισμένη πια ή και τωρινή», ανέφερε η Πετινέλι. Όμως, όπως είπε, για να επιβεβαιώσει κανείς κάτι τέτοιο, πρέπει να κάνει γεώτρηση στον ‘Αρη σε βάθος ενάμισι χιλιομέτρου, κάτι που δεν είναι εφικτό με την υπάρχουσα τεχνολογία.

‘Άλλοι πάντως πλανητικοί επιστήμονες και γεωφυσικοί εξέφρασαν στο περιοδικό “Nature” τις επιφυλάξεις τους για το κατά πόσο και τα νέα στοιχεία πράγματι αφορούν κανονικές αλμυρές λίμνες. Η κινεζική αποστολή Tianwen-1 καθ’ οδόν για τον ‘Άρη, η οποία αναμένεται να εισέλθει σε τροχιά γύρω του το Φεβρουάριο του 2021 και μετά θα στείλει ένα ρομποτικό ρόβερ στην επιφάνεια του, το οποίο θα διαθέτει ραντάρ, ίσως ρίξει περισσότερο φως στο υγρό παρελθόν -και πιθανώς υγρό παρόν- του ‘Άρη.

Πηγή

Κατηγορίες:
Νέα

Σμικρύνοντας τους επιταχυντές σωματιδίων

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Οι επιταχυντές σωματιδίων δημιουργούν δέσμες ηλεκτρονίων, πρωτονίων και ιόντων υψηλής ενέργειας που με τη σειρά τους χρησιμοποιούνται, στην διερεύνηση των υποατομικών συστατικών της φύσης, στην παραγωγή λέιζερ ακτίνων Χ που φιλμογραφούν άτομα και μόρια κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, στις ιατρικές συσκευές για τη θεραπεία του καρκίνου κ.λπ. Εν γένει, οι μεγαλύτεροι σε μέγεθος επιταχυντές είναι και οι ισχυρότεροι. Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών από το εργαστήριο του επιταχυντού SLAC εφηύρε μια νέα κατασκευή που παρέχει 10 φορές μεγαλύτερη ενέργεια για μια δεδομένη απόσταση, σε σχέση με τους συμβατικούς επιταχυντές. Αυτό θα μπορούσε κάνει τους επιταχυντές που χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες εφαρμογές κατά 10 φορές μικρότερους.

Οι επιστήμονες του SLAC εφηύραν μια δομή επιταχυντή από χαλκό που θα μπορούσε να κάνει τα μελλοντικά λέιζερ ακτίνων Χ και τους επιταχυντές για ακτινοθεραπεία μικρότερα και ευκολότερα στην χρήση  τους. Τροφοδοτώντας με ακτινοβολία terahertz μια μικροσκοπική κοιλότητα επιταχύνονται σωματίδια σε τεράστιες ενέργειες. Στην φωτογραφία φαίνεται ένα τμήμα της κατασκευής – η κοιλότητα απεικονίζεται σε μεγέθυνση στο ένθετο. Η εικόνα του ένθετου προέκυψε από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για ένα τμήμα της κοιλότητας μήκους 3,5 mm και πλάτους 280 μm στο στενότερο σημείο του. (Chris Pearson / Emilio Nanni / SLAC National Accelerator Laboratory)

Η βασική ιδέα πίσω από τη νέα τεχνολογία είναι η χρήση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας terahertz για την ενίσχυση της ενέργειας των σωματιδίων και περιγράφεται σε πρόσφατο άρθρο στο Applied Physics Letters [Experimental demonstration of externally driven millimeter-wave particle accelerator structure].

Στους σημερινούς επιταχυντές, τα σωματίδια αντλούν ενέργεια από ένα πεδίο ραδιοσυχνοτήτων που τροφοδοτείται σε ειδικά διαμορφωμένες δομές επιταχυντών ή κοιλότητες [Accelerating: Radiofrequency cavities]
Κάθε κοιλότητα μπορεί να προσφέρει μόνο μια περιορισμένη ενεργειακή ώθηση σε μια δεδομένη απόσταση, οπότε απαιτούνται πολύ μακριές σειρές κοιλοτήτων για την παραγωγή δεσμών σωματιδίων υψηλής ενέργειας.

Η ακτινοβολία terahertz και τα ραδιοκύματα είναι και τα δύο ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που διαφέρουν στις αντίστοιχες συχνότητες (ή μήκη κύματος). Επειδή η ακτινοβολία terahertz έχει 10 φορές μικρότερo μήκος κύματος από τα ραδιοκύματα, οι κοιλότητες σε έναν επιταχυντή terahertz μπορεί επίσης να είναι πολύ μικρότερες. Στην παραπάνω εργασία είχε μήκος μόλις μισό εκατοστό. Μάλιστα η ερευνητική ομάδα του SLAC ανέπτυξε και μια πρωτότυπη μέθοδο για την ακριβή επεξεργασία και κατασκευή αυτών των μικροσκοπικών κοιλοτήτων.

Στο άμεσο μέλλον οι ερευνητές σχεδιάζουν να μετατρέψουν την εφεύρεσή τους σε «πυροβόλο» ηλεκτρονίων – μια συσκευή που θα μπορούσε να παράγει πολύ ισχυρές δέσμες ηλεκτρονίων για διάφορα πειράματα που απαιτούν τέτοιες δέσμες, για την κατασκευή νέας γενιάς λέιζερ ακτίνων Χ, αλλά και μικροσκόπια ηλεκτρονίων που θα μας επιτρέψουν να δούμε σε πραγματικό χρόνο πως λειτουργεί η φύση σε ατομικό επίπεδο. Αυτές οι δέσμες θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν και για τη θεραπεία του καρκίνου.

Διαβάστε περισσότερα: «SLAC invention could make particle accelerators 10 times smaller»

Πηγή

Κατηγορίες:
Νέα

Ιστορική ανακάλυψη: Ερευνητές ανίχνευσαν σέλας γύρω από έναν κομήτη

| 0 ΣΧΟΛΙΑ
 
Συγκεκριμένα, τα όργανα στο διαστημικό σκάφος «Ροζέτα» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) αποκάλυψαν κάτι απρόσμενο στον κομήτη 67Ρ «Τσουριούμοφ-Γκερσιμένκο», ότι δημιουργείται γύρω του ένα υπεριώδες σέλας. Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτεται κάτι τέτοιο γύρω από ένα κομήτη, παρόλο που αυτός δεν διαθέτει μαγνητικό πεδίο.
 
Στη Γη το σέλας στους δύο πόλους δημιουργείται όταν φορτισμένα σωματίδια από τον Ήλιο έρχονται σε επαφή με το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας.
Καθώς τα ηλιακά σωματίδια προσκρούουν στα άτομα και στα μόρια της γήινης ατμόσφαιρας, δημιουργούν λαμπερές «κουρτίνες» χρωματιστού φωτός (πράσινου-λευκού-κόκκινου) στα υψηλά γεωγραφικά πλάτη. Παρόμοια φαινόμενα έχουν εντοπισθεί επίσης σε αρκετούς πλανήτες ('Αρη, Κρόνο, Δία, Ποσειδώνα, Ουρανό) και μερικούς δορυφόρους του ηλιακού συστήματος μας, ακόμη και γύρω από ένα άλλο μακρινό άστρο. Αυτή τη φορά σέλας ανιχνεύθηκε γύρω από ένα κομήτη.
 
Οι ερευνητές του Κολεγίου Imperial του Λονδίνου και του Νοτιοδυτικού Ερευνητικού Ινστιτούτου του Τέξας, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας "Nature Astronomy", διαπίστωσαν ότι τα φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου αλληλεπιδρούν με τα αέρια που περιβάλλουν τον παγωμένο πυρήνα του κομήτη 67Ρ και δημιουργούν το σέλας. Η «κώμη» του κομήτη ενεργοποιείται από τα ηλιακά σωματίδια και λάμπει με υπεριώδες φως.
 
Κατηγορίες:
Νέα
web design by