Край Будущего

Federal Aviation Administration (FAA) требует провести расследование инцидента, связанного с неконтролируемым полетом космического корабля Starship, который произошел на этой неделе в компании SpaceX.

Испытательный полет во вторник из Техаса продолжался дольше, чем две предыдущие неудачные демонстрации самой большой и мощной ракеты в мире, которые закончились пожаром над Атлантикой. Новейший космический аппарат пролетел полмира и достиг Индийского океана, но перед этим вошел в штопор и развалился на части.

Первая ступень ракеты—носителя, восстановленная после предыдущего полета, также развалилась на части при снижении над Мексиканским заливом. Но это было результатом преднамеренно экстремальных испытаний, заранее одобренных FAA.

Согласно FAA, все обломки обеих секций 123-метровой ракеты упали в пределах обозначенных опасных зон.

FAA будет контролировать расследование SpaceX, которое необходимо для запуска другого космического корабля Starship.

Генеральный директор компании Илон Маск заявил, что хочет ускорить испытательные полеты Starship с конечной целью - запустить их на Марс.

Исследовательская группа, возглавляемая Университетом Южного Методиста (SMU), разработала более экономичный и энергоэффективный материал, известный как нановолокна с высоким энтропийным оксидом (HEO), которые превосходят существующие материалы по стойкости к нагреву, коррозии и другим жестким условиям.

Эти нановолокна HEO, представленные в журнале Science, могут оказаться особенно полезными в таких областях, как аэрокосмическая индустрия, энергетика и электроника, где материалы должны демонстрировать высокую производительность в экстремальных условиях.

В отличие от высокоэнтропийных материалов, созданных ранее, нановолокно, разработанные Амином Салехи-Ходжином и его командой из SMU, могут быть 3D-печатаны или распыляться при комнатной температуре для производства компонентов или покрытия поверхностей. Это делает их более энергоэффективными и экономичными по сравнению с традиционными высокоэнтропийными материалами, которые обычно существуют в виде массивных структур и требуют высокотемпературного литья.

Что такое нановолокно с высоким энтропийным оксидом (HEO)?

Нановолокна представляют собой чрезвычайно тонкие, узкие полоски материала, обычно всего лишь несколько нанометров (одна миллиардная метра) в толщину и шириной от десятков до сотен нанометров.

Нановолокна HEO относятся к особому типу этих лентовидных полосок, называемому высокоэнтропийными материалами или сплавами, которые обладают высокой степенью беспорядка в своей атомной структуре.

Представьте себе приготовление фруктового салата. Вместо того чтобы в основном использовать виноград с несколькими бананами или яблоками, вы берете равные количества яблок, бананов, винограда, апельсинов и ягод — создавая более разнообразный и сбалансированный фруктовый салат.

Высокоэнтропийные материалы следуют тому же принципу.

"Большинство материалов состоит преимущественно из одного или двух элементов, но высокоэнтропийные материалы объединяют пять или более элементов в примерно равных пропорциях," — объяснил Салехи-Ходжин. "Это равномерное распределение приводит к высокому беспорядку в атомной структуре — то, что ученые называют 'высокой энтропией', — что может повысить прочность материала, его стойкость к нагреву и способность противостоять стрессу или коррозии."

Материалы будущего.

То, что Салехи-Ходжин при поддержке исследователей из Университета Иллинойс в Чикаго, Стокгольмского университета и Университета Вашингтона смог сделать впервые, заключается в разработке методов производства низкоразмерных высокоэнтропийных материалов для экономически эффективного и энергоэффективного производства.

Соавтор исследования в журнале Science Ильяс Папайлиас, являющийся доцентом кафедры механической инженерии SMU Lyle, отметил, что была разработана новая методика синтеза, позволяющая точно контролировать морфологию высокоэнтропийных материалов.

"Сначала элемент серы использовался для травления образцов в двумерные (2D) структуры, за которым следовал процесс окисления, преобразующий эти двумерные структуры в одномерные (1D)," — пояснил Папайлиас.

"Эта техника обеспечивает контроль более чем на два порядка величины по ширине и размеру нановолокон, получаемых данным методом," — добавил он. "Было установлено, что в процессе окисления происходит нуклеация одномерных лент, которые в конечном итоге превращаются в полноценные одномерные системы при длительном окислении, что было подтверждено широким спектром ин-ситу экспериментов."

Исследование, опубликованное в Science, показало, что нановолокна, созданные Салехи-Ходжиным и названные 1D-HEO, сохраняли свою структуру при исключительно высоких температурах (до 1000 °C). То же самое было подтверждено и при повышенном давлении (до 12 гигапаскалей), а также при длительном воздействии агрессивных кислотных и щелочных химических сред (pH = 2,3 и 13 на протяжении 7 дней).

Хотя для практического использования этого материала требуется провести дополнительные испытания, Салехи-Ходжин отметил, что твердость и стойкость 1D-HEO делают его идеальным кандидатом для применения в условиях, требующих термостойкости, устойчивости к давлению и долговечности при высоких механических нагрузках.

"Этот новый метод может произвести революцию в области материаловедения, представив новые структуры энтропии," — заявил Салехи-Ходжин, который начал исследования этих нановолокон в UIC.

В четверг Китай запустил космический зонд в рамках первой миссии по сбору образцов с астероида и их возвращению на Землю для исследования, сообщает государственное информационное агентство Синьхуа.

В последние годы Пекин вложил миллиарды долларов в свою космическую программу, стремясь достичь того, что президент Си Цзиньпин называет "космической мечтой" страны.

Китай построил космическую станцию, которая вращается вокруг Земли, и планирует запустить пилотируемую миссию на Луну в этом десятилетии, прежде чем создать там постоянную базу.

Ракета Long March-3B с зондом Tianwen-2 на борту стартовала с космодрома Сичан в юго-западной провинции Сычуань в 1:31 ночи (17:31 по Гринвичу).

Примерно через 18 минут зонд "Тяньвэнь-2" был выведен на переходную орбиту от Земли к астероиду 2016HO3, как сообщили в Китайской национальной космической администрации (CNSA), согласно данным Синьхуа.

"Космический аппарат успешно развернул солнечные панели, и CNSA объявила о успешном запуске," — сообщило агентство новостей.

Несмотря на долгий срок миссии и значительные риски, Шан "выразил надежду на получение революционных открытий и расширение знаний человечества о космосе", согласно информации Синьхуа.

Зонд "Тяньвэнь-2" должен собрать образцы с близкого к Земле астероида 2016HO3 и исследовать комету 311P, согласно данным космического агентства страны.

Астероид, открытый учеными на Гавайях в 2016 году, имеет диаметр примерно от 40 до 100 метров и вращается относительно близко к Земле.

Он представляет собой "живой ископаемый", состоящий из древних материалов, которые могут помочь ученым понять, как сформировалась ранняя солнечная система, сообщила Синьхуа на этой неделе.

Комета, в свою очередь, вращается между Марсом и Юпитером и привлекает внимание исследователей, поскольку обладает некоторыми характеристиками, более характерными для астероидов.

Миссия "Тяньвэнь-2" ожидается, что продлится около десяти лет.

Космическая программа Китая стала третьей, которая вывела людей на орбиту — после США и Советского Союза — и также успешно высадила роботизированные роверы на Марсе и Луне.

Его космическая станция "Тяньгун", название которой переводится как "небесный дворец" на китайском, является жемчужиной программы.

В прошлом месяце Китай отправил троих астронавтов на "Тяньгун" на шестимесячную миссию в рамках проекта "Шэньчжоу-20".

Кто бы мог подумать, что спустя столько лет после исторических миссий «Аполлон» мы вновь вернемся к Луне? Теперь международное сообщество настроено более чем амбициозно: нас ждет не просто краткосрочное исследование, а полноценное долгосрочное присутствие на нашем ближайшем спутнике! NASA снова на передовой благодаря программе «Артемида», в рамках которой миссия «Артемида III» намечена на 2026 год — астронавты снова наступят на лунную поверхность, ориентируясь на Южный полюс Луны.

Но не только США спешат за лунными приключениями! Китай и Индия уже работают над успешными роботизированными миссиями, включая посадки и даже возврат образцов. Частные компании также начинают активно участвовать в этой гонке, предлагая свои услуги через различные партнерства и коммерческие миссии. Это уже не просто фаза плотных международных соревнований, но и настоящая глобальная инициатива по развитию будущей лунной инфраструктуры.

Устойчивость — ключ к новым достижениям

Сейчас акцент смещается с краткосрочных визитов на долгосрочную исследовательскую деятельность. В планах строительство обитаемых лунных комплексов, разработка технологий по использованию местных ресурсов и создание необходимой инфраструктуры. Все это, конечно, звучит многообещающе, но имеет свои сложности — и одна из главных проблем заключается в выживании космических аппаратов в условиях лунной ночи.

Эта загадочная лунная ночь длится целых две недели! В течение этого времени температура может опускаться ниже –170°C. Кто бы хотел подружиться с такой зимой? Без солнечного света солнечные панели теряют свою эффективность, и все космические роверы и модули становятся заложниками ограниченных запасов энергии аккумуляторов или сложных систем радиационного обогрева. Возможности долгосрочных операций сводятся к минимуму, и, скажем честно, планировать что-то с таким образом можно... только если очень повезёт.

Решение с небес: созвездие спутников солнечной энергетики

Но не всё так безнадёжно! Появляется захватывающее новое решение — созвездие спутников солнечной энергетики (SBSP), которое способно обеспечить Луну энергией, независимо от двухнедельного цикла день-ночь. Эта гениальная идея была описана в недавней статье ведущего автора Дениса Акера и опубликована в журнале Acta Astronautica.

Итак, что же это за магия такая? Акер и его команда предложили созвездие спутников ZEUS. Их задача — собирать солнечную энергию на орбите и передавать её на лунную базу DIANA, расположенную близ Южного полюса. Это значит, что базы будут работать без сбоев, независимо от затянувшихся лунных ночей. Команда принимает существующие технологии на Земле и адаптирует их к лунным условиям, решая вопросы беспроводной передачи энергии, терморегуляции, а также точной координации спутников.

Как это будет работать?

Представьте себе 300 солнечных спутников на орбите Луны, которые собирают солнечный свет и преобразуют его в микроволновую или лазерную энергию. Эта энергия затем передаётся прямо на нашу лунную базу! На поверхности будет находиться приёмная станция, которая преобразует эту энергию обратно в электричество, необходимое для поддержки всех нужд: жилых модулей, роверов и установки по использованию местных ресурсов.

Весь процесс будет тщательно скоординирован так, что всегда хотя бы один спутник будет находиться в зоне видимости с базой, обеспечивая стабильное электроснабжение, даже когда Луна решит навестить тёмную сторону своей личности.

Долгосрочное внедрение технологий

К тому же, команда рассматривает возможность использования местных материалов для строительства частей спутниковой системы в будущем, что, конечно, значительно уменьшит зависимость от запусков с Земли. Это значит, что молоточки, отвёртки и всякие полезные инструменты могут стать не единственными, что нам будет нужно в космосе!

Реализация технологии SBSP станет значительным шагом к созданию устойчивого и долговременного человеческого присутствия на Луне. Так что давайте будем ждать, когда человечество снова прыгнет на Луну — на этот раз не для небольших приключений, а для того, чтобы построить там настоящее лунное общество!

Замечали ли вы за собой, что порой, когда вы хотите поделиться какой-то мыслью с собеседником, она может внезапно исчезнуть? В научной среде это явление называется феноменом внезапной «пустоты». Ранее данное состояние воспринималось как обычная рассеянность или следствие отмирания некоторых нервных клеток. Однако новые исследования показали, что это представляет собой отдельный когнитивный процесс, связанный с уровнем бодрствования. В такие моменты мозг временно снижает обработку внешней информации, что приводит к «паузам» в мышлении.

Основные выводы исследования гласят, что "пустые моменты" возникают при крайних уровнях возбуждения — от стресса до усталости. Человек проводит в таком состоянии от 5 до 20% своего времени. У людей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) эти эпизоды происходят гораздо чаще. В отличие от мечтаний, при состоянии «пустоты» мозг перестает генерировать мысли, и наш "нейрохимический биопроцессор" как бы защищается от перегрузки.

Данное исследование может оказать значительное влияние на разработку новых методов релаксации и диагностики неврологических расстройств. Оно превращает повседневный жизненный опыт в научный факт и может помочь нам более эффективно управлять своей продуктивностью, осознанно делая "когнитивные паузы" вместо того, чтобы погружаться в прокрастинацию.