Новости физики и космоса 

Выпуск 34 (109) 15 - 31 мая

Генератор Т-лучей заработал при комнатной температуре

Физики создали источник когерентного электромагнитного излучения терагерцевого диапазона, работающий при комнатной температуре, сообщает в своем пресс-релизе Гарвардский университет со ссылкой на статью в журнале Applied Physics Letters.

К терагерцевым волнам (Т-лучам) обычно относят часть электромагнитного спектра примерно от 0,1 терагерца до 10 терагерц. Т-лучи легко проникают сквозь бумагу, одежду, картон, пластмассу и многие другие материалы. Они могут применяться для обнаружения скрытого оружия или взрывчатки, диагностирования опухолей, поиска дефектов и трещин в материалах.

Изготовить лазер, излучающий в терагерцевом диапазоне, достаточно сложно (в природе пригодных для это материалов не существует), поэтому широкого практического применения Т-лучи пока не получили.

Исследователи из Гарвардского университета под руководством Федерико Капассо и Михаила Белкина (выпускника МФТИ) изготовили полупроводниковый лазер, испускающий Т-лучи и притом, в отличие от существовавших ранее устройств, работающий при комнатной температуре. Мощность устройства при этом составляет несколько нановатт. Используя обычные термоэлектрические охладители, можно довести ее до нескольких милливатт.

Основой устройства является квантовый каскадный лазер (Quantum Cascade Laser, QCL), излучающий в среднем инфракрасном диапазоне на двух частотах одновременно. Терагерцевое излучение (пят ТГц) возникает за счет генерации разностной частоты.

Ученый предложил получать энергию с помощью солнечных островов

Ученый Томас Хиндерлинг (Thomas Hinderling) опубликовал в посвященном энергетике блоге The Oil Drum статью, посвященную новому способу добычи электроэнергии. Он предлагает создать в океане огромные острова, покрытые солнечными батареями. Сами острова состоят из укрепленного на каркасе пластика.

Ожидается, что квадратный метр так называемого солнечного острова сможет при ясном небе обеспечить мощность до 250 ватт, генерируя в год до 220 киловатт-часов энергии (коэффициент преобразования солнечной энергии в электрическую не превысит 10 процентов). Остров радиусом в полтора километра обеспечит мощность до 0,96 гигаватта, генерируя до полутора миллиардов киловатт-часов в год. Это сравнимо с показателями небольшой атомной электростанции.

Схема, предложенная Хиндерлингом, окупается при стоимости киловатт-часа электричества в 12 центов. Предполагается, что затраты можно сократить, если увеличить объем заказа солнечных батарей. При стоимости в 17 центов доходность инвестиций в солнечные острова, по расчетам ученого, превысит четыре процента.

Объявлены первые лауреаты премии Кавли

В Нью-Йорке в среду объявлены лауреаты премии Кавли, вручаемой за достижения в области астрономии, нанотехнологий и неврологии, сообщает Reuters.

Каждый обладатель этой премии, которая, по замыслу оргкомитета, должна стать аналогом Нобелевской для ученых, работающих в этих областях наук, получает чек на один миллион долларов США. Премия была учреждена в 2007 году Фондом Фреда Кавли (Fred Kavli), в 2008 впервые были определены ее лауреаты.

Обладателями премии Кавли в области астрономии стали Маартен Шмидт (Maarten Schmidt) из Калифорнийского технологического института и Доналд Линден-Белл из Кембриджского университета за работы по исследованию природы квазаров.

Премия Кавли в области нанотехнологий присуждена Луису Брасу (Louis Brus) из Колумбийского университета и Сумио Иидзиме (Sumio Iijima) из японского университета Мэйдзе за открытие наноматериалов, способных выполнять роль полупроводников.

В области неврологии премия вручена Паско Ракичу (Pasko Rakic) из Школы медицины Университета Йеля, Томасу Джесселу (Thomas Jessell) из Колумбийского университета и Стену Гриллнеру (Sten Grillner) из шведского Каролинского института за исследование функционирования и взаимосвязей групп клеток головного и спинного мозга.

Астрономы увеличили яркость Вселенной в два раза

Вселенная примерно в два раза ярче, чем считалось до сих пор. Половина излучаемого звездами света поглощается пылью, сообщает коллектив астрономов под руководством Саймона Драйвера (Simon Driver) в статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal.

Было известно, что межзвездная пыль – углеродные и силикатные частицы размером около нескольких микрометров – поглощает некоторую часть электромагнитного излучения, однако до сих пор астрономы не знали, какую именно. Для многих источников доля поглощения света пылью оценивалась примерно в десять процентов.

"Меня потряс масштаб этого явления, – сообщил Драйвер порталу Space.com. – Большинство <ученых> всегда говорило: «Да пыль, наверное, незначительная проблема»". Сам Драйвер значительную часть своей профессиональной жизни провел, работая со снимками телескопа "Хаббл", и практически полностью игнорировал пыль.

Для уточнения роли пыли астрономы проанализировали данные о 10 тысячах галактик. Галактики могут быть расположены по отношению к Земле по-разному: ребром, "анфас" (плоскость диска полностью видна), под углом. Если предположить, что пыль поглощает несущественную долю света, то каждое возможное положение должно было бы быть представлены равным количеством галактик. Это, однако, не так: галактик, повернутых к Земле ребром, на 70 процентов меньше, чем галактик "анфас".

Для того чтобы объяснить такую неравномерность, астрономы создали новую модель распределения пыли в галактиках. По их мнению, наибольшее количество пыли сосредоточено в дисках спиральных галактик, а не в плотных центральных выпуклостях. Соответственно, при взгляде с ребра пыль затмевает галактику значительно сильнее. Расчеты показали, что в целом пыль поглощает около 50 процентов видимого света, испускаемого звездами в галактиках.

Аномальный пульсар оказался тройной системой

Найден необычный миллисекундный пульсар с сильно вытянутой орбитой. Скорее всего, в образовании системы пульсара участвовало не две, как обычно, а три звезды, сообщает коллектив исследователей под руководством Дэвида Чемпиона (David Champion) в статье в журнале Science.

Пульсар PSR J1903+0327, находящийся в нашей галактике, был обнаружен в октябре 2005 с помощью радиотелескопа в Аресибо (Пуэрто-Рико). Наблюдая в течение полутора лет за импульсами, испускаемыми системой каждые 2,15 миллисекунды, исследователи установили, что 95-дневная орбита, по которой сам пульсар вращается вокруг компаньона, сильно вытянута (эксцентриситет равен 0,44).

Между тем, обычно двойные миллисекундные пульсары (пульсары, у которых период импульса меньше 10 миллисекунд) имеют практически идеальные круговые орбиты. Еще одно необычное свойство системы J1903+0327 заключается в том, что компаньоном пульсара, судя по данным инфракрасных наблюдений, является не белый карлик, как во всех остальных подобных системах, а звезда главной последовательности (типа нашего Солнца).

По современным теориям, миллисекундные двойные пульсары формируются из двойных систем, содержащих большую звезду (более восьми солнечных масс) и обычную (около одной солнечной массы). Большая звезда заканчивает жизнь вспышкой сверхновой, и на ее месте появляется быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая испускает узконаправленные потоки радиоволн с периодом более 10 миллисекунд. После взрыва сверхновой орбита пульсара является сильно вытянутой.

Затем у малой звезды также заканчивается топливо для термоядерного синтеза, и она превращается в красный гигант. Нейтронная звезда начинает поглощать оболочку гиганта, что ускоряет ее вращение (и уменьшает период импульсов) и делает орбиту все более и более правильной. В конце концов от звезды-компаньона остается белый карлик, поглощение прекращается, система становится миллисекундным двойным пульсаром с круговой орбитой.

Аномальные свойства J1903+0327 можно объяснить тремя способами. Наиболее правдоподобный, по мнению Чемпиона, – предположение о существовании третьей звезды типа Солнца, находящейся довольно близко к двойной системе. Ее гравитационное притяжение делает орбиту вытянутой.

На соседней звезде произошла рекордная вспышка

На маленькой тусклой звезде EV Ящерицы, удаленной от нас всего на 16 световых лет, 25 апреля произошла самая яркая вспышка, когда-либо наблюдавшаяся на обычной звезде (за исключением Солнца), сообщает NASA.

Вспышки на EV Ящерицы фиксировались и ранее, однако взрыв 25 апреля поставил рекорд по количеству высвободившейся энергии: тысячи обычных солнечных вспышек.

Первым вспышку зафиксировал детектор российского производства "Конус", установленный на спутнике NASA "Винд". Через две минуты рентгеновский телескоп спутника "Свифт" (оборудование которого, предназначенное в первую очередь для регистрации гамма-всплесков, хорошо подходит также и для изучения подобных событий) уловил излучение от вспышки и развернулся к ней.

Когда "Свифт" попытался исследовать вспышку с помощью оптического и ультрафиолетового телескопа, автоматика из соображений безопасности заблокировала этот инструмент: настолько ярким было излучение. В рентгеновском диапазоне звезда оставалась яркой в течение восьми часов. Теоретически вспышку такой мощности можно наблюдать невооруженным глазом (EV Ящерицы, однако, для этого неудачно расположена).

"Хаббл" нашел половину скрытой материи

Удалось найти почти половину скрытой барионной материи, образующей межгалактическую паутину, сообщают Чарльз Дэнфорт (Charles Danforth) и Майкл Шалл (Michael Shull) в статье в журнале The Astrophysical Journal.

Астрономы анализировали спектр излучения 28 далеких квазаров (ярких ядер галактик) с помощью орбитальных телескопов "Хаббл" и FUSE (ныне выведенного из эксплуатации). Поглощенная часть спектра позволяет установить, как выглядит межгалактическая среда, через которую прошел анализируемый свет. Метод похож на попытку исследовать туман, светя сквозь него фонариком.

Анализ подтвердил, что вещество во Вселенной, не входящее непосредственно в состав галактик, образует огромную паутиноподобную структуру. Дэнфорт и Шалл исследовали 650 волокон этой паутины. В 83 волокнах был найден сильно ионизованный кислород (лишенный пяти электронов). По современным представлениям, наличие такого кислорода (а также некоторых других найденных элементов) указывает на наличие большого количества раскаленного ионизованного водорода. Обнаружить этот водород напрямую сложно: для оптического диапазона его температура слишком высока, а для рентгеновского – слишком низка.

По мнению Дэнфорта и Шалла, около 20 процентов барионной материи может скрываться в пустотах между волокнами в форме тусклых карликовых галактик или протогалактик.

Подчеркнем, что речь идет не о темной, а об обычной (состоящей из барионов: протонов, нейтронов и других субатомных частиц) материи. Она составляет лишь около пяти процентов (23 процента приходится на темную материю, 72 – на темную энергию) от массы Вселенной, но и эти пять процентов "найдены" не целиком: звезды, галактики и обнаруженный на данный момент межгалактический газ составляют лишь около половины от них. Оставшаяся доля называется скрытой барионной материей. Часть скрытой материи и нашли Дэнфорт и Шалл.

Астрономы планируют провести более масштабное исследование (около 100 квазаров, около 10 тысяч водородных волокон), когда на "Хаббле" будет установлен спектрограф COS (Cosmis Origins Spectrograph – спектрограф для исследования истории космоса). Планируется, что осенью 2008 года миссия STS-125 доставит COS на "Хаббл".

Робот-кузнечик поставил рекорд по прыжкам в высоту

Миниатюрный двуногий робот-кузнечик подпрыгнул на высоту, в 27 раз превышающую его рост, пишет The NewScientist. Тем самым он побил рекорд, поставленный роботом, сумевшим прыгнуть в 17 раз выше собственного роста.

Кузнечика создали ученые Швейцарского федерального технологического института в Лозанне. Рост робота-рекордсмена составляет 5 сантиметров, он весит 7 граммов. На зарядку перед прыжком его мотору требуется 3,5 секунды. Батарея взята из модуля виброзвонка пейджера. При емкости в 10 миллиампер-часов ее хватает на 108 прыжков.

"Ноги" робота состоят из двух сегментов, образуя своеобразные "колени". Регулируя угол между сегментами, можно заставить робота прыгнуть вертикально вверх или вперед.

Созданный швейцарцами прототип пока умеет только прыгать. Он не управляет процессом прыжка и даже не умеет приземляться обратно на "ноги" для следующего прыжка. В будущем ученые хотят оснастить робота-кузнечика крыльями и научить вставать на ноги.

Астрономы нашли небесное тело нового типа

Спутник COROT обнаружил две новых экзопланеты и один объект неизвестного до сих пор типа, сообщает Европейское космическое агентство (ESA) со ссылкой на доклад, представленный на 253-м симпозиуме Международного астрономического союза.

Две планеты – CoRoT-Exo-4b и CoRoT-Exo-5b – относятся к типу "горячих Юпитеров": газовых гигантов с высокой температурой и расширенной атмосферой. Они расположены близко к своим звездам и обращаются вокруг них соответственно за 9 дней и 4 дня.

Третий объект – CoRoT-Exo-3b – представляет собой нечто среднее между планетой и коричневым карликом – звездоподобным объектом, в недрах которого не идет термоядерный синтез. Масса небесного тела оценивается примерно в 20 масс Юпитера, радиус – примерно в 0,8 радиуса Юпитера. Таким образом, CoRoT-Exo-3b оказывается исключительно плотным: в два раза плотнее, чем платина. Объект обращается вокруг звезды солнечного типа за 4 дня.

Возможно, спутник обнаружил также еще одну экзопланету, радиус которой лишь в 1,7 раз больше земного, однако сигналы слишком слабы, чтобы можно было говорить с уверенностью.

Аномалии космических аппаратов попытались объяснить темной материей

Стивен Адлер из Института передовых исследований предположил, что аномальное ускорение космических аппаратов, наблюдаемое при выполнении ими маневров вблизи Земли и других планет, может вызываться темной материей, и опубликовал препринт своей статьи, в котором подробно проанализировал эту гипотезу.

Исследователь пришел к выводу, что взаимодействие с темной материей может являться причиной аномального ускорения, однако для этого должен выполняться ряд сложных условий, частично противоречащих современным взглядам на темную материю.

Околопланетное аномальное изменение скорости было впервые замечено в 90-е годы. В марте 2008 года Джон Андерсон и его коллеги опубликовали результат тщательного исследования пяти космических миссий: отличия реального ускорения от расчетного при выполнении гравитационного маневра около планеты были зафиксированы в четырех из них.

Предполагается, что околопланетная аномалия имеет общую природу с частично объясненной аномалией "Пионера": ускорение аппаратов "Пионер-10" и "Пионер-11", оказавшихся во внешней части Солнечной системы, также отличалось от расчетного.

Темная материя – гипотетическая субстанция, составляющая около 23 процентов от массы Вселенной. Она участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в электромагнитном – поэтому напрямую обнаружить ее до сих пор не удалось. В апреле итальянские физики заявили, что им удалось это сделать, однако широкого признания их открытие пока не получило.

Ученые нашли косвенные доказательства возможной жизни на Марсе

Залежи кремния на Марсе, обнаруженные в 2007 году марсоходом "Спирит" в кратере Гусева, могут служить доказательством существования жизни на планете. К такому выводу пришла международная группа ученых, работа которых опубликована сегодня в журнале Science.

Кремниевые залежи на Марсе образовались, когда горячий водяной пар или горячая вода просачивались сквозь поверхность планеты. "На земле в подобных гидротермальных отложениях обычно обнаруживаются следы жизни, и обычно залежи кремния содержат окаменевшие останки микроорганизмов", - рассказал один из авторов работы, профессор астробиологии в Университете Аризоны, Джек Фармер.

Найденные залежи кремния простираются на расстояние около 50 метров. Чистота породы составляет не менее 90 процентов. Один из соавторов работы, Стивен Рафф, утверждает, что для образования такого большого количества чистого кремния потребовалось очень много воды.

На данный момент нельзя с уверенностью утверждать, что в залежах кремния на Красной планете присутствуют следы древней жизни, так как "Спирит" не оборудован приборами, необходимыми для проверки этой гипотезы. Однако Фармер считает, что когда-то условия на Марсе благоприятствовали появлению жизни: там была жидкая вода и необходимые для использования живыми организмами источники энергии.

Американский зонд "Феникс" совершил посадку на Марсе

Американский космический зонд "Феникс" успешно совершил посадку на поверхность Марса, сообщает AFP со ссылкой на представителей NASA.

"Феникс", как и было запланировано, сел в районе северного полюса. Посадка зонда, стартовавшего с Земли 4 августа 2007 года, впервые в истории марсианских миссий проводилась при помощи парашюта и тормозных двигателей.

Первый радиосигнал зонд подаст не ранее, чем через 20 минут после посадки, - это время ему потребуется для разворачивания солнечных батарей, которые будут служить источником энергии. В то же время, по данным AP, первый радиосигнал, свидетельствующий о касании поверхности, зонд дал сразу же. А после разворачивания солнечных батарей, которое займет около двух часов, на Землю будет передан первый фотоснимок.

Зонд "Феникс" сделал новые фото поверхности

Американский зонд "Феникс", совершивший 26 мая посадку вблизи Северного полюса Марса, передал на землю еще несколько десятков снимков, сообщает CBS. По словам руководителей миссии, это свидетельствует об исправности большинства систем аппарата.

Зонд совершил посадку на Марс в 3:57 понедельника по московскому времени. Ей предшествовало десятимесячное путешествие протяженностью более чем в 650 миллионов километров. Из-за возникших технических проблем посадка была проведена на 15 минут раньше запланированного, однако прошла в штатном режиме. Примерно через два часа аппарат передал первый снимок.

Поверхность планеты в районе приземления "Феникса" сравнительно ровная, раcсеченная трещинами. Трещины, вероятнее всего, возникли при сжатии и расширении подпочвенного льда.

После посадки зонда не полностью раскрылся защитный кожух манипулятора-траншеекопателя. Полное раскрытие кожуха может занять еще один день.

Зонд "Феникс" смог передать информацию на Землю

Находящийся на марсианской орбите УВЧ-передатчик Mars Reconnaissance Orbiter получил с зонда информацию, которую передал на Землю. Передача включала снимки и данные, собранные аппаратом за вторые сутки пребывания на планете.

Из-за продлившегося несколько часов отключения Mars Reconnaissance Orbiter, причина которого пока не установлена, "Феникс" перестал получать команды с Земли и выполнял серию переданных ранее резервных команд.

Другой находящийся на марсианской орбите передатчик NASA, Mars Odyssey, должен передать "Фениксу" новые команды в среду утром.

Зонд "Феникс" перестал принимать команды с Земли

Передача управляющих команд с Земли на зонд "Феникс" прервалась из-за отключения УВЧ-передатчика зонда Mars Reconnaissance Orbiter, сообщает Associated Press. Это заставит на сутки отложить развертывание защитного кожуха, ограничивающего подвижность манипулятора "Феникса".

Связь с "Фениксом" осуществляется при помощи двух космических аппаратов на орбите Марса. Mars Reconnaissance Orbiter до последнего времени ретранслировал на "Феникс" команды с Земли, а Mars Odyssey передает на Землю информацию, поступающую с поверхности планеты.

Фук Ли (Fuk Li), руководитель программы NASA по исследованию Марса, заявил, что автоматическое отключение передатчика является штатной процедурой. В данном случае оно, вероятно, вызвано космическими лучами. В настоящее время специалисты NASA пытаются вновь включить оборудование "Орбитера". Представители NASA отметили, что произошедшее не является серьезной проблемой. В случае необходимости зонд Mars Odyssey сможет взять на себя все функции по связи "Феникса" с Землей.

Зонд "Феникс" починил роботизированную "руку"

Американский зонд "Феникс" сумел вернуть подвижность манипулятору, высвободив его из защитного кожуха, не раскрывшегося после посадки, сообщается на официальном сайте Phoenix Mars Mission.

Затем "Феникс" сфотографировал круговую панораму окружающего ландшафта, протестировал лазерное оборудование для изучения пыли и облаков и передал на Землю первую погодную сводку.

После серии тестов специалисты NASA намерены при помощи камеры, установленной на манипуляторе, осмотреть нижнюю часть зонда и поверхность планеты под ним. Затем манипулятор должен будет выкопать траншею в грунте и доставить для анализа образцы почв с разных глубин. Они будут исследованы на предмет химического состава и наличия воды.

Ядро раздора

Почему ученые не хотят верить в возможность холодного ядерного синтеза

Утром человек просыпается, включает тумблер – в квартире появляется электричество, которое греет воду в чайнике, дает энергию для работы телевизора и компьютера, заставляет светиться лампочки. Человек завтракает, выходит из дома и садится в машину, которая уезжает, не оставляя после себя привычного облака выхлопных газов. Когда человек решает, что надо заправиться, он покупает баллон с газом, который не пахнет, не токсичен и очень дешев - нефтепродукты больше не используются как топливо. Топливом стала океаническая вода. Это не утопия, это обычный день в мире, где человек освоил реакцию холодного ядерного синтеза.

В четверг, 22 мая 2008 года, группа японских физиков из Университета Осаки под руководством профессора Араты провела демонстрацию реакции холодного ядерного синтеза. Некоторые из присутствовавших на демонстрации ученых назвали ее успешной, однако большинство заявило, что для подобных утверждений необходимо независимо повторить опыт в других лабораториях. О заявлении японцев написало несколько физических изданий, однако наиболее уважаемые в научном мире журналы, такие как Science и Nature, пока не опубликовали своей оценки этого события. Чем объясняется такой скепсис научного сообщества?

Все дело в том, что холодный ядерный синтез с некоторых пор пользуется у ученых дурной славой. Несколько раз заявления об успешном проведении этой реакции на поверку оказывались фальсификацией либо неверно поставленным экспериментом. Чтобы понять, в чем трудность осуществления ядерного синтеза в лабораторных условиях, необходимо коротко коснуться теоретических основ реакции.

Куры и ядерная физика

Ядерный синтез - это реакция, при которой атомные ядра легких элементов сливаются, образуя ядро более тяжелого. При реакции выделяется огромное количество энергии. Это обусловлено действующими внутри ядра чрезвычайно интенсивными силами притяжения, которые удерживают вместе входящие в состав ядра протоны и нейтроны. На маленьких расстояниях – около 10*-13 сантиметров - эти силы чрезвычайно сильны. С другой стороны, протоны в ядрах заряжены положительно, и, соответственно, стремятся оттолкнуться друг от друга. Радиус действия электростатических сил намного больше, чем у ядерных, поэтому когда ядра удалены друг от друга, первые начинают преобладать.

В обычных условиях кинетическая энергия ядер легких атомов слишком мала для того, чтобы они смогли преодолеть электростатическое отталкивание и вступить в ядерную реакцию. Заставить атомы сблизиться можно, сталкивая их на большой скорости или используя сверхвысокие давления и температуры. Однако теоретически существует и альтернативный способ, позволяющий проводить желанную реакцию практически "на столе". Одним из первых идею осуществления ядерного синтеза при комнатной температуре высказал в 60-е годы прошлого века французский физик, лауреат Нобелевской премии Луис Кервран (Louis Kervran).

Ученый обратил внимание на тот факт, что куры, не получающие кальция с пищей, тем не менее несут нормальные яйца, покрытые скорлупой. В скорлупе, как известно, содержится очень много кальция. Кервран заключил, что куры синтезируют его у себя в организме из более легкого элемента – калия. В качестве места протекания реакций ядерного синтеза физик определил митохондрии – внутриклеточные энергетические станции. Несмотря на то что многие считают эту публикацию Керврана первоапрельской шуткой, некоторые ученые всерьез заинтересовались проблемой холодного ядерного синтеза.

Две почти детективные истории

В 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс объявили о том, что им удалось покорить природу и заставить дейтерий превратиться в гелий при комнатной температуре в приборе для электролиза воды. Схема эксперимента была следующей: в подкисленную воду опускали электроды и пропускали ток – обычный опыт по электролизу воды. Однако ученые использовали необычную воду и необычные электроды.

Вода была "тяжелой". То есть, легкие ("обычные") изотопы водорода в ней были заменены на более тяжелые, содержащие помимо протона еще и один нейтрон. Такой изотоп называется дейтерием. Кроме того, Флейшман и Понс использовали электроды, сделанные из палладия. Палладий отличает удивительная способность "впитывать" в себя большое количество водорода и дейтерия. Число атомов дейтерия в палладиевой пластине может сравниться с числом атомов самого палладия. В своем эксперименте физики использовали электроды, предварительно "насыщенные" дейтерием.

При прохождении электрического тока через "тяжелую" воду образовывались положительно заряженные ионы дейтерия, которые под действием сил электростатического притяжения устремлялись к отрицательно заряженному электроду и "врезались" в него. При этом, как были уверены экспериментаторы, они сближались с уже находящимися в электродах атомами дейтерия на расстояние, достаточное для протекания реакции ядерного синтеза.

Доказательством протекания реакции стало бы выделение энергии – в данном случае это выразилось бы в увеличении температуры воды - и регистрация потока нейтронов. Флейшман и Понс заявили, что в их установке наблюдалось и то и другое. Сообщение физиков вызвало чрезвычайно бурную реакцию научного сообщества и прессы. СМИ расписывали прелести жизни после повсеместного внедрения холодного ядерного синтеза, а физики и химики по всему миру принялись перепроверять их результаты.

Поначалу в нескольких лабораториях вроде бы смогли повторить эксперимент Флейшмана и Понса, о чем радостно сообщали газеты, однако постепенно стало выясняться, что при одних и тех же начальных условиях разные ученые получают совершенно несхожие результаты. После перепроверки расчетов выяснилось, что если бы реакция синтеза гелия из дейтерия шла бы так, как описали физики, то выделившийся поток нейтронов должен был бы немедленно убить их. Прорыв Флейшмана и Понса оказался просто неграмотно поставленным экспериментом. И заодно научил исследователей доверять только результатам, сначала опубликованным в рецензируемых научных журналах, и только потом в газетах.

После этой истории большинство серьезных исследователей прекратили работы по поиску путей осуществления холодного ядерного синтеза. Однако в 2002 году эта тема снова всплыла в научных дискуссиях и прессе. На сей раз с претензией на покорение природы выступили физики из США Рузи Талейархан (Rusi Taleyarkhan) и Ричард Лейхи (Richard T. Lahey, Jr.). Они заявили, что смогли добиться необходимого для реакции сближения ядер, используя не палладий, а эффект кавитации.

Кавитацией называют образование в жидкости полостей, или пузырьков, заполненных газом. Образование пузырьков может быть, в частности, спровоцировано прохождением через жидкость звуковых волн. При определенных условиях пузырьки лопаются, выделяя большое количество энергии. Как пузырьки могут помочь в ядерном синтезе? Очень просто: в момент "взрыва" температура внутри пузырька достигает десяти миллионов градусов по Цельсию – что сравнимо с температурой на Солнце, где свободно происходит ядерный синтез.

Талейархан и Лейхи пропускали звуковые волны через ацетон, в котором легкий изотоп водорода (протий) был заменен на дейтерий. Им удалось зарегистрировать поток нейтронов высокой энергии, а также образование гелия и трития – еще одного продукта ядерного синтеза.

Несмотря на красоту и логичность экспериментальной схемы, научная общественность восприняла заявления физиков более чем прохладно. На ученых обрушилось огромное количество критики, касающейся постановки эксперимента и регистрации потока нейтронов. Талейархан и Лейхи переставили опыт с учетом полученных замечаний – и снова получили тот же результат. Тем не менее, авторитетный научный журнал Nature в 2006 году опубликовал статью, в которой высказывались сомнения в достоверности результатов. Фактически, ученых обвинили в фальсификации.

В Университете Пердью, куда перешли работать Талейархан и Лейхи, было проведено независимое расследование. По его итогам был вынесен вердикт: эксперимент поставлен верно, ошибки или фальсификации не обнаружено. Несмотря на это, пока в Nature не появилось опровержения статьи, а вопрос о признании кавитационного ядерного синтеза научным фактом повис в воздухе.

Новая надежда

Но вернемся к японским физикам. В своей работе они использовали уже знакомый палладий. Точнее, смесь палладия с оксидом циркония. "Дейтериевая емкость" этой смеси, по утверждениям японцев, еще выше, чем у палладия. Ученые пропускали дейтерий через ячейку, содержащую эту смесь. После добавления дейтерия температура внутри ячейки поднялась до 70 градусов по Цельсию. По словам исследователей, в этот момент в ячейке происходили ядерные и химические реакции. После того как поступление дейтерия в ячейку прекратилось, температура внутри нее оставалась повышенной еще течение 50 часов. Физики утверждают, что это свидетельствует о протекании внутри ячейки реакций ядерного синтеза - из атомов дейтерия, сблизившихся на достаточное расстояние, образовывались ядра геля.

Пока рано говорить, правы японцы или нет. Эксперимент должен быть неоднократно повторен, а результаты проверены. Скорее всего, несмотря на скепсис, многие лаборатории займутся этим. Тем более что руководитель исследования – профессор Йошиаки Арата (Yoshiaki Arata) – очень уважаемый физик. О признании заслуг Араты свидетельствует тот факт, что демонстрация работы прибора проходила в аудитории, носящей его имя. Но, как известно, ошибаться могут все, особенно тогда, когда очень хотят получить вполне определенный результат.

Китайцы научились получать топливо из рисовых отходов

Ученые из Китая разработали новый способ обработки рисовой соломы, который позволяет многократно увеличить производство биогаза. Результаты их работы опубликованы в журнале Energy Fuels.

Рис является одной из основных культур, выращиваемых в Южной и Центральной Азии. После сбора урожая ежегодно на полях остается около 230 миллионов тонн рисовой соломы - стебли и листья растений. Частично солома идет на корма для животных, обогрев жилищ, производство бумаги, однако большая ее часть сжигается, что является небезопасным для экологии.

Растительные остатки являются перспективным источником биотоплива, в частности, биогаза. Биогаз получается при разложении биомассы бактериями-метаногенами. Большую часть - от 55 до 75 процентов биогаза - составляет метан, на втором месте находится углекислый газ - от 25 до 45 процентов. Кроме того, биогаз содержит незначительные примеси водорода и сероводорода.

До сих пор рисовая солома не использовалась в качестве источника биогаза, так как она содержит большое количество полисахаридов и лигнина, которые являются "тяжелой пищей" для бактерий. Исследователи из Пекинского университета химической технологии разработали методику обработки рисовой соломы гидроксидом натрия, известным также как едкая щелочь. Воздействие гидроксида натрия разрушает некоторые химические связи трудноразлагаемых компонентов биомассы, что позволяет бактериям легче "переваривать" ее. Итоговое производство биогаза после обработки гидроксидом натрия увеличивается от 27 до 64,5 процентов.

Ученые сочли Марс слишком соленым для жизни

Американские исследователи подсчитали, что соленость воды на древнем Марсе была слишком высока для выживания микроорганизмов. По меньшей мере, марсианские условия непригодны для размножения бактерий, известных на Земле. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Science.

Бактерии обладают очень высокой способностью приспосабливаться к различным условиям среды. На Земле микроорганизмы были обнаружены практически во всех климатических условиях, начиная от арктических льдов и заканчивая глубинами океана. Однако некоторые параметры среды препятствуют их росту и размножению. В частности, бактерии не могут жить в очень соленых растворах. Ионы соли "притягивают" большое количество молекул воды, и бактериям не хватает ее для нормальной жизнедеятельности.

Геохимики из Гарвардского университета и Университета штата Нью-Йорк решили подсчитать, насколько соленой была вода на древнем Марсе. Они проанализировали соли, присутствующие на поверхности Полуденной равнины и кратера Гусева. Под поверхностью Полуденной равнины орбитальный аппарат "Оппортьюнити" обнаружил запасы воды, а о наличии много веков назад воды в кратере Гусева свидетельствуют данные марсохода "Спирит". Кроме того, ученые исследовали найденные на Земле метеориты марсианского происхождения.

По результатам проведенных анализов исследователи заключили, что марсианская вода была в среднем от десяти до ста раз более соленой, чем вода в океанах Земли. Более того, предыдущие исследования показали, что воды Марса характеризовались повышенной кислотностью, а среда в них была окислительной. Все вместе это делает марсианские водоемы совершенно не пригодными для выживания бактерий земного типа.

Однако не все исследователи разделяют пессимизм американских геохимиков. По мнению Джеффри Каргела, геохимика из Университета Аризоны в Тусоне, они сделали из своих результатов чересчур глобальные выводы. Возможно, исследованные образцы марсианского грунта были взяты из наиболее соленых частей планеты, и на Марсе встречаются участки, пригодные для жизни бактерий. Кеннет Нильсон, микробиолог из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, полагает, что марсианские микроорганизмы, эволюционировавшие в условиях повышенной солености воды, могли развить приспособительные механизмы, отсутствующие у бактерий на Земле.

Официально названа причина баллистического спуска "Союза ТМА-11"

21/05/08. Начальник управления пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов назвал причиной баллистического спуска "Союза ТМА-11" несвоевременное разделение отсеков корабля, сообщает "Интерфакс".

"Причина известна. Приборно-агрегатный отсек не отделился от спускаемого аппарата в то самое время, когда ему полагалось это сделать по командам бортового вычислительного комплекса. Это явилось причиной баллистического спуска", – сказал журналистам Краснов.

Не сообщается, является ли это окончательным выводом комиссии, созданной для расследования причин баллистического спуска. Краснов также не уточнил, связано ли несвоевременное разделение с неисправностью пироболтов или идущих к ним кабелей, как ранее предполагали эксперты.

Краснов подчеркнул, что баллистический спуск – это штатный режим возвращения с орбиты.

19 апреля спускаемый аппарат "Союза ТМА-11" перешел из управляемого скользящего режима, в котором должен проходить спуск, в баллистический режим. Юрий Маленченко, Пегги Уитсон и Йи Сойон испытали перегрузки в 8-9 g вместо 3-4 g, однако никто не пострадал.

В плотных слоях атмосферы сгорела радиоантенна, поэтому спускаемый аппарат с космонавтами, приземлившийся более чем в 400 километрах от запланированной точки посадки, был обнаружен спасателями только через полчаса после приземления.

Астрономы впервые увидели начало рождения сверхновой

Благодаря удачному стечению обстоятельств астрономам впервые удалось наблюдать вспышку сверхновой (2008D) с самого начала. Уникальные наблюдения описываются в статье в журнале Nature.

Вспышки сверхновых – один из самых важных процессов в космосе – достаточно хорошо изучены, однако наблюдения за сверхновыми типа 2008D всегда начинались с опозданием на несколько дней или часов. Чтобы наблюдать вспышку с самого начала, надо заранее определить, где она произойдет, и навести телескопы на соответствующий участок неба, что практически невозможно.

В январе 2008 года группа астрономов под руководством Алисии Содерберг (Alicia Soderberg) из Принстонского университета изучала при помощи орбитального телескопа "Свифт" сверхновую 2007uy, вспыхнувшую в галактике NGC 2770 примерно за месяц до того. 9 января "Свифт" неожиданно зарегистрировал очень мощный рентгеновский всплеск длительностью около 400 секунд в той же галактике. Предположив, что это начало вспышки еще одной сверхновой, группа Содерберг немедленно переключилась на него и оповестила коллег по всему миру. В итоге наблюдением занимались 43 ученых из 27 учреждений.

Наблюдения показали, что всплеск действительно соответствовал началу вспышки сверхновой (которой было дано название 2008D), относящейся к типу Ibc. Такие сверхновые вспыхивают при коллапсе массивных звезд, потерявших до того свою водородную оболочку. В звезде заканчивается топливо для термоядерной реакции и под действием собственной гравитации ядро коллапсирует в нейтронную звезду (или черную дыру). Внешние слои звезды сбрасываются в окружающее пространство со скоростью около одной десятой скорости света, образуя ударную волну. При этом выделяется огромное количество энергии.

Группа Содерберг получила первое экспериментальное подтверждение тому, что вспышки сверхновых такого типа сопровождаются мощным рентгеновским выбросом. 2008D, подробные наблюдения за которой продолжались месяц, стала одной из наиболее полно изученных сверхновых. Никаких неожиданных открытий сделано не было. По некоторым теориям, вспышки таких сверхновых должны сопровождаться гамма-всплеском, однако гамма-всплесков не происходило.

Точный прогноз погоды на время Олимпиады обеспечит новый метеоспутник

27.05.08. Китай запустил метеоспутник "Фэнъюн-3", данные с которого позволят точно спрогнозировать погоду на время Олимпийских игр в Пекине, сообщает AFP.

Запуск был произведен с космодрома Тайюань (Taiyuan), расположенного в северной провинции Шаньси. "Фэнъюн-3" позволит получать снимки разрешением 250 метров. На основе данных нового спутника, а также спутника "Фэнъюн-2", запущенного в космос ранее, китайские метеорологи смогут составить точную сводку погоды не только для территории Китая, но и других государств.

С космодрома Плесецк стартовал "Рокот" с военными и научными спутниками

С космодрома Плесецк в Архангельской области в пятницу, 23 мая, стартовала ракета-носитель "Рокот" с несколькими спутниками военного назначения, а также исследовательский аппарат "Юбилейный", сообщает "Интерфакс".

Ожидается, что все спутники будут выведены на орбиту к 21:05 по московскому времени.

Последний раз запуск "Рокота" состоялся 28 июля 2006 года. Ракета-носитель успешно вывела на орбиту корейский космический аппарат "KompSat-2".

Запуск ракеты-носителя Ariane 5 отменен из-за обнаруженной неисправности

Запуск ракеты-носителя Ariane 5 с космодрома Куру во Французской Гвиане отложен из-за обнаруженных технических неполадок, сообщает Reuters со ссылкой на официальных представителей Европейского космического агентства.

Ariane 5 в ночь на субботу должна была вывести на орбиту два спутника - Skynet 5C для Минобороны Великобритании и Turksat 3A для турецкой телекоммуникационной компании.