Новости физики и космоса. 

Выпуск 1 (25) 20 - 31 января

Выдающиеся изобретения за последние 50 лет

Согласно результатам опроса пользователей сайта CNN.com, самым выдающимся изобретением за последние 50 лет было изобретение полупроводниковой микросхемы. В интерактивном опросе приняли участие более 119 тысяч пользователей сайта. Им на выбор были предложены 24 изобретения, включая мобильные телефоны, оптоволокно, ядерную энергетику, компакт-диски, искусственное сердце, реактивные самолеты, клонирование животных, лазеры, контактные линзы.

22% опрошенных, или 28 500 человек, проголосовали за полупроводниковую микросхему. На втором месте оказался интернет (20% опрошенных, или 23 600 человек), на третьем – персональный компьютер (в его пользу высказались 17% опрошенных, или 20 700 человек). Уместно напомнить, что самое непосредственное отношение к двум из этих трех изобретений имели сотрудники корпорации Intel.

Полупроводниковая микросхема была изобретена в 1959 году американскими инженерами Джеком Килби (Jack Kilby) и будущим основателем корпорации Intel Робертом Нойсом (Robert Noyce). Независимо друг от друга, но практически одновременно они предложили компоновать отдельные элементы на интегральной микросхеме, изготовленной из проводниковых материалов. В том же году Килби и Нойс запатентовали свое изобретение. Первому был выдан патент под номером 3138743, второму – под номером 2981877. В 1961 году компания Fairchild Semiconductor, которую возглавлял Роберт Нойс, первой в мире наладила коммерческое производство полупроводниковых микросхем, и с тех пор в компьютерах вместо транзисторов стали применяться полупроводниковые микросхемы. Нойс буквально боготворил кремний, из которого была сделана его микросхема (Килби использовал в этих целях германий), и впоследствии заслужил прозвище «мэр Кремниевой долины», поскольку был в ту пору одним из немногих ученых, работавших в той части Калифорнии, которую впоследствии стали именовать Silicon Valley.

Новое топливо на Курской АЭС

На Курской АЭС началось внедрение уран-эрбиевого топлива повышенного обогащения. Сделан еще один важный шаг по повышению безопасности и эффективности технологического процесса выработки атомной энергии. 19 января 2005 г. в реактор энергоблока №4 Курской атомной станции загружена первая топливная сборка нового вида – обогащением 2,8% по урану-235 с содержанием оксида эрбия 0,6%. По состоянию на 26 января на Курской АЭС работают девять таких сборок. В 2005 г. загрузка новых сборок будет вестись в реакторы энергоблоков №3 и 4.

Эксплуатация уран-эрбиевого топлива на Курской АЭС осуществляется с лета 1999 г. В четырех реакторах Курской АЭС сейчас работают около пяти тысяч топливных уран-эрбиевых сборок (ЭТВС) обогащения 2,6%. Следующий шаг – внедрение ЭТВС с топливом повышенного обогащения был подготовлен на Курской АЭС комплексом специальных работ. Основная их часть была возложена на отдел ядерной безопасности и надежности, цех тепловой автоматики и измерений, реакторный цех №2. Разработаны обоснования безопасности, получена лицензия на использование данного вида топлива, скорректированы эксплуатационные расчетные программы, прошел обучение персонал.

Использование ЭТВС с топливом повышенного обогащения развивает внутренние свойства самозащищённости активной зоны реакторов, повышает уровень безопасности и уменьшает воздействие АЭС на природную среду. Сокращаются высокоактивные отходы, образующиеся при эксплуатации. Повышается глубина выгорания топлива, снижается расход топливных сборок, существенно улучшаются экономические показатели. Использование нового топлива повысит конкурентоспособность Курской АЭС на рынке электроэнергии.

75 лет назад СССР запустил первый в мире радиозонд

Первый шаг к запуску «Союзов» с экватора

Главы Росавиакосмоса и Европейского космического агентства подписали соглашение о строительстве российского стартового комплекса Куру во Французской Гвиане. 25 января главы этих организаций Анатолий Перминов и Жан-Жак Дорден договорились о долгосрочном сотрудничестве в области разработки, создания и использования ракет-носителей. «Реализация проекта даст России возможность существенно расширить область использования семейства «Союзов» на мировом рынке космических услуг», – подчеркнул официальный представитель Роскосмоса Вячеслав Давиденко.

Стоимость строительства стартовой площадки и создания инфраструктуры для запуска «Союзов» с Куру оценивается в 344 млн евро, из которых российская сторона получит 121 млн. Первый коммерческий запуск запланирован на конец 2006 года.

Агентство ИТАР-ТАСС приводит слова представителя ЕКА в России Алена Фурнье-Сикра о том, что «после заключения соглашения начнется подписание контрактов между европейскими и российскими фирмами-подрядчиками».

«Окончательный дизайн проекта «Союз – Куру» только что утвержден. Вопрос об увеличении доли российской стороны в этом проекте находится в стадии переговоров», – сказал Жак-Жак Дорден.

В ноябре прошлого года с космодрома Плесецк в Архангельской области был успешно осуществлен испытательный запуск ракеты-носителя «Союз-2», модификацию которой планируют использовать для запусков из Французской Гвианы.

Запуск ракет с экватора позволит существенно увеличить их полезную нагрузку. Соглашение об использовании космодрома Куру для запуска «Союзов» было подписано Францией и Россией в 2003 году.

Триумфальный конец битвы с Титаном

Космический зонд Huygens совершил посадку на поверхность крупнейшего спутника Сатурна. Европейское космическое агентство установило новый рубеж в исследовании Солнечной системы. После семилетнего перелета на борту станции Cassini зонд Huygens достиг поверхности Титана - крупнейшего спутника Сатурна. Титан стал самым удаленным небесным телом, где удалось посадить космический аппарат с Земли. Спуск зонда превратился в захватывающую историю, подобную которой земляне наблюдали почти ровно год назад, когда марсоходы Spirit и Opportunity совершили посадку на Красной планете.

25 декабря 2004 года Huygens отделился от Cassini и начал сближаться с Титаном. За 20 дней он преодолел четыре миллиона километров и наконец достиг конечной цели. 14 января 2005 года зонд вошел в атмосферу спутника Сатурна на скорости 18 тысяч километров в час. Внешняя обшивка аппарата раскалилась до огромной температуры, но термоустойчивое покрытие защитило электронику зонда от перегрева. Как показали первые данные, полученные после посадки, температура внутри Huygens на высоте в 50 километров не превышала 25 градусов Цельсия. В течение трех минут после вхождения в атмосферу скорость зонда упала до 1400 километров в час. Huygens поочередно выпустил три парашюта, сбросил защитную оболочку и активировал приборы. Общее время посадки составило около двух с половиной часов. Все это время зонд делал снимки атмосферы и анализировал ее состав.

Первым подтверждением того, что миссия идет по плану, стал контрольный сигнал с зонда, зафиксированный радиотелескопами на Земле. Именно в этот момент в ценре управления полетом в немецком Дармштадте раздались первые аплодисменты. В то же время руководители программы предупредили, что об успехе миссии говорить еще рано. Вскоре опасения рассеялись: контрольный сигнал оставался стабильным по меньшей мере в течение двух часов после того, как Huygens, по всем расчетам, должен был совершить посадку. Проверка показала, что отклонение от графика не превысило 11 минут.

В центре управления полетом сообщили, что Huygens совершил мягкую посадку на твердый грунт. Ему удалось миновать многочисленные озера жидкого метана, покрывающие поверхность крупнейшего спутника Сатурна. Хотя по проекту зонд был приспособлен к посадке в таких условиях, никто не мог поручиться за сохранность его электроники. Коснувшись поверхности, Huygens начал исследовать грунт и передавать полученную информацию космической станции Cassini, находящейся на орбите Сатурна. Когда эти данные стали поступать на Землю, центр управления полетом вновь взорвался аплодисментами. Директор Европейского космического агентства Жан-Жак Дордэн (Jean-Jacques Dordain) вышел к журналистам и объявил: "Мы стали первыми гостями Титана".

Как сообщил один из руководителей программы Жан-Пьер Лебретон (Jean-Pierre Lebreton), Huygens продолжал работать более пяти часов. Его ресурс заметно превысил расчетные характеристики. Часть информации, собранной зондом, не была передана Cassini, поскольку его связь с космической станцией пришлось прервать для передачи данных на Землю.

Миссия Huygens стала самой успешной в истории Европейского космического агентства. Она позволила его специалистам реабилитироваться за неудачный полет космического аппарата Beagle-2, который планировалось посадить на поверхности Марса. Во время спуска в конце декабря 2003 года сигнал Beagle-2 был потерян, а все попытки восстановить связь закончились неудачно. Не исключено, что европейские специалисты просто ошиблись при расчете посадки, и космический зонд разбился о марсианский грунт. Неудача стала тем более досадной, что американские марсоходы Spirit и Opportunity не только успешно выполнили свою миссию, но и проработали на поверхности Красной планеты намного дольше запланированных сроков.

Миссия Cassini продлится еще четыре года - все это время станция будет вращаться вокруг Сатурна. Она уже передала уникальные снимки планеты и ее спутников, значительно превосходящие по качеству все предыдущие. С помощью данных, которые получит Cassini, ученые рассчитывают выяснить происхождение колец Сатурна и найти неизвестные спутники планеты, существование которых вовсе не исключено.

Анализ информации с зонда Huygens позволит проверить гипотезу о существовании сложных органических соединений на Титане. Этот спутник представляет особый интерес для биологов, поскольку его считают своеобразной моделью Земли в период ее младенчества. По мнению ученых, химические процессы в атмосфере и на поверхности Титана аналогичны тем, что происходили на Земле около 4,6 миллиарда лет назад, до возникновения жизни. На первом же снимке поверхности Титана, опубликованном Европейским космическим агентством, ученые обнаружили каналы, соединенные с береговой линией неизвестного океана или озера.

На Титане идут метановые дожди

Спутник Сатурна Титан покрывают горные хребты из "грязного" льда и моря жидкого природного газа. Как сообщает агентство Reuters, к такому выводу пришла команда ученых, изучающая данные, полученные с европейского зонда Huygens, совершившего посадку на поверхность Титана неделю назад.

По словам одного из специалистов, они увидели крайне огнеопасный мир. К счастью на Титане нет кислорода, без которого невозможен процесс горения, иначе бы планета давно бы взорвалась.

Атмосфера спутника Сатурна состоит из метана и азота. Метан на Титане может существовать в жидком состоянии, в которое он переходит при температуре 179 градусов Цельсия ниже нуля.

Испаряясь с поверхности, метан формирует плотную облачность, из которой регулярно выпадают осадки в виде дождя. Они питают многочисленные ручьи, озера и источники, текущие между ледяными возвышенностями.

Как сообщает BBC News, ученые получают все больше доказательств, чтобы говорить о существовании на Титане атмосферных процессов, аналогичных земным - таких как выпадение осадков, явления эрозии и абразии (разрушение поверхности под воздействием текущей жидкости и ударов волн).

Кроме того, полученные спускаемым аппаратом снимки подтверждают наличие в нескольких сантиметрах ниже поверхности жидкого метана. В целом, район посадки зонда Huygens напоминает пустынные регионы Земли, в которых водоемы наполняются только после дождя, а затем постепенно высыхают, в то время как жидкий метан просачивается под поверхность.

Ученые предполагают, что запасы метана на поверхности Титана должны постоянно возобновляться из какого-то неизвестного источника внутри спутника Сатурна. Что касается дождей, то характер их выпадения, скорее всего, сезонный.

На Солнце зарегистрирована новая мощная вспышка

На Солнце зарегистрирована новая мощная вспышка. Об этом говорится в сообщении Росгидромета, поступившем в четверг в РИА "Новости". По данным Института прикладной геофизики Росгидромета, вспышка была зарегистрирована 20 января в 9.36 по московскому времени. В 10.00 она достигла максимальной интенсивности.

На освещенной Солнцем стороне Земли вспышка вызывает повышенное поглощение радиоволн продолжительностью более часа - примерно до 11.30, отмечается в сообщении.

Росгидромет уточняет, что в околоземном космическом пространстве потоки энергичных солнечных лучей произошедшей вспышки зарегистрированы практически одновременно. При этом их интенсивность соответствует сильному возмущению радиационной обстановки в околоземном пространстве и вызывает полное поглощение радиоволн в высоких широтах.

Ученые NASA изготовят на Земле тонны лунной пыли

Эксперты NASA собрались на трехдневный симпозиум "Lunar Regolith Simulant Materials Workshop" в институте Маршала (Marshall Institute) в Хантсвилле (Huntsville), чтобы обсудить проблему создания материала, в точности имитирующего лунный грунт, сообщает Space.com.

Тонны подобного "заменителя лунной пыли" потребуются для проведения огромного числа исследований перед отправкой новых экспедиций на Луну. Причем чем точнее он будет имитировать оригинал - реголит, чем успешнее ученые смогут подготовиться к предстоящему "десанту" на спутник Земли.

Так, на симпозиуме группой ученых из Университета Хьюстона (University of Houston) во главе с Алексом Фрейндлихом (Alex Freundlich) будет представлен робот, способный изготавливать из реголита солнечные батареи.

Изначально эта идея была выдвинута четыре года назад. Теперь ученым удалось смоделировать то, что должен будет делать робот, в специальной вакуумной камере, имитирующей условия Луны. Для этого им пришлось использовать тонны материала JSC-1, в точности имитирующего лунный грунт, привезенный с Луны астронавтами почти 35 лет назад.

Дело в том, что в составе реголита есть все необходимое для создания солнечных панелей вещества. Он наполовину состоит из диоксида кремния, а наполовину — из смеси оксидов двенадцати металлов, в том числе аллюминия, магния и железа.

Колесные роботы будут двигаться по лунному грунту как комбайны, собирая его, переплавляя и затем укладывая обратно на поверхность Луны в виде лент. В дальнейшем к этим лентам останется подсоединить проводники для снятия электроэнергии, и лунная электростанция начнет работу.

Если запустить достаточное количество таких роботов, постепенно можно было бы создать целые "плантации" по сбору солнечной энергии. КПД робота не превысит 1-2 процентов, однако на Луне это не будет иметь решающего значения, поскольку количество исходного сырья практически неограниченно.

Напомним, что в ноябре прошлого года Конгресс США согласился выделить на предложенную Джорджем Бушем программу исследований и освоения Луны и Марса 14 миллиардов долларов в ближайшие пять лет. Согласно планам NASA, освоение Луны начнется с создания обитаемой базы на южном полюсе спутника в 2015-2020 годах.

"Роскосмос" заявил о возможности создания на Луне российской автоматической базы чуть позднее - в 2020-2025 годах. Китай также намерен осуществить высадку человека на Луне в 2020 году, а Индия планирует отправить первый зонд в 2007-м.

Плутон и Харон в прошлом были одним целым?

NASA пошлет разведчика на внешнюю границу Солнечной системы

NASA одобрило создание космического аппарата Interstellar Boundary Explorer (Ibex), который в 2008 году отправится на границы Солнечной системы, чтобы исследовать природу межзвездного пространства и подготовить почву для дальнейших экспедиций к другим мирам. Как сообщает газета Independent, стоимость проекта составляет около 140 миллионов долларов.

Аппарат будет запущен по широкой эллиптической орбите, чтобы избежать магнитного поля Земли, которое может помешать работе приборов, предназначенных для исследований солнечного ветра. По словам руководителя проекта доктора Дэвида Маккомаса (David McComas), на Ibex впервые будет установлена аппаратура, которая позволит сделать снимки границы Солнечной системы и окружающего ее межзвездного пространства.

Ученые называют эту пограничную зону ударной волной торможения (от английских слов "termination shock"). В ней частицы солнечного ветра начинают замедляться до скоростей ниже сверхзвуковых и сталкиваются с ядерным веществом из дальнего космоса.

Ранее только космические аппараты Voyager 1 и Voyager 2 доходили до границ Солнечной системы, но ни один из них не был способен получать изображения, которые могут сделать атомные детекторы, установленные на борту Ibex.