НАУКА и ТЕХНИКИ

События в апреле 2014 !

2014-04-12T14:17:00.002+03:00

Во второй половине месяца нас ожидает немалое количество интереснейших астрономических событий, которых ученые и астрономы-любители ждут с нетерпением, чтобы полюбоваться на редкие феномены и сделать новые открытия.
Марс подойдет к Земле на максимально близкое расстояние

На этой неделе можно было наблюдать редкое и изящное «выступление» Марса, который на заре излучал золотистое свечение в юго-восточной части неба. Такую же светимость (около -1,5) имеет Сириус – ярчайшая звезда на ночном небе. Во вторник происходило «противостояние» Марса и Солнца: Красная планета и звезда выстроились на прямой линии по разные стороны от Земли.

14 апреля в 8:53 утра по восточному времени во время полного лунного затмения Марс пройдет на расстоянии 92 миллионов километров от Земли. Это максимальное приближение Марса к нашей планете после января 2008 года.

Марс будет излучать свечение, но, к несчастью, его нельзя будет наблюдать во всей красе. В 6-дюймовый телескоп со 118-кратным увеличением можно будет увидеть рыжий диск Марса размером с полную Луну, если смотреть на нее невооруженным глазом.

Тем не менее наблюдатели смогут рассмотреть контуры темных и светлых пятен, покрывающих поверхность планеты.

Юпитер – король планет

В течение последних нескольких месяцев внимание астрономов было сосредоточено на Юпитере. Похожая на звезду планета в эти дни зажигает вечернее небо. В течение всего месяца она излучает яркое серебристое свечение в западной части неба. Главные звезды Поллукс и Кастор из созвездия Близнецов находятся выше Юпитера. Эта гигантская планета хорошо видна в телескоп в течение нескольких часов после захода Солнца.

Вы когда-нибудь видели Нептун?

На этих выходных у астрономов есть уникальная возможность увидеть восьмую по счету планету – Нептун. Он появится в субботу на утренней заре в нижней части неба на юго-востоке. Нептун излучает бледно-голубое свечение и находится на 0,7 градуса ниже и правее Венеры.

Красавица Венера

Через небольшой телескоп Венера кажется выпуклой. Она освещена на 59%. Эта планета является самой яркой утренней «звездой» в течение всего месяца, хотя и находится не очень высоко. Ищите эту пылающую планету на утренней заре в нижней части неба на юго-востоке. Когда светает, Венера поднимается выше, потом уменьшается и исчезает в ярком дневном свете.

Четыре кровавые луны

Астрономы с нетерпением ждут серию лунных затмений, которая начнется после 15 апреля. Это явление называется «четыре кровавых луны». Считалось, что оно предвещает различные бедствия.

Полное лунное затмение 15 апреля положит начало так называемой тетрады затмений. Считается, что это явление может предвещать различные стихийные бедствия и природные катаклизмы, однако научных доказательств этому нет.

Астрономы практически не используют термин «кровавая луна». Этот термин может обозначать полнолуние после осеннего равноденствия в конце октября. Осенними вечерами во время полнолуния, как до, так и после осеннего равноденствия, луна медленно поднимается в небо и тускло светит через толстый слой земной атмосферы. Она излучает красное свечение за счет рэлеевского рассеяния и частиц пыли в воздухе.

Луна около «Властелина колец»

В ночь на 16 апреля можно наблюдать, как Луна приближается, а затем отдаляется от Сатурна.

Эта пара появляется в нижней части неба на юго-востоке после 21:30. Сатурн представляет собой яркую желто-белую «звезду» и располагается чуть ниже и левее Луны. С приходом ночи Луна медленно приближается к Сатурну на один свой диаметр за каждый час.

Спустя пять часов планета и спутник пересекут меридиан, и Сатурн будет на 1 градус выше Луны. Через несколько часов придет утренняя заря. Эти космические тела сместятся в юго-западную часть неба, причем Луна расположится ниже и левее Сатурна. Сегодня газовые кольца вокруг Сатурна накренены на 22 градуса в сторону Земли.

Луна и Венера вместе, а где же Меркурий?

Утром 25 апреля красивый полумесяц Луны будет находиться выше и правее Венеры.

В этом месяце астрономы не уделяют внимание только Меркурию. 26 апреля эта быстрая маленькая планета пройдет в верхнее созвездие напротив Солнца. В начале мая Меркурий будет излучать на вечернем небе красивое свечение, гораздо более яркое, чем в апреле.

По материалам:
km.ru

Электростанции становяться летающими!

2013-12-06T12:03:00.004+02:00

Разрушительные стихийные бедствия, которые в последнее время стали происходить все чаще и чаще, в первую очередь оставляют миллионы людей без энергоснабжения. Восстановление поврежденной энергетической системы занимает
достаточно продолжительное время, а проведение спасательных операций, оказание медицинской помощи и эвакуацию населения приходится проводить в условиях жесточайшего дефицита энергии. Одним из решений проблемы энергоснабжения во время кризисных ситуаций является решение, предлагаемое компанией New Wave Energy, которая работает над созданием беспилотного летательного аппарата, являющегося одновременно солнечной и ветряной электростанцией.

Летательный аппарат-электростанция компании New Wave Energy представляет собой квадрат со стороной в 20 метров, на углах которого установлены пропеллеры, приводимые в действие электрическими двигателями. В нижней части аппарата также установлено несколько пропеллеров, которые вращаются под воздействием ветра и крутят электрические генераторы, а все пространства в пределах квадрата конструкции летательного аппарата представляет собой солнечную батарею, фотоэлектрические элементы которой нанесены на тонкую, легкую и прочную пленку.

За счет небольшого веса его конструкции аппарат будет способен подняться на высоту до 15 тысяч метров, где он не будет мешать движению в воздушном пространстве. Ветрогенераторы и солнечные батареи аппарата начнут вырабатывать электроэнергию, которая будет передаваться на землю в виде потоков электромагнитного микроволнового излучения. Специальные антенны, установленные на поверхности, будут улавливать микроволновые лучи, их энергия будет преобразована в электрическую энергию и подана во временную энергетическую систему.

Конечно, эти аппараты будут передавать на землю не всю вырабатываемую ими энергию, какая-то ее часть пойдет на собственные нужды летательного аппарата, в том числе и на вращение электродвигателей, вращающих лопасти основных винтов. Согласно предварительным расчетам, произведенным специалистами компании New Wave Energy, каждый такой летательный аппарат сможет передавать на землю от 50 до 100 кВт энергии, это не много, а с учетом эффективности преобразования электрической энергии в энергию микроволновых лучей и обратно, количество энергии, передаваемой потребителям, будет еще меньше.

Естественно, что такие летательные аппараты нельзя рассматривать в качестве постоянных источников энергии, для того, чтобы снабдить энергией город средней величины, потребуется минимум тысяча таких аппаратов, создание которых и создание сопутствующей инфраструктуры обойдется в весьма значительную сумму денег. Но люди, попавшие в зоны стихийных бедствий и других кризисных ситуаций, наверняка смогут извлечь огромную выгоду в случае успешной реализации идеи компании New Wave Energy.

В настоящее время компания New Wave Energy собирается начать сбор средств через известный сервис Kickstarter. Если им удастся собрать необходимую сумму, равную 500 тысячам долларов, то первые летательные аппараты-электростанции могут появиться и подняться в воздух уже через шесть-восемь месяцев.

По материалам:
dailytechinfo.org

Материал "черный" кремний - против болезней!

2013-12-04T11:24:00.001+02:00

Обнаруженный в результате случайности в 1980-х годах "черный" кремний является материалом, поверхность которого усеяна густым "лесом" наноразмерных
шиповидных структур с острыми гранями. Помимо того, что такая структура поверхности наделяет этот материал крайне слабым значением коэффициента отражения света и делает его водоотталкивающим, при физическом контакте с такой поверхностью разрушаются и погибают бактерии и другие микроорганизмы достаточно из широкого ряда их видов. Это свойство "черного" кремния позволит его использовать для изготовления высокоэффективных антибактериальных средств и для покрытия поверхностей любой медицинской техники, инструментов и другого оборудования.

Структура поверхности, наблюдаемая у "черного" кремния, представляет собой достаточно распространенное явление в живой природе. Исследователи из Технологического института Свинбурна (Swinburne Institute of Technology), Австралия, возглавляемые профессорами Еленой Ивановой (Elena Ivanova) и Расселом Кроуфордом (Russell Crawford), выяснили, что крылья насекомого вида Psaltoda claripennis имеют подобную поверхность, которая "кромсает на мелкие части" определенные виды бактерий, имеющих удлиненную цилиндрическую форму.

Такая находка побудила ученых исследовать других насекомых, поверхность крыльев которых также имеет сложную форму, состоящую из мелких шипов. Эти исследования показали, что крылья стрекоз вида Diplacodes bipunctata являются еще более смертельными, убивая бактерии, имеющие цилиндрическую и сферическую формы. "Такая структура поверхности имеет антибактериальные свойства только за счет механического воздействия при физическом контакте микроорганизма с поверхностью, эти свойства совершенно не связаны с химическим составом материала поверхности" - рассказывает профессор Кроуфорд.

Сейчас исследователи разрабатывают технологию, применение которой позволит создать на поверхности кремния или другого материала шиповидные структуры, максимально приближенные по форме к шипам на поверхности крыльев стрекоз Diplacodes bipunctata, что позволит получить поверхность с невероятно сильным антибактериальным действием. "Сейчас мы уже можем создавать поверхности, которые оказывают высокоэффективное воздействие на широкий ряд видов бактерий, среди которого находятся смертельные штаммы бактерий Staphylococcus aureus, эндоспор и других микроорганизмов, которые погибают при разрушении их внешней оболочки" - объясняет профессор Иванова, - "Результаты наших исследований показали, что каждый квадратный сантиметр такой поверхности способен "умертвить" до 450 тысяч микроорганизмов каждую минуту при условии их достаточной концентрации в районе поверхности".

"Такие потрясающие свойства нового материала могут быть использованы при создании антибактериальных наноматериалов следующих поколений, которыми можно будет покрывать поверхности медицинских имплантатов, инструментов и оборудования, делая все это более безопасным, как для пациентов, так и для персонала, работающего в инфекционных отделениях медицинских учреждений".

По материалам:
dailytechinfo.org

Athena+ - космический ренгеновский телескоп и многое другое!

2013-12-03T22:40:00.001+02:00

Проект по разработке космического рентгеновского телескопа имеет кодовое название Athena+

У Европы большие планы в области серьезных космических исследований на следующие два десятилетия, сообщается в
BBC News. Среди приоритетных задач – запуск большого рентгеновского телескопа в 2028 году и орбитальной обсерватории, способной обнаруживать гравитационные волны, в 2034 году. Эти два проекта вместе обойдутся ESA более чем в 2 миллиарда евро.

Проекты станут в один ряд с уже одобренной миссией, известной как Juice, в ходе которой большой спутник будет отправлен на Юпитер для наблюдения за планетой и ее ледяными лунами в 2022 году.

Долгосрочный план космического исследования был установлен Комитетом научной политики Европейского космического агентства.

Проект по разработке космического рентгеновского телескопа имеет кодовое название Athena+. Телескоп будет весить приблизительно 4 тонны, а его фокусное расстояние будет составлять 12 метров. Новый аппарат будет обладать чувствительностью и возможностями обзора, которые в сто раз превзойдут способности лучших сегодняшних космических телескопов. Планируется, что телескоп Athena+ будет направлен на изучение происхождения огромных черных дыр, которые располагаются в центрах галактик.

Установка запустит лазеры, которые будут отбрасывать лучи на миллионы километров космического пространства. С их помощью ученые хотят попытаться измерить колебания в ткани пространства-времени, происходящие из взрывающихся звезд и поглощаемые черными дырами. Эта концепция уже почти 20 лет изучается астрономами. И, наконец, ESA собирается запустить маленький спутник Lisa Pathfinder, чтобы опробовать последние технологии в данной области.

В начале следующего года план миссии должен быть одобрен, сроки запуска будут официально назначены на 2028 год. Затем начнется стадия проектирования и технических тестов, а официально миссия будет принята только в 2018 году.

«Очень важно, чтобы ESA имело долгосрочную перспективу, – сказал доктор Кирпаль Нандра, председатель проекта Athena+. – Если мы не имеем такого долгосрочного представления, появляется опасность, что университеты не будут нанимать людей для исследования в сфере высокоэнергетической астрофизики, черных дыр и галактических кластеров, потому что они не будут видеть будущего в этих областях. Но сегодня нам нужны такие исследователи, и мы можем в значительной степени гарантировать некоторые захватывающие перспективы для тех, кто только начинает карьеру».

Миссия по обнаружению гравитационных волн не будет разрабатываться в течение еще приблизительно пяти лет, ее запуск планируется не ранее чем на 2034 год. Необходимо больше времени, чтобы сложная технология «созрела» и чтобы найти надежных международных партнеров.

«Недавно на встрече в Париже американцы говорили о вкладе, который они реально смогут внести, учитывая обсуждаемые временные рамки», – говорит доктор Генри Уорд, ученый из Университета Глазго, который принимает участие в проекте Lisa.

Миссии L-класса ESA – часть мандатной программы агентства. Таким образом, все государства-члены вносят свой вклад согласно возможностям их экономики. Это означает, что основная нагрузка ляжет на Германию, Великобританию, Францию и Италию. Кроме того, предполагаются дополнительные вклады в форме инструментов, которые государства – члены ESA предложат к участию в миссиях.

Великобритания всегда была очень сильна и в рентгеновской астрономии, и в исследованиях гравитационных волн, поэтому местные ученые будут заинтересованы, чтобы Британское космическое агентство сыграло важную роль в планируемых миссиях 2028 и 2034 годов.

Ближайшей миссией ESA станет космический телескоп Gaia, который планируется к запуску 19 декабря этого года. Целью телескопа будет подробная картография расположения звезд и звездных систем в нашей Галактике. Аппарат будет размещен так, чтобы Земля служила ему щитом от солнечной радиации. Ученые планируют составить 3D-карту нашей Галактики с помощью данных, полученных Gaia; кроме того, телескоп поможет открыть десятки тысяч экзопланет и других космических объектов.

По материалам:
km.ru

Multi-Modal Vehicle - универсальный робот трансформер!

2013-12-01T11:41:00.002+02:00

В настоящее время в мире существует множество различных типов военных роботов. Одни из них предназначены для проведения операций на суше, другие - в воздухе, а третьи - на поверхности или в глубинах морей или океанов.
Проведение сложных военных операций требует особого подхода к планированию и координированию работы групп операторов, управляющих роботами, действующими в различных стихиях, а усугубляется проблема координирования еще тем, что различные виды военных роботов пользуются для связи со своими командными центрами различными типами коммуникационных систем, зачастую полностью несовместимыми друг с другом. Стараясь упростить задачу проведения таких сложных военных операций, специалисты Национальной лаборатории Сандиа (Sandia National Laboratories) разработали концепт универсального военного робота, который, в зависимости от поставленной задачи, может летать в воздухе, плавать, передвигаться своим ходом по поверхности и даже прыгать на высоту до 10 метров при преодолении особо трудных участков местности.

Этот универсальный военный робот, получивший условное название "Multi-Modal Vehicle Concept, MMVC", был задуман и разработан специалистами отдела Интеллектуальных систем, робототехники и кибернетики (Intelligent Systems, Robotics and Cybernetics unit) Национальной лаборатории Сандиа. По существу этот робот является роботом-трансформером, способным преобразовывать свой корпус и изменять свою конструкцию в широких пределах. В случае необходимости его крылья могут превратиться в подводные "плавники" или, сбросив лишнюю оболочку, стать пружинными колесами для перемещения и прыжков на суше. Таким образом, робот MMVC может сам приспособить себя для оптимального выполнения определенной задачи или при переходе от выполнения одной задачи к выполнению другой. При этом, все это может производиться как по команде удаленного оператора, так и самим роботом в автоматическом режиме.

Конечно, у конструкции робота MMVC в том виде, в котором она существует на сегодняшний день, имеется целый ряд недостатков. Основным недостатком является то, что робот не является настоящим роботом-трансформером, в моменты превращения из одного вида в другой, он просто сбрасывает ставшие ненужными части и узлы. Это делает процесс трансформации полностью необратимым, робот никогда уже не сумеет приобрести свой изначальный вид и вернуться к выполнению предыдущего задания. Кроме этого, такой процесс трансформации, в котором узлы и детали робота быстрее всего будут утеряны безвозвратно, сделает процесс применения такого робота крайне дорогостоящим и целесообразным лишь при выполнении особо важных специальных операций.

В настоящее время специалисты лаборатории Сандиа изготовили и провели испытания нескольких ключевых технологий и идей, которые лягут в конструкцию будущего робота MMVC. А сейчас они готовят предложение к Пентагону и некоторым производственным организациям с целью получения помощи и финансовой поддержки для создания первых опытных образцов таких универсальных роботов-трансформеров

По материалам:
dailytechinfo.org

Найдены два древних коричневых карлика Мафусаила

2013-11-30T12:30:00.000+02:00

На орбите белого карлика найден астероид, на четверть состоящий из воды. В NASA рассказали о возможном нахождении около Солнца «Звезды смерти». Обнаружен новый тип сверхновых звезд – мини-сверхновые
Коричневые карлики – связующее звено между массивными планетами и малыми звездами

Коричневые карлики – это очень странные космические объекты, которые называют «неудавшимися звездами», потому что в них происходят такие же термоядерные реакции, как и в звездах, но во время таких реакций коричневые карлики не выделяют большого количества тепла. Когда легкие элементы в их ядрах исчерпываются, коричневые карлики быстро остывают и становятся похожими на планеты.

Недавно с помощью данных широкоугольного космического обозревателя NASA WISE астрономы обнаружили пару таких древних «неудавшихся звезд» – коричневых карликов, возраст которых, по предварительным оценкам ученых, составляет около 10 миллиардов лет, сообщается в Discovery News. Это открытие может свидетельствовать о наличии миллиардов подобных субзвездных объектов, которые кружат по просторам нашей Галактики на высокой скорости огромное количество лет.

Астрономический университет Хартфордшира во главе с Дэвидом Пинфилдом работает над исследованием двух коричневых карликов, путешествующих в космосе с головокружительной скоростью 100-200 километров в секунду, что намного быстрее, чем более молодые звезды и другие коричневые карлики. WISE 0013+0634 и WISE 0833+0052 были замечены благодаря технике выявления их очень слабых сигналов инфракрасного излучения в созвездиях Рыб и Гидры соответственно.

Коричневые карлики – связующее звено между массивными планетами и малыми звездами. Получается, что они обладают характеристиками и звезд, и планет, но в то же время не являются ни тем, ни другим. Коричневые карлики слишком малы, чтобы выдержать полноценный ядерный синтез, но в то же время для планет они чересчур массивны. Поэтому справедливым для них может быть и другое прозвище – «неудавшиеся планеты». Так как коричневые карлики холодные по своей природе, эти два новооткрытых объекта, как полагают ученые, имеют температуру между 250 и 600 градусами Цельсия (520-870 Кельвина или 480-1100 по Фаренгейту). Очень слабые инфракрасные излучения карликов может обнаружить только невероятно чувствительная обсерватория.

С помощью последующих исследований наземных космических обсерваторий ученые определили, что в атмосферах коричневых карликов содержится обилие водорода. Посредством спектроскопического анализа они также установили недостаток тяжелых элементов. Такая ситуация обычно встречается у молодых звезд. Тяжелые элементы (любые элементы тяжелее водорода и гелия) создаются в ядрах массивных и сверхновых звезд: низкая металличность этих двух объектов свидетельствует об их древнем происхождении. Карлики были сформированы из первичных межзвездных газов, когда наша Галактика была еще молода.

Расположенные рядом звезды относятся к одному из трех видов звездных популяций – тонкому диску, толстому диску или гало. Но, как известно, именно два последних вида содержат в себе наиболее древние звезды. Кроме того, в гало и толстом диске скорости движения таких тел высокие, а новооткрытые коричневые карлики движутся очень быстро.

Для проведения исследований этих объектов необходимы крайне точный астрономический подход и соответствующий анализ данных. В первую очередь это связано с очень слабым инфракрасным излучением WISE 0013+0634 и WISE 0833+0052, прозванных «коричневыми карликами Мафусаила» благодаря своему возрасту.

По словам исследователей, 97% местных звезд, в том числе и наше сравнительно молодое Солнце, принадлежат к категории образований тонкого диска, в то время как только 3% принадлежат к толстым дискам и гало. Учитывая, что всего насчитывается около 70 миллиардов коричневых карликов, расположенных в тонком диске, то 3% карликов составят не менее 2 миллиардов труднодоступных для обнаружения объектов. Вероятно, они сформировались во время образования Млечного Пути. Но в настоящее время они располагаются вокруг толстого диска и гало-областей.

«Эти два коричневых карлика могут быть лишь верхушкой айсберга, и это одна из самых интригующих частей всей астрономической археологии, – заявил Пинфилд. – Только с помощью WISE мы смогли обнаружить самые слабые и холодные сигналы. И, обнаружив их больше, мы сможем получить представление о самой ранней эпохе истории нашей Галактики».

По материалам:
km.ru

Узучением атмосферы марса займется спутник MAVEN!

2013-11-29T14:20:00.001+02:00

Следующая миссия NASA на Марс посвящена анализу его «атмосферы». Эти знания ученые собираются использовать для того, чтобы проследить эволюцию Красной планеты и узнать, почему Марс так быстро
превратился из мира, где было достаточно влаги, в бесплодную пустыню.

Орбитальный аппарат для изучения марсианской атмосферы и эволюции (MAVEN) обошелся в 671 миллион долларов, как сообщается в Discovery News. Его запуск состоялся в 1:28 по восточному времени 18 ноября. Этот зонд способен делать невероятные наблюдения за атмосферой планеты. Возможно, именно с его помощью прояснится вопрос изменения марсианского климата.

Зонд сможет опускаться до уровня разреженных атмосферных газов, чтобы собирать образцы. MAVEN станет последним звеном в серии полетов на Марс, которое соединит знания по истории воды, органической химии и обитаемости планеты.

Отметьте в календаре дату 22 сентября 2014 года

После запуска MAVEN будет 10 месяцев лететь до своего конечного пункта назначения – орбиты Марса. Это должно случиться 22 сентября 2014 года. Предыдущая миссия НАСА на Марс заняла всего 8 месяцев, к этому времени удалось достичь кратера Гейла, это случилось 6 августа 2012 года. Интересно, что MAVEN – не единственный орбитальный аппарат, который должен встретиться с Марсом в сентябре 2014 года. Индийский орбитальный аппарат Mangalyaan (MOM) был запущен 5 ноября, по плану он прибудет на Марс через два дня после MAVEN, 24 сентября 2014 года. Индийский аппарат Mangalyaan будет добираться до Марса немного дольше, так как ему предстоит еще несколько раз облететь Землю.

Самый мощный марсианский орбитальный аппарат

Когда MAVEN достигнет марсианской орбиты, он станет самым тяжелым спутником среди всего космического флота, отправленного когда-либо на Красную планету человеком. MRO, Odyssey и Mars Express по сравнению с ним – легковушки. MAVEN (сам космический аппарат плюс топливо) весил 2550 килограмм на момент запуска. Для сравнения: вес MRO составлял 2180 килограмм (4810 фунтов), Odyssey – 376 килограмм и Mars Express – 1123 килограмм. Индийский аппарат Mangalyaan имеет стартовую массу 1337 килограмм. В дополнение к внушительной массе MAVEN имеет «размах крыльев» (от конца одной развернутой солнечной панели до конца другой) 11,4 метра.

Американские горки космического аппарата

MAVEN обойдет Марс один раз и займет довольно экстремальную орбиту. Наибольшее сближение аппарата с поверхностью планеты будет составлять около 150 километров. Но по запланированной сильно вытянутой эллиптической орбите, после сближения спутник будет сильно удаляться. Максимальное расстояние удаления, по запланированным расчетам, будет достигать 6000 километров. Спутник будет приближаться к марсианской поверхности пять раз и сможет собрать для анализа образцы некоторых верхних газовых слоев.

Почему на Марсе нет атмосферы

Накапливается все больше доказательств того, что Марс имел много общего с нашей планетой в прошлом. Мы знаем о существовании больших водных объектов, которые в настоящее время превратились в бесплодную сухую равнину. С помощью водных потоков скалы на Марсе могли размываться, в результате чего от них откалывалась галька. Загадка сухого климата Марса может заключаться в его атмосфере, давление которой составляет всего 1% от земного. Какие атмосферные процессы заставили Марс потерять воду? Об ответах на этот вопрос должен позаботиться MAVEN. Он попытается исследовать историю атмосферы Марса и найти взаимосвязь свирепых солнечных ветров и состояния верхних слоев его газовой оболочки.

Высокотехнологичные инструменты

MAVEN несет на своем борту 8 сложных инструментов, созданных для изучения многих аспектов истории климата Марса и взаимодействия атмосферы с межпланетным пространством. Набор инструментов аппарата позволит получить образцы атмосферных газов, сделать спектроскопический анализ состава атмосферы, измерить магнитное поле планеты и межпланетное магнитное поле, обнаружить взаимодействия энергичных солнечных частиц с атмосферными газами, проанализировать ионосферный обогрев. Нейтральный газ и спектрометр ионной массы (NGIMS) будут использованы для измерения изотопов в атмосферных газах. Эти данные, в свою очередь, будут сравниваться с изотопным анализом Марсианской научной лаборатории для лучшего понимания того, как атмосфера Марса истощалась с течением времени.

Тайна метана отложена на потом

Из-за бюджетных ограничений MAVEN не будет исследовать метан в марсианской атмосфере. Прошлые миссии на Марс обнаружили следы органических соединений, которые, возможно, являются свидетельством микробной жизни на Марсе. Недавно аппарат Curiosity попытался «почуять» признаки газа у кратера Гейла, но ничего не обнаружил. И это только добавило ученым загадок по «метановому» вопросу.

Ретранслятор с Землей

Нынешние орбитальные аппараты выполняют не только научные задачи, но и помогают осуществлять связь Земли с миссиями NASA на Марсе. MAVEN оснащен мощной электрорадиосистемой, которая будет обеспечивать связь между Curiosity, Opportunity и управлением миссиями, позволяя передавать данные со скоростью до 10 Мбит.

По метериалам:
km.ru

Учеными найдены самые молодые светила в космосе!

2013-04-14T17:12:00.001+03:00

Благодаря космической обсерватории «Гершель» ученые смогли увидеть самые молодые светила из тех, что встречались им прежде. Плотные облака газа и пыли окружают новорожденные звезды, известные как протозвезды, что делает их обнаружение почти невозможным. Но недавно ученым удалось наблюдать 15 протозвезд в месте самого обширного звездного формирования возле нашей Солнечной системы: эта «колыбель» располагается в созвездии Орион. Открытие дает ученым возможность заглянуть в одну из самых ранних и наименее изученных фаз формирования звезд.

«Гершель» открыла нам самую многочисленную концентрацию молодых звезд в ограниченной местности, – говорит Эмилия Стуц, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal, исследователь в Институте астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия. – С этими результатами мы становимся ближе к наблюдению того момента, когда начинает формироваться звезда».

Звезды рождаются от гравитационного коллапса массивных облаков газа и пыли. Это полное изменение от хаотического скопления прохладного газа и пыли до шара сверхгорячей плазмы, которую мы называем звездой, происходит относительно быстро по космическим меркам: его длительность – всего несколько сот тысяч лет. Нахождение протозвезд в стадии зарождения в большинстве случаев продолжается недолго, и в это время звезда очень тусклая, поэтому этот момент сложно уловить с помощью телескопов.

Астрономы уже давно исследуют звездную колыбель Ориона и ее обширную коллекцию формирующих звезды облаков, но только недавно, когда «Гершель» начала свое наблюдение, ученым удалось идентифицировать протозвезды.

«Предыдущие исследования не увидели самые плотные, самые молодые и потенциально самые экстремальные и холодные протозвезды в Орионе, – сказала Стуц. – Теперь их изучение может помочь нам лучше понять, как происходит процесс развития на самых ранних стадиях, когда формируется большая часть звездной массы, хотя физические условия для наблюдения довольно сложны».

«Гершель» наблюдала протозвезды в дальней инфракрасной области спектра; инфракрасный свет может проникать через плотные облака вокруг рождающихся звезд, которые блокируют более высокоэнергичные, более короткие длины волны, включая свет, который распознают наши глаза.

Камера с матрицей фотодетекторов и спектрометр обсерватории «Гершель» собрали инфракрасный свет в длинах волны 70 и 160 микрометров, что сопоставимо с шириной человеческого волоса. Исследователи сравнили эти данные с предыдущими наблюдениями формирующих звезды областей в Орионе, полученные телескопом «Спитцер».

Из 15 недавно обнаруженных протозвезд 11 имеют явное преобладание красных оттенков. Это означает, что данные звезды все еще окутаны плотным газообразным «саваном», и говорит об их раннем возрасте. Еще 7 протозвезд, ранее наблюдаемых «Спитцером», подходят под эту же категорию. Вместе эти 18 подающих надежды звезд включают только 5% протозвезд и «кандидатов» в протозвезды, наблюдаемых в области созвездия Орион. Ученые сделали вывод, что самые молодые звезды проводят около 25 000 лет в фазе раннего развития. Это то же, что моргнуть глазом, по сравнению с полным временем жизни звезды. Для сравнения: наше Солнце «живет» уже около 10 миллиардов лет.

Исследователи надеются хронологически зарегистрировать каждую стадию развития звезды – от рождения до «младенчества», когда начинают формироваться планеты.

«С этими недавними результатами мы добавляем важную недостающую фотографию в «детский альбом» развития звезды, – заключил ученый из программы «Гершель» NASA в Вашингтоне Гленн Уохлгрен. – «Гершель» позволила нам увидеть самое раннее детство светил, известное науке».

По материалам
km.ru

Генетические дефекты ребенка на основе проб материнской крови и отцовской слюны.

2012-11-12T11:02:00.002+02:00

Ученым удалось секвенировать и проанализировать геном плода на основе проб материнской крови и отцовской слюны. То, что в крови беременной вскоре после зачатия появляются и фрагменты ДНК эмбриона, было впервые обнаружено 15 лет назад. С тех пор ученые пытаются использовать этот феномен для получения информации о здоровье, а вернее - о возможных генетических и хромосомных дефектах будущего ребенка. И не только пытаются, но уже достигли на этом пути значительных успехов.
Правда, до самого недавнего времени единственным способом пренатальной, то есть дородовой диагностики, позволяющей выявлять генетические аномалии такого рода, был так называемый амниоцентез. Это не только крайне малоприятная, но и связанная с риском выкидыша инвазивная процедура, в ходе которой врач специальной иглой через переднюю брюшную стенку беременной выполняет пункцию зародышевой оболочки с целью получения пробы околоплодных вод для их последующего лабораторного исследования.
УЗИ. Снимок ребенка в утробе матери.

Однако совсем недавно был разработан метод, позволяющий на основе анализа крови беременной надежно диагностировать у плода трисомии - прежде всего, трисомию по 21-й хромосоме, то есть синдром Дауна. Этот метод уже применяется в США, в июле ожидается его поступление и на немецкий рынок.

Новый успех дородовой диагностики

Но разработка такого теста на трисомию была, как теперь выяснилось, лишь первым шагом в перспективном направлении. Потому что группа американских медиков добились нового крупного успеха в сфере дородовой диагностики: им удалось на основе анализа проб крови матери и слюны отца полностью реконструировать наследственный материал будущего ребенка и проверить его на наличие так называемых моногенных заболеваний.
Диагностика эмбриона

Руководитель проекта Джей Шендью (Jay Shendure), профессор генетики Вашингтонского университета в Сиэтле, поясняет: "Это заболевания, вызываемые дефектом какого-то одного гена и передающиеся по наследству по законам классической генетики. Каждое такое заболевание встречается весьма редко, но зато их много, так что в среднем у каждого сотого новорожденного обнаруживается такой дефект".

Учеными описано сегодня уже более трех тысяч моногенных наследственных заболеваний. Среди наиболее известных - муковисцидоз и хорея Хантингтона, однако сюда же относятся и фибродисплазия, и болезнь Гоше, и синдром Марфана, и болезнь Вильсона-Коновалова, и многие другие недуги, названия которых подавляющее большинство непричастных к медицине, да и многое врачи, к счастью, никогда в жизни даже не слышали. И все же та или иная из этих болезней встречается в среднем у одного процента новорожденных. "Один процент - это довольно высокий показатель, - говорит профессор Шендью, - тем более, что речь идет, как правило, об очень тяжелых заболеваниях. И многие из них неизлечимы".

И старые мутации, и новые...

Сегодня, даже когда беременная решается на амниоцентез, медики обычно проверяют ДНК будущего ребенка лишь на трисомии и на наличие вполне определенных опасных мутаций - тех, что ранее были обнаружены у родителей, дедушек или бабушек, - то есть выясняют, передался ли этот генный дефект по наследству следующему поколению. Но дело в том, что моногенные заболевания могут не только передаваться по наследству, но и возникать в результате новых, впервые появившихся у плода мутаций. В геноме каждого ребенка таких новых мутаций в среднем около полусотни, и среди них может оказаться и такая, что чревата развитием тяжелого заболевания.

Сегодняшние методы пренатальной диагностики не способны выявить такие мутации, но вскоре, похоже, ситуация кардинально изменится - благодаря работам профессора Шендью и его коллег. Ученый говорит: "Я думаю, здесь просматриваются два важных потенциальных преимущества. Во-первых, доступ к полной генетической информации о плоде может быть получен без рискованной инвазивной процедуры амниоцентеза. Во-вторых, похоже, нам удастся просканировать геном плода сразу на множество моногенных заболеваний. Мы сможем даже выявить новые мутации. Тут еще есть над чем поработать, но мы показали, что в принципе это функционирует".

Ученые анализировали пробы материнской крови и отцовской слюны от двух супружеских пар. Личного контакта между исследователями и подопытными не было, пробы поступили из базы данных местной клиники. Одна из женщин была на 18-й неделе беременности, другая - на восьмой. Прежде всего, ученые полностью секвенировали геномы родителей - благо, сегодняшнее оборудование позволяет сделать это очень быстро и с высокой точностью. Затем настала очередь генома ребенка. По словам исследователей, в ДНК, содержащейся в плазме материнской крови, наследственный материал плода составляет в среднем 13 процентов. Выделить его, а затем секвенировать было не так уж трудно.

39 из 44 - много это или мало?

Самой сложной и трудоемкой задачей был дальнейший сравнительный анализ генов родителей и эмбриона. "Нам удалось установить, какие варианты генов плод унаследовал от матери, а какие - от отца, - говорит профессор Шендью. - Кроме того, мы смогли выявить и новые мутации, те, что отсутствуют в геномах родителей и впервые появились в ДНК эмбриона".

После того, как дети обеих пар появились на свет, их пуповинная кровь была проанализирована непосредственно, и геномы секвенированы повторно. При контрольном сравнении результатов оказалось, что из 44 новых мутаций у одного из новорожденных ученые смогли заранее, на стадии внутриутробного развития, обнаружить 39. Неплохо для начала, говорит исследователь, но тут же добавляет: "С другой стороны, прежде чем такой анализ войдет в клиническую практику, его точность и достоверность должны быть существенно повышены".

На это уйдет не один год. Кроме того, нынешний анализ обошелся в 50 тысяч долларов - это терпимо, когда речь идет об исследовательском проекте, но совершенно неприемлемо для рутинного метода диагностики. К тому же полученная генетическая информация, при полной надежности самого метода, может быть интерпретирована очень по-разному. И, наконец, открытыми остаются многие этические вопросы. Но ответа на них бессмысленно ждать от генетиков.

По материалам:
dw.de

Кушать надо хорошо!

2012-11-09T11:45:00.002+02:00

До сих пор ученые полагали, что низкокалорийная диета продлевает животным жизнь. Теперь же, похоже, выясняется, что этот эффект не распространяется на приматов.
Рекорд продолжительности жизни у мышей составляет почти пять лет - это примерно на два года больше, чем у среднестатистической мыши. Правда, самому грызуну-долгожителю этот рекорд едва ли доставил много радости, потому что животное было вынуждено постоянно испытывать голод.

То, что крайне скудное и низкокалорийное питание заметно продлевает жизнь, было неоднократно и вполне убедительно продемонстрировано в экспериментах на самых разных модельных организмах - и дрожжевых грибах, и плодовых мухах, и червях-нематодах, и рыбках данио-рерио, и мышах, и крысах. Но означает ли это, что жизнь впроголодь вызывает такой же эффект и у приматов, включая человека? Тут полной ясности пока нет.

Макаки-резусы - не дрожжи, не черви и даже не рыбки

Недавно в авторитетном британском научном журнале Nature опубликованы результаты исследования, выполненного американскими учеными на макаках-резусах и продолжавшегося без малого четверть столетия. В конце 80-х годов прошлого века Джули Маттисон (Julie Mattison), сегодня заведующая Лабораторией экспериментальной геронтологии Центра биомедицинских исследований при Национальном институте проблем старения в Балтиморе, штат Мэриленд, вместе с коллегами посадили две группы макак на строгую низкокалорийную диету. Одна группа состояла из молодых животных не старше 14 лет, в другой возраст обезьян составлял от 16 до 23 лет.
Макаки

Теперь ученые пришли к заключению, что диета не продлила жизнь подопытным приматам, хотя и сделала их здоровее. Впрочем, говорить об однозначном результате пока трудно, признает руководительница проекта: "Наше исследование интересно, в частности, тем, что оно противоречит многолетним наблюдениям другой группы биологов - из Национального центра по изучению приматов в Мадисоне, штат Висконсин. Там пришли к выводу, что низкокалорийный рацион существенно увеличивает продолжительность жизни макак-резусов. Мы же этого эффекта не обнаружили, однако зарегистрировали заметное улучшение общего состояния здоровья животных".

Многое объясняется различиями в питании

Правда, тут следует иметь в виду некоторые различия в проведении опытов. Условия содержания макак были практически идентичными, а вот кормили животных по-разному. Скажем, в центре по изучению приматов животным контрольной группы позволяли наедаться до отвала, а в институте проблем старения рацион ограничивали и им - во избежание ожирения.

Кроме того, существенно различался состав корма: хотя соотношение между белками, жирами и углеводами было примерно одинаковым в обоих исследованиях, диета висконсинских макак содержала, скажем, более 28 процентов сахарозы, а диета мэрилендских обезьян - менее 4 процентов. Видимо, поэтому в Мадисоне сахарным диабетом заболели 40 с лишним процентов животных контрольной группы, а в Балтиморе - всего 12,5 процентов. "Наш корм был очень здоровым, все ингредиенты натуральные, много ненасыщенных жирных кислот, - говорит Джули Маттисон. - В результате как животные в обеих экспериментальных группах, так и их сородичи в контрольной группе жили гораздо дольше, чем обычно живут макаки-резусы в неволе. Возможно, здоровое сбалансированное питание настолько увеличило продолжительность жизни всех животных, что эффект низкокалорийного рациона оказался практически незаметен".

Между мышью и человеком - дистанция огромного размера

Ту же мысль можно сформулировать и иначе: в Висконсине продолжительность жизни у макак из экспериментальной группы увеличилась по сравнению с их сородичами из контрольной группы потому, что они ели меньше вредного для здоровья корма. В Мэриленде этот эффект возникнуть и не мог, зато проявился другой: "У обезьян, с детства сидящих на низкокалорийной диете, мы не видим ни малейших признаков раковых заболеваний, - поясняет Джули Маттисон, - а в контрольной группе злокачественные опухоли диагностированы уже у шести животных. Это о многом говорит".

Итак, то, что умеренность в потреблении пищи и сбалансированность питания оказывают в целом положительное воздействие на здоровье, вроде бы подтвердилось. А то, что этот эффект оказался выражен далеко не так отчетливо, как в ряде предыдущих работ, связано с выбором модельного организма и условиями эксперимента, считает геронтолог Стивен Остад (Steven Austad), профессор клеточной и структурной биологии Научного центра здоровья при Техасском университете в Сан-Антонио.

"У мышей продолжительность жизни очень невелика. Возможно, строгая низкокалорийная диета продлевает жизнь только короткоживущим животным, а на таких долгоживущих млекопитающих как приматы она не действует, или почти не действует, - размышляет Остад. - С другой стороны, это была бы отнюдь не первая взаимосвязь, наблюдаемая у мышей, но не проявляющаяся у человека. В конце концов, 90 процентов препаратов, подавляющих опухоли у мышей, на людей не действуют. Даже если бы здесь обнаружилась корреляция между низкокалорийным питанием и продолжительностью жизни у макак-резусов, я бы все равно задался вопросом, а что же это может означать для человека".

По материалам:
dw.de

Генная терапия, получила официальное одобрение регулирующих органов Европейской комиссии

2012-11-08T10:52:00.001+02:00

Представители регулирующих органов Европейской комиссии в области здравоохранения впервые официально одобрили использование генной терапии, с помощью которых медики смогут исправлять ошибки в генетическом коде человека.
Компанией, получившей одобрение на применение генной терапии, стала компания uniQure из Амстердама, которая ранее была известна под названием Amsterdam Molecular Therapeutics.

Европейское правительство одобрило методику, которая называется Glybera и которая предназначена для борьбы с заболеванием дефицита липопротеинлипазы (Lipoprotein Lipase Deficiency, LPLD), редкого заболевания, передающегося по наследству. Пациенты, больные LPLD, не способны усваивать частицы жиров, которые находятся в их крови, что приводит к воспалению поджелудочной железы, панкреатиту.

Методика Glybera заключается во введении в организм пациента здорового гена, ответственного за синтез белка липопротеинлипаза (Lipoprotein Lipase, LPL), в результате чего организм сам начинает вырабатывать этот белок в нужных для него количествах. Самым интересным является метод введения гена LPL в организм. Средством доставки гена является специально спроектированный вирус типа AAV (adeno-associated virus, serotype 1), который имеет естественную "тягу" к клеткам мышечных тканей.

Для европейских пациентов методика Glybera станет доступна уже во второй половине 2013 года, а тем временем компания uniQure собирается получить разрешения на применение методики у соответствующих регулирующих органов США, Канады и других стран.

По материалам:
dailytechinfo.org

Суперкомпьютер Watson становится студентом!

2012-11-07T11:28:00.001+02:00

За все время его существования Суперкомпьютер Watson компании IBM успел сменить множество видов деятельности. И вот снова, в очередной раз искусственному интеллекту системы Watson приходится сменить свое амплуа.
На этот раз суперкомпьютер пробует себя в роли студента-медика Кливлендской клиники Медицинского колледжа Лернера (Cleveland Clinic Lerner College of Medicine).

В ходе очередного воплощения суперкомпьютера опытные медики и студенты из Кливленда будут обучать Watson-а отвечая на его вопроси и исправляя его ошибки. "Мы будем всячески способствовать обучению технологии искусственного интеллекта" - рассказывает доктор Джеймс К. Столлер (Dr. James K. Stoller), руководитель Учебного института клиники Кливленда. - "Мы надеемся, что со временем из Watson-а получится "очень умный помощник", который сможет значительно облегчить жизнь медикам".

Часть программы обучения будет заключаться в тренировке Watson-а ответам на тестовые вопросы экзамена медицинского лицензирования США (United States Medical Licensing Exam), экзамена, который сдает любой студент-медик, прежде чем стать практикующим врачом. К концу обучения Watson должен будет уметь правильно отвечать на большое количество экзаменационных вопросов из разных областей, что должно продемонстрировать прогресс технологии его обучаемого искусственного интеллекта.

По завершению медицинского обучения искусственный интеллект Watson-а должен быть в состоянии помочь медикам справится с увеличивающимся потоком научных данных, получаемых в ходе различных исследований. Доктор Столлер оценивает, что "период полураспада" имеющихся медицинских знаний составляет от четырех до восьми лет, после чего эти знания устаревают, а на их смену приходят новые знания, подкрепленные большими массивами научной информации и экспериментальных данных.

В самом конце карьеры медицинского обучения Watson должен будет уметь собирать все имеющиеся доступные данные касательно определенной проблемы, "переваривать" эти данные, не потеряв ни единой мелочи, и представлять результаты в виде графиков путей, которые привели к определенным выводам касательно того или иного диагноза. При этом, конечный результат должен быть прост и понятен восприятию человека-доктора любого уровня подготовки.

По материалам:
dailytechinfo.org

Новый взгляд на искревленное пространство!

2012-11-06T12:35:00.002+02:00

Физики Калифорнийского технологического института сообщили о разработке новой системы визуализации искривления пространства-времени рядом с черными дырами. С ее помощью ученые намерены выяснить причины целого ряда космических явлений, среди которых – излучение гравитационных волн и слияние черных дыр.
В рамках Гинзбурговской конференции по физике, проходившей в Физическом институте им. П.Н. Лебедева летом этого года, заслуженный профессор Калифорнийского технологического института Кип Торн представил свой взгляд на современное состояние исследований черных дыр и на перспективы этого направления науки. Главным тезисом выступления стала идея о том, что мы стоим на пороге нового «золотого века» в изучении черных дыр.

Такой оптимизм Торн объяснил значительным прогрессом, который в последнее время наблюдается в разработке двух важных инструментов для изучения динамического поведения искривленного пространства-времени вблизи черных дыр.

Первый из них – численное моделирование процессов, происходящих в черных дырах, – появился в 1960-х годах, однако активное развитие получил в последние семь лет. Таким численным моделированием сейчас занимаются несколько исследовательских коллективов в Америке и Европе.

Второй инструмент, разработка которого также началась в 1960-х годах, – детектирование гравитационных волн и связанное с этим наблюдение столкновений и слияний черных дыр. С использованием этих инструментов связана и представленная Торном работа, которую его группа в Калифорнийском технологическом институте проводит с коллегами из других научных организаций.

Согласно общей теории относительности, пространство-время искривляется вблизи вращающихся массивных тел, в частности, вблизи черных дыр. Данное явление очень хорошо известно физикам и было доказано спутниковыми наблюдениями в 1990-х годах, однако его сложно представить наглядно ввиду того, что каждая точка пространства-времени характеризуется 10 различными параметрами. Группа Торна предложила сравнительно простую модель, раскрывающую суть процесса искривления. Исследователи обозначили параметры векторами, которые, сливаясь, образуют протяженные линии.

Профессор Кип Торн говорит: «В основе предложенного нами метода – линии двух типов, представляющие ключевые аспекты искривленного пространства-времени. Мы назвали их «линиями растяжения» (tendex lines) и «вихревыми линиями» (vortex lines). Линии, подобно тому, как в электромагнетизме силовые линии обозначают изменения в электрическом и магнитном полях, отражают, соответственно, «приливную» гравитацию и так называемый эффект увлечения инерциальных систем отсчета. Этот эффект заключается в том, что вращающийся массивный объект «тянет» пространство-время в направлении своего вращения. Иными словами, в вихревых линиях воплощены эффекты «скручивания» в искривленном пространстве-времени, похожие на те, что действуют при отжимании полотенца. Линии «растяжения» показывают, как следует из названия, силы растяжения и сжимания, которые могут дробить и разрушать объекты рядом с черными дырами».

Предложенная система визуализации позволит по-новому взглянуть на огромный массив данных, полученных с помощью компьютерного моделирования. Наиболее перспективный способ исследования геометродинамики на сегодняшний день – это численное моделирование столкновений и слияний парных черных дыр.

С помощью нового метода физики, в частности, рассчитывают выяснить, почему при столкновениях происходит направленный выброс гравитационных волн – зачастую сильный настолько, что черная дыра оказывается вне галактики, в которой она зародилась.

Предположительно асимметрия выброса гравитационных волн порождается взаимодействием линий растяжения и вихревых линий. В ходе моделирования было установлено, что эффекты, порождаемые линиями двух типов, уравновешивались с одной стороны черной дыры, однако усиливали друг друга, порождая значительный поток гравитационных волн с другой.

Процесс генерации гравитационных волн при столкновении двух черных дыр. Фото с сайта fian-inform.ru

Помимо этого, физики надеются, что новая технология поможет им определить свойства гравитационных волн, а следовательно, и обнаружить сами волны среди массива данных, которые поступают в гравитационно-волновые обсерватории.

По мнению Кипа Торна, кульминация «золотого века» исследований черных дыр наступит тогда, когда эти обсерватории смогут исследовать выявленные нелинейные структуры и другие аспекты нелинейной динамики искривленного пространства-времени.

По материалам:
km.ru

Исследования окаменелостей показало, что первый человек был похож на белку!

2012-11-05T11:16:00.001+02:00

Самый древний и самый примитивный известный примат в мире был похож на белку, как показывают результаты исследования недавно обнаруженных фоссилизированных костей. Окаменелости, которые обсуждались на недавней конференции позвоночной палеонтологии в
Роли (Северная Каролина), являются первыми известными костными останками пургаториуса. Ранее были обнаружены только зубы этого животного, сообщает abc.net.au.

«Кости лодыжки показывают, что у животного был мобильный голеностопный сустав, как у сегодняшних приматов, которые живут на деревьях», – говорит соавтор исследования Стивен Честер, палеонтолог из Йельского университета, специализирующийся на позвоночных животных.

Эта особенность означает, что нога животного могла двигаться в нескольких направлениях, адаптируясь к различным углам, образуемым стволами деревьев и ветками.

«Наша находка также доказывает, что первые приматы не имели удлиненных лодыжек, которые можно увидеть у многих живущих сегодня приматов. Удлиненные лодыжки, как полагают ученые, относятся к способности перемещаться с помощью прыжков», – говорит Честер.

Честер проводил исследование вместе с коллегами – доктором Йонатаном Блохом из Флоридского музея естествознания и доктором Уильямом Клеменсом, профессором Калифорнийского университета Беркли и хранителем университетского музея палеонтологии. После анализа окаменелостей исследователи пришли к выводу, что особое строение кости лодыжки пургаториуса сыграло ключевую роль в эволюции ранних приматов.

«Эти новые окаменелости подтверждают идею того, что первые 10 миллионов лет развития примата протекали в контексте интенсивного периода диверсификации цветущих растений. Ученые говорят о необходимости приматов передвигаться по ветвям деревьев и собирать фрукты и другие продукты питания с деревьев, что, очевидно, отражается на процессе эволюции», – говорит Блох.

Оставшиеся без ответа вопросы

Несмотря на то, что в ходе исследования выяснилось многое о строении и образе жизни пургаториуса, еще больше вопросов осталось без ответов.

Название примата происходит от местности Пургатори-Хилл в Восточной Монтане, где были впервые обнаружены кости животного.

Пургаториус жил во время палеоцена. Считается, что он появился вскоре после исчезновения нептичьих динозавров. После того, как эра динозавров закончилась, пришла новая эпоха, в которой мы живем до сих пор, где доминируют млекопитающие.

Пургаториус, как полагают исследователи, был маленьким коричневым зверьком с пушистым хвостом. Ученые считают, что он был похож на другого раннего примата, дриомомуса, о котором известно немного больше, потому что у исследователей есть больше окаменелых костей этого млекопитающего. Основываясь на этих данных и недавно найденных костях, ученые заключили, что пургаториус весил приблизительно 37 граммов. Это означает, что самый древний предок человека был примерно такого же размера, как самые маленькие современные приматы – лемуры Мадагаскара.

У пургаториуса было много мелких зубов, коренные зубы имели относительно низкую коронку. Они были приспособлены для пережевывания фруктов, хотя, вероятно, животное питалось не только ими.

Древние пургаториусы жили на деревьях. Это был лучший способ выживания, который многочисленные другие приматы используют до сих пор. Люди – редкое исключение, так как наши более поздние предки оставили деревья спустя приблизительно 60 миллионов лет после исчезновения пургаториуса.

Доктор Джон Флигл, преподаватель кафедры анатомических наук в Университете Стони Брук, говорит, что «древесная жизнь пургаториуса не представляет ничего удивительного», учитывая, что другие млекопитающие, такие как шерстокрылы и тупайи, имели конечности, подходящие для перемещения по деревьям.

Пургаториус и похожие на него млекопитающие были древесными животными с большими когтями и пушистыми хвостами. Они были похожи на белок, заключает Флигл.

Ученые продолжат свое исследование, которое, будем надеяться, даст больше информации об этих все еще загадочных животных. Клеменс описал самую старую окаменелость пургаториуса, которая датируется 65-66 миллионами лет назад.

По материалам:
km.ru

Наше будущее в "руках" фитопланктона!

2012-11-02T12:44:00.001+02:00

В будущем воды Мирового океана станут теплее, что может значительно изменить распределение в океане популяции фитопланктона – крошечных организмов, способных оказать сильное влияние на глобальное изменение климата
Исследователи опубликовали свою работу в журнале Science Express. Результаты исследования показывают, что к концу XXI века потепление океанов приведет к тому, что популяция этих морских микроорганизмов переместится: она будет развиваться около полюсов и сокращаться в экваториальных водах.

«Мы предсказываем 40-процентное снижение потенциальных разновидностей, количества пород фитопланктона в тропических регионах Мирового океана, – говорит биолог из Университета штата Мичиган (MSU) и соавтор статьи Мридул Томас. – Если океаны продолжат нагреваться и, согласно предсказаниям, будет острое снижение популяции фитопланктона в тропических водах, организмы будут перемещаться по направлению к полюсу. Произойдет изменение в тепловых нишах, если разновидности приспособятся. Хотя это еще не доказано».

Томас работал над данным исследованием с учеными Колином Кремером, Еленой Личман и Кристофером Клосмайером, которые также работают в MSU.

«Наше исследование – существенный вклад в предсказание продуктивности планктона и структуры сообщества этих организмов в океанах будущего, – говорит Дэвид Гаррисон, директор программы в отделении Национального научного фонда океанских наук, которое финансировало исследование вместе с отделением экологической биологии. – Работа обращается к вопросу того, как разновидности фитопланктона отвечают на изменяющуюся окружающую среду, и на действительно трудный вопрос – возможна ли адаптация видов к этим изменениям».

Так как фитопланктон играет ключевую роль в регулировании атмосферных уровней углекислого газа, следовательно, он оказывает сильное влияние на мировой климат, говорят ученые из MSU. Изменение в рамках этого организма может вызвать дальнейшее изменение климата.

Фитопланктон и климат Земли неразрывно переплетены

«Результаты последнего исследования позволят ученым сделать предсказания о том, как глобальное потепление повлияет на перемещение распределения разновидностей фитопланктона и то, как это отразится на популяции сообщества в Мировом океане, – говорит директор программы в Отделении экологической биологии Национального научного фонда Алан Тессир. – Они показывают ценность соединения экологии и эволюции в предсказании биореакции разновидностей».

Фитопланктон отличается тем, что он способен производить фотосинтез. Микроорганизмы используют свет, углекислый газ и питательные вещества для своего роста. Хотя фитопланктонные организмы маленькие, они обитают в каждом океане, потребляя приблизительно половину углекислого газа, испускаемого в атмосферу.

Когда они умирают, они погружаются на дно океана, откладывая углерод в осадок, где он как бы заперт в ловушке, и может там храниться в течение длительных промежутков времени.

Температура воды сильно влияет на темпы роста организма. Фитопланктон в более теплых экваториальных водах растет значительно быстрее, чем его кузены из холодных вод.

Учитывая то, что ученые предсказывают повышение средних мировых температур в течение следующего столетия, важно выяснить, как на это будут реагировать разные разновидности фитопланктона, говорят ученые. В ходе экспериментов удалось установить, что фитопланктон способен приспосабливаться к температурам. Однако, основываясь на моделях изменения океанских температур в будущем, ученые считают, что многие виды фитопланктона не смогут приспособиться достаточно быстро.

Потепление океанских вод может значительно ограничить рост и разнообразие видов этих организмов, что может иметь далеко идущие последствия для глобального углеродистого цикла.

«Будущие компьютерные модели, предсказывающие генетическую изменчивость в пределах разновидностей, позволят нам определить, способны ли отдельные разновидности приспособиться, – говорит Клосмайер, – или же они подвергнутся исчезновению».

По материалам:
rm.ru

Новые возможности вычисления возраста с помощью Японского озера

2012-11-01T13:29:00.003+02:00

До сих пор калибровка радиоуглеродного метода датировки опиралась в основном на годичные кольца деревьев. Теперь ученые нашли более обширный источник достоверной информации.
Вот уже полвека радиоуглеродный анализ является одним из основных методов, используемых учеными для определения возраста археологических образцов органического происхождения. В основе метода лежит тот факт, что углерод - химический элемент, без которого земная жизнь была бы просто невозможна, - существует в природе в виде трех изотопов - двух стабильных (С-12 и С-13) и одного радиоактивного (С-14). Содержание изотопа С-12 в природном углероде составляет чуть меньше 99 процентов, содержание изотопа С-13 - чуть больше одного процента. Содержание радиоактивного изотопа С-14, образующегося из атмосферного азота в результате его бомбардировки нейтронами под действием космического излучения, крайне мало и составляет всего лишь около 10 в минус двенадцатой степени. Этого, однако, достаточно для датировки биологического материала.

Ведь все живые организмы участвуют в углеродном обмене, что поддерживает равновесное содержание изотопа С-14 в них и в окружающей среде. А после смерти организма углеродный обмен с окружающей средой прекращается, и содержание изотопа С-14 в органических останках начинает постепенно убывать вследствие его радиоактивного распада. Зная период полураспада углерода-14 - он составляет около 5730 лет - и определив содержание этого изотопа в археологическом образце, можно вычислить его возраст - если, конечно, речь идет об образце животного или растительного происхождения.

Метод хороший, но не очень точный

Все это звучит убедительно, но есть несколько обстоятельств, существенно снижающих точность метода. Во-первых, сам период полураспада углерода-14 определен с погрешностью плюс-минус 30 лет. Во-вторых, содержание С-14 в земной атмосфере непостоянно: оно изменялось на протяжении тысячелетий вследствие целого ряда факторов, будь то колебания солнечной активности, изменения состояния магнитосферы Земли или вулканическая активность, не говоря о промышленной революции, сопровождавшейся сжиганием огромного количества нефти, газа и угля, и атмосферных ядерных испытаниях. В-третьих, имеет место так называемое изотопное фракционирование у растений, то есть избирательное поглощение ими в процессе фотосинтеза более легкого изотопа углерода, в результате чего содержание С-12 в них может на 15, 20, а то и на 25 процентов превышать содержание этого изотопа в атмосфере. В-четвертых, углеродное равновесие между атмосферой и мировым океаном достигается гораздо медленнее, чем между атмосферой и сушей, что искажает датировку останков морских организмов. А есть еще и в-пятых, и в-шестых, и в-седьмых…

И калибровочные таблицы нуждаются в уточнении

То есть с учетом всех этих факторов в результаты радиоуглеродного анализа должны вноситься соответствующие поправки, иначе неминуемы ошибки в датировке, составляющие сотни, а то и тысячи лет.

"Определяя возраст образца радиоуглеродным методом, вы получите лишь приблизительные данные, а для их уточнения используются калибровочные кривые и таблицы, - поясняет британский археолог Кристофер Рамзи (Christopher Ramsey), профессор Оксфордского университета. - Эти кривые и таблицы построены на основании данных о соотношении изотопов углерода в объектах, возраст которых заведомо известен. Тут, прежде всего, следует упомянуть о дендрохронологических шкалах, об архиве изотопных измерений образцов древесины с точной датировкой по годичным кольцам. Эти шкалы охватывают последние 12,5 тысяч лет. Если образец старше, мы обращаемся к данным анализа донных морских отложений. Но тут проблема в том, что содержание С-14 в морской воде не всегда идентично содержанию С-14 в атмосфере".

Уникальное озеро на острове Хонсю

Теперь группа ученых, в числе которых и профессор Рамзи, опубликовала в журнале Science результаты исследования, которые позволят существенно повысить точность и достоверность радиоуглеродного метода. Речь идет о данных, полученных при анализе донных отложений небольшого японского озера Суйгецу на острове Хонсю. Это озеро имеет в глазах специалистов по радиоуглеродному анализу целый ряд достоинств. Так, благодаря большой глубине, достигающей местами 34 метров, никакое волнение, вызываемое ветром, до дна не доходит, и донные отложения здесь не потревожены, они сохранились в первозданном виде, говорит Такеши Накагава (Takeshi Nakagawa), профессор археологии Ньюкаслского университета.

"Еще одна важная особенность озера Суйгецу, - добавляет он, - состоит в том, что этот регион никогда не был покрыт глетчерами. Там даже в периоды оледенения росли деревья. Их листья падали в озеро, оседали на дно и год за годом формировали очередной слой органических отложений. И так на протяжении многих тысячелетий. Эти слои идеально подходят для калибровки радиоуглеродного метода".

Буровые керны длиной 150 тысяч лет

Практически на дне озера образовалась нетронутая временем слоистая структура отложений, напоминающая годичные кольца деревьев, но простирающаяся гораздо дальше вглубь веков. Профессор Рамзи говорит: "Законсервированные в этих отложения листья прекрасно сохранились, что позволило нам измерить их возраст радиоуглеродным методом. В то же время мы произвели химический анализ и микроскопическое исследование каждого отдельного слоя отложений. Хотя слои очень тонкие, они разделяются достаточно отчетливо, так что мы смогли их пересчитать и таким образом определить возраст каждого слоя с точностью до года. А потом мы сопоставили данные первого и второго методов".

В общей сложности, ученым удалось пробурить в дне озера скважины на глубину до 73 метров, что позволило погрузиться в прошлое примерно на 150 тысяч лет. Правда, выраженная слоистость оказалась присуща кернам лишь до глубины в 43 метра, что соответствует приблизительно 53 тысячам лет. Но это почти все, что нужно ученым.

Когда на самом деле вымерли неандертальцы

Ведь если возраст исследуемого объекта превышает десятикратный период полураспада С-14, то есть примерно 57 тысяч лет, изотопа в нем остается уже так мало, что чувствительности измерительных приборов не хватает, и радиоуглеродный анализ в принципе перестает давать сколько-нибудь надежные результаты. Так вот, новая информация, добытая со дна озера Суйгецу, подтвердила правильность радиоуглеродной датировки объектов, возраст которых не превышал 12 тысяч лет. Что не удивительно, поскольку этот период калиброван по годичным кольцам деревьев.

В то же время керны со дна японского озера выявили погрешности в 300-400 лет при датировке более древних объектов возрастом от 12 тысяч до 40 тысяч лет. "В ближайшие месяцы мы внесем соответствующие поправки в наши калибровочные таблицы и кривые, так что каждый исследователь сможет проверить свои данные, - говорит профессор Рамзи. - Это позволит гораздо точнее ответить на многие вопросы истории, археологии, палеонтологии. Например, уточнить, когда вымерли неандертальцы".

Благодаря новым таблицам погрешность при определении возраста окаменелых костей, насчитывающих около 30 тысяч лет, уменьшится до плюс-минус ста лет. Причем кости даже не надо заново анализировать - достаточно внести поправки в прежние данные.

По материалам:
dw.de

Новые кресла от Nissan

2012-10-31T11:32:00.001+02:00

Если вы считаете, что для того, что бы сидеть в автомобильном кресле не требуется никаких усилий со стороны человека, это значит, что вы никогда не ездили в автомобиле на дальние расстояния, находясь в пути и в кресле непрерывно несколько часов, а порой и десятков часов, времени.
В дальней дороге, мускулатура тела человека, особенно водителя, который вынужден находиться в одно и том же положении, находится в некотором напряжении и устает, что приводит к сильным ощущениям дискомфорта. Понимая это, инженеры компании Nissan разрабатываю новый тип автомобильного кресла, сидение в котором практически не будет вызывать усталости.

Создавая конструкцию нового автомобильного кресла, инженеры компании Nissan использовали исследования НАСА, в котором изучалось положение человеческого тела в состоянии невесомости, естественное положение, которое тело принимает для того, чтобы все мышцы находились в расслабленном состоянии. Оказывается, что большинство автомобильных кресел заставляют нас принять неестественное положение тела, при котором некоторые мускулы находятся в напряженном состоянии, компенсируя это.

Новое кресло, разрабатывается инженерами компании Nissan совместно с учеными из лаборатории Ямазаки (Yamazaki Laboratory) университета Кейо (Keio University). Конструкция этого кресла, получившего название "Neutral Posture Concept", придает телу человека положение, максимально нейтральному положению, которое оно непроизвольно принимает в невесомости. Кресло имеет спинку специальной формы, которая поддерживает грудную клетку, поясницу и таз человека. А специальные накладки на спинке и сиденье кресла увеличивают площадь контакта и уменьшают давление за счет более равномерного распределения веса человека.

Во время проведения испытаний люди, которые проводили в этом кресле длительное время, отметили то, что их мускулатура все находилась практически в расслабленном состоянии. В дополнении к этому, расслабленное состояние мускулатуры привело к увеличению кровотока в конечностях человека, что позволило еще больше снизить усталость и увеличить комфорт.

В ближайшем будущем компания Nissan планирует немного переработать конструкцию кресел "Neutral Posture Concept" с точки зрения требований технологического процесса их производства, после чего такие кресла появятся в серийных автомобилях компании.

По материалам:
dailytechinfo.org

ВИЧ поможет сделать вакцину против СПИДа

2012-10-30T12:54:00.002+02:00

Открытие предлагает новый подход, который может быть полезным в создании вакцины против СПИДа. Новое исследование СПИДа, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Medicine в этом месяце, описывает, каким образом уникальное изменение в наружном покрытии вируса двух южноафриканских женщин, зараженных ВИЧ,
позволило создать мощные антитела, способные убить до 88% типов ВИЧ во всем мире. Инновационное открытие предлагает новый подход, который может быть полезным в создании вакцины против СПИДа.

В исследовании, проводимом членами Центра программы по исследованию СПИДа в Консорциуме Южной Африки (CAPRISA), принимают участие ученые из Университета Уитс, Национального института инфекционных заболеваний в Йоханнесбурге (NICD), Университета КваЗулу-Наталь и Университета Кейптауна. Эти исследователи последние пять лет изучали, как организмы определенных зараженных ВИЧ людей развивают в себе очень мощные антитела.

Эти антитела известны как нейтрализующие широкого спектра, потому что они убивают широкий диапазон типов ВИЧ, локализуемых в разных частях мира. Команда CAPRISA впервые обнаружила, как такие антитела смогли произвести тела двух женщин, одна из которых участвовала в исследовании тенофовира CAPRISA 004.

Посредством последующих долгосрочных лабораторных исследований двух этих женщин команды во главе с исследователями из Уитс и Центра ВИЧ в лаборатории общественного здравоохранения в Национальном институте инфекционных заболеваний (NICD), доктором Пенни Мур и профессором Линн Моррис, обнаружили, что сахар (гликан) на наружном белковом покрытии вируса в определенном положении, которое называют положением 332, формирует у вируса место уязвимости и позволяет телу организовать ответ в виде нейтрализующих антител широкого спектра.

«Понимание этой тщательно продуманной «игры в кошки-мышки» между ВИЧ и иммунной реакцией зараженного человека обеспечивает ценную возможность проникновения в сущность продуцирования в организме нейтрализующих антител широкого спектра», – говорит Мур.

Глава исследования СПИДа в NICD Моррис объяснил: «Мы были удивлены, когда обнаружили, что у вируса, который вызвал инфекцию во многих случаях, не было антитела на наружном покрытии. Но в течение времени на вирус оказывает влияние иммунная реакция организма.

Она стремится покрыть себя сахаром, который сформировал точку уязвимости, и таким образом позволяет развиваться антителам, которые поражают это слабое место».

«Нейтрализующие антитела широкого спектра, как полагают ученые, являются ключом к созданию вакцины против СПИДа. Последнее открытие дает новое представление о том, каким образом можно было бы разработать вакцину, чтобы выявить нейтрализующие антитела широкого спектра. Мир нуждается в эффективной вакцине против СПИДа, чтобы преодолеть глобальный бич СПИДа», – говорит профессор Салим Абдул Карим, директор CAPRISA и президент Совета по медицинским исследованиям.

В то время как существование подобного рода антител было уже известно науке, очень мощные формы нейтрализующих антител против ВИЧ были идентифицированы только приблизительно три года назад. До сих пор не было известно, каким образом человеческое тело способно продуцировать нейтрализующие антитела широкого спектра.

Данное исследование обнаружило механизм, который образует эти антитела. Чтобы сделать это открытие, исследовательская группа изучила клетку-мишень некоторых из этих антител, где образуется сахар, который покрывает поверхностный белок ВИЧ, формируя место уязвимости.

Отслеживая развитие вируса, который выявил эти антитела, команда доказала, что это особенное слабое место не было выявлено в вирусе, который был причиной заражения этих женщин.

Однако под постоянным давлением от других менее сильных антител, которые развиваются у всех зараженных людей, их ВИЧ был вынужден обнажить эту уязвимость после длительного времени, что сделало возможным развитие нейтрализующих антител широкого спектра.

Анализ большого количества других вирусов, локализованных в разных концах света, выполненный в сотрудничестве с учеными из Университета Северной Каролины и Гарвардского университета, предполагает, что уязвимость в положении 332 может присутствовать в инфекции приблизительно в двух третях вирусов подтипа C (подтип, наиболее распространенный в Африке). Следовательно, если будет разработана вакцина, предназначенная только для этого гликана, она, вероятно, не сможет однородно нейтрализовать все вирусы подтипа C, поэтому вакцины против СПИДа должны атаковать многократные клетки-мишени вируса.

По материалам:
km.ru

Трое инженеров работающих в области солнечной энергетики получили немецкую экологическую премию 2012!

2012-10-29T12:22:00.000+02:00

Солнечная энергетика - вернее, производство солнечных батарей, - переживает сейчас в Германии не лучшие времена: не выдержав конкуренции китайских фирм, ряд крупных немецких компаний этого профиля были вынуждены недавно объявить о банкротстве.
Тем большее значение имеет для отрасли факт присуждения престижной Немецкой экологической премии трем специалистам в области разработки и производства солнечных батарей. Об этом говорит и Фриц Бриккведде (Fritz Brickwedde), генеральный секретарь Немецкого федерального экологического фонда, учредившего премию: "Главная идея этой награды в том, чтобы подчеркнуть: мы должны быть мировым лидером в области технологий, инноваций, научных разработок, тогда мы сможем добиться и экономического успеха. Деятельность нынешних лауреатов это подтверждает".

Впрочем, присуждение премии - большая радость, конечно, не только для отрасли, но, прежде всего, для самих лауреатов. Тем более что, помимо престижа, премия эта имеет еще и весьма внушительную денежную составляющую - 500 тысяч евро. В этом году они достались Гюнтеру Крамеру (Günther Cramer) из Касселя, сооснователю и главе наблюдательного совета компании SMA Solar Technology, и тандему из Фрайбурга - Андреасу Бетту (Andreas Bett), заместителю директора Института солнечных энергосистем Научного общества имени Фраунгофера, и Хансйоргу Лерхенмюллеру (Hansjörg Lerchenmüller), главе фирмы Soitec Solar.

Инновационные инверторы

Заслуга 59-летнего Гюнтера Крамера состоит в том, что он, сделав ставку на прорывные инновационные разработки, сумел превратить основанное им в 1981 году небольшое инженерное бюро, отпочковавшееся от Кассельского университета, в крупную компанию. Ее филиалы действуют в 20 странах мира, в фирме заняты пять с половиной тысяч сотрудников. Компания является сегодня мировым лидером в производстве так называемых инверторов - одного из ключевых компонентов солнечной энергосистемы. Инверторы - это устройства, преобразующие постоянный ток в переменный, что позволяет подавать вырабатываемую солнечными батареями электроэнергию в стандартные энергосети.

Гюнтер Крамер и его коллеги разработали инновационную технологию, на основе которой компания начала производство высокоэффективных инверторов серии Sunny Boy. Эта технология позволила существенно упростить конструкцию инверторов и довести коэффициент их полезного действия до неслыханных 99 процентов. А разработанная компанией аккумуляторно-инверторная система Sunny Island для развивающихся стран и стран с переходной экономикой дает возможность обеспечить автономное электроснабжение удаленных сельских местностей, отрезанных от стационарных сетей.

Многослойный сэндвич с концентратором

50-летний Андреас Бетт и 45-летний Хансйорг Лерхенмюллер работали в тесном сотрудничестве над совершенствованием солнечных батарей. Дело в том, что коэффициент полезного действия стандартных солнечных модулей на основе кремния в качестве полупроводникового материала составляет лишь около 15 процентов. Это очень мало, решил 7 лет назад Лерхенмюллер и основал фирму Concentrix (ныне она именуется Soitec Solar) для вывода на рынок новой технологии, над которой он вместе с Беттом работал, начиная с 1987 года.
Das Freiburger Unternehmer- und Forscher-Duo Hansjörg Lerchenmüller (l) und Andreas Bett (r) posieren am 21.09.2012 in Freiburg vor einem Solarmodul für den Fotografen. Bett und Lerchenmüller werden mit dem Deutschen Umweltpreis der Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) ausgezeichnet. Foto: Patrick Seeger dpa +++(c) dpa - Bildfunk+++ Schlagworte Umwelt, Auszeichnungen, lsw, Umwelt Хансйорг Лерхенмюллер и Андреас Бетт

Во-первых, исследователи отказались от кремния, сделав ставку на полупроводники на основе соединений галлия и индия. "Кремний преобразует в электроэнергию солнечный свет всего видимого диапазона и - в очень небольшой степени - инфракрасное, то есть тепловое излучение, - поясняет Андреас Бетт. - Нам же удалось существенно оптимизировать энергопреобразование благодаря использованию других полупроводников и за счет ряда конструктивных инноваций". Инженер имеет в виду, прежде всего, принцип сэндвича и принцип концентратора. "Наш сэндвич состоит из трех слоев, - говорит Бетт. - Верхний слой наиболее эффективно использует синий свет, средний слой - красный, а нижний слой - инфракрасный".

"Многослойная конструкция делает такую солнечную батарею дороже обычной, - добавляет Хансйорг Лерхенмюллер, - поэтому мы придумали трюк с концентратором: прежде чем упасть на светочувствительное покрытие, солнечные лучи фокусируются специальными линзами, в результате интенсивность света возрастает в среднем в 500 раз".

В Германии неприменимы

В лабораторных условиях инженерам уже удалось получить коэффициент полезного действия более 40 процентов, установив тем самым абсолютный мировой рекорд эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую вне зависимости от способа преобразования. "Но это тоже не предел, - считает Андреас Бетт, - просто до сих пор мы использовали только три слоя разных материалов, а их может быть и четыре, и пять, и шесть. Таким путем мы сможем довести КПД до 50 процентов".

Пока многослойные батареи, уже производимые фирмой Soitec Solar серийно, обладают коэффициентом полезного действия "лишь" около 30 процентов, но и это вдвое превышает КПД стандартной кремниевой батареи. Впрочем, предназначены эти инновационные изделия не для владельцев домов в Германии, решивших установить солнечные батареи у себя на крыше, признает Лерхенмюллер: "Наша технология использует линзы, а потому здесь необходим прямой солнечный свет. Потребители наших изделий - это жители солнечного пояса Земли, то есть Северной Африки, Южной Африки, США, а также Италии, Испании и юга Франции". Зато фрайбургский тандем не опасается конкуренции из Китая. "Ключевой элемент многослойной солнечной батареи - изделие чрезвычайно высокотехнологичное, - говорит Андреас Бетт. - Оно изготовляется в Германии, и скопировать его китайские умельцы смогут, думаю, очень нескоро".

Торжественная церемония вручения премии - в воскресенье, 28 октября, в Лейпциге. Лауреатов будет приветствовать президент Германии Йоахим Гаук (Joachim Gauck).

По материалам:
dw.de

Ракета Boeing CHAMP наносит точечные удары мощными импульсами радиоволн по компьютерам и электронике противника!

2012-10-26T11:42:00.000+03:00

16 октября этого года исследователи компании Boeing и представители ВВС США провели успешные испытания новой ракеты, способной наносить точечные удары мощными импульсами радиоволн по компьютерам и электронике противника.
Испытания проводились в пустыне на западе штата Юта в рамках программы Counter-electronics High-powered Microwave Advanced Missile Project (CHAMP), программы, реализуемой совместными усилиями подразделения Phantom Works компании Boeing и Научно-исследовательской лаборатории направленных энергетических воздействий ВВС США. Цель программы CHAMP заключается в создании ракеты, которая может дистанционно выводить из строя различные электронные системы, нанося, при этом, минимальный косвенный ущерб. Такое оружие, по мнению компании Boeing, может совершенно преобразовать тактику ведения современных войн в обычном и кибернетическом пространстве.

Во время испытаний ракета CHAMP успешно поразила первую цель, нацелив свои мощные микроволновые генераторы на цель, в роли которой выступало двухэтажное здание, заполненное работающей компьютерной и другой электронной техникой. После генерации импульса микроволнового излучения в течение нескольких секунд времени в здании вырубились все компьютеры и прочая электроника.

Испытания оказались более чем успешными потому, что еще через несколько секунд прекратила свое существование система видеонаблюдения, которая вела запись хода испытаний, и вся электрическая сеть здания. В течение одного часа времени ракета CHAMP успешно поразила семь зданий-целей, причинив при этом совсем малый косвенный ущерб или не причинив ущерба вообще.

Пока еще не ясно, будет ли в ближайшем будущем произведено принятие на вооружение и развертывание ракет CHAMP. Но Кит Коулман (Keith Coleman), один из руководителей программы CHAMP, отмечает, что в любом случае успешные испытания ракеты являются большим шагом вперед: "Эта технология отмечает начало новой эры в современной войне и кибервойне. Мы надеемся, что в ближайшем будущем подобные системы будут тем средством, которые превратят в бесполезный хлам электронику и компьютерную технику врага, что сделает его беззащитным с информационной точки зрения. Создав новую ракету, мы сделали кое-что из области научной фантастики реально существующей вещью".

По материалам:
dailytechinfo.org

Найдена возможность получения золота с помощью бактерий!

2012-10-25T12:08:00.004+03:00

Очень вовремя, когда ценность золота достигла небывалого уровня, исследователи из Университета штата Мичиган обнаружили бактерию, имеющую невероятную способность противостоять токсичности, которая является ключевой для создания чистого золота.
«Микробная алхимия – то, что мы делаем – это преобразование золота: мы помещаем что-то, у чего нет ценности, в тело, которое преобразовывает это нечто в драгоценный металл. Это удивительно и очень ценно», – рассказывает доцент в области микробиологии и молекулярной генетики Казем Кашефи.

Он и преподаватель электронного искусства и средств передачи информации в Мичиганском университете Адам Браун обнаружили, что металлотерпимые бактерии Cupriavidus metallidurans «любят» высокие концентрации золотого хлорида, или жидкого золота; этот токсичный химический продукт встречается в природе.

Исследователи показали ценность бактерий в своей художественной инсталляции под названием «Большая работа любителя металла», в которой используется смешение биотехнологии, искусства и алхимии. Ученые продемонстрировали красивый и загадочный процесс превращения жидкого золота в 24-каратное золото. Художественная работа содержит портативную лабораторию, состоящую из позолоченных аппаратных средств, стеклянного биореактора и живых бактерий – конструкция, где золото производится прямо на глазах у зрителей.

Браун и Кашефи кормят бактерии таким количеством золотого хлорида, которое считалось несовместимым с жизнью живого организма, подражая процессу, который, как они считают, имеет место в природе. Приблизительно за неделю бактерии преобразовывают токсины и производят золотой самородок.

«Большая работа любителя металла» использует живую систему в качестве транспортного средства для художественно оформленного биологического исследования, говорит Браун.

Кроме того, инсталляция включает серию изображений, сделанных с помощью сканирующего электронного микроскопа. Браун позаботился о том, чтобы каждый скан содержал часть золота, произведенного в биореакторе.

«Это – неоалхимия. Каждая часть, каждая деталь проекта – это смешение современной микробиологии и алхимии, – говорит Браун. – Наука пытается объяснить феноменологический мир. Как художник, я пытаюсь создать феноменальное явление. У искусства есть способность продвигать научные вопросы вперед».

Воспроизвести эксперимент в более крупном масштабе, говорят исследователи, будет стоить немалых усилий и средств. Но Браун и Кашефи полны энтузиазма.

Очевидно, успех исследователей в создании золота вызывает вопросы об отражении этого процесса, воспроизводимого в крупных масштабах, на экономике. Экологи все время напоминают о воздействии на окружающую среду, а некоторые критики обращаются к этике, считая неправильным разрабатывать предметы роскоши с помощью живых организмов. Но ученые заявляют, что это золото может считаться только искусственным, поэтому обладатели золотых слитков могут спать спокойно: ценность производимого бактериями металла несоизмерима с затратами, которые уходят на процесс его создания.

«Большая работа любителя металла» – это скорее художественная работа, которая получила поощрительный приз на конкурсе киберискусства Prix Ars Electronica в Австрии. Prix Ars Electronica – одна из самых престижных премий за творческий потенциал и новаторский дух в области цифровых и гибридных систем, говорит Браун.

Открытие удивительной бактерии началось с исследований ученых из Австралийского университета Аделаиды. Группа ученых нашла Cupriavidus metallidurans на золотых слитках, и в ходе исследования было обнаружено, что бактерия способна не только выдерживать токсичные воздействия биохимических соединений, но и преобразовывать их в золото.

По материалам:
km.ru

Исследования показали, что лунный свет пугает летучих мышей

2012-10-24T12:33:00.001+03:00

Ученые в Мексике сопоставили исследования поведения летучих мышей со всех континентов и проанализировали наличие симптома «лунной фобии» или «страха перед луной».
Результаты исследования показали, что активность летучих мышей по ночам в их среде обитания существенно снижается, если луна яркая и хорошо освещает пространство, в то время как деятельность летучих мышей, которые живут в более темных местах, активизируется.

Ученые объясняют это тем, что лунный свет затрудняет возможность охотиться и, следовательно, питаться. Результаты исследования опубликованы в журнале Mammalian Biology и они представляют то, что ученые назвали «первой надежной оценкой явления лунной фобии».

Исследование объединяет широкий диапазон аналитических и систематических данных о том, как эти ночные животные ведут себя и как на это влияет лунный свет. «Доказательства того, что активность летучих мышей уменьшается с увеличением интенсивности лунного света, были противоречивыми. Именно поэтому мы решили провести наше исследование», – говорит ведущий автор исследования Ромео Сальдана-Васкес, биолог Национального автономного университета Мексики.

«Воздействие лунного света на деятельность летучих мышей не изучалось в ходе целенаправленного исследования, несмотря на существование объективной информации, накопленной более чем за 20 лет в различных частях мира», – сказал он. Используя данные, собранные приблизительно от 26 разновидностей летучих мышей и 11 исследований, ученые смоделировали деятельность летучих мышей в различных географических локациях и в различных средах обитания в зависимости от фаз луны.

После анализа ученые пришли к заключению, что лунная фобия – «это распространенное явление среди летучих мышей». Кроме того, исследование показало, что снижение активной деятельности в ярком лунном свете различалось в зависимости от типа среды обитания.

«Среды обитания, где света поступает больше, характеризуются снижением активности летучей мыши по сравнению с самыми темными местами на Земле, где активность летучих мышей выше по всем параметрам», – говорит Сальдана-Васкес. Разновидности летучих мышей, которые охотятся на воде и в открытой местности, демонстрируют значительно более ярко проявленную боязнь лунного света, чем разновидности в защищенных средах обитания, как показывают результаты исследования.

Ученые предполагают, что причиной этому может быть то, что в открытом пространстве лунный свет означает, что летучие мыши могут представлять собой более легкую добычу для хищников. Еще один фактор: летучим мышам самим сложнее застать добычу врасплох там, где светлее. Ученые сделали еще несколько предположений: они определили, что более проявленной лунофобией страдают летучие мыши, которые обитают ближе к экватору, хотя это, возможно, вызвано различиями между видами летучих мышей и экосистемами, а не яркостью лунного света в тропических местностях.

Единственное исключение, как выяснили исследователи, представляют летучие мыши, летающие выше верхушек деревьев. Эти разновидности не проявляли тенденции к снижению активности яркими ночами. Сальдана-Васкес говорит, что, возможно, это объясняется тем, что эти разновидности живут в умеренном климате, где у летучих мышей меньше врагов-хищников; кроме того, они летают быстрее других летучих мышей.

Сальдана-Васкес надеется, что вопросы, поднятые данным исследованием, будут рассматриваться далее.

«В дальнейшем исследовании мы сможем оценить взаимоотношения летучих мышей и тех хищников, которые на них охотятся, активность и способы добывания пищи у летучих мышей. Эта информация может обеспечить понимание сути механизма снижения активности летучих мышей и возможных механизмов, стоящих за развитием определенных моделей поведения», – говорит он.

По материалам:
km.ru

Способы получени витамина D!

2012-10-23T11:24:00.001+03:00

Восполнить зимний дефицит витамина D трудно, потому что содержание этого витамина в продуктах питания невелико. Исследователи пытаются "подправить" природу.
То, что витамины совершенно необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, известно очень давно. Известно не только врачам и диетологам, но и подавляющему большинству населения: ведь недаром столь массовым спросом пользуются разного рода поливитаминные комплексы и прочие биологически активные пищевые добавки. Эксперты относятся к таким пилюлям в целом скептически, но порой без них действительно не обойтись: ведь витамины, как правило, в организме не производятся, а значит, должны поступать извне. Предпочтительно, конечно, чтобы источником витаминов служили естественные продукты питания, а не таблетки и порошки, но реализовать это на практике довольно трудно.

Нормальными продуктами дело не поправишь

Многие люди испытывают дефицит даже витамина D, несмотря на то, что он-то как раз может синтезироваться самим организмом. По данным Института имени Роберта Коха в Берлине, у 60 процентов населения Германии содержание витамина D в сыворотке крови не дотягивает даже до прежней нормы, действовавшей до конца 2011 года. А ведь в нынешнем году Немецкое общество по проблемам питания повысило норму сразу в 4 раза! В организме витамин D образуется при воздействии солнечного света на кожу, однако зимой, особенно в северных широтах, световой день становится слишком коротким, и солнечное излучение не успевает обеспечить синтез витамина в достаточном количестве.

Его дефицит можно попытаться компенсировать соответствующим питанием. Но Ангела Бехтхольд (Angela Bechthold), научная сотрудница Немецкого общества по проблемам питания, предостерегает: "Очень немногие продукты содержат витамин D в сколько-нибудь значительном количестве. Это, главным образом, жирные сорта рыбы вроде сельди или макрели. То есть выполнить рекомендованную норму суточного потребления витамина D за счет обычного питания нормальными продуктами совершенно нереально".

Необыкновенная обыкновенная вёшенка

Как же быть? Казалось бы, выход один: воспользоваться упомянутыми выше таблетками, пилюлями и порошками. Но ряд исследователей предлагают иной, довольно неожиданный путь: искусственно обогащать продукты питания витамином D. При этом ученые делают ставку на природные процессы - те же, что обеспечивают синтез витамина D в организме человека. Максимилиан Виттиг (Maximilian Wittig), аспирант Института пищевой химии при Ганноверском университете, избрал объектом своих экспериментов вёшенку обыкновенную. Это широко распространенный съедобный гриб, растущий обычно на валежнике, пнях или сухостойных лиственных деревьях.

Максимилиан Виттиг поясняет: "Съедобные грибы с высоким содержанием предшественника растительного витамина D можно подвергнуть облучению ультрафиолетом. И так же, как в организме человека, в грибах под действием ультрафиолетовых лучей из этого провитамина - эргостерина - образуется витамин D2".

Безопасный способ получения витамина D

Потребление таких грибов может решить проблему зимнего авитаминоза - по крайней мере, в том, что касается витамина D, уверен исследователь: "В грибах содержится примерно 50-70 миллиграммов провитамина эргостерина на 100 граммов сырого продукта. Ультрафиолетовое облучение такой порции грибов на протяжении всего одной минуты позволяет получить около 80 микрограммов витамина D. Это соответствует примерно недельной потребности человека".

В США такие грибы уже имеются в продаже. В Европе допуск пока не получен, поскольку здешние ведомства все еще ждут доказательств, что искусственное ультрафиолетовое излучение не ухудшает пищевые качества продукта. Теперь такие доказательства получены, говорит Максимилиан Виттиг: "Мы изучили и состав жирных кислот, и состав аминокислот, то есть все основные питательные вещества плодового тела гриба, и не обнаружили никаких различий, никаких изменений. Поэтому мы считаем этот способ получения витамина D совершенно безопасным".

Форель ничем не хуже вёшенки

В том же направлении работает и группа, возглавляемая профессором пищевой химии университета Галле Маркусом Гломбом (Marcus Glomb), - с той, однако, разницей, что здесь экспериментируют не с грибами, а с форелью. Повысить содержание витамина D в жировых тканях рыбы можно, во-первых, выращивая ее в мелких водоемах, до самого дна просвечиваемых солнцем, и, во-вторых, подвергая ее искусственному ультрафиолетовому облучению. "Таким образом нам удается повысить содержание витамина D в рыбе в 2-5, а иногда даже в 10 раз, - подчеркивает профессор Гломб. - Это многообещающий результат, тем более что рыба - один из важнейших дополнительных источников витамина D в нашем повседневном рационе питания".

Пищевая промышленность проявляет интерес к этим проектам и даже участвует в некоторых из них. Но когда обогащенные витамином грибы и рыба появятся в продаже в Европе, пока неясно. Зато ясно, что такого рода продукты потребуют специальной маркировки, потому что избыток в организме витамина D столь же нежелателен, сколь и его дефицит.

По материалам:
dw.de

Разбор смартфона Samsung Galaxy Note II

2012-10-22T12:35:00.003+03:00

Прошел год с тех пор, как вышел Galaxy Note, и хотя с точки зрения технических требований аппарат еще далеко не устарел, Samsung выпустил обновленную версию

Размер Galaxy Note II – 80,5 x 151,1 x 9,4 мм, вес – 182,5 г. Он немного более удлиненный и тяжелый, чем первая версия, но в то же время более узкий и тонкий. Разработчикам удалось увеличить экран (5,5, а не 5,3 дюйма) без существенного изменения размера телефона.

Технология HD Super AMOLED сохраняется, хотя разрешение изменилось: Note II урезается до 1280 x 720 (вместо 1280 x 800) пикселей. Это означает, что на экране вы увидите меньше, чем раньше, несмотря на больший дисплей, но вместо этого появляется возможность использовать приложения для смартфонов на 720 пикселей.

Samsung в Galaxy Note II избавился от PenTile, заменив ее более качественной матрицей с совершенно новым пиксельным расположением, которое приближается на шаг ближе к истинному RGB. Результат – намного более гладкое и равномерное отображение: яркие и богатые цвета и одновременно более четкие и тонкие шрифты.

Телефон стал довольно мощным, за что стоит благодарить четырехъядерный процессор Exynos с частотой 1,6 ГГц. Если прибавить к этому 2 Гб оперативной памяти, получаем очень быстрый телефон, который работает без задержек.

Samsung Galaxy Note II управляется операционной системой Jelly Bean (Android 4.1.1). Впрочем, многое внутри повторяет идеи Galaxy S III.

Здесь есть удобная функция блокировки, позволяющая охранять его от нежелательного или нечаянного постороннего воздействия. Стоит также упомянуть о стандартных, но удобных ярлыках быстрого доступа, назначив которые, пользователь может быстро вернуться к наиболее часто выполняемым задачам – подключению к Интернету, использованию любимого приложения или чтению сообщения.

Появилась новая функция: можно поставить телефон в режим ожидания: входящие звонки и некоторые уведомления не поступают, в то время как сеть не отключается и телефон остается в рабочем состоянии. Можно создать список лиц, которые смогут дозваниваться и присылать сообщения.

Пользователь может полностью подстроить оформление Samsung Galaxy Note II под себя. Есть два режима оформления – более простой и более насыщенный, оба с одинаковой функциональностью. Цветовая гамма, шрифт и его размер устанавливаются отдельно.

Удобно то, что некоторые функции управляются только жестами: звонки, просмотр неотвеченных вызовов, масштабирование картинок, переход в другой звуковой режим и т. д.

В модели также есть многофункциональный навигатор, использующий карты Google.

Огромный экран устройства делает его подходящим для просмотра видеофайлов. Устройство поддерживает большинство существующих форматов, поэтому вы сможете посмотреть почти любой фильм.

Samsung Galaxy Note II оснащен такой же камерой, как Galaxy S III – камерой на 8 мегапикселей со вспышкой и автофокусом и веб-камера на 1,9 мегапикселя на передней панели. Хорошо удается съемка крупным планом, есть панорамная съемка. Корректируются экспозиция, яркость и другие основные параметры; кроме того, остается обычный набор фильтров.

Галерея теперь выглядит иначе. Здесь появляется множество способов просмотра, сортировки и компоновки изображений; пользователь может выбрать удобный для себя режим. Кроме того, есть много приложений, которые помогут в обработке изображений или обеспечат возможность обмениваться данными.

В Galaxy Note II появляется новый стилус. Он более утолщенный и удлиненный, чем раньше, на наконечнике – новое покрытие, щадяще взаимодействующее с экраном. Перо ощущается в руке как обычная шариковая ручка. Кнопка сбоку, к которой придется привыкнуть, позволяет быстро выполнять простые команды возврата или перелистывания.

Устройство хорошо распознаёт рукописный текст. Новый стилус позволяет работать с формулами, чего раньше не было, незаменим в работе с графикой и в браузере.

«Самсунг» снабдил Galaxy Note II емкой батареей – 3100 мА/ч. Хотя большой дисплей и черырехъядерный процессор означают, что устройство не будет очень экономичным в потреблении энергии, тем не менее батарея такой мощности способна выдержать любые нагрузки, на которые рассчитан телефон. Тестирование в условиях самого интенсивного использования (включенные уведомления электронной почты, использование камеры и автоматическая загрузка фотографий в социальные сети, пользование картами Google, браузером, просмотр нескольких видео на YouTube, неограниченные разговоры и передача сообщений SMS) показало, что суток оказалось недостаточно для полной разрядки.

Новая модель по всем параметрам лучше Samsung Galaxy Note I. При всей схожести с Galaxy S III, существенными являются различия в весе и размере устройств. Samsung Galaxy Note II – один из самых мощных и продуманных смартфонов, которые управляются ОС Android. В продажу аппарат поступил 18 октября по цене 29 990 рублей.

По материалам:
km.ru

«Удивительно разумная» слизистая плесень.

2012-10-19T15:14:00.002+03:00

Слизистая плесень (слизевик, миксомицет) использует форму пространственной «памяти» для навигации, хотя, очевидно, мозга у нее нет.
Это обнаружение было сделано в ходе недавнего исследования, которое проводилось австрийскими учеными. Исследователи изучали плесень в ходе эксперимента, который раньше использовался для тестирования роботов. Результаты исследования команды были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые обнаружили, что слизистая плесень способна проделать путь вокруг U-образного лабиринта к источнику пищи, используя собственную форму памяти. Исследователи сравнивают такой способ прокладывания пути у организма с тем, как Гензель и Гретель в сказке братьев Гримм прокладывали путь из хлебных крошек.

«Слизистая плесень – это не гриб и не привычная форма плесени, а одноклеточный организм. Фактически его можно причислить к бесполезным живым организмам мира природы, которые не согласуются с остальной частью принятой таксономической системы классификации, – говорит возглавивший исследование докторант философии Кристофер Рид. – Это – действительно чужеродные организмы, и все же они встречаются во всем мире. Рацион питания слизистой плесени составляют вещества из неживых объектов».

Следуя за более ранним исследованием поведения ярко-желтой формы слизевика, Physarum polycephalum, Рид и его коллеги из Университета Сиднея (Австралия) организовали эксперимент, чтобы проверить навигационные способности слизистой плесени.

Ученые поместили организм, который Рид описал как «большую каплеподобную клетку», на одной стороне чашки Петри с агаровым гелем. С другой стороны исследователи поместили глюкозосодержащий источник пищи, который, как было известно, является источником пищи слизевика.

Тестирование, обычно используемое для анализа искусственного интеллекта роботов, ученые применили к слизевику: они поместили U-образную ловушку между слизистой плесенью и источником ее пищи, чтобы проследить движение организма в процессе добычи пищи.

«Весь организм состоит из частей пульсирующей ткани, которая постоянно расширяется и сокращается, используя механизм, подобный тому, который используют наши мышечные клетки, – объясняет Рид. – Каждая часть изменяет скорость своей пульсации в зависимости от того, что она ощущает в окружающей среде – например, еду, свет или высокую температуру, которые обнаруживаются химическими рецепторами на поверхности клетки. Пульсирующие части также подвергаются воздействию пульсаций своих соседей внутри клетки, что означает, что они могут общаться друг с другом, чтобы передавать информацию о том, что происходит в окружающей среде снаружи, по всему организму. Разная скорость сокращения непосредственно влияет на то, в каком направлении будет двигаться клетка».

В ходе эксперимента Рид и его коллеги наблюдали, как слизистая плесень исследует чашку Петри, оставляя за собой след. Ученые считают, что данный слизистый след является ключевым в навигационной способности этого неразумного организма, потому что работает по такому же принципу, как след из хлебных крошек, который оставляли за собой Гензель и Гретель. Они обнаружили, что слизистая плесень не перемещалась дважды по областям чаши, которые она уже исследовала.

«Слизевик запоминает, где он был, сохраняя это воспоминание во внешней среде и вспоминая эту информацию при соприкосновении с собственным следом», – говорит Рид.

По результатам нескольких экспериментов слизистая плесень в 96% случаев успешно находила путь к источнику питания, что занимало в среднем 57 часов. Но когда исследователи покрыли слизевиком всю поверхность чаши, только 33% ткани достигли своей цели, что заняло 120 часов.

«Без возможности использования внешней памяти слизистая плесень потратила почти в 10 раз больше времени в бессмысленных попытках повторно исследовать области, которые уже были ранее пройдены», – говорит Рид.

Результаты этого исследования впервые идентифицируют «память» в организме без мозга или центральной нервной системы. Согласно ученым, внутренняя память, такая, как у более развитых многоклеточных организмов, вероятно, непосредственно не развита в слизевиках. Но, тем не менее, результаты исследования предлагают понимание того, как вели себя древние организмы.

Рид говорит, что дальнейшее исследование сосредоточится на том, какого рода иную информацию может содержать след слизевика. «Этот одноклеточный организм все время удивлял исследователей своими способностями – прохождением лабиринтов, «предсказанием» периодических событий и даже принятием иррациональных решений, как мы, – сказал он в интервью для BBC Nature. – Это – действительно замечательное существо, которое заставляет нас пересмотреть наше понимание о «разумности».

По материалам:
km.ru