«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 07 (14)

ПРЕСС-ЦЕНТР

Создано жидкое лунное зеркало из наноматериала

Опытное серебряно-ионное зеркало в университете Лаваля. Внизу: 3,7-метровое ртутное зеркало.

Жидкость во вращающейся емкости приобретает параболическую форму, так что может сыграть роль главного зеркала телескопа. Если саму жидкость подобрать соответствующую. Собственно такие зеркала уже создавали и не раз. Из жидкой ртути. Эти зеркала легко изготовить, они в 100 раз более дешевы, чем зеркала традиционные, и обладают более совершенной поверхностью, которая будет особенно гладкой в условиях низкой гравитации на Луне.

Однако, если мы хотим создать на нашем естественном спутнике подобный телескоп, возможно, следует подобрать иной материал. Ртуть токсична и тяжела. Только температура на Луне падает до -147 по Цельсию, что намного ниже точки замерзания ртути (-38). Как быть? Борра утверждает, что жидкое зеркало можно сделать из другого материала, и получится оно еще лучше: устойчивее, качественнее и намного легче.

В опытном образце канадские ученые сумели нанести (изготовление шло в вакууме) очень тонкий слой серебра (в виде сомнананочастиц, хорошо отражающих в инфракрасном диапазоне) на миллиметровый слой, сделанный из так называемой ионной жидкости — соли, которая остается жидкой при очень низкой температуре. Ионные жидкости к тому же плохо испаряются, так как если отрицательный ион оставляет ее поверхность, соседние положительные ионы возвращают беглеца обратно, и наоборот. Для Луны это важно, так как в вакууме материалы испаряются гораздо легче, чем а атмосфере. Впервые ионная жидкость была использована для такой цели. В данном случае, как сообщает New Scientist, это был имидазола этилсульфат (imidazolium ethylsulphate), замерзающий при минус 98 градусах по Цельсию. Необычное зеркало отлично показало себя в течение нескольких месяцев испытаний.

По оценке Борры, лунное зеркало на основе ионной жидкости и серебра будет обладать хорошим оптическим качеством и может быть сделано большого диаметра (от 20 до 100 метров), что позволит гораздо дальше заглянуть в прошлое Вселенной. Интересно, что пока жидкие зеркала глядят только вверх, но Эрманно обдумывает, как сделать их наклоняющимися.

Ящерицы выбирают успешную окраску потомства

Два крайних варианта окраски ящерицы и промежуточный образец

Ящерицы-матери заранее выбирают окрас своего потомства в зависимости от его (потомства) будущего поведения и социального окружения. Такую удивительную способность открыли Лесли Ланкастер (Lesley Lancaster) и ее коллеги из университета Калифорнии в Санта-Круз (University of California, Santa Cruz).

Речь идет о пятнистобоких ящерицах (side-btotched lizards). Это род, распространенный в Северной Америке и насчитывающий несколько видов. Дело в том, что ящерицы эти (даже одного вида) демонстрируют различную окраску спинки, которая меняется от ярких продольных полосок, идущих вдоль всей спины и хвоста, до множества полосок поперечных, с наличием у некоторых особей разных промежуточных вариантов. Казалось бы, эта окраска должна просто передаваться по наследству, но выяснилось, что тут задействован куда более сложный механизм, вовлекающий не только гены, но и "желание" матерей дать своему потомству наиболее подходящую окраску в зависимости от условий жизни потомства и даже — от его будущего характера. Последний у данных ящериц передается по наследству и генетически также связан с окраской горла. Например, самцы с желтым горлом трусливы и любят прятаться от хищников (змей), затаившись в траве. Соответственно, они нуждаются в поперечных полосках на спинке, которые хорошо скрывают их. Самцы с оранжевым горлом — смелые и большую часть времени проводят на открытом пространстве. От хищников они предпочитают убегать. А здесь нужнее продольные полосы, визуальный эффект от которых снижает шансы змеи на поимку ящерицы.

Генетическое исследование показало, что гены, отвечающие за характер и за окраску спины — никак не связаны. Соответственно, часть потомства могла бы получать неправильную окраску, скажем, поперечные полосы для смелых ящериц и наоборот. Однако этого не случается. Тут вмешиваются матери. В зависимости от своего социального окружения (преобладания самцов с желтым или оранжевым горлом) они выдают ту или иную дозу гормона эстрадиола своим откладываемым яйцам. А этот гормон регулирует работу генов, отвечающих за окраску спины, причем его действие учитывает наличие "желтых" и "оранжевых" генов, влияющих на поведение потомства.

Новая фотоматрица убирает проблему плохого освещения

Фрагменты снимков, выполненных при плохой освещенности обычной камерой (вверху) и камерой с новой матрицей.

Компания Eastman Kodak представила принципиально новую светочувствительную цифровую матрицу, с появлением которой в недрах серийных фотокамер должны уйти в прошлое темные, а также размытые кадры, получающиеся при съемке с рук в условиях плохого освещения. Новая матрица обладает примерно в 2–4 раза большей чувствительностью по сравнению с используемыми сейчас моделями. И это — без ущерба для качества изображения. Напротив, снимок с новой матрицей будет еще более четким и детальным. Помимо всего прочего новая технология позволяет еще сильнее сократить размер пикселя, в сравнении с существующими матрицами, без ущерба для восприимчивости всей матрицы к свету. Но главный "секрет" новинки заключается в том, что создатели матрицы не наращивали напрямую чувствительность ее отдельных элементов (пикселей), а добавили к классической тройке цветов (красный, зеленый и синий — КЗС) дополнительный панхроматический пиксель, названный компанией также "clear" — прозрачным или бесцветным. Он эффективно воспринимает свет сразу во всем видимом диапазоне. А за счет этого вся матрица собирает гораздо большую долю света, попадающего на нее.

Теперь в цветных матрицах появятся панхроматические чувствительные элементы. Суммарное же повышение чувствительности позволит камерам получать прекрасные снимки при более низкой освещенности. При этом матрица позволит получать и более четкие снимки. Дело в том, что вчетверо большая чувствительность позволит настолько же сокращать время выдержки, а оно критично в случае съемки с рук. Так что должно исчезнуть размывание кадра (снятого на слабом свету), вызванное дрожанием рук.

В Суринаме найдено 24 новых вида живых существ

Лягушка с фиолетовыми пятнами и пропавший на полвека карликовый бронированный сом.

Они обитают в тропическом лесу на отдаленном плато в восточном Суринаме, примерно в 130 километрах от Парамарибо. Научная экспедиция была проведена международной некоммерческой организацией по защите природы Conservation International (базирующейся в США) на средства двух суринамских горнодобывающих компаний, намеревавшихся начать разработку месторождений (золота и глинозема, в частности) в данном регионе.

Среди удивительных существ, найденных в нехоженом лесу — лягушка, принадлежащая роду atelopus, которая имеет отличительную фиолетовую маркировку; шесть новых видов рыб, 12 жуков-навозников и даже одна новая разновидность муравья. Всего ученые описали 467 разновидностей, живущих в данной области. Среди них — 27 видов, которые не живут больше нигде на Земле. Также биологи заново нашли редкого бронированного сома (armored catfish, Harttiella crassicauda), который, как полагали ученые, вымер. Его не видели больше 50 лет.

В океанской впадине найдено неизвестное существо

Этот водянистый на вид хищник удивил биологов формой и некоторыми деталями внутреннего устройства. Однако пока все, что доступно для анализа, — серия фотографий таинственного существа.

Японское агентство по изучению земли и океана (JAM5TEC) опубликовало фотографии таинственного подводного существа, обнаруженного на глубине 7217 метров. Фотографии белесого студенистого существа были сделаны беспилотным подводным аппаратом Кайку (Kaikou) на дне глубоководной впадины Рюкю (Ryukyu). Ученые предполагают, что это создание — неизвестная ранее и весьма странная разновидность гребневиков (Ctenophore — тип морских беспозвоночных). Тело данного загадочного экземпляра, обладающего некоторыми видимыми отличиями от собратьев, насчитывает 10–20 сантиметров в длину и 5–8 сантиметров в ширину. Его задние щупальца имеют размер от 1,5 до 2,5 метров (ими данное существо пользуется как якорями, чтобы зависнуть над дном), в то время как передние (которые ловят добычу) — от 1 до 1,5 метров. Эти интересные кадры были сделаны еще в 2002 году, но лишь теперь, изучив их, японские биологи заявили, что уверены: перед нами неизвестный ранее вид. Однако ничего более точного про него сказать нельзя до тех пор, пока хотя бы один экземпляр данного гребневика не попадет в сети ученых.

Обнаружена ископаемая летающая ящерица с длинной шеей

Вверху: изображение, полученное в результате компьютерной томографии ящерицы. Внизу: реконструкция внешности древних летающих ящериц.

Еще один новый вил ящериц, летавших в древности по воздуху за счет перепонки, растянутой на ребрах, обнаружили палеонтологи из исследовательской группы под руководством доктора геологии Николаса Фрейзера, сотрудника музея естествознания Вирджинии. По его словам, это существо значительно отличается от других летающих рептилий.

Находка была сделана в каменоломне на границе штатов Северной Каролины и Вирджинии. Судя по окаменелым останкам этого существа, у него были длинные тонкие спинные ребра, которые ящерица могла раздвигать в стороны, чтобы натягивать перепонку. благодаря ей животное могло планировать с дерева на дерево.

Фрейзер решил использовать для изучения компьютерную томографию. Как оказалось, у ящерицы (виду дали название Mecistotrachelos apeoros) была очень необычная особенность — удлиненная шея, которая мешала в полете. Длина шеи составляет около 5 сантиметров, что по сравнению с 25-28-сантиметровым телом очень много.

Кроме того, исследователь обратил внимание на необычную форму задних лап. Судя по их строению, зверьки в основном проводили время на деревьях и хорошо карабкались по веткам. Также интересно, что второе и третье ребра у ящерицы утолщенные. Это Фрейзер считает также необычным, ведь для прилета нужны более тонкие, а следовательно, и более легкие "конструктивные элементы". Единственное объяснение, которое есть у ученого на этот счет, состоит в том, что к таким ребрам могли прикрепляться сильные мышцы, помогавшие контролировать полет.

Найдено превосходное кольцо Эйнштейна

Красный объект — лидирующая галактика. Голубое кольцо — изображение линзируемой галактики; если бы не гравитационное линзирование, то ее вряд ли удалось бы заметить. Кстати, благодаря этому явлению астрономы смогли узнать о ней кое-какие подробности. В частности то, что в ней происходит очень интенсивное звездообразование (фото SDSS).

Группа астрономов из Великобритании, России, Испании, Польши, Германии и Франции сообщила об открытии одного из самых полных колец Эйнштейна. Редкая астрономическая находка была сделана с помощью испанского телескопа Исаака Ньютона и российского Большого азимутального телескопа (БТА).

Кольца Эйнштейна представляют собой изображения, возникающие в результате гравитационного линзирования. Они возникают в том случае, если некий источник света, гравитационная линза (какой-либо массивный объект) и наблюдатель находятся на одной линии, поэтому это довольно редкое зрелище. В результате получается картина дугообразной формы, приближающейся к окружности.

Свеженайденный объект назвали Космической Подковой, однако выглядит он намного "лучше подковы": протяженность дуги составляет 300 градусов. Так что это кольцо Эйнштейна — одно из наиболее полных среди известных астрономам. Источник излучения в данном случае — это галактика, находящаяся на расстоянии 10,9 миллиарда световых лет от Земли. Гравитационная линза расположена в 4,6 миллиарда световых лет. Этот объект является сферической галактикой, почти в десять раз более массивной, чем наша.

Астрофизики слили две черные дыры

Некоторые этапы слияния галактик со сверхмассивными черными дырами в ядрах.

Столкновение двух галактик приводит к объединению принадлежащей им материи, состоящей из газа, пыли и звезд. Но что происходит при слиянии сверхмассивных черных дыр, находящихся "в сердце" большинства галактик — этого ученые раньше даже не представляли. Теперь подробности такого грандиозного космического события стали известны благодаря усилиям международной группы астрофизиков под руководством Люсио Майера из технического института Цюриха.

Для этого ученые построили компьютерную модель, главными "действующими лицами" в которой были две спиральные галактики со сверхмассивными черными дырами в центре каждой из них. С ее помощью ученые смогли пронаблюдать формирование структуры нового типа — диска из раскаленного газа в центре объединенных галактик. Его размер может достигать нескольких тысяч световых лет, а масса составлять от нескольких миллионов до миллиарда солнечных масс. По уточнению ученых, это образование с высокой турбулентностью. Что же касается черных дыр, то, согласно построенной модели, они, находясь в центре этого диска, образуют двойную систему, вращаясь вокруг общего центра тяжести. По словам Казантзидиса, после того как эти две черные дыры оказались в "спаренном" состоянии, они могут слиться. Но это возможно, только если они оказываются на достаточно близком расстоянии, сопоставимом с размерами Солнечной системы. Дальнейшее развитие этого “союза" черных дыр будет зависеть от значений углового момента их движения по орбите. От этой величины будет в дальнейшем зависеть, произойдет их слияние или нет.

Как показала модель, слияние становится возможным из-за замедления вращения черных дыр, которое оказывают на них окружающие звезды и газ. Однако что именно — газ или звезды — доминирует в этом процессе — пока неясно. Кроме того, исследователи сказали, что такая система должна быть сильным источником гравитационных волн. А так как для их формирования требуется много энергии, то, в конце концов, черные дыры должны слиться. Это займет относительно небольшое время — не более миллиона лет с начала формирования двойной системы.

Куриные кости опровергли первенство Колумба

Одна из костей, найденных в Эль Аренал.

Полинезийцы открыли Южную Америку на столетие раньше, чем к ее берегам отправились Христофор Колумб. Америго Веспуччи и вообще — европейцы. Об этом свидетельствуют древние кости цыплят, раскопанные на южном побережье Чили, на археологическом участке Эль Аренал. Анализ костей выполнили Лайза Матису-Смит и Элис Стори из университета Окленда.

Новозеландские исследовательницы обнаружили, что ДНК местной разновидности куриц указывает на ее родство с домашними птицами Полинезии, причем — автохтонными (для Полинезии) видами. А ведь раньше считалось, что курицы в Чили (местный вид, называемый Агаисапа) ведет свое происхождение от куриц, завезенных испанскими поселенцами в 1500-х годах. Теперь же выходит, что они прибыли из Полинезии.

"Но цыплята не добирались до Южной Америки своим ходом — их должны были привезти люди", — говорит Матису-Смит. А это бросает вызов теории, что первым Америку открыл Колумб. Радиоуглеродная датировка костей показала, что они гарантированно старше 1492 года (первая экспедиция Колумба). Их возраст был определен между 1304 и 1424 годами. И эти даты соответствуют датировке других предметов, найденных на данном участке. ДНК, извлеченная из этих костей, также была близка к ДНК полинезийской породы куриц, но ни к одной из европейских пород. Полинезийцы, кстати, сами происходят из Юго-Восточной Азии, откуда их предки мигрировали 3 тысячи лет назад. Они продвигались в восточном направлении, но, полагали ученые раньше, никогда не путешествовали далее острова Пасхи, что лежит приблизительно в 4 тысячах километров от берегов Чили.

ДНК, найденная в костях курицы, указывает, что, по крайней мере, одна группа полинезийцев предприняла успешное путешествие через Тихий океан к берегу Южной Америки за сто, или может даже больше, лет до европейских переселенцев.

Создан генератор тока в один электрон

Генератор одного электрона в представлении художника.

Эра квантовых компьютеров стала на один шаг ближе с важным достижением команды физиков из высшей школы Парижа. Они построили устройство, способное выдавать по требованию один электрон. Исследователи продемонстрировали крошечное устройство, которое может испускать одиночные электроны через проводящую среду — двухмерный электронный газ (2DEC). Для построения прибора физики использовали квантовую точку, которая пропускала электроны через 2DEG по одиночке всякий раз, когда получала немного электричества. В зависимости от параметров туннельного барьера, создававшегося между квантовой точкой и 2DEG. период повторения эмиссии колебался от 0,1 до 10 наносекунд.

Поскольку 2DEC позволяет электронам проходить без помех, они могут выступать как квантовые биты, или кубиты. Правда, прежде, чем данное устройство сможет стать частью квантового компьютера. физикам предстоит решить много других проблем, вроде построения детектора одиночных электронов с необходимым быстродействием и разработки технологии надежного контроля за изменением кубитов, представленных отдельными электронами. Зато, в отличие от квантовых устройств на основе фотонов, такой прибор может быть легче интегрирован в традиционную электронику.

* * *

_{1. Пассивная фазированная антенная решетка РЛС Thomson-CSF/Dassault; 2. Блоки РЛС; 3. «Флажки» датчиков углов атаки и скольжения; 4. Антенна УКВ-радиостанции; 5. Рулежные фары; 6. Электронное оборудование РЛС; 7. Отсеки с авионикой; 8. Кислородные баллоны высотного оборудования экипажа; 9. Нерегулируемый сверхзвуковой воздухозаборник; 10. Антенна системы радиоэлектронной борьбы BAe SPECTRA; 11. Рулевой привод переднего горизонтального оперения (ПГО); 12. Узел навески ПГО; 13. Передний стыковой узел отъемной части крыла; 14. Посадочная фара; 15. Заправочная горловина подвесного топливного бака; 16. 30-мм пушка GIAT/DEFA М791В; 17. Подвесной топливный бак 2000 л.; 18. Центральный стыковой узел крыла; 19. Узлы крепления внешней навески крыла; 20. Ракета «воздух-воздух» средней дальности Matra Mica; 21. Двухсекционные элевоны; 22. Сотовый заполнитель элевонов; 23. Задний стыковой узел крыла; 24. Командное электронное оборудование; 25. Установщик пассивных помех; 26. Сопло; 27. Блоки системы РЭБ BAe SPECTRA; 28. Руль направления с сотовым заполнителем; 29. Задняя антенна системы РЭБ BAe SPECTRA; 30. Антенна КВ/УКВ радиостанции; 31. Отсек оборудования системы РЭБ BAe SPECTRA; 32. Передняя антенна системы РЭБ BAe SPECTRA; 33. Антенна системы инструментальной посадки VOR; 34. Рулевой привод руля направления; 35. Выхлопное устройство вспомогательной силовой установки TGA; 36. ТРДДФ SNECMA М88-2; 37. Строевой огонь; 38. Многолонжеронный кессон-бак; 39. Комбинированный рулевой привод элевона; 40. Направляющий монорельс предкрылка; 41. Предкрылок; 42. Подъемник предкрылка; 43. Электрическая шина; 44. Отсеки БРЭБ; 45. Переднее горизонтальное оперение; 46. Сотовый заполнитель ПГО; 47. Катапультируемое кресло Martin-Bakera Мк. 10 класса «0–0»; 48. Индикатор отображения информации на фоне лобового стекла СТН3032; 49. Штанга дозаправки топливом в полете; 50. Широкоугольный теплопеленгатор и радиопеленгатор и длиннофокусный тепловизор системы переднего обзора Thomson-CSF ОSF; 51. Лазерный дальномер системы Thomsor-CSF ОSF}

* * *

_{Журнал «Наука и техника» зарегистрирован Министерством Юстиции Украины (Св-во КВ № 12091-962ПР от 13.12.2006)}

_{УЧРЕДИТЕЛЬ и ИЗДАТЕЛЬ — Поляков А.В.}

_{ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР — Павленко С.Б.}

_{Заместитель главного редактора — Барчук С,В.}

_{Редакционная коллегия: Павленко С.Б., Поляков Л.В., Кладов И.И., Мороз С.Г., Игнатьев Н.И.}

_{В журнале могут быть использованы материалы из сети Интернет.}

_{Рукописи не возвращаются и не рецензируются.}

_{Приглашаем к сотрудничеству авторов статей, распространителен, рекламодателей.}

_{Редакция приносит извинения за возможные опечатки и ошибки в тексте или в верстке журнала.}

_{Подписка на журнал принимается всеми отделениями “Укрпочты” до 20-го числа каждого месяца.}

_{Подписной индекс по каталогу “Укрпочты” — 95083.}

_{Подписной индекс по каталогу “Газеты, журналы” агентства Роспечати: 21614}

_{В случае обнаружения типографского брака или некомплектности журнала просьба обращаться в редакцию.}

_{Журнал можно приобрести или оформить редакционную подписку, обратившись в редакцию.}

_{Адрес редакции: г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 502. тел. (057)7177-540, 7177-542 Адрес электронной почты: samson@kharkov.ua. Адрес для писем: 61140, г. Харьков, а/я 206.}

_{Адрес в сети Интернет: www.nauka-tehnika.com.ua}

_{Формат 60x90-1/8 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. лист 9,5. Зак. № 177 Тир. 6000.}

_{Типография ООО «Беркут+». г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 501, т. (057)7-543-577, 7-177-541 «Наука и техника», 2007, № 7 с. 1–78}