Триллион кадров в секунду: ученые сняли на видео движение света
National Geographic Россия
18 июня 2020
Фото:
geralt/pixabay.com
49
1278
70
При помощи высокоскоростной камеры
ученым удалось заснять движение самой быстрой во Вселенной силы – света.
В Массачусетском технологическом институте была создана (2015) камера, которая может снимать один триллион кадров в секунду, что почти в 42 миллиарда раз быстрее, чем обычная кинокамера, скорость которой — 24 кадра в секунду.
На видео показана экспериментальная съемка движения фотонов в воде со скоростью 966 миллионов км/ч. В реальном времени это длилось наносекунду. Для сравнения: наносекунда соотносится к секунде также, как секунда — к 31,7 годам. Человеческий глаз не может заметить движения объекта с такой скоростью, поэтому камера замедлила съемку до 20 секунд. «Если бы таким же способом был снят полет пули, то полученное в результате видео длилось бы три года», — объясняет Джон Маркофф (John Markoff) из New York Times.Native Ttarget
В 2014 году ученые из Токийского университета и Университета Кейо создали камеру, которая работает со скоростью 4,4 триллиона кадров в секунду.
«Росатом» заказал испытания новейших моделей космических двигателей нового поколения. Их проведение запланирована на текущий год. Речь идет о лабораторных моделях так называемых ионного и холловского двигателей. Новые двигатели должны обеспечить тягой автоматические, а также пилотируемые межпланетные космические корабли. В техническом задании отмечается, что для реализации данной задачи требуются силовые установки большой мощности. Испытания лабораторных моделей новых, так называемых ионного и холловского двигателей для космоса, как планируется, должны пройти в нынешнем году.
Как отмечается в техзаданиях, многие страны исследуют вопросы создания автоматических и пилотируемых межпланетных кораблей с использованием электрических ракетных двигательных установок (ЭРДУ) большой мощности (свыше 100 кВт). Сейчас появились практические разработки по ядерным реакторам космического базирования мегаваттного класса, которые могут обеспечить энергией такие двигатели. Заказанные ТРИНИТИ работы направлены на создание лабораторных моделей ионного и холловского двигателя нового поколения с повышенными характеристиками, которые будут основой для создания кластерного ЭРДУ большой мощности. Плазменный двигатель — разновидность электрического ракетного двигателя (ЭРД), расходуемое вещество которого получает ускорение в состоянии плазмы (ионизированного газа).
В отличие от жидкостных двигателей, такие системы не предназначены для вывода грузов на орбиту, поскольку могут работать только в вакууме и сейчас используются, например, для удержания спутников на так называемой точке стояния. Кроме того, за счет уменьшения запасов рабочего тела при сравнительно высокой скорости его истечения, они рассматриваются как возможный способ совершения быстрых космических перелетов.
Ионный и холловский двигатели дают возможность разогнать космический аппарат в невесомости до скоростей, недоступных химическим двигателям. Двигатель на эффекте Холла — разновидность электростатического ракетного двигателя, в котором используется эффект Холла. При равных размерах с другим типом электростатического ракетного двигателя — ионным, холловский двигатель обладает большей тягой.
Испытания лабораторных моделей новых, так называемых ионного и холловского двигателей для космоса, как планируется, должны пройти в нынешнем году.
Ионный двигатель работает, используя в качестве рабочего тела, как правило, ионизированный инертный газ (аргон, ксенон), иногда и ртуть. Газ подается в ионизирующую камеру двигателя, где нейтральные молекулы становятся положительно заряженными ионами, которые ускоряются в электростатическом поле. Если в ионном двигателе ускоряются только положительные ионы, то в холловском двигателе задействовано все рабочее тело (то есть еще и отрицательные электроны). Поэтому холловский двигатель дает более высокую плотность тяги и, соответственно, большее ускорение.
Схема холловского двигателя. cyclowiki.org
Как отмечается в техзаданиях, у ионных и холловских двигателей сейчас наивысший уровень технической готовности и подтвержденные ресурсные характеристики в десятки тысяч часов (как при наземной отработке, так и при летной эксплуатации), однако у них есть недостатки. Основной из них ограничение по мощности единичного двигателя, снятие которого требует принципиально иных подходов к организации рабочих процессов в двигателях и соответствующих научных исследований. Отмечается, что на данный момент известны результаты испытаний ионного двигателя мощностью 35 кВт со скоростью истечения 70 км/с и КПД 75%.
Схема действия ионного двигателя. cyclowiki.org
Согласно техническим заданиям, до конца нынешнего года предстоит разработать, изготовить и провести испытания лабораторных моделей ионного двигателя мощностью до 20 кВт и холловского двигателя мощностью до 15 кВт. Цель работ — проверка основных технических решений с целью обеспечения создания прототипов плазменных ракетных двигателей с повышенными параметрами тяги и удельного импульса. Государственный научный центр «Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований» входит в научный дивизион «Росатома». Выполняет исследования в области управляемого термоядерного синтеза, физики плазмы, лазерной физики и техники. Уникальная экспериментально-стендовая база ТРИНИТИ позволяет получать результаты, имеющие важное научное и прикладное значение.
Ионный, холловский и магнитоплазмодинамический — три типа плазменных двигателей, уже нашедших практическое применение. За последние десятилетия исследователями предложено много перспективных вариантов. Разрабатываются двигатели, работающие в импульсном и в непрерывном режиме. В одних плазма создается с помощью электрического разряда между электродами, в других — индуктивным способом с помощью катушки или антенны. Различаются и механизмы ускорения плазмы: с использованием силы Лоренца, путем введения плазмы в создаваемые магнитным способом токовые слои, или с помощью бегущей электромагнитной волны. В одном из типов даже предполагается выбрасывать плазму через невидимые «ракетные сопла», создаваемые с помощью магнитных полей.
Во всех случаях плазменные ракетные двигатели набирают скорость медленнее обычных. Тем не менее благодаря парадоксу «чем медленнее, тем быстрее» они позволяют достичь далеких целей в более короткий срок, так как в итоге разгоняют космический аппарат до скорости значительно большей, чем двигатели на химическом топливе при той же массе топлива. Это позволяет избежать траты времени на отклонения к телам, обеспечивающим эффект гравитационной рогатки.
Российские менеджеры в упор не видят и не принимают моих технологий и предложений, запатентованных в России и опубликованных в двух дюжинах докладов и презентаций на международных конференциях и моем сайте, и тянут российскую космонавтику в тупик.
Енисей или SLS – кто станет лучшим
Освоение Луны не за горами, небольшими, но уверенными шагами космические агентства приближаются к старту. Постепенно составляются дорожные карты, проектируются космические корабли, прорабатываются проекты лунной орбитальной станций и конечно же разрабатываются ракеты-носители.
Без хорошего носителя достигнуть Луны не получится, необходимо создать мощный и эффективный носитель, который сможет разом вывести внушительный груз на орбиту, иначе обеспечение лунной программы обернется финансовой катастрофой и многократно усложнит отправку грузов к спутнику.
Как всегда, если речь идет о космических технологиях в дело вступают Россия и США, в этот раз обе державы настроены серьезно и уже сегодня заявляют свои права на те или иные ресурсы и территории спутника Земли. Конечно, споры насчет пренадлежности Луны скорее юридические, однако чтобы этой самой Луны достигнуть и начать добывать на ней ресурсы нужен тот самый носитель, иначе все подобные заявления –пустой звук, но у России и США есть чем аргументировать свои заявления.
Первыми озаботились созданием сверхтяжелого носителя США, после закрытия программ «Создвездие» и «Спейс-Шаттл», НАСА приступило к реализации программы «Артемида», которая в свою очередь подразумевала постройку нового носителя. Новую ракету назвали «SLS» (Spase Launch System – Система Космических запусков), для экономии времени и средств, многие ключевые элементы конструкции были позаимствованы у «Шаттлов». Так, «SLS» будет приводиться в движение четырьмя двигателями RS-25 и двумя перезаряжаемыми твердотопливными ускорителями, которые когда-то отправляли в небо «Спейс-Шаттлы».
«SLS» выглядит как обычная классическая ракета с технологиями из «Секонд-Хенда», но с внушительными характеристиками. Первый запуск SLS намечен на начало следующего года, в качестве груза, в космос отправится беспилотный вариант корабля «Орион», чей полёт ознаменует начало программы «Артемида».
Топливный бак второго экземпляра первой ступени носителя SLS. Источник фото: сайт, nasa.gov
Чем ответит Россия? –стремлением называть новые ракеты именами крупных российских рек(Шутка), а ответит Россия сверхтяжелым носителем «Енисей». Российский носитель скорее всего увидит свет намного позже чем американский, но взамен обещает быть куда более интересной ракетой. О чем идет речь? — О модульной конструкции. «Енисей» разрабатывается как масштабируемый носитель, т.е в зависимости от задачи, добавляя или убирая модули, мы получим ровно столько мощности, сколько требуется – явное преимущество перед SLS.
Приводить всю эту конструкцию в движение будет весьма известный и многими любимый двигатель РД-170\171. Не новинка конечно, но его параметры, на сегодняшний день, дадут фору любому существующему двигателю – как говорится дешево и сердито.
У «Енисея», возможно, будет еще одно важное преимущество перед SLS, а именно стоимость. Обычно постройка и запуск российских ракет обходится несколько дешевле чем у западных, а если учитывать затраты на лунную программу в целом, такое преимущество может оказаться и решающим.
К сожалению, ни одна из ракет не построена до конца и это сильно усложняет сравнение, остается только ждать начало их эксплуатации и честной конкуренции, тогда можно будет выделить явного лидера.
К гигантскому отставанию США от России по космическим запускам с людьми добавляется многоразовая Ангара и плазменный двигатель
«Вот как бывает…», — пели в Советском Союзе, грустно посматривая на отстающую на всех парах Америку. Да и теперь, в нынешней России, ситуация с американской космонавтикой не лучше, если не сказать, что много хуже.
В те времена, хотя бы фильмы про посадку на Луне снимали, а сейчас монтажом уже никого не удивишь, вмиг раскусят.
Оказывается, преуспевающая во всех отраслях Россия, обогнала Америку на многие годы вперёд не только по запускам космических кораблей с людьми (за 9 лет у США только один запуск, Карл, всего один!), но и с покорением Луны, прекрасной ракетой и новейшим ракетным двигателем.
«Адепты», не падайте в обморок, сейчас всё по пунктам разложу. Ведь вам же по-другому нельзя, знаний-то ноль! А аргументировать и вовсе, не умеем.
Первое. По запускам, надеюсь, всё ясно и вопросов нет? Нет, конечно, на всех пиндоресурсах радостно подсчитывают кучу запусков SpaceX в укор России. Так там запускают спутники для армии США, а простым людям до этого интернета, как до Луны. С таким же успехом Маск мог бы просто порожняком гонять свои Флаконы и тупо ставить галочки в статистических отчётах.
Нееет, адептики, так не пойдёт! Космос для мужчин, то бишь космонавтов. Хотя нечто среднее NASA и запускает на орбиту, но это пусть будет на совести их толерантности.
С другой стороны, в достопочтимой Великобритании в Сент-Олбанском соборе на алтаре уже появилась картина, вариация на тему знаменитой фрески Леонардо да Винчи «Тайная вечеря», только с Иисусом Христом негром?!
Куда катится мир?!
Если бы Христос вовремя не ожил бы, то наверно сто раз бы в гробу перевернулся, узнай он об таких «вариациях»!
Но запуски мы считаем только с людьми, ибо именно они продвигают мировую космонавтику вперёд. А что там Маск, какое-то «оно» запускает, или вовсе гоняет ракеты порожняком, так это его личные проблемы. Хоть сто порций!
Второе. С Луной всё много прощее: без энергии никакие лунные прожекты не состоятся. Правда? У американцев пока никаких идей насчёт того, где на Луне взять энергию, нет. Правда, как-то мелькала информация, что строить лунную базу они будут из естественных человеческих выделений. Ну, так что с того? Если тыковка не варит, чтобы придумать что-либо стоящее, остаётся только использовать естественные человеческие выделения, то бишь «оно». И потом, здесь речь идёт о стройке и материале, а не об энергии!
А где на все эти придумки взять энергии-то?
Вооот! А мы, то бишь Россия как раз только-только с пылу с жару разработали и запатентовали энергетическую установку для поддержания работы на лунной базе.
Что, господа американцы, будете к нам чаёк заваривать бегать, а?
Третье. «Ангара»! Вот скажите, удивил, мы и так всё об ней родимой знаем. Неее… Этого ещё не знаете: «Ангару» снабдят возвращаемыми ступенями!
Разницу почувствовали? Не возвращаемой первой ступенью, а возвращаемыми ступенями!
Новая версия госконтракта на опытно-конструкторскую работу (ОКР) «Амур», в который во вторник [30-го июня] был внесен ряд изменений, предусматривает модернизацию ракеты-носителя (РН) «Ангара», в том числе изучение вопроса о создании многоразовых ступеней.
Вам мало?
Но и это ещё не всё!
Четвёртое. Как говорят в России — «контрольный»!
Новейший, мощнейший, и много чего «ейший» ракетный двигатель!
«Росатом» готовит испытания прототипа плазменного ракетного двигателя.
Да, на таком двигателе набитые всяким «оном» Флаконы на орбиту не погоняешь, поскольку работать он может только в вакууме, но такие двигатели рассматриваются как возможный способ совершения быстрых космических перелетов!
Ни больше ни меньше!
Пока Маск, будет забивать орбиту Земли спутниками для армии США, и придумывать, как сделать туалет на Драконе отдельной кабинкой, мы уже не только на Марсе высадимся, но и в Альфу Центавру сгоняем, аж на все три ихних звезды.
Эксперт: разница между странами по числу умерших от COVID-19 зависит от генетики популяций
КАЗАНЬ, 1 июля. /ТАСС/. Как сообщил генетик из Ливерпульского университета им. Джона Мурса Ильдус Ахметов, на смертность могут влиять такие факторы, как средний возраст населения, уровень медицинской помощи, карантинные мероприятия и другое.Коронавирус COVID-191 час назадВ России выявили 6 556 новых случаев коронавируса Инфицировано 222 209+611 17.0630.06Скончалось3 831+35 17.0630.06Выздоровело152 193+1 796
17.0630.06 Стопкоронавирус.рф По
данным Роспотребнадзора, в мире по состоянию на 01 ибля 2020 года
выявлено 10 466 465 заболевших коронавирусом, прирост за сутки составил
172 341 случай 🌎 Также зарегистрировано 513 729 летальных исходов, за последние сутки прирост составил 5 828 случаев. Всем
гражданам, а особенно лицам из группы риска (пожилым, людям с
хроническими заболеваниями) рекомендуется максимально сократить
посещение общественных мест, соблюдать правила личной гигиены, при
ухудшении самочувствия остаться дома и обратиться за медицинской
помощью. Больше новостей и оперативной информации о распространении коронавируса в России – на сайте стопкоронавирус.рф.
Источник: РИА «Новости»
Британские
ученые, проанализировав гены 15 популяций, выявили положительную
взаимосвязь между долей лиц, входящих в группу генетического риска
по тяжести протекания коронавирусной инфекции, и смертностью. Об этом
в среду ТАСС сообщил генетик из Ливерпульского университета им. Джона
Мурса Ильдус Ахметов.
«В каждой стране мы наблюдаем разную статистику по количеству умерших от COVID-19 на миллион жителей. На смертность могут влиять такие факторы, как средний возраст населения, уровень медицинской помощи, карантинные мероприятия, количество тестирований, срок начала эпидемии в конкретной стране и многие другие. В своем исследовании мы подошли к этому вопросу с другой стороны», — сказал он. На данный момент обнаружены шесть мутаций, которые связаны с тяжестью COVID-19. Эти мутации локализованы в генах, которые отвечают за свертываемость крови, обмен веществ, тонус сосудов, иммунный статус и респираторные функции.Читайте также
«Если
у человека не обнаруживаются эти мутации, то, с высокой вероятностью,
он перенесет коронавирусную инфекцию в легкой или даже в бессимптомной
форме. Если же человек является носителем большого числа мутаций, то это
значительно повышает риск попасть в реанимацию при сопутствующих
факторах риска (например, пожилой возраст, ожирение). Мы решили
проверить, насколько часто встречаются эти мутации в отдельных
популяциях и есть ли связь этих показателей со смертностью», — сказал
Ахметов.
Как и ожидалось, специалисты увидели четкую связь, что, чем больше в какой-либо
стране доля людей, имеющих повышенный генетический риск, тем выше там
смертность от коронавирусной инфекции, пояснил он. У китайцев и других
представителей Восточной Азии доля таких людей меньше всего — около 11%.
Среди испанцев носителей большого числа мутаций в три раза больше
по сравнению с китайцами, а среди итальянцев — в четыре раза.Самая большая доля людей с риском обнаружена среди африканцев (в пять раз больше, чем у китайцев). Что касается россиян, то по доле таких людей мы занимаем промежуточное положение между восточными азиатами и западными европейцами (около 25%).
«При этом, если русские и татары имеют примерно равный риск, то он чуть выше у кавказских народов», — уточнил Ахметов.
С начала пандемии коронавирусом в мире заразились около 10,3 млн человек, более 505 тыс. умерли. В России, по сведениям федерального оперативного штаба по борьбе с коронавирусом, зарегистрировано 647 849 случаев заражения, выздоровели 412 650 человек, умерли 9 320. Правительство РФ запустило ресурс стопкоронавирус.рф для информирования о ситуации в стране.
В ВОЗ заявили, что пандемия коронавируса в мире ускоряется
На глобальном уровне распространение пандемии коронавируса ускоряется, заявил генеральный директор Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Тедрос Адханом Гебрейесус.
Reuters
По его словам, у вируса имеется «большое пространство для продвижения».
«Суровая реальность такова, что пандемия пока даже не приблизилась к завершению. Хотя многие страны достигли в целом прогресса, пандемия ускоряется», — цитирует Гебрейесуса ТАСС.
Он также анонсировал совещание экспертов для оценки прогресса в исследованиях и для выработки приоритетов в противодействии COVID-19 на новом этапе.
По последним данным ВОЗ, в мире зафиксировано более 9,653 млн случаев коронавируса, умерли более 490 тыс. человек.
