czwartek, 29 września 2016

Problemy Ziemi, wyzwania Marsa

Nie znający Elona Muska pewnie sądzili, że był zestresowany, że brakowało mu słów, kiedy ogłaszał swój Marsjański plan. Z pewnością nie było to przemówienie będące jakimkolwiek odbiciem mowy JFK z 1962. Bo Musk nie jest politykiem, tylko inżynierem (choć nie ma tego tytułu, to trudno mi go nie traktować w ten sposób). Jego priorytetem nie było inspirować i motywować. On przede wszystkim chciał się podzielić swoimi pomysłami, planami i przekonać do swojego spojrzenia na sprawę.

Jasne, że serce bije mi mocniej, kiedy słyszę, że “użyjemy stopów, których jeszcze nie wynaleziono, które wytrzymają obciążenia jakich jeszcze nigdy nie doświadczono, skonstruowanych z precyzją najdoskonalszego zegarka (...)”. Ale znacznie bardziej fascynuje mnie rzeczowy i konkretny Musk, który nie tylko przedstawia plany, ale również wchodzi w detale swoich rozwiązań, prezentuje tok myślenia i pozwala prześledzić proces decyzji. 27 września nie dowiedzieliśmy się, że SpaceX chce zabrać ludzkość na Marsa. To wiedzieliśmy wcześniej. Teraz wiemy też jak chcą tego dokonać.

Pchana na orbitę przez 42 silniki nowej generacji rakieta, będzie największą w historii - 122 metry wysokości. Jeśli porównamy ją z największym Jezusem na świecie, który rezyduje w Świebodzinie, to Interplanetary Transport System jest dwa razy większy. Jeśli jednak nie będziemy liczyć usypanego przez świebodzinian kopczyka, to trzeba by postawić aż trzech Jezusów jeden na drugim by choćby zbliżyć się (wciąż zabrakłoby 23 metrów) do rozmiarów nowe rakiety. Wcześniejszy rekordzista - Saturn V miał jedną czwartą siły ciągu tego monstrum. Do tej pory największy ładunek jaki byliśmy w stanie posadzić na Marsie, to ważący tonę łazik. Nowy system będzie mógł dostarczyć na czerwoną planetę 450 ton. Sam lot ma trwać między trzydzieści a dziewięćdziesiąt dni.

Wszystko to będzie możliwe dzięki szeregowi radykalnych, śmiałych zmian w sposobie podróżowania. Kolos, roboczo nazywany BFR (Big Fucking Rocket), będzie tak jakby dwustopniową rakietą. Pierwszy stopień wpierw będzie umieszczał na orbicie statek kosmiczny (drugi stopień), następnie będzie wracał na ziemię. Po zatankowaniu ma wysłać na orbitę “cysternę”, która zatankuje statek przed odlotem na Marsa. W ten sposób ilość paliwa potrzebnego do wysłania wspomnianych 450 ton na Marsa rośnie bardziej arytmetycznie niż wykładniczo. Docelowo można się spodziewać niemal równoczesnego startu statku i cysterny.

James Cameron powiedział, że “jeśli wyznaczysz sobie niedorzecznie ambitne cele, to nawet jeśli poniesiesz porażkę, będzie ona ponad sukcesy wszystkich innych”. Coś w tym jest, bo jeśli to cacko powstanie i z powodu trudności technicznych zawiezie na Marsa “tylko” trzysta ton ładunku to i tak przebije rekord trzystukrotnie. Jeśli lot potrwa cztery miesiące a nie 30-90 dni, to wciąż będzie to lot niemal dwukrotnie krótszy niż do tej pory. A wszystko to powinno być znacznie tańsze niż Space Launch System - trwający od 2011 projekt NASA, który być może po 2023 mógłby zawieźć na Marsa cztery osoby. Kolos Muska ma być gotowy do lotów w ciągu dekady.

To jednak wciąż ogromne koszty i potencjalnie miną co najmniej dwie dekady nim można by zarabiać na tym przedsięwzięciu. Musk chciałby, żeby koszt przeprowadzki na Marsa był porównywalny z kosztem domu w USA. To nie nastąpi prędko, ale nawet jeśli cena byłaby dziesięć lub sto razy większa, to wciąż byłyby to śmieszne koszty w porównaniu z wydatkami na militaria. Ile warto wydać na skolonizowanie nowego świata?

Trzeba przyznać, że jakby tego wszystkiego było mało, to Elon ma też niezły styl. Statek kosmiczny, a przynajmniej jego projekt, posiada całkiem spory iluminator. Niewiele wiadomo na temat wnętrza, ale jeśli mają tym latać setki ludzi, to z pewnością nie można ograniczyć się do doskonale wyszkolonych wojskowych i naukowców, zdolnych przetrwać miesiące w zamknięciu bez okien lub jedynie z niewielkimi bulajami. Wygląda na to, że niemal wszystko jest tu dobrze przemyślane, nawet jeśli nawet sam Musk jasno mówi o szeregu wyzwań. Nowa generacja silników dopiero przeszła pierwsze testy. Interplanetary Transport System ma w sporej mierze korzystać z kompozytów węglowych a to wcale nie jest takie proste. Gorzej, że w pewnym momencie wszystko się urywa.

No bo kiedy już posadzimy to cacko na Marsie… To co dalej? Cóż SpaceX nie jest w stanie rozwinąć wszystkich technologii. Szef firmy jasno powiedział, że to, potencjalnie największe przedsięwzięcie w historii ludzkości, będzie wymagać współpracy przemysłu, inwestorów, rządów… Ktoś będzie musiał opracować drukarki 3D, które będą działać na Marsie, reaktory, rafinerie. Nie ma jednak powodów do paniki. Mamy drukarki działające w zerowej grawitacji. Wiemy, że wszelkie surowce i energia są dostępne na czerwonej planecie. Można na miejscu produkować wodę, atmosferę, kopuły ochronne i czego dusza początkującego kolonisty zapragnie.

Poza racjonalnym celem zabezpieczenia ludzkości poprzez umieszczenie jej na dwóch planetach, Musk twierdzi, że zarobek i ambicje będą też potężnymi siłami napędowymi. Wielu inwestorów będzie chciało otworzyć pierwszą pizzerię na Marsie, pierwszy fitness club, zorganizować pierwsze zawody sportowe w niskiej grawitacji. Niższa grawitacja będzie obiecywać bogatym “lekką emeryturę”... Jeśli tylko nie dogonią nas problemy Ziemi, to z pewnością pokonamy wyzwania Marsa.


sobota, 17 września 2016

Gotowi na Wielkie Plany?

Za 10 dni Elon Musk wygłosi przemówienie zatytułowane "Making Humans a Multi-planetary Species". Czyli o tym jak uczynić z ludzkości gatunek zasiedlający więcej niż jedną planetę.

Mowę wygłosi w trakcie Międzynarodowego Kongresu Astronautyki w Guadalajarze (Meksyku). Według programu:

Elon Musk omówi długoterminowe techniczne wyzwania, które muszą zostać rozwiązane, by umożliwić stworzenie permanentnej i samowystarczalnej obecności ludzi na Marsie. Techniczna prezentacja skupi się na potencjalnych architekturach kolonizacji Czerwonej Planety, w ramach których przemysł, rządy oraz społeczność naukowa mogą współpracować w zbliżających się latach.

Jednocześnie Elon szaleje na Twitterze, mówiąc, że Mars Colonial Transporter (roboczo i nieoficjalnie nazywany BFR - Big Fucking Rocket), potrzebuje nowej nazwy, bo poleci dalej niż na Marsa.

Wszystko to dziele się pomimo niedawnej eksplozji rakiety SpaceX. I dobrze. Moim zdaniem. Nie wiem czy wystąpienie będzie mieć pompę i poziom tego, które wygłosił JFK w 1962, ale jeśli Musk dopnie swego, to z pewnością historia będzie wskazywać 27 września 2016 jako "tę datę".


Źródło:
Parabolic Arc

czwartek, 15 września 2016

Zastrzyk Przyszłości - trzeci rok z rzędu?

Tekst opublikowany w Nowej Fantastyce 4/2016.
W związku z faktem, że sierpień okazał się się najgorętszym sierpniem w historii oraz, że to już szesnasty taki rekord z rzędu, zapraszam do lektury mojego felietonu z kwietniowej Nowej Fantastyki. Znak zapytania w tytule już prawie nieaktualny, 2016 niemal na pewno będzie rekordowym rokiem.


Planowałem w tym miesiącu pisać o tym jak nauka sprawia, że ociemniali odzyskują wzrok a sparaliżowani chodzą. Egzoszkielet w cenie samochodu to coś w zasięgu przeciętnego człowieka w zachodnim świecie a taki właśnie powstał w tym roku. Mniej więcej w tym samym czasie opublikowano badanie, które pokazało ponad sześćdziesięcioprocentową skuteczność terapii komórkami macierzystymi w niektórych przypadkach jaskry i zwyrodnienia plamki żółtej. Co ciekawe terapię można było dość łatwo przetestować na pacjentach, gdyż komórki macierzyste pozyskane ze szpiku kostnego nie są traktowane jak lek i nie wymagają pełnej sekwencji badań klinicznych.

Dobierając temat często decyduję między rzeczami ciekawymi lub ważnymi. Co nam z powyższego, jeśli świat ogarnie chaos wywołany zmianami klimatycznymi? W ostatnich miesiącach śmieszna liczba kilku milionów uchodźców z Syrii zdominowała media i dialog w przestrzeni publicznej, niektóre głosy budują obraz kompletnego wywrócenia naszego świata. Co powiedzą, kiedy świat zaleją setki milionów uchodźców klimatycznych?

Temperatura planety rośnie nieubłaganie. Rekordowo ciepły 2010 rok, cieplejszy od średniej z XX-wieku o 0,70 stopnia Celcjusza został przebity w 2014. Nowy rekordzista był cieplejszy od średniej z minionego stulecia o 0,74’C. Wystarczyło kolejnych dwanaście miesięcy by i ten wynik został rozgromiony i to w zatrważajacym stylu. Rok 2015 był gorętszy od średniej o 0,90’C. Globalne ocieplenie postępuje bardzo konsekwentnie, ale po takim wychyle można by się spodziewać, że zeszły rok utrzyma miano rekordowego dłużej niż poprzednik. Tymczasem już sam początek jest alarmujący.

Nie tylko styczeń i luty już są nowymi rekordzistami, ale drugiego marca średnia temperatura na północnej półkuli (gdzie ocieplenie przebiega szybciej) była o ponad dwa stopnie wyższa od normy. To tylko jeden dzień, ale to również symboliczna oznaka tego do czego zmierzamy. Dwa stopnie to nic dla pogody, ale to kataklizm dla klimatu.

Kto będzie myślał o leczeniu raka i hodowli mięsa in vitro (którego produkcja może wymagać o połowę mniej energii i 98% mniej powierzchni), gdy dosięgną nas prawdziwie dotkliwe skutki zmian klimatycznych - kryzysy emigracyjne, ekonomiczne, żywnościowe? Mało kto wie, że zmany klimatyczne uznaje się za jeden z istotnych czynników, które doprowadziły do syryjskiego konfliktu. Wieloletnia susza, uznana za najdotkliwszą w historii tego kraju, wzrost cen żywności i pogorszenie standardów życia znacznie podsyciło stan zapalny.

Mimo tego wszystkiego “handlarze wątpliwościami” wciaż nieźle sobie radzą. Choć powinna to być piesń co najwyżej lat 90tych, w opinii publicznej i co gorsze, wśród polityków, wciąż słychać wątpliwości i czasem wręcz groteskowe argumenty. Że to Słońce (nieprawda), że to wulkany (kompletna nieprawda), że naukowcy w latach 70 ogłaszali nadchodzące zlodowacenie (wyssane z palca, wierutne kłamstwo). Co jakiś czas ktoś próbuje podważyć fakt, że środowisko naukowe jest jednomyślne. Tymczasem wśród liczących się organizacji naukowych zajmujących się klimatem od dekad nie ma żadnych wątpliwości. Ostatnią taką było American Association of Petroleum Geologists. Jeszcze w 1999 odrzucali powszechne przekonanie, że to ludzkość stoi za zmianami klimatycznymi. Warto podkreślić - siedemnaście lat temu, geolodzy naftowi nie negowali nawet globalnego ocieplenia, jedynie jego przyczyny. Mimo to niemal dwie dekady później te “argumenty” wciąż powracają. Trzeba ogromu złej woli by doprowadzić do takiej sytuacji.

Efekty są ponure. Minister środowiska, wraz z szeregiem innych polityków, jawnie ignorujący lub negujący stanowisko nauki. Zwolnienie z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej ponad dwudziestu ekspertów zajmujących się walką z emisjami i zanieczyszczeniem powietrza. Ten sam fundusz wycofał się z dwudziestomilionowego dofinansowania projektu “Life”, uznanego za najlepszy w Europie spośród 39 projektów walczących ze zmianami klimatycznymi. Brak tego dofinansowania pociągnie stratę kolejnych milionów, które trafiłyby do nas z ramienia Komisji Europejskiej. Jednocześnie tenże fundusz był w stanie lekką ręką przekazać 26 milionów w ręce Tadeusza Rydzyka.

Oregon jako pierwszy stan w USA wprowadził prawo, na mocy którego energia generowana z węgla będzie nielegalna od 2035 roku. U nas tymczasem ponownie odchodzi się od planów budowy elektrowni jądrowej, która rzekomo byłaby nieopłacalna. W rzeczywistości, nawet gdyby ceny węgla nie uległy zmianom, koszt wyrównałby się w ciągu szesnastu lat. W praktyce jednak brnięcie w brudną energię z węgla będzie wiązało się z rosnącymi kosztami. Daliście sobie wmówić, że “przecież nawet Japonia odchodzi od atomu”? Nieprawda. W lutym uruchomiono tam kolejny reaktor - Takahama 4, po tym jak przeszedł on wszystkie testy według procedur zaktualizowanych po incydencie w Fukushimie.

Nawiasem mówiąc ludzie ponownie mieszkają na terenie Fukushimy. Promieniowanie na terenie który w 2011 ucierpiał w wyniku trzęsienia ziemi i tsunami jest porównywalne do tego w Europie i reszcie świata. Mamy 2016 rok, a w Polsce uparcie boimy się nieistniejących problemów i ignorujemy te, które nie ulegały wątpliwości dekady temu.


czwartek, 8 września 2016

Nieciekawie o ciekawym

Niesiony nostalgią do Krakowa wpłynąłem na warszawskich przestwór ulic. Przy jednym z przystanków trafiłem na sporej wielkości głaz, a przy nim obiecująco wyglądającą tablicę. Na tejże, zielona syrenka wypina dumnie biust i poleca zakochanie się w Warszawie. No dobra syrenko, myślę sobie, pokaż co tam masz…

Chyląc głowę nad sztychałem, niespodzianie przeczytałem bełkot, jakby ktoś leniwym palcem klepał chałturę po dniach. Bo jak tu inaczej opisać to co znalazło się pod szkłem? Może to copy-pasta ze specjalistycznej literatury dla geologów, może to eksperyment - próba wywołania narkolepsji u czytelnika. Na pewno jednak nie jest to tekst dla przypadkowego przechodnia.

Geografia nigdy nie była moją specjalnością, tym bardziej geologia, ale wydaje mi się, że jakieś tam pojęcie o podstawach mam. Może zamysł autora był taki, by pokazać jak bardzo czytelnik “się nie zna” i zaimponować bujną terminologią. Jeśli tak, to sukces jest pełen, pod zdjęciem znajdziecie transkrypcję:


Głaz narzutowy zbudowany ze skały metamorficznej - ciemnego gnejsu biotytowego o strukturze granolepidoblastycznej, średnioblastyznej oraz gruboziarnistego różowego granitu biotytowego tworzącego w obrębie gnejsu żyły oraz nieregularne masy. Pod względem cech makroskopowych skała jest zbliżona do gnejsu migmatycznego z Halmstad (wiek metamorfizmu ok. 1440-900 mln lat temu), choć bardzo prawdopodobne, że głaz dotarł na Mazowsze z innego, trudnego do bliższego określenia regionu tarczy bałtyckiej (Fennoskandia).

W gnejsie widoczne są makroskopowo duże ilości blaszek czarnego biotytu, któremu towarzyszą jasnoróżowe kryształy plagioklazu o prostokątnym lub kwadratowym zarysie (ok. 0,5 cm długości) i podobnej wielkości kryształy szarego kwarcu. Strefy zbudowane z gruboziarnistego granitu składają się z różowo-czerwonych kostkowych kryształów skalenia potasowego (ok 2-3 cm) średnicy oraz nieco mniejszych kryształów szarego kwarcu i pojedynczych skupień blaszek biotytu.

Gnejsz powstał z przekształcenia skały wyjściowej (tzw. protolitu) pochodzenia magmowego w temperaturach między 550’C a 700’C, przy ciśnieniu nie mniejszym niż ok. między ok. 4 a 9 kbar. Odpowiada to facji amfibolitowej.

Głaz należy do najgrubszej frakcji osadów polodowcowych pozostawionych na Mazowszu przez lądolód skandynawski pod koniec plejstocenu środkowego w czasie zlodowaceń środkowopolskich (zlodowacenie Odry oraz stadiał Warty tego zlodowacenia) - między ok. 200 tys. a 130 tys. lat temu.

Jest coś butwiejącego w popularyzacji warszawskiej. Amfibolitowa - sramfibolitowa! Pod koniec lektury byłem autentycznie wściekły. Miałem pretensje do autorów za język, nadzorców za puszczenie takiego bubla, grafików za nijakość mapki, a nawet do syrenki, że cycki ma za małe.

Żarty i kaleczenie poezji na bok. Jeśli twórcom chodziło o możliwie najbardziej suchy, nieangażujący, nudny i niedziałający na wyobraźnię opis, to odnieśli sukces. Jeśli jednak chcieli wywołać jakieś emocje, zainteresowanie, zrobić wrażenie na czytelniku, lub uświadomić mu z czym obcuje, to dało się to zrobić lepiej.

Dobra popularyzacja i komunikacja nauki polega na prostym przekazie, na braku protekcjonalnego tonu i na opowiadaniu angażujących historii. Jak więc można by stymulować przechodnia czekającego na autobus do pracy?

Po pierwsze, tekst niby coś tam wspomina o pochodzeniu głazu i jak się dostał na obecne miejsce, jest też mapka, ale żadna z tych informacji nie przykuwa uwagi. Dlaczego nie napisać, że ten ważący nie-wiem-ile głaz (na tablicy podano wymiary, które można ocenić na oko, nie podano jednak potencjalnie najciekawszego - masy), został tu przeniesiony przez pokrywę lodową grubości kilkuset metrów (na północy grubość lodu w czasie zlodowacenia sięgała nawet czterech kilometrów), która przykryłaby i zmiażdżyła całą stolicę? Czemu nie wspomnieć, że kiedy wspomniany lód leniwie niósł ten głaz na odległość około siedmiuset kilometrów (jak to możliwe, że jest mapka a nie podano odległości?!), anatomicznie współczesny człowiek dopiero zaczynał ekspansję z Afryki, by wkrótce zdominować inne gatunki takie jak neandertalczyk i homo erectus.

Tablica wspomina, że sam głaz powstał między półtora miliarda a dziewięciuset milionami lat. Co to znaczy?! To znaczy, że powstał w okresie w którym życie na Ziemi wkroczyło na poziom wielokomórkowy i wykształciło mechanizm rozmnażania płciowego, który poskutkował eksplozją ewolucji dzięki różnorodności. Ciśnienie między 4 a 9 kbar? Co to znaczy?! To znaczy, że to co leży obok warszawskiego przystankowicza (i zalega tam od 100-200 tysięcy lat), powstało pod ciśnieniem większym niż to panujące na dnie Rowu Mariańskiego miażdżonym przez dziesięciokilometrowy słup wody. Ciśnienie to można porównywać z tym panującym w komorze karabinu po naciśnięciu spustu lub z ciśnieniem wody w przemysłowych przecinarkach typu water jet.

Sami oceńcie, co bardziej ruszyłoby przypadkowego przechodnia.


poniedziałek, 15 sierpnia 2016

Niespodziewanie niezwykłe nietoperze

“Niespodziewanie niezwykłe nietoperze”, czyli jak napisałem trochę tekstu, żeby nie było, że to notka z gifami nietoperzy. Zapraszam do zapoznania się z kilkoma ciekawostkami tyczącymi się tych stworzonek pomiędzy podziwianiem ruchomych obrazków z ich udziałem.

Skrzydła wyewoluowały na naszej planecie niezależnie wiele razy. Każdorazowo metoda jest podobna - duża powierzchnia służąca do wtłaczania powietrza w dół (lub w innym kierunku) by poruszać się lub zawisnąć w powietrzu (jak się przekonałem termin lewitacja zarezerwowany jest tylko dla technologii, parapsychologii i chrześcijaństwa).
Realizacja jednak wygląda różnie. W przypadku owadów mamy elastyczną ale pozbawioną przegubów błonę. Powierzchnię nośną u ptaków zapewniają pióra przymocowane do przedramion. U pterozaurów była to błona rozpięta między nogami a ramieniem i jednym wydłużonym palcem. W przypadku nietoperzy błona stanowiąca skrzydła jest rozpięta między czterema wydłużonymi palcami. To co wyróżnia nietoperze to stosunkowo duża masa skrzydeł i ich mobilność. Manipulując palcami, mogą niezwykle zwinnie zmieniać kształt skrzydeł i manewrować lepiej niż większość ptaków. Dzięki mięśniom i kościom w skrzydłach mogą zmieniać położenie swojego środka masy, co z kolei pozwala im na ikoniczne “lądowanie” do góry nogami. Niedawne badania wykazały, że dzięki odpowiedniemu poderwaniu jednego skrzydła potrafią podlecieć w pożądane miejsce głową do przodu i w ostatniej chwili obrócić się tak by zawisnąć na nóżkach.

 Do niedawna sądzono, że nie wszystkie nietoperze używają echolokacji. Konkretnie - panowało przekonanie, że większość rudawkowatych, zwanych dumnie “nietoperzami Starego Świata” utraciło zdolność obrazowania otoczenia za pomocą dźwięków. Jednakże badania z 2014 roku wykazały, że wszystkie one korzystają z ultradźwiękowych kliknięć. W ciemnościach jednakże nawigowały one znacznie gorzej niż mniejsi kuzyni z Nowego Świata. Bodaj najciekawszy w tym wszystkim jest fakt, że naukowcy nie do końca rozumieją jak powstają te kliknięcia. Wiedzą jedynie, że zwierzęta emitują je skrzydłami a nie pyszczkami. W tym celu znieczulali ich języki i mordki. Kliknięcia znikały jedynie, gdy interweniowali w ruch ich skrzydeł. Co więcej, niektóre z badanych gatunków regulowały częstość kliknięć, która zwiększała się nawet pięciokrotnie w ciemnym tunelu.

Przejdźmy teraz do nietoperzy, które do echolokacji używają aparatu głosu. Okazuje się, że niektóre gatunki są w tym takimi mistrzami, że potrafią zmieniać swoje “pole widzenia” (czyli może raczej “pole słyszenia”). Eksperymenty z różnymi torami przeszkód i sieciami mikrofonów kierunkowych wykazały, że rudawce nilowe, nawigując w egipskich ciemnościach potrafią “regulować” swój sonar. W otoczeniu pełnym przeszkód nietoperze “klikały” w obszar trzykrotnie większy, niż w przypadku gdy latały w pustej przestrzeni.

Oczywiście to jeszcze nie koniec niezwykłych faktów o nietoperzach. Jak się okazuje, krótkonoski sfinksowe, to małe świntuszki. To jedyny gatunek zwierzęcia poza naczelnymi, który w ramach kopulacji stosuje seks oralny. Drobiazgowe badania wykazały, że każda sekunda miłości oralnej ze strony samicy przekładała się na sześć dodatkowych sekund kopulacji. Naukowcy sądzą, że może to zwiększać szanse na zapłodnienie. Niektórzy sugerują, że być może zabieg chroni przed chorobami wenerycznymi. Czy wspominałem, że wszystkie te ekscesy odbywają się do góry nogami? No właśnie. A Was, rozczarowanych brakiem sprośnego gifa, odsyłam tutaj.

Oczywiście to nie koniec niezwykłych faktów o nietoperzach. Liczą one ponad 1200 znanych gatunków, czyli około 25% wszystkich gatunków ssaków. Są bliżej spokrewnione z człowiekiem niż z myszą. Nietoperzowe mamy mogą latać z maleństwem uczepionym brzuszka (a mówiąc wprost - cycka). W tym okresie też codziennie mogą zjeść więcej niż same ważą. Ślina nietoperzy-wampirów stosowana jest w leczeniu chorych na serce ofiar udaru mózgu. Nietoperzowe kupy na dnie jaskiń są podstawą całych ekosystemów. No i jeszcze jedno. Nietoperze potrafią pływać.


Źródełka i więcej ciekawostek:
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151116152210.htm
https://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141204140735.htm
https://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110913172625.htm
http://www.livescience.com/9754-surprising-sex-behavior-bats.html
http://www.batrescue.org/batfacts/batfacts.html
http://facts.randomhistory.com/bat-facts.html
http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/animals/bat.html


poniedziałek, 1 sierpnia 2016

Dzień Niepodległości w liczbach - część druga

Omówiliśmy potencjalne skutki upadku “małych” spodków obcych. Tym razem, zgodnie z obietnicą, zastanowimy się nad tym co by się stało gdyby nad Ziemią zawitał kolos, którego niedawno można było podziwiać w kinach. Zamierzam zupełnie przemilczeć wpływ przelotu takiego obiektu w Układzie Słonecznym (miałby zauważalny wpływ na orbity planet i księżyców). Zakładam też, że obcy mają jakiś całkowicie nieznany ludzkości napęd, który pozwala przemieszczać taką masę i lewitować nią nad planetą. To jednak okazja, żeby zrobić mały przytyk do twórców w innej kwestii.

Ziemia nie jest atrakcyjna dla obcych ani jako źródło energii ani surowców. Energia potrzebna do utrzymania niszczycieli z poprzedniej notki w powietrzu przez minutę przekroczyłaby dalece roczne zapotrzebowanie energetyczne ludzkości. Rasa tak zaawansowana musiałaby czerpać energię z gwiazd lub zupełnie innych, nieznanych nam źródeł. Podobnież jeśli zależało im na ciężkich pierwiastkach, to jest ich dużo w bardziej dostępnych miejscach - mogliby sobie choćby zabrać jakieś ciężkie księżyce zewnętrznych planet. Jedyne co mogłoby ewentualnie zachęcać do ataku na Ziemię to (potencjalnie) jej unikalność w galaktyce - rzadko spotykane złożenie rozmiaru, orbity i składu, akurat przychylnych biologii kosmitów.

2016

Po poprzednim tekscie sporo czytelników zwróciło uwagę, że statki mogły być wykonane z “kosmicznego amelinium”. To znaczy, że przyjmując stalową konstrukcję mogłem znacznie przeszacować masę pojazdów. Oczywiście nie sposób przewidzieć z jakiego materiału korzystali kosmici, ale kierując się jedynie informacją z filmów przekonalibyśmy się, że jak już, to dokonałem niedoszacowania. “Colony Mothership” miał ważyć 25% masy Księżyca. Biorąc pod uwagę jego gabaryty (kopuła 600km x 460km x 140km z dwiema iglicami na dole), po kilku prostych przeliczeniach, można oszacować, że miał gęstość około 230 ton na metr sześcienny. To dwadzieścia razy większa gęstość niż czystej rtęci. To gęstość porównywalna z wnętrzem gwiazd zgniatanych niewyobrażalną masą wodoru i helu.

Jeśli będziemy się trzymać znanych nam materiałów, to nawet jeśli stal zawyża masę obiektów, to nie w jakimś szaleńczo wielkim stopniu. Najwyżej kilkukrotnie; przykładowo, gdyby statki obcych zbudować z diamentu byłyby dwa i pół raza lżejsze. Postanowiłem zatem trzymać się konwencji z poprzedniej notki. Wtedy, jeśli oszacujemy średnicę Harvestera obcych na niecałe 5000 kilometrów (rozpiętość na cały Atlantyk), a grubość na 600 kilometrów, okaże się, że waży około 8,7 * 1021 kg, czyli jakieś półtora promila masy Ziemi. Niby niewiele, ale dość przekonująco jak na cienki plasterek w porównaniu z kulą ziemską.

Oczywiście tak jak machnęliśmy ręką na wpływ przybysza w Układzie Słonecznym, tak samo przymkniemy oko na fakt, że coś takiego powinno połamać się pod własnym ciężarem i zbić w kulkę spełniającą równowagę hydrostatyczną. Zamiast tego wolę podywagować o tym, co widzieliśmy w filmie. A to dlatego, że destrukcja na ekranie i tak była dość niewinna w porównaniu z tym, co powinno się wydarzyć.

Zanim dojdziemy do tego, wypada skomentować trochę puste stwierdzenie, które wypowiada bohater Jeffa Goldbluma - “it has its own gravity”. Bo tak w sumie “mieć grawitację” znaczy mniej więcej tyle samo co “mieć masę”. Ja też mam swoją grawitację i jakby mnie wykopać z Ziemi z drugą prędkością kosmiczną, mógłbym przyciągać pył kosmiczny siłą swojej grawitacji. Mógłbym nawet mieć własne księżyce. No ale wróćmy do statku żniwiarki…


Możemy policzyć jak bardzo musiałby się zbliżyć do powierzchni, by tak jak widzieliśmy to na ekranie, unieść ludzi. To dość łatwe, jako że grawitacja pozwala upraszczać obiekty do pojedynczych punktów. Tak samo przyciąga mnie kula pod nogami i promieniu 6 tysięcy kilometrów, jak jednocentymetrowy orzeszek o tej samej masie ale oddalony o 6000 kilometrów. Okazuje się, że już na wysokości niecałych 250 km przyciąganie statku byłoby silniejsze niż znacznie cięższej Ziemi. Czyli co - twórcy trafili w dziesiątkę? Bynajmniej.

Gdyby Ziemia była gładka jak kula bilardowa, gdyby poziom oceanów był jednolity, to Księżyc wywoływałby pływy o amplitudzie około pół metra. Jak wiemy nie jest to tak proste i w zatoce Fundy pływy mogą wynosić nawet kilkanaście metrów. Żniwiarka, tak blisko nad powierzchnią naszej planety, wywołałaby kilkusetkrotnie silniejszy wpływ. Czyli nie zobaczylibyśmy rujnowanych miast bo zniknęłyby pod kilometrami wody? Też nie.

Tak bliskie zbliżenie takiej masy pogruchotałoby skorupę Ziemi *. Ciężko stwierdzić nawet czy woda zdążyłaby wezbrać, czy wcześniej wyparowałaby z powodu lawy wypływającej tam gdzie płyty tektoniczne popękały i odkształciła się powierzchnia planety. Przyciąganie nie działałoby jedynie na nieszczęśliwych statystów i ich samochody. Nie poprzestałoby na wodzie, ale uniosłoby masy ziemi. Jeśli nie tylko z powodu wypływającej lawy, to przez samo tarcie towarzyszące odkształceniu część naszej planety po stronie wielkiego spodka prawdopodobnie zaczęłaby jasno świecić.

Podsumowując - samo przybycie obcych w drugim filmie załatwiłoby sprawę. Nasza planeta zostałaby wysterylizowana. To nie byłaby zagłada ludzkości, ale wszelkich form życia. Błękitna kropka stała by się bajorem lawy z “odświeżoną” mapą tektoniczną.


* - To w ogóle interesująca kwestia - gdy masa porównywalna z Księżycem jest umieszczona tych 380 tysięcy kilometrów dalej, jej wpływ jest dość podobny w skali całej planety. Grawitacja robi się jednak ciekawa i mniej intuicyjna, gdy odległości są porównywalne z rozmiarami obiektów. Jeśli statek jest kilkaset kilometrów nad powierzchnią Ziemi, to antypody znajdują się niecałe trzynaście tysięcy kilometrów dalej - jakieś 50 razy dalej. Siła grawitacji maleje z kwadratem odległości, więc wpływ na te dwa skrajne punkty naszej planety różniłby się 2500-krotnie. To dlatego astronomów ekscytuje rozmowa o wpadaniu do czarnej dziury i dlatego mówią o spaghettifikacji. Zbliżając się do takiego obiektu (jeśli pominiemy śmierć z powodu radiacji) będzie wiązało się z ogromnymi różnicami przyciągania oddziałującymi na naszą głowę i nogi. Taki rozstrzał wartości rozszarpałby nasze spalone promieniowaniem resztki na kawałki.


Źródła:
http://science.sciencemag.org/content/332/6036/1395.full
http://www.decodedscience.org/research-shows-extent-of-fault-rupture-for-japans-2011-earthquake/6774
http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2014/05/19/close_encounter_what_if_the_moon_orbited_much_closer_to_earth.html
https://www.quora.com/What-would-the-estimated-weight-of-Mount-Everest-be
https://arxiv.org/abs/1403.6391
http://independenceday.wikia.com/wiki/City_Destroyer


poniedziałek, 11 lipca 2016

Dzień Niepodległości w liczbach - część pierwsza

Kolejny tekst z cyklu “Czy to miało sens”. Miłym czytelnikom przypomnę, że nie chodzi o kopanie leżącego i piętnowanie oczywistych głupot, wręcz przeciwnie - o wykorzystanie filmów jako okazji do eksperymentów myślowych, żonglerki liczbami i zabawy koncepcjami naukowymi.

Tym razem chcę zastanowić się nad tym jakie byłyby skutki upadku statków obcych z 1996 roku, oraz w ogóle samego pojawienia się gargantuicznego statku z 2016 roku. Nie będziemy rozważać głupiutkiego “zamachu” na jądro naszej planety, ani problemów energetycznych związanych z poruszaniem się statków o takiej masie. Jako że obcy potrafią manipulować grawitacją, możemy sobie założyć, że te problemy jakoś obeszli. Zamiast tego zastanowimy się co się dzieje, kiedy Murzyn i Żyd zrzucają ludziom na głowę statki wielkości miast.

AKTUALIZACJA: Tekst, ku mojej uciesze, wywołał spory odzew, dlatego spieszę z dwoma wyjaśnieniami. Po pierwsze - opór powietrza przy upadku jest tu pomijalny. Prędkość graniczna dla statków o których mowa poniżej wynosi około 5000 metrów na sekundę. Stąd nie ma żadnego problemu z założeniem, że spadając z wysokości trzech kilometrów rozpędziłby się do niecałych 250 metrów na sekundę. Po drugie przeszkadza wam, że założyłem, że statek wykonano głównie ze stali, a nie z "kosmicznego amelinium". Uwaga słuszna ale tylko do pewnego stopnia. Na ten moment mogę Wam obiecać, że odniosę się do tego założenia w drugiej części notki.

1996

20 lat temu od statku-matki odłączyło się trzydzieści sześć spodków o średnicy dwudziestu pięciu kilometrów i wysokości od jednego na krawędzi do czterech kilometrów na środku. Żeby ocenić co się dzieje, kiedy takie coś spada na powierzchnię, trzeba wpierw oszacować masę takiego cacka. Dokonałem dwóch oszacowań i otrzymałem podobne wyniki (za wsparcie dziękuję słynnemu krakowskiemu architektowi) więc myślę, że nie jest źle. W jednym założyłem, że pojazdy w 80% składają się z pustej przestrzeni a resztę stanowi stal. W drugim jako punkt odniesienia potraktowałem okręty podwodne typu Virginia. Z pewnością zawsze chcieliście wiedzieć, że na metr sześcienny atomowego okrętu podwodnego przypada około 875 kilogramów masy. Jeśli pomnożymy to przez około 981 000 000 000 metrów sześciennych statku obcych okaże się, że nad głowami Ziemian zawisły pojazdy o masie około 850 miliardów ton.

Dla porównania, masę Mount Everest można oszacować na około trzech i pół miliarda ton. Drobiazg. Innym ciekawym punktem odniesienia może być meteoryt Chicxulub, znany lepiej jako “planetoida, która zabiła dinozaury”. Według oszacowań jego masa wynosiła od biliona (1000 miliardów) do 460 bilionów ton. Czyli od “troszkę więcej” do “prawie pięćset razy więcej” niż spodki. W przypadku energii kinetycznej, kluczowa jednakże jest nie masa, ale prędkość. Chicxulub uderzył z prędkością między piętnaście a pięćdziesiąt kilometrów na sekundę (!). Nikt nie chciałby, żeby zrzucono mu kulę armatnią na głowę. Byłoby to jednak mniej groźne od przyjęcia na klatę bezpośredniego wystrzału z armaty.

Jeśli założymy, że niszczyciele miast z Dnia Niepodległości lewitowały na wysokości trzech kilometrów, to jeśli nagle zrzucimy je swobodnie, to po niecałych trzydziestu sekundach uderzą w ziemię z prędkością 242 metrów na sekundę. Towarzysząca temu energia będzie kolosalna - 2,5 * 1019 dżuli. Jest jednak nieporównywalna z energią wyzwoloną przez uderzenie Chicxuluba - od 1,3 * 1024 do 5,8 * 1025 dżuli. Czyli nawet milion razy mniejsza. Z czym zatem można porównać upadek ogromnych spodków? Otóż okazuje się, że to trzydzieści razy więcej energii niż eksplozja wulkanu Krakatau. Była to dosłownie eksplozja, prawdopodobnie wywołana nagłym wtargnięciem wody morskiej do komory z magmą, która rozsadziła górę. Erupcja z 1883 uchodzi za najgłośniejszą eksplozję w notowanej historii.

Ocenia się, że do atmosfery powędrowały kilometry sześcienne pyłu, który na dwa lata obniżył temperaturę na całej planecie. Spektakularne zachody słońca zaowocowały między innymi słynnym obrazem “Krzyk” Edwarda Muncha. Spadające statki kosmiczne z pewnością byłyby inspirujące, ale mimo większej energii kinetycznej, skutki tych uderzeń byłyby zgoła inne. Spadając na lądzie, poza zniszczeniem wszystkiego poniżej, wywołałyby lokalne trzęsienia ziemi, być może gdyby spadły w pobliżu uskoków, mogłyby uwolnić naprężenia płyt tektonicznych i wywołać większe wstrząsy. Zapewne najgorsze byłyby skutki upadku takiego pojazdu do oceanu. Trzęsienie ziemi z 2011 przesunęło dno morskie u wybrzeży Japonii o kilkanaście metrów w pionie. To właśnie pionowa składowa ruchu tektonicznego wywołuje fale tsunami. Nie mam danych na jakiej powierzchni nastąpiło przesunięcie w przypadku 2011 roku, ale jeśli wiemy, że niszczyciele obcych miały około 980 km3 objętości, to taka sama ilość wody musiałaby gdzieś się rozlać w postaci gwałtownego, bezlitośnie niszczycielskiego tsunami.

Podsumowując - strącenie latających talerzy nie obyłoby się bez sporych nieprzyjemności, ale nie zlikwidowałoby reszty ludzkości. Tego samego nie można powiedzieć o drugim starciu z 2016 roku...

Ciąg dalszy nastąpi!


Źródła i źródełka:
http://science.sciencemag.org/content/332/6036/1395.full
http://www.decodedscience.org/research-shows-extent-of-fault-rupture-for-japans-2011-earthquake/6774
https://www.quora.com/What-would-the-estimated-weight-of-Mount-Everest-be
https://arxiv.org/abs/1403.6391
http://independenceday.wikia.com/wiki/City_Destroyer
https://en.wikipedia.org/wiki/1883_eruption_of_Krakatoa