Gość na Planecie Robotów

Dziś po 20 koło Marsa przemknie kometa. Będzie się poruszać z prędkością 200 000 kilometrów na godzinę, więc spotkanie nie potrwa długo. Mimo to większość astronomicznych oczu będzie zwróconych w tamtym kierunku. Choć odkryta 3 stycznia 2013 kometa nie ma bardzo okazałego ogona, to jest to niezwykła okazja do astronomicznych obserwacji, bo Czerwona Planeta ma niemałą populację ciekawskich robotów.

W kluczowym momencie C/2013 A1 “Siding Spring” zbliży się do planety robotów na 139 500 kilometrów, w skali Układu Słonecznego to mniej niż włos. Dla porównania umieściłem kometę w analogicznej odległości między Ziemią a Księżycem (oddalonymi o 384 400 kilometrów). Maksymalne zbliżenie jest raptem dwa razy większe od wysokości orbity geostacjonarnej.

Choć ogon nie jest tak okazały jak na obrazku, to nie znaczy, że go nie ma. Za jądrem ciągnie się welon odłamków, które mogłyby zagrozić marsjańskim orbiterom, dlatego większość została przekierowana tak, by w najgroźniejszym momencie skryć się po drugiej stronie planety. Mimo to naukowcy liczą, że Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey i MAVEN dostarczą ciekawych danych.

Łaziki Curiosity i Opportunity również mają oderwać wzrok od rdzawej powierzchni planety i spojrzeć w niebo. Mierzący około kilometra kawał skały i lodu, dla osoby stojącej na Marsie, byłby znacznie jaśniejszy od Wenus widzianej z Ziemi w najlepszych warunkach.


Relacja na żywo, w czasie której można liczyć na ciekawe wywiady i komentarze powinna być dostępna poniżej (póki co jest odliczanie):
http://live.slooh.com/
Oraz tutaj:
http://www.virtualtelescope.eu/webtv/

Kryształ Aquamana

Zakochałem się we wzorze chemicznym “krystalicznych soli serii kationicznych multimetalicznych kompleksów kobaltu”. Wygląda on tak:

[{(bpbp)Co₂^II(NO₃)}₂(NH₂bdc)](NO₃)₂·2H₂O

Zapewniam, że nie mam pojęcia co się dzieje w powyższej linijce. Istotne jest natomiast to, że media okrzyknęły go już “kryształem Aquamana”, gdyż działa na tlen jak gąbka i potencjalnie mógłby zastąpić ciężkie butle tlenowe nurków i osób z chorobami płuc.

Media już zdążyły trochę wykrzywić informacje, pisząc, że łyżeczka tego niezwykłego materiału może wyssać cały tlen z pokoju. Jeśli sięgniemy do publikacji w Chemical Science, przekonamy się, że potrzeba wiaderka (10 litrów, rozmiaru pokoju w metrach sześciennych nie podano). To wciąż imponujące, bo według Christine McKenzie z University of Southern Denmark, substancja przechowuje tlen trzy razy lepiej niż butla z czystym sprężonym tlenem (nie sprecyzowano rozmiarów i masy, ale można się domyślać, że chodzi o porównywalny rozmiar kryształu Aquamana, który pewnie byłby znacznie lżejszy).

Największą zaletą jest jednak to, że kryształ może absorbować duże ilości tlenu i je oddawać wielokrotnie bez ulegania uszkodzeniom. Stąd porównanie do gąbki, która może być wielokrotnie zanurzana w wodzie i wyciskana. W większości przypadków tlen nieodwracalnie niszczy materiały - stal rdzewieje, jedzenie jełczeje itd… Kryształ działa zarówno w powietrzu jak i w wodzie.

Za wiązanie tlenu odpowiedzialne są atomy kobaltu umieszczone w organicznej cząsteczce. O ile absorbowanie tlenu jest spontaniczne, tak jego uwolnienie wymaga dostarczenia ciepła lub podciśnienia. Naukowcy badają teraz możliwość uwalniania go światłem. Proces wytwarzania kryształu Aquamana jest bardzo trudny i produkowanie go w dużych ilościach będzie kłopotliwe (przynajmniej na początku), więc jeszcze nie badano go w większej skali. Według publikacji kilka ziaren może utrzymać dość tlenu na jeden oddech.

Innymi słowy, całkiem prawdopodobne, że chorzy skazani na noszenie ciężkich butli z tlenem i nurkowie mogliby zamienić je na znacznie lżejsze urządzenia, ograniczone jedynie żywotnością baterii.


Dziękuję Mikołajowi Dunikowskiemu za cynk o tym materiale!


Zródła:
New material steals oxygen from air
Scientists Have Found A Crystal That Can Let You Breathe Underwater
New Crystal Could Let Divers Breathe Underwater
Oxygen chemisorption/desorption in a reversible single-crystal-to-single-crystal transformation

Ambition - nowy projekt Tomka Bagińskiego i Platige Image

Ambition to krótkometrażowy film Tomka Bagińskiego i Platige Image, którego premiera będzie mieć miejsce 24 października w ramach Sci-Fi Film Season, organizowanego przez Brytyjski Instytut Filmowy. Oto co można przeczytać w komunikacie prasowym (moje wrażenia pod trailerem):

Projektowi towarzyszy międzynarodowa kampania, której odbiorcy zachęcani są do dzielenia się swoimi ambicjami na portalach społecznościach używając hashtagu #MyAmbition. Najlepsze treści opublikowane zostaną na Twitterze, profilu Instagram projektu oraz zaprezentowane podczas londyńskiej premiery.

„Ten projekt opowiada o wielkiej ambicji – sile, dzięki której ludzkość przekracza kolejne granice. Poszukiwania przez bohaterów odpowiedzi na pytanie o źródło życia, ma znacznie szerszy kontekst, który przedstawiamy widzowi: przyszłość ludzkości, niepewność jutra, ale i determinacja, która czyni nasz gatunek wielkim.” - mówi Tomek Bagiński, reżyser.

Rhidian Davis z Brytyjskiego Instytutu Filmowego dodaje – „Film Tomka idealnie wpasowuje się w cykl Things to Come prezentowany podczas Sci-Fi Season. Stawiamy w nim właśnie na ambitnych twórców, a „Ambition” jest projektem, który na pewno warto śledzić.”

Zdjęcia były realizowane w księżycowym krajobrazie Islandii. Za produkcję oraz postprodukcję odpowiada studio Platige Image studio Platige Image.

Jak dla mnie świetne. Dobę po nowym zwiastunie Interstellar trudno nie mieć skojarzenia, że mamy tu podobny, podniosły klimat. Cieszy też, że Bagiński wciąż istnieje i tworzy świetne rzeczy. Zacieram rączki i będę dawał znać jeśli pojawi się coś nowego i ciekawego w temacie Ambition.


Garść linków:
www.AmbitionFilm.com
www.Twitter.com/AmbitionTheFilm
www.Instagram.com/AmbitionTheFilm
www.YouTube.com/AmbitionTheFilm

Memy i kolory tęczy

Staram się trzymać z daleka od politycznych czy religijnych kwestii. Na przykład: nie komentuję polityki klimatycznej, bo metody walki z globalnym ociepleniem nie są tak jednoznaczne i zweryfikowane naukowo jak diagnoza, że globalne ocieplenie ma miejsce i jest powodowane przez ludzi.

Czasem jednak polityka czy religia ochoczo włazi na poletko naukowe. Na oślep i bezmyślnie. I wtedy bywa tak, że mnie poniesie. Jak na przykład teraz, kiedy absurdalność przepychanki o tęczę osiągnęła nowy poziom - licytację na kolory. Ale żeby mnie nie poniosło na marne, tylko jakoś pożytecznie, postanowiłem przybliżyć temat i napisać o tęczy. Wiecie - tak popularyzatorsko.

Jak wiecie pewne środowiska przyjęły sobie za symbol tęczę. Niektórzy mówią nawet że “przywłaszczyły”. Cokolwiek to znaczy. Japończycy mają słońce na fladze. Czy każdy wschód słońca jest nachalną promocją mangi i sushi? Tak czy inaczej przepychanka o tęczę trwa, bo Kościół oburzony, a środowiska LGBT odbijają piłeczkę, że przecież w Biblii też była tęcza, więc czemu ją palić jak wiedźmę za inkwizycji.

Aż wreszcie pojawia się taki obrazek i rozpływa się po facebooku. Więc spieszę z wyjaśnieniami. W dobie internetu każdy może sobie wyszukać rozdział dziewiąty Księgi Rodzaju i przeczytać ile kolorów miała boska tęcza. Zbyt leniwym by kliknąć mówię - nie jest to sprecyzowane.

Newton, ojciec współczesnej optyki początkowo wyróżnił pięć kolorów: czerwony, żółty, zielony, niebieski, fioletowy. Tak więc szach-mat geje, księża, lesbijki i zakonnice!...

OK, a ile kolorów ma tęcza tak naprawdę? Wszystkie. Krople wody w atmosferze rozszczepiają widzialne przez ludzkie zwierzę światło na całe spektrum od 380 nanometrów po 780 nanometrów.

Niektórzy naukowcy twierdzą, że ludzkie oko rozróżnia 100 kolorów. Polska wikipedia oferuje ich 166 a angielska 1157, od “acid green” (zielony) po “zomp” (też zielony). Tak więc kłótnie o to ile kolorów ma tęcza są bez sensu. Cieszmy się widząc tęczę - miejmy świadomość, że oprócz naszych ulubionych kolorów jest tam też kwaśna zieleń, gumiguta, perydot, fuksja, łososiowy i zomp.

Prawoskrętne DNA - przypadek? Nie sądzę!

DNA wszystkich istot żywych na Ziemi jest prawoskrętną podwójną spiralą. W teorii jednakże mogłoby być odwrotnie. Gdyby poukładać atomy w symetryczny, “lustrzany” sposób, wszystko powinno działać dokładnie tak samo. Kod genetyczny zawierałby te same informacje o bakteriach, myszach, ludziach, kukurydzy i słoniach, groziłyby nam te same choroby itd. A jednak z jakiegoś powodu życie na tej planecie postawiło na prawoskrętną helisę. Naukowcy przez lata zastanawiali się czemu tak jest.

Przyznam, że to zagadnienie nie spędzało mi nigdy snu z powiek. Jako ignorant tłumaczyłem sobie, że gdyby DNA było skręcone w drugą stronę, moglibyśmy prowadzić takie same rozważania. Ot, przypadek sprawił, że pierwotne prawoskrętne życie powstało ciut wcześniej i zdominowało biosferę, lub ewolucyjny zbieg okoliczności dał mu drobną przewagę. To mogło wystarczyć by alternatywa ekspresowo wyginęła lub by nigdy nie miała szansy się narodzić. Byłem w błędzie.

Podobnie traktowałem kwestię dominacji materii nad antymaterią we wszcheświecie. Skoro różnią się jedynie ładunkiem elektrycznym, to może naukowcy marnują czas łamiąc sobie głowy nad czymś całkowicie losowym. Może z tą przewagą jest jak z orzełkiem wypadającym na podrzuconej monecie. Szanse były 50/50 i po prostu tak wypadło, żyjąc w świecie pełnym antymaterii moglibyśmy zadawać dokładnie takie same pytania. Jednak mądrzejsi ode mnie, analizując pozostałości po Wielkim Wybuchu i wygląd Wszechświata wywnioskowali, że dysproporcji między materią a antymaterią nie da się wyjaśnić prostym zrządzeniem przypadku. Dziś już odkryto pewne różnice między materią i jej “lustrzanym odbiciem”, które przemawiają na korzyść tej pierwszej; poszukiwania jednak są dalekie od końca, bo zjawiska te nie wystarczą by wyjaśnić tak wielką przewagę zwykłej materii.

Tak samo skrętność DNA może nie być kwestią przypadku. Nowy eksperyment Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Nebraska potwierdza hipotezę postawioną jeszcze w latach 60, że za kierunkiem skrętu helisy mogą stać fundamentalne prawa wszechświata. Promieniowanie kosmiczne, elektrony o dużej energii, mają to do siebie, że w większości są “lewoskrętne”. Pod tym pojęciem w fizyce kryje się związek między spinem cząstki a jej pędem. Bez wchodzenia w zawiłości fizyczne - lewoskrętnym elektronom znacznie łatwiej jest niszczyć lewoskrętne cząsteczki, prawoskrętne skuteczniej niszczą cząsteczki prawoskrętne. Tak jak łatwiej wkręcić śrubę w otwór z gwintem o odpowiednim kierunku. I tak się składa, że w promieniowaniu kosmicznym dominują elektrony lewoskrętne.

Dlaczego kosmiczne promieniowanie preferuje jeden kierunek? To zaskakująca właściwość oddziaływania słabego. Jedna z czterech (obok oddziaływań silnych, elektromagnetyzmu i grawitacji) fundamentalnych sił wszechświata zaskoczyła naukowców. Przyzwyczajeni do tego, że wyniki eksperymentu oglądanego w lustrze są identyczne z wynikami jakie uzyskują na lustrzanej kopii aparatury. Sprawdza się to w przypadku pozostałych sił, ale nie dla oddziaływania słabego. Dlatego też rozpad beta o którym pisałem trochę poruszając temat radioaktywności produkuje elektrony szczególnie groźne dla lewoskrętnych cząsteczek.

To fascynujące, że coś pozornie przypadkowego nie tylko takie nie jest, ale wręcz wynika z najbardziej podstawowych praw Wszechświata. Co jeszcze zdoła nas zadziwić swoją jedynie pozorną losowością?


Źródło:
Why is DNA right-handed? UNL finding supports hypothesis
Ilustracja wykonana przez fizyka Timothy'ego J. Gaya

Świt nad karłowatą planetą

Sonda Dawn (Świt) została wystrzelona w 2007 roku i na przełomie 2011 i 2012 odwiedziła protoplanetę Vesta, drugie co do wielkości ciało w pasie asteroid. Teraz zmierza w kierunku Ceres - karłowatej planety, która stanowi jedną trzecią całej masy pasa asteroid. Choć trudno w to uwierzyć, od czasu jej odkrycia w 1801 roku, nie udało się nam wykonać lepszego zdjęcia niż, które widzicie po lewej, wykonane przez teleskop Hubble’a.

Początkowo uznaną za planetę, później zdegradowaną do rangi asteroidy, w 2006 roku Ceres zaliczono do planet karłowatych razem z Plutonem oraz kilkoma innymi dużymi ciałami w Układzie Słonecznym. Już w 2015 roku, po raz pierwszy w historii, ujrzymy ją we pełnej krasie.

Christopher T. Russell jest kierownikiem misji, więc gdy NASA chce kogoś zganić lub pochwalić za Dawn, dzwonią właśnie do niego. Zanim przewodził tej misji, kierował eksperymentem, który umożliwił zmapowanie ziemskiej magnetosfery. Jest też szefem Space Physics Center na Uniwersytecie Kalifornijskim, jego imieniem nazwano asteroidę 21459 Chrisrussell,

...i był tak uprzejmy, że znalazł czas by odpowiedzieć na kilka moich pytań.


W czym podejście do Ceres będzie się różniło od spotkania z Vestą?

Z technicznego punktu widzenia, misja nie będzie się zbytnio różnić. Trajektoria pojazdu, instrumenty, podejście do pomiarów będą bardzo podobne. Gdy dotrzemy do Ceres, wejdziemy na “wysoką orbitę obserwacyjną” (“high altitude survey orbit”), zmapujemy całą powierzchnię w niskiej rozdzielczości i pozyskamy dane grawitacyjne i nawigacyjne dla kolejnych etapów misji. Skład powierzchni Ceres przeanalizujemy dzięki spektrometrowi działającemu w świetle widzialnym i podczerwieni. Następnie zbliżymy się do planety, choć wciąż pozostaniemy dość wysoko (“high altitude mapping orbit”) [nie tłumaczę bo wszystko brzmi dość paskudnie - przyp. Węglowy]. Z tej pozycji wykonamy dokładniejsze mapowanie i zbierzemy dane stereoskopowe i wysokościowe. Ostatecznie wejdziemy na niską orbitę (“low altitude mapping orbit”) gdzie dokonamy pomiarów siły grawitacyjnej w wysokiej rozdzielczości oraz przeanalizujemy skład chemiczny Ceres z użyciem detektora promieni gamma i neutronów.

Ale, choć podejście jest jednakowe, spodziewamy się, że Ceres będzie zupełnie inna niż Vesta. Nie ma jej rodziny planetoid ani meteorytów, które moglibyśmy zbadać, więc o Ceres nie wiemy niemal nic.

[Komentarz Węglowego: Rodzina planetoid, to grupa planetoid, które mają podobne parametry orbit i wspólne pochodzenie, czyli mogą być częściami większego ciała, które rozpadło się w czasie zderzenia. Niektóre z nich spadają na Ziemię i dają nam szansę, by dowiedzieć się czegoś o całej rodzinie. Na przykład meteoryty HED pozwoliły nam dowiedzieć się sporo o Veście zanim Dawn weszła na jej orbitę.]


Czy dowiedzieliśmy się czegoś nieoczekiwanego o Veście albo Ceres po tym jak Dawn została wystrzelona? Odkryliśmy nowe księżyce wokół Plutona, gdy New Horizons już mknęła w jego kierunku. Czy coś podobnego miało miejsce w przypadku Vesty lub Ceres?

Nie odkryliśmy księżyców wokół Vesty ani Ceres. Z meteorytów dowiadywaliśmy się o Veście przez cały czas podróży sondy, ale nowe dane były ewolucyjne, nie rewolucyjne. W przypadku Ceres, Kosmiczne Obserwatorium Hershela dostrzegło wodę w jej atmosferze. Aczkolwiek biorąc pod uwagę wcześniejsze obserwacje i gęstość Ceres, spodziewaliśmy się, że jest tam woda.


Co czeka Dawn, gdy zrealizuje cele misji?

Dawn ma pozostać na orbicie wokół Ceres.


Dziękuję za poświęcony czas.


Dawn znajduje się obecnie niecałe 0,03 astronomicznej jednostki od Ceres. Możecie śledzić jej pozycję na tej stronie. Dotrze do Ceres na przełomie marca i kwietnia 2015.


Garść linków:
http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russell.html
http://spotlight.ucla.edu/faculty/christopher-russell_dawn-mission/
http://dawn.jpl.nasa.gov/team/interviews/interview_c_russell.asp
http://en.wikipedia.org/wiki/Dawn_%28spacecraft%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Christopher_T._Russell

Kawałek Polski na komecie

Aktualizacja: Notkę popełniłem w ostatniej chwili, gdyż właśnie wybrano miejsce. Philae siądzie na komecie w punkcie J.

Kto śledzi mój facebookowy profil, ten wie, że mocno emocjonuję się misją Rosetta. Po dziesięciu latach pojazd obudził się ze snu, spotkał z kometą 67P/Churyumov-Gerasimenko i obecnie orbituje wokół niej w odległości kilkudziesięciu kilometrów. Poza aparaturą pomiarową w swoją podróż Rosetta zabrała pasażera. Lądownik Philae będzie pierwszym pojazdem, który dokona miękkiego lądowania na komecie.

Historyczny moment będzie mieć miejsce w listopadzie, europejscy naukowcy mają więc jeszcze trochę ponad miesiąc by ustalić, gdzie konkretnie posadzić stukilogramowy lądownik. Wstępna lista dziesięciu miejsc skurczyła się już do pięciu. Z bliska 67P nie przypomina już kaczuszki tak bardzo jak w lipcu, ale skojarzenie pozostało. Dlatego potocznie mówi się o „ciele” (body) i „głowie” (head) komety.

Z pięciu punktów trzy wypadają na głowie, dwa na ciele. Na celowniku znalazły się miejsca dające największe szanse na udane lądowanie. Choć przypisane literki oficjalnie nie mają znaczenia, lokacja „A” wydaje się szczególnie kusząca. Znajduje się ona na ciele, ale daje widok na głowę, co z pewnością pomogłoby w analizie historii i struktury komety. Miejsce powinno doświadczać cyklu dnia/nocy, tak by Słońce dostarczało energię, ale nie upiekło lądownika; powinno też zapewnić komunikację z Rosettą.

A skoro poruszamy temat komunikacji, to należy pamiętać, że w odległości 400 milionów kilometrów od Ziemi nie ma mowy o wsparciu w nagłych wypadkach. Całe lądowanie będzie musiało odbyć się automatycznie, jedynie z pomocą wcześniej przesłanych instrukcji. 67P to nie Mars. Waży zaledwie dziesięć miliardów ton, więc opadanie Philae to nie będzie „sześć minut terroru”.

Może potrwać nawet kilka godzin. Nie zazdroszczę stresu ludziom, którzy budowali ten pojazd ponad dziesięć lat temu i będą biernie obserwować jego poczynania.

Rosetta to misja Europejskiej Agencji Kosmicznej i nie zabrakło w niej polskiego akcentu. Instrument MUPUS – MUlti PUrpose Sensors for Surface and sub-surface science jest dziełem Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Jego zadaniem jest pomiar właściwości fizycznych powierzchni komety – jej temperatury i wytrzymałości, jak również utrzymanie Philae na miejscu za pomocą dwóch harpunów. Trzymajmy kciuki za sukces.


Źródła:
https://www.youtube.com/watch?v=PBXvUK8EsUM
http://www.bbc.com/news/science-environment-28923010
http://blogs.nature.com/news/2014/09/where-to-land-on-a-comet.html
http://weglowy.blogspot.com/2014/07/kosmos-jest-ciemny-i-peen-niespodzianek.html
http://www.esa.int/pol/ESA_in_your_country/Poland/Polacy_uczestnicza_w_przelomowej_misji_sondy_Rosetta