A tudomány mai állása – pénteken 9-től a Hobby Rádióban

Az év utolsó tudományos műsora deceber 29-én a szokásos 9 órai kezdettel hallható a Hobby Rádióban! A műsor tartalmából…

1. https://ng.24.hu/fold/2023/12/10/a-nasa-mar-tervezi-a-kovetkezo-urteleszkopot/

Megkezdődött az életet kereső űrteleszkóp tervezése

A NASA a közeljövőben a 2027-re tervezett római infravörös űrteleszkópra koncentrál, amely egy 2,4 m széles látómezőn alapuló elsődleges tükörre épül és két tudományos műszert hordoz majd. Azonban a középtávú tervekkel is foglalkozni kell, például azzal az űrtávcsővel, amely az új generációs űrteleszkópok közé tartozik és olyan exobolygókat fog majd keresni és vizsgálni, amelyeken az élet feltételei adottak lehetnek. Ez lesz az első, kimondottan az életet kereső űrteleszkóp, ám emellett más megfigyeléseket is végez, más feladatokat is ellát majd. A hasonló jövőbeli küldetések fejlesztéséhez a NASA egy külön programot indított, amelynek feladata az lesz, hogy a tervezés során a korábbi űrteleszkópok működéséből leszűrhető tanulságokat beágyazza, az új céloknak megfelelő technológiákat kiválassza. Az élet a Világegyetemben lehet egészen ritka csoda éppúgy, mint hétköznapi dolog, ám egyelőre fogalmunk sincs arról, vajon melyik véglet áll közelebb a valósághoz. Ennek kiderítését fogja szolgálni az új űrteleszkóp, vagyis segítségével az Univerzumban elfoglalt helyünkről kapunk majd információt. Az első feladat az lesz, hogy olyan bolygókat találjon, amelyek az élet számára alkalmas körülményekkel bírnak, beleértve azt is, hogy megfelelő csillag körül keringenek.

1. https://hvg.hu/tudomany/20231213_nasa_dragonfly_szaturnusz_hold_titan_dron

Extrém körülményeket kell kibírnia az atommeghajtású drónnak

Nukleáris meghajtást kap a drón, amely a Szaturnusz holdjához indul. A NASA pár éve döntött arról, hogy 2027-ben fogja elindítani különleges eszközét, egyfajta helikopterét a Titanhoz. A cél az, hogy a repülni képes eszköz a levegőből fedezze fel az égitestet és felszínét, ami a kutatók szerint egy rendkívül érdekes helyszín. A projektről legutóbb kiderült, hogy hol fog leszállni az egység, amely 2028-ban indul majd útnak. A szerkezetről emellett azt is elárulta a fejlesztő, hogy nagyjából akkora lesz, mint egy autó és nukleáris meghajtással működik majd. A NASA választása azért esett a Titanra, mert sokban hasonlít a Földre az égitest. A Naprendszer második legnagyobb holdján van folyó, a légökre a Földhöz hasonlóan nitrogénből áll és van egy körforgás is rajta, amikor csapadék – folyékony metán – hullik az égből. A felszínével kapcsolatban azt gyanítják, hogy nagyon gazdag szerves molekulákban. A drón rengeteg tudományos műszerrel lesz felszerelve, melyek segítségével kideríthető, van-e élet az égitesten. Emellett kamerát is szerelnek az egységre. Az eddigi tesztek alapján a szerkezetet jól lehet irányítani és kibírja mind a -179 Celsius-fokot, ami a Titan felszínén várja majd.

1. https://raketa.hu/a-tehentragyaval-hajtott-japan-urhajo-sikeres-teszten-van-tul

Sikeres teszten van túl a tehéntrágyával hajtott japán űrhajó

Szarvasmarhatrágyából nyert, környezetbarát, folyékony biometán hajtja a japán hordozórakétát, amelyen statikus tüzelési tesztet hajtottak végre. Az ilyen tesztek során maga a rakéta nem mozog, de a motort begyújtják, amivel a start előtt értékelik a rakétamotorok teljesítményét és stabilitását. A hordozórakéta újdonsága pedig a trágya és a tesztek bebizonyították, hogy a helyi tejtermelő gazdaságokból származó biometán fenntartható és környezetbarát rakéta-üzemanyagként hasznosítható. A helyi gazdálkodók kulcsfontosságú szerepet játszanak ebben a folyamatban, a farmon lévő berendezések segítségével a szarvasmarha-trágyát biogázzá alakítják, amelyet aztán összegyűjtenek és dolgoznak fel rakéta-üzemanyaggá. A kezdeményezés nemcsak a környezeti fenntarthatóságot segíti elő, hanem a szarvasmarhák által termelt metán jelentős problémájával is foglalkozik, amely egy erős üvegházhatású gáz, ami hozzájárul a globális felmelegedéshez. A rakéta kulcsfontosságú jellemzője ezen kívül a kétfokozatú kialakítása, amely egy csapos injektort tartalmaz. Ez a kialakítás csökkenti az alkatrészek számát és jelentősen leapasztja a gyártási költségeket is. A csapos injektor ellenőrzött módon juttatja be a hajtóanyagot az égéstérbe, javítva az égés hatékonyságát. A hordozórakéta így számos előnnyel bír: költséghatékony, jó az üzemanyag teljesítménye, gyorsan rendelkezésre áll és minimális a környezetkárosító hatása. A mostani teszt tehát jelentős lépés a 2025-re tervezett tényleges kilövés felé – a hosszú távú cél ugyanis egy olyan, környezetbarát rakéta-üzemanyagot használó platform kifejlesztése, amellyel olcsón és rutinszerűen juttathatóak kisméretű műholdak a világűrbe különösen az ázsiai és óceániai régiókban.

1. https://raketa.hu/a-fold-kozponti-magjarol-meg-mindig-keveset-tudunk-de-egy-tavoli-vilag-segithet-megerteni

Távoli világ segíthet jobban megismerni a Föld központi magját

Megkezdte hosszú útját a Naprendszer távoli régiójába a szonda, amelynek célja, hogy a Mars és a Jupiter közti kisbolygóövben található aszteroidát meglátogassa és 26 hónapon keresztül körülötte keringve adatokat gyűjtsön be róla. A misszió az első, amit egy fémes aszteroidához indítanak és a küldetés segíthet megérteni nem csak az ehhez hasonló aszteroidák jellegzetességeit, hanem a Föld központi magjának működését is. Az égitest egy úgynevezett M-típusú kisbolygó, amely nagy valószínűséggel főként fémes összetevőkből áll, valamint kisebb mennyiségű szilíciumból, azt azonban a kutatók sem tudják egyelőre, hogy az aszteroida felépítése pontosan hogyan néz ki: egy sűrű fémlabdáról van szó, vagy lazábban kapcsolódó halmazról. A csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy az objektum legfontosabb elemei a vas és a nikkel, az aszteroida keletkezésével kapcsolatban pedig azt az elméletet tartják a legvalószínűbbnek, ami szerint az égitest korábban egy formálódó bolygó magja volt, ami az űrbeli ütközések során elvesztette külső rétegeit, míg csak egy fémgolyó maradt belőle. A 210 kilométer átmérőjű fémes aszteroida információkkal szolgálhat a Föld olyan jelenségeivel kapcsolatban, amelyeket itt, a Földön, sokkal nehezebb tanulmányozni: konkrétan a Föld magjáról fedhet fel titkokat.

1. https://hvg.hu/tudomany/20231213_fa_lignin_napelem_napenergia_elektromos_aram_zoldenergia

Lehetséges lehet az olajalapú anyagokat fából kinyerhetőkkel helyettesíteni a napelemekben

Fa felhasználásával sikerült olyan napelemet fejleszteniük svéd kutatóknak, amely alternatívája lehet a jelenleg elterjedt, szilíciumos paneleknek. A napenergiával kapcsolatos növekvő igények miatt egyre nagyobb figyelmet kapnak az úgynevezett organikus napelemek. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a rugalmas és hordozható eszközök fejlesztése kapcsán jelentős előnyei vannak a technológiának: megfizethető, könnyen elkészíthető, nagyméretű és akár nyomtatható is. Az organikus napelemek további előnye a szilíciumalapú panelekkel szemben, hogy bár utóbbiak hatékonyak, gyártásuk egy összetett és energiaigényes folyamat, ehhez ráadásul potenciálisan kockázatos anyagokat is fel kell használni. A fejlesztések oda vezettek, hogy sikerült fa felhasználásával organikus napelemet készíteni. Fapép segítségével környezeti szempontból a jelenleg elterjedteknél fenntarthatóbb, ráadásul megbízhatóbb napelemeket lehet készíteni. A kutatók a természetben található egyik legelterjedtebb szerves anyagot, a lignint használták fel, amely életképes eszköznek bizonyul a stabil és környezetbarát szerves napelemek fejlesztésében. A fejlesztések során egy olyan napelemet sikerült előállítani, amelyben a katódhoz kapcsolódó transzportréteg egy része közvetlenül a fapépből kivont ligninből készült. Az anyag egyelőre csak kis részét teszi ki az organikus panelnek, de a kutatók tervei szerint növelhető lesz az aránya.

1. https://hvg.hu/tudomany/20231213_kina_viz_alatti_adatkozpont_szerverpark_vizhutes_epitkezes_tenger_letesitmeny_energiasporolas_viz_aram_megtakaritasa

Hatalmas adatközpontot épít Kína a víz alatt

A víz alá viszi a szervereket Kína, ezzel évente 122 millió kWh áramot takarít meg a tíz focipálya méretű, vízhűtéses adatközpont. Ezen kívül rengeteg értékes édesvíz spórolható meg, hiszen a hűtési feladatokat 35 méter mélységben a víz fogja ellátni. A technológia világa egyre komolyabb számítási kapacitást igényel, az egyre több szolgáltatás – például a mesterséges intelligencia – ugyanis rendkívül hardverigényes. Ez nem csak a felhasználói eszközök oldalán mutatkozik meg, sőt: igazán csak a másik oldalon, az adatközpontokban van szükség az igazi teljesítményre. Ez azonban sok energiát fogyaszt, a szerverek működtetése mellett azok hűtése is energiaigényes feladat. Kína ezt egy első hallásra különös megoldással tervezi megoldani: a víz alá viszi az adatközpontokat, melyeket így a hideg vízzel lehet hűteni. Az első ilyen, kereskedelmi létesítmény kivitelezését már megkezdték és egy dél-kínai tartomány szigete melletti tengerfenéken építik. A létesítmény 100 egységből áll majd össze és mindösszesen 68 ezer négyzetméteren fog elterülni. Valamennyi egység 1300 tonna tömegű, 35 méter mélyen van és a számítási teljesítménye is elképesztő: 30 másodperc leforgása alatt négymillió HD-minőségű képet tud feldolgozni. Ami azonban a számítási teljesítménynél is fontosabb, az az, hogy mennyire lesz ez környezetbarát a hagyományos, földfelszíni adatközpontokhoz képest. Először is, nem fog elfoglalni értékes földterületeket az adatközpont. Ráadásul ezzel a megoldással évi 122 millió kilowattóra elektromos áramot, valamint 105 ezer tonna ivóvizet lehet megspórolni. Szemben a szárazföldi létesítményekkel, a vízalatti megoldás a becslések szerint 40-60%-kal lesz energiahatékonyabb. A víz ellen természetesen alaposan szigetelt egységek várható élettartama 25 év lesz – a teljes létesítmény pedig öt éven belül készül el.

1. https://hvg.hu/tudomany/20231213_lpwan_lora_wifi_bluetooth_vezetek_nelkuli_adatatviteli_mod_viselheto_eszkozok_adatatvitel_egeszsegugy

A wifinél 2400-szor messzebbre visz el az új rendszer, ami hasznosabb lehet, mint gondolnánk

A viselhető eszközök egyik nagy hátrányából faragtak le kutatók, az ilyen eszközök ugyanis csak korlátozott távolágra tudnak adatokat küldeni, a mostani fejlesztés viszont kitágítja a lehetőségeket. Az amerikai kutatóműhelyben fejlesztett rendszer 24 kilométernél is távolabb képes egészségügyi adatokat küldeni egy viselhető eszközről, ami sok ember számára javíthatja az orvosi ellátáshoz való hozzáférést. Az új fejlesztés alacsony energiafogyasztású nagytartományú hálózatot használ, amely 2400-szor nagyobb távolságot kínál, mint a wifi és ehhez jelentősebb infrastruktúrára sincs szükség. A nem invazív viselhető eszközök jelenleg az internetet használják arra, hogy összekapcsolják az orvosokat a betegekkel az adatok összegzése és a diagnózis felállítása céljából. Ezek az internetalapú kommunikációs protokollok ugyan hatékonyak és jól fejlettek, azonban cellalefedettséget és netkapcsolatot igényelnek. Ezek a követelmények azonban nem mindig érhetők el a távoli vagy korlátozott erőforrásokkal rendelkező környezetben. Az új rendszer hetekig tartó folyamatos működést tesz lehetővé vezeték nélküli energiaátviteli funkciójának köszönhetően. A kutatók emellett kifejlesztettek egy áramkört és egy antennát, amely zökkenőmentesen beépül a puha viselhető eszközbe. Egy puha hálóról van szó, ami egyedi 3D nyomtatással készül és az alkaron viselhető. Edzés közben sem mozdul el, így gondoskodva a jó minőségű adatgyűjtésről. A felhasználó mindig viselheti az eszközt és még annak töltésekor sem kell levennie, ami kétméteres távolságból is történhet. A puha elektronika és az eszköz teljesítményfelvételi képessége a kulcsa ennek a maga nemében első számfelügyeleti rendszernek. Összességében az eszköz lehetővé teszi a testhőmérséklet és a pulzusszám nagy pontosságú mérését, akár heteken keresztül, sőt a szenzorok személyre szabásával olyan élettani paraméterek is vizsgálhatók, amelyeket korábban nem tudtak megfigyelni. A szakemberek remélik, hogy megoldásuk demokratizálhatja a digitális egészségügyi hozzáférést.

1. https://raketa.hu/olyan-neuromorfikus-szuperszamitogepet-epitenek-ami-az-emberi-agy-szinaptikus-rendszeret-utanozza

Az emberi agyhoz hasonlóan működik a neuromorfikus szuperszámítógép

A klasszikus számítógépek, amelyek a kapott utasításokat szekvenciális sorrendben hajtják végre, az embereknél sokkal gyorsabban tudnak bizonyos számításokat elvégezni, de nem rendelkeznek a parallel működés olyan előnyeivel, amivel az agy és nagyságrendekkel több energiát fogyasztanak üzemelés közben. A szuperszámítógépek esetében ez jelentős problémát képviselhet, amit egy újfajta rendszerrel igyekeznek megoldani a mérnökök: a neuromorfikus hálózatokkal. Az Ausztráliában jövő tavasszal munkába álló rendszer, másodpercenként 238 billió szinaptikus műveletet tud elvégezni és neuromorfikus kialakítása miatt az emberi agyhoz hasonlóan működik. A neuromorfikus hálózatok egyik fajtája a tüskés neurális hálózat az idegsejtek tüzelését és a szinapszisok létesítését utánozza speciális hardveres struktúra és chipek által. A tüskés neurális hálózat érdekessége, hogy általa az emberi agy működése is jobban tanulmányozható, valamint olyan rendszert lehet létrehozni a segítségével, amivel emberszerűen „gondolkodó” gépeket építhetnek. A számítógép emellett könnyedén átkonfigurálható és méretezhető, így a célnak megfelelően nagyobb és kisebb, hordozható verziót is lehet alkotni belőle.

1. https://index.hu/techtud/2023/12/12/fizika-kina-jinping-foldalatti-laboratorium-tsinghua-marvany-sugarzas-sotet-anyag/

Kínában épült a világ legnagyobb föld alatti laboratóriuma

Átadták a világ legnagyobb föld alatti laboratóriumát, a Kína délnyugati részén található tartományban. Az autonóm közigazgatási területen fekvő hegy alá ásott laboratórium két szakaszban épült: első 4000 köbméteres részét 2010-ben adták át. Az építés második szakasza 2020-ban kezdődött és a közelmúltbeli átadásra 361 ezer köbméteresre bővült a hely. Az objektum közelében létesített vízerőműhöz épített közúti alagút építése során fedezték fel a hegy alatt húzódó, jól szigetelő tömör márványrétegeket. Az építés során olyan problémákat kellett megoldani, mint a hatalmas terület szellőztetése vagy alacsony háttérsugárzású beton felhasználása. A föld alatti laboratóriumban kap helyet az ultraalacsony háttérsugárzású fizikai kísérleti labor. A 2400 méter mélységben fekvő létesítmény egyik különleges előnye, hogy a felette elhelyezkedő földtömeg miatt minimális az ide jutó kozmikus sugárzás mértéke. A Föld felszínére űrből érkező nagy energiájú részecskéknek csak százmilliomod része jut le ilyen mélységig. A tiszta és sugárzásmentes környezet kiválóan alkalmas a sötét anyag kutatására. A fizika jelenlegi állása szerint a világegyetem 68 százalékát a tágulást okozó sötét energia alkotja, az általunk ismert és megfigyelt anyag az univerzum mintegy 5 százalékát képezi, míg a maradék 27 százalékot a galaxisokat összetartó sötét anyag teszi ki. A sötét anyag létezését gravitációs hatása alapján feltételezik, más módon nem sikerült kimutatni, ezért úgy gondolják, hogy fénnyel vagy az általunk ismert anyaggal nem, vagy csak alig lép kölcsönhatásba. Az alacsony radonkoncentráció és a kozmikus háttérzaj hiánya segítség lehet a megfoghatatlan anyag titkának megfejtésében. A föld alatti laborban azonban nem csak fizikusok dolgoznak majd: a nyitás után különböző egyetemekről érkező csapat kezdte meg a kutatómunkát itt, akik részecskefizikán kívül asztrofizikával, geológiai és élettani kutatásokkal is foglalkoznak.

1. https://ng.24.hu/tudomany/2023/12/11/elolenyek-ovjak-a-kinai-nagy-falat-az-eroziotol/

Élőlények óvják a kínai nagy falat az eróziótól

Algák, baktériumok, mohák, zuzmók és hasonló apró élőlények alkotnak egybefüggő réteget a talajfelszínen, ezt úgy hívják, biokéreg. A kínai nagy fal jelentős részét is ez a biokéreg óvta meg sok helyen a megsemmisüléstől. A hagyományos álláspont az volt, hogy a történelmi falakon kinőtt növényeket el kell távolítani, mert azok a gyökerükkel tönkreteszik az építményt, azonban az elmúlt évtizedek kutatásai ezzel ellentétes eredményeket adtak. Számos, a szárazságnak ellenálló növény éppenséggel megóvta a falakat. E felismerés ellenére se volt még világos, hogy miféle szerepe van a biokéregnek az építmények sorsában. A pár centi vastag biokéregről eddig is tudtuk, hogy számos száraz hely talaját ez segít megtartani. A biokéreg csökkenti a szelek hatását, kiegyensúlyozottabbá teszi a hőmérsékletet és ezzel a hőingás eróziós hatását csökkenti, hasonlóképp óvja a csapadéktól is a befedett területet. A kínai kutatók elemzésekből kiderült, hogy ahol biokéreg volt a falon, ott az sokkal kevésbé volt porózus, így kevésbé hatottak rá a különböző eróziós hatások, a legnagyobb szerepe, úgy tűnik, a mohakéregnek volt. A biokéreg emellett mechanikailag is erősítette a falakat, azok nyomásállósága és stabilitása is jelentősen megnőtt az élőlények hatására.

1. https://raketa.hu/a-testen-belul-lehet-harom-dimenzioban-nyomtatni-ezzel-az-ultrahang-alapu-eljarassal

A minimális invazív műtétek világa várhat az egészségügyre

Hangalapú 3D nyomtatási technikát fejlesztettek ki tudósok, az úgynevezett “mélybehatoló akusztikus térfogati nyomtatást”. Ez az ultrahangra megszilárduló, biokompatibilis “szono-tintára” épülő módszer lehetővé teszi az implantátumok folyékony formában történő befecskendezését a szervezetbe. A módszer egy újszerű, a bonyolult műtéteket kikerülő megközelítést vezet be egy biokompatibilis tintaanyag segítségével. A tintát a testen belül oda fecskendezik be, ahol az implantátumra szükség lesz, majd ez az ultrahang impulzusok elnyelésével felveszi a végső, szükséges alakot és megszilárdul. A felesleges tinta pedig a fecskendővel eltávolítható. A tinta sokoldalúsága lehetővé teszi, hogy különböző élettartamú és tulajdonságú készítményeket utánozzanak a különböző biológiai szövetek helyettesítésére – például akár csontokat. Mivel a szöveteken keresztül lehet nyomtatni, sok lehetséges alkalmazást tesz lehetővé a sebészetben és terápiában, amelyek hagyományosan nagyon invazív és zavaró módszereket foglalnak magukban.

1. https://www.origo.hu/techbazis/20231208-ai-sztetoszkop-szivbetegsegek-kiszurese.html

Otthon is kiszűrheti a szívbetegségeket a mesterséges intelligencia sztetoszkóp

Az egészségügy és a technológia egyesítése évek óta folyamatos fejlődésen megy keresztül és most egy újabb mérföldkőhöz ért. A mesterséges intelligencia áttörése lehetővé teszi, hogy egészségi állapotunk ellenőrzését egy újfajta sztetoszkóppal végezzük. Ez a forradalmi találmány nemcsak a hagyományos sztetoszkópokat helyettesítheti, hanem otthoni használatra is alkalmas, így nagyon hatékonyan jelezheti előre az esetleges szív és érrendszeri rendellenességeket. A skót kutatók által kifejlesztett mesterséges intelligencia alapú rendszer lézert és nagy sebességű kamerákat foglal magában, amelyek 2000 képkocka/másodperc sebességgel képesek rögzíteni a képeket. A mesterséges intelligencia az emberi szívverés frekvenciatartományára összpontosít. A kapott jelek elemzése lehetővé teszi az egészségügyi személyzet számára, hogy észlelje a pulzusszám változásait – nem a populáció statisztikai átlagával, hanem az egyén saját specifikus szívviselkedésével szemben. Ez felbecsülhetetlen értékűvé teszi a szívben esetlegesen bekövetkező változások észlelésében és a konkrét hibák pontos meghatározásában.

Ez az oldal az Akismet szolgáltatást használja a spam csökkentésére. Ismerje meg a hozzászólás adatainak feldolgozását .