Сила удара

Миллиарды лет назад Луна была повернута к Земле той стороной, которая сейчас является "обратной", а "развернул" ее в нынешнее положение удар крупного астероида, утверждают французские астрономы в статье, опубликованной в журнале Icarus.

Луна вращается вокруг своей оси так, что она всегда обращена к Земле одной стороной. Эта синхронизация вызвана воздействием земного тяготения.

Авторы исследования, Марк Вечорек (Mark Wieczorek) и Матье Лефевр (Matthieu Le Feuvre) из парижского Института физики Земли, изучали сравнительный возраст и распределение 48 кратеров, образованных ударами астероидов, сообщает New Scientist.

Согласно расчетам ученых, на той стороне Луны, которая обращена в сторону ее движения по орбите вокруг Земли (ее "западном" полушарии) должно быть примерно на 30% больше кратеров, поскольку здесь выше вероятность столкновения с метеоритами. По тем же причинам, по которым на лобовое стекло движущегося автомобиля падает больше дождевых капель, чем на заднее.

Однако когда астрономы сравнили относительный возраст кратеров, используя данные об отложениях выброшенной при столкновениях породы, они обнаружили, что реальность противоположна расчетам.

Хотя относительно "свежие" ударные кратеры концентрировались в западном полушарии, как ожидалось, однако старых кратеров было больше в другой половине.

"Эти кратеры располагались по большей части вблизи точки, обратной направлению движения. Вероятность того, что это произошло случайно, составляет менее 0,3%. Мы установили, что нынешняя видимая сторона Луны была "обратной", когда формировались старейшие кратеры. Единственный кратер, соответствующий удару, способному развернуть Луну на 180 градусов - кратер Смита", - говорится в статье, опубликованной в Icarus.

Вечорек отмечает, что переворот Луны произошел около 3,9 миллиарда лет назад.

Рост

Сверхмассивные галактики на ранних этапах развития Вселенной росли в узлах "вселенской паутины", состоящей из потоков холодного газа, считают авторы статьи, опубликованной в журнале Nature.

Теория, сформулированная группой ученых из Франции, США, Германии и Швейцарии под руководством Авишаи Декеля (Avishai Dekel) из Еврейского университета в Иерусалиме, разрешает давнее противоречие в космологии.

Согласно прежним представлениям, сверхмассивные галактики, массой значительно более 500 миллиардов солнечных, не могли образовываться на ранних стадиях формирования Вселенной. Однако наблюдения показывали, что они существовали уже спустя три миллиарда лет после Большого взрыва.

Скорость роста звезд в них должна была составлять 150 солнечных масс в год - в 50 раз больше современной скорости роста звезд в нашей Галактике. Такая скорость могла достигаться, по существующим представлениям, только в процессе слияния галактик.

Авторы статьи с помощью компьютерного моделирования показали, что галактики на ранних этапах формирования Вселенной росли в узлах "вселенской паутины", нити которой представляли собой плотные и холодные газовые скопления. Газ с большой скоростью перетекал к центру крупных газовых скоплений, где постепенно формировался диск вновь образующихся звезд. В таком режиме сверхмассивные галактики могли расти быстро и устойчиво.

Однако теория Декеля требует, чтобы формирование звезд в нитях "паутины" шло медленно, а в дисках растущих галактик - быстро. Такое возможно, если, например, небольшая часть массы волокон "вселенской паутины" преобразуется в звезды и выплескивает энергию обратно в космическое пространство в форме звездного ветра и взрывов сверхновых, благодаря чему газ остается недостаточно плотным для активного звездообразования.

Эксперты отмечают, что данная работа поднимает целый ряд вопросов, связанных с взаимодействием галактического диска и поступающей в него темной материей. Прояснить ситуацию смогут только новые, более детальные, компьютерные симуляции.

Автосалон

На автосалоне в Детройте практически каждый участник стремится представить автомобили, работающие на альтернативном топливе. Toyota представила новый гибрид Prius, который тратит четыре литра топлива на 130 км. Японцы также продемонстрировали электромобиль FT-EV, который заряжается от обычной розетки.

По словам Билла Рейнерта из департамента перспективных разработок корпорации Toyota, эти автомобили разрабатываются и выпускаются несмотря на негативные условия на рынке, так как спрос на электромобили неуклонно растет.

General Motors также делает ставку на электромобиль. В компании надеются, что Chevrolet Volt стоимостью $40 тыс. станет хитом 2009 года.

"Мы уже отмечаем положительную динамику продаж гибрида Cadillac Escalade, - сообщает Марк Ланев, вице-президент General Motors. - Именно в таких машинах нуждаются потребители, поскольку они экономят топливо и дают независимость от энергоносителей".

Среди гибридных моделей Ford - автомобиль Ford Fusion. Chrysler также представил несколько своих электромобилей, в том числе спортивную модель, работающую исключительно на электричестве.

Солнце №2

Калифорнийские ученые планируют создать искусственное солнце в лабораторных условиях, с целью обеспечить планету альтернативной энергией, сообщает The Telegraph.

Попытка зажечь искусственное солнце и запустить процесс термоядерной реакции намечена на весну будущего года в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора.

Цель ученых – создать искусственное солнце, которое будет вырабатывать столько энергии, сколько хватило бы на создание температуры в 100 миллионов градусов по Цельсию и давления в миллиарды раз сильнее, чем где-либо на Земле. Для создания подобных условий понадобится небольшое количество горючего.

Чтобы запустить этот механизм, ученые будут использовать мощный лазер. В итоге, планируется спровоцировать мощный взрыв, в результате которого выделится в 10 раз больше энергии, чем было потрачено на его создание.

Если эксперимент увенчается успехом, это будет означать первый шаг к созданию синтезирующей атомной электростанции и практически неисчерпаемого источника энергии.

Материал подготовлен редакцией rian.ru на основе информации открытых источников

Сопорткар 1

Первый российский инновационный серийный спорткар "Marussia" представили общественности. Сделанный по технологии болидов "Формулы-1", машина, как сотовый телефон, имеет три сменных кузова.

Внутри спорткара - все, что может пожелать самый придирчивый автолюбитель. От круглосуточно работающих видеокамер до скоростного интернета и ЖК–мониторов. Вот только цену российского чуда создатели так и не назвали. В мире - финансовый кризис, предсказать, сколько будет стоить машина не могут даже ее создатели.

Машина способна разгоняться до 320 километров в час, при этом отсечка по скорости составляет 280 километров в час. Подвеска нового спорткара имеет два положения, и при необходимости машина поднимается.

Как рассказал РИА Новости идейный вдохновитель проекта Николай Фоменко, Marussia на сегодняшний день является инновационным автомобилем для дорог общего пользования, прежде всего с точки зрения безопасности.

Дмитрий Медведев и Индии Манмохан Сингх

Президент РФ Дмитрий Медведев и премьер-министр Индии Манмохан Сингх поручили профильным ведомствам своих стран ускорить процесс создания российско-индийского центра передачи технологий, говорится в декларации, принятой по итогам переговоров.

"Стороны также считают важным поступление современных технологий на рынки своих стран и в связи с этим поручают соответствующим ведомствам в ближайшее время завершить подготовку совместного рабочего документа по учреждению российско-индийского центра передачи технологий", - отмечается в декларации.

Россия и Индия считают необходимым продлить комплексную долгосрочную программу по научно-техническому сотрудничеству до 2020 года.

Вода

Из любой ситуации можно извлечь выгоду. Это отнюдь не нравоучение, но подсмотренный у природы фундаментальный закон: если где-то убыло, значит, в другом месте прибыло. Руководствуясь этим принципом, американцы решили использовать для производства электроэнергии турбулентность воды, с которой долгие годы борются нефтяники и прочие владельцы сооружений в открытом море.

Поведение жидкостей может быть двух типов – спокойным и неупорядоченным. Первый из них, естественно, существует в основном как теоретическая абстракция, а на практике любые течения характеризуются относительной хаотичностью, проявляющейся в том числе в непредсказуемых завихрениях.

Управлять турбулентностью воды – дело непростое, поскольку уследить за "пульсациями" в каждой конкретной точке решительно невозможно. Однако какие-то статистические описания этого процесса есть, и их уже давно пытаются использовать в конкретных приложениях.

Вибрации, вызванные завихрениями воды (vortex induced vibration), как бы слегка подталкивают вверх-вниз цилиндр, расположенный перпендикулярно направлению течения. Дополнительно в "хвосте турбулентности" возмущения следующих цилиндров ещё более усиливаются (иллюстрация Vortex Hydro Energy).

Нужно это вот зачем. Когда морские потоки огибают округлые препятствия, например опоры плавучих буровых платформ или телекоммуникационные кабели, возникают небольшие, но множественные мини-водовороты.

Они постепенно "рассасываются", однако энергия их уходит в том числе в вибрацию подводной части сооружений, тем самым постепенно её разрушая. Специалисты уже давно бьются над этой проблемой, разрабатывая гасители колебаний и разнообразные противовесы. И это им – с переменным успехом – удаётся.

Однако учёные из университета Мичигана (University of Michigan) под руководством Майкла Берницаса (Michael M. Bernitsas), долгое время изучавшие беспокойный гидродинамический феномен, решили превратить его из головной боли в источник энергии – путём преобразования механических колебаний в электричество.

"Около четырёх лет назад меня словно осенило: а ведь можно извлекать энергию из вибраций! — поясняет профессор Берницас. – Со времён Леонарда да Винчи, который первым наблюдал этот эффект в 1504 году, никто не задумывался над возможностью его практического использования".

Технология получила название VIVACE (Vortex Induced Vibrations Aquatic Clean Energy). Пока она опробована лишь в лабораторных условиях (иллюстрация Vortex Hydro Energy).

С самооценкой у американца никаких проблем точно нет. Идея показалась ему настолько удачной, что с целью её монетизации он создал компанию Vortex Hydro Energy.

Стоит признать, что партнёры у Vortex достаточно серьёзные — Министерство энергетики (DoE) и Управление военно-морских исследований США (Office of Naval Research). По крайней мере, если судить по информации, представленной на сайте компании.

Заинтересованность "альтернативой" военных и специальных служб, денно и нощно пекущихся о национальной безопасности, вполне понятна. И даже возможное падение цен на нефть до "комфортного" уровня (а с пиковых значений летом этого года цена барреля упала более чем в два раза – до $60) – делу не помеха.

По мнению американцев, их изобретение тянет на "новый источник доступной энергии". Похоже, кое-кто им поверил: Национальный фонд науки США (NSF) выделил Vortex $2 миллиона на исследование подводных завихрений. На иллюстрации видны перемещения цилиндра под воздействием турбулентности (иллюстрация Vortex Hydro Energy).

Бюджеты-то уже освоены. Да и перспективы действительно есть: эксперты из Ассоциации по продвижению морских возобновляемых источников энергии (OREC) подсчитали (PDF-документ), что океанические течения могут обеспечить до 10% ежегодной потребности американцев в электроэнергии.

А поскольку США – четверть мирового потребления, ясно, что "подводные" технологии могут быть достаточно актуальными и для других стран с протяжённой береговой зоной. В Великобритании, к примеру, этим уже активно пользуются.

Вообще говоря, в последнее время наблюдается значительная активизация разработок в этой области. Для преобразования механической энергии волн были предложены самые невероятные схемы: это и "традиционные" подводные турбины, и ахимедовы буи, и железные водоросли, и даже такие фантастические сооружения, как австралийский Oceanlinx, спущенный на воду в 2004 году.

В Oceanlinx, похожем на гигантскую морскую сирену, используется несколько иной принцип: колебания воды толкают (или втягивают) воздух, что, в свою очередь, приводит в действие двустороннюю турбину. А уж дальше всё по стандартной схеме – как у обычных ветрогенераторов (иллюстрации с сайтов hawaiibusiness.com, typepad.com, rise.org.au).

Реального успеха, впрочем, добились немногие. Точнее, это удалось лишь компании Pelamis Wave Power, которая в конце октября нынешнего года ввела в строй первую в мире волновую электростанцию мощностью 2,25 мегаватта (этого хватает на 1600 домов) у берегов Португалии. Остальным проектам пока повезло меньше, и они не продвинулись дальше лабораторной или даже проектной стадии.

Одной из основных проблем являются естественные ограничения по применению: чтобы подводные мельницы работали, скорость потока должна быть не ниже определённого уровня. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Environmental Health Perspectives, пороговое значение составляет шесть узлов (около 11 км/ч). В то же время скорость большей части морских течений составляет менее трёх узлов.

Именно относительную независимость новой технологии от этого важного параметра разработчики из Vortex считают своим основным достижением.

Диаметр "буя" – всего несколько дюймов. Вдоль верхней кромки — своеобразные плавники, усиливающие турбулентность (иллюстрация Vortex Hydro Energy).

"Гидрокинетической энергии много, но забрать её у океана не так-то просто. Моё устройство позволит это делать при скорости около одного узла", — утверждает профессор Берницас.

Прототип подводной электростанции представляет собой площадку из цилиндрических колебательных перекладин, расположенных горизонтально и особым образом закреплённых. Завихрения, возникающие при обтекании, передаются на вертикальные опорные колонны посредством вибраций.

Далее механическая энергия сжатия преобразуется в электричество – с помощью роторного либо линейного генератора (в последнем используются подвижные магниты).

Такое устройство и обеспечивает бóльшую энергоэффективность в сравнении с "прямолинейными" турбинами. Например, при скорости течения 3 узла система VIVACE из одного кубического метра воды извлекает 50 ватт, в то время как на Pelamis этот показатель составляет 21 ватт. А первые лабораторные испытания были успешно проведены при скорости 1,6 узла (0,8 м/с).

В настоящее время инженеры из Vortex работают над повышением эффективности отдельных компонентов системы, в целом полагая, что она "вполне пригодна к использованию". Впрочем, по мнению специалистов из Института исследований электрической энергии (Electric Power Research Institute), данная технология пока сыровата и находится "на очень ранней стадии".

Майкла Берницаса это не смущает, зато озадачивает бюрократия: "Необходимо пройти от 20 до 25 различных инстанций, чтобы получить все согласования". Оказывается, работы, связанные с гидросооружениями, в США попадают под очень жёсткое регулирование.

Несмотря на все сложности, американцы надеются запустить первую рабочую электростанцию на реке Детройт уже в 2009 году.