На кого похож шмель?

Учёные из университета Лунда (Lunds universitet) пытаются выяснить, что определяет способность летучих мышей зависать в воздухе, как это делают колибри или насекомые.

Современные аэродинамические теории объяснить этого не могут. И, чтобы добраться до истины, команда биологов под руководством Андеша Хеденстрёма (Anders Hedenström) взялась провести серию экспериментов с этими необычными животными.

Их поместили в аэродинамическую трубу, воздух в которой "подкрасили" туманом и подсветили лазерами, все движения крыльев сняли на высокоскоростные видеокамеры.

Сначала учёные выяснили, что летучие мыши зависают на месте с помощью того же механизма, что и насекомые.

В ходе следующего эксперимента, описанного в статье, опубликованной в журнале Science, биологи обнаружили, что во время каждого движения крыла вниз у передней кромки образуется завихрение воздуха ("leading edge vortex"), которое обеспечивает до 40 процентов подъёмной силы крыла.

Стрелочками показаны направления движения потоков воздуха, вызываемых взмахами крыльев мыши (фото Florian Muijres).

Поток воздуха начинается у передней кромки крыла, а затем обходит его и снова возвращается во время движения крыла вверх. "Такое ощущение, что этот поток воздуха приклеен к поверхности крыла", — поясняет Хеденстрём.

Смотрите короткие видеоролики на этой и вот этой страницах.

Таким образом, вокруг крыла образуется своего рода воздушный мешок. Поток снижает давление воздуха над крылом, что позволяет мыши более эффективно использовать мускулатуру крыльев.

Именно благодаря этому явлению летучие мыши и не падают камнем вниз. Ведь весят они в разы больше, чем те же насекомые, а в секунду вместо 200 делают порядка 15 взмахов.

Видимо, поэтому ещё более крупным животным это и вовсе не дано. Им, чтобы зависнуть в воздухе, пришлось бы махать крыльями с невероятной скоростью.

Каким образом летучим мышам удаётся контролировать завихрения, биологам ещё предстоит выяснить (для этого необходимо увеличить "скорострельность" видеокамеры, которая пока снимает 10 кадров в секунду).

Пока же Андеш выдвигает предположение, что всё дело в том, что крылья этих животных очень и очень гибкие (о совершенной аэродинамике их крыльев вы можете почитать в этом нашем материале).

Судя по всему, именно управление изгибом крыла (с помощью мускулов и длинных пальцев) позволяет мыши контролировать завихрение и "держать" его около поверхности.

В данном эксперименте принимал участие представитель землеройкообразных длинноязыких вампиров (Glossophaga soricina). Длина его туловища порядка 9 сантиметров (размах крыльев 24 сантиметра), вес около 15 граммов. В следующем биологи хотят поближе рассмотреть длинноносого листоноса Соссюра (Leptonycteris nivalis), который больше почти в два раза.

Ну и напоследок учёные отмечают, что в случае если им удастся детально разобраться в механизмах, используемых рукокрылыми, они смогут применить свои знания для создания воздушных транспортных средств или даже роботов, которые будут делать маховые движения.

Дом строит себя сам за полторы минуты

"Раз-два-три – пирог готов". То есть готов дом. Совсем небольшой. Но на роль временного (летнего) жилья или помещения для какого-нибудь магазинчика, кафе он вполне сгодится. Всё что нужно будущему домовладельцу – привезти и поставить контейнер на нужное место, нажать одну кнопку и подождать 90 секунд.

Именно за такое время типичный на вид контейнер (а на самом деле мини-коттедж Push Button House) раскрывается во все стороны, приглашая хозяина и его гостей в своё неплохо оборудованное нутро.

Автор этого дома — уже известный постоянным читателям "Мембраны" американский архитектор Адам Колкин (Adam Kalkin). Это он разработал концепцию под названием Quik House: переделку в небольшие коттеджи старых контейнеров (порой сразу нескольких штук, соединённых вместе).

От какого источника работает автоматика дома, неизвестно. Вероятно, тут есть аккумуляторы, а также — кабель для подключения к местной энергосети (фотографии Luca Campigotto/AP).

Собственно, Push Button House является дальнейшим развитием этой концепции.

Ранний вариант раскладывающегося домика Адам создал в 2005 году, но "автоматический" Push Button House в его нынешнем облике Колкин впервые показал публике в июне 2007-го на 52-й Международной выставке искусств (52nd International Art Exhibition), которая является частью Венецианского бьеннале (La Biennale di Venezia). А позднее художник и архитектор привозил его в другие места, в Нью-Йорк например.

За раскрытие стенок дома отвечают гидроприводы, управляемые компьютером.

Разложенные во все стороны стенки контейнера, вместе с раскидывающимися полупрозрачными тентами наверху, создают шесть функциональных зон или, условно, "комнат": спальню, столовую, кухню, ванную, гостиную и библиотеку, оборудованные мебелью, бытовыми приборами, компьютером и прочей начинкой, которая пригодится хозяевам.

Интерьер Push Button House может быть самым разным (фотографии Luca Campigotto/AP и с сайта treehugger.com).

"Эта структура является демонстрацией концепции и самой механики, которые могут быть адаптированы для применения в самых различных обстоятельствах", — говорит создатель раскладного домика. Колкин разработал ряд вариаций своего детища: от временного жилья для беженцев на случай стихийных бедствий до эксклюзивных загородных домов и экспозиционных площадей или магазинчиков, вроде кофейни Illy.

Да, логотип этой фирмы не зря красуется на домике-контейнере. Итальянская кофейная компания выступила спонсором проекта. Заметим, под эгидой Illy не в первый раз появляются необычные дизайнерские и архитектурные работы. Вспомним удивительный кофейный лифт.

Надо заметить, что контейнерные домики Quik House (не раскладные, а обычные) Адам возводил не раз и в самых различных вариациях. Подробнее о его деятельности мы рассказывали в первой части нашего сериала "Дома быстрого приготовления".

Конечно, идея дома как "коробочного продукта" давно витает в среде архитекторов. Можно вспомнить "летающие тарелки" Матти Сууронена (Matti Suuronen) и множество удивительных работ других авторов, смотрите части 2, 3, 4 и 5 "Домов быстрого приготовления", а также историю "художеств" австралийца Шона Годселла (Sean Godsell).

Другие контейнерные дома Адама (фотографии с сайта alternativeconsumer.com).

Стоит сказать, что среди проектов "скороспелых" коттеджей подобная утилизация старых контейнеров встречается не раз. Другое дело, что даже с железным ящиком возведение нового дома на заранее подготовленной площадке занимает какое-то время.

Раздвижной домик с гидроприводами тут является логическим завершением ряда: старый "коробок" – переделка его на фабрике – транспортировка на новое место – превращение в готовый дом. Коттедж "по первому требованию", пусть такой простой и частично лишённый стен, может во многих ситуациях оказаться просто находкой.

Тем более что остальные достоинства всего семейства Quik House тут также присутствуют. Например, сравнительная дешевизна исходного "ингредиента" – старого контейнера.

Колкин пишет, что типичный Quik House состоит из вторсырья на 75% (по весу), а модные ныне опции в виде солнечных батарей, ветряков, озеленённой крыши и особо мощного утеплителя стен превращают такое жилище в очень "экологически дружественное".

При этом свои "неавтоматические" Quik House американский новатор продаёт за $160-385 тысяч (в зависимости от начинки). Полагаем, гидроприводы и автоматика добавят к этой сумме не так уж много денег и Push Button House всё равно останется выгодным вариантом летнего загородного жилья.

Увы, о возможном серийном (или на заказ) выпуске "домика с кнопкой" Адам пока ничего не говорит.

Пистолет-наладонник

Сертифицированный инструктор по стрельбе Мэттью Кармел (Matthew Carmel) из американской компании Constitution Arms изобрёл сверхпортативный пистолет Palm Pistol, использование которого чрезвычайно интуитивное, простое и удобное в стрессовой ситуации, требующей быстроты действий.

Новинка предназначена исключительно для самообороны. Её основная сфера применения — защита дома, а также — самозащита в пути.

Пистолет удобен для скрытой переноски и может быть также использован как оружие последнего шанса или дополнительное огневое средство. Разумеется, там, где законодательство разрешает ношение оружия частными лицами. Впрочем, профессионалы также могут заинтересоваться, сообщает изобретатель. Например, агенты служб безопасности авиакомпаний.

Однозарядный пистолет калибра 9 миллиметров отличается овальной рукоятью, которую следует зажать в ладони. Ствол при этом пропускается между пальцев. Интересно, что для выстрела следует нажать на кнопку большим пальцем.

Кармел отмечает, что при таком небольшом оружии данный спусковой крючок удобнее традиционного, поскольку нажим указательного пальца (в обычном пистолете) является одной из причин увода прицела в сторону. "Укажи и стреляй — что может быть проще?" — пишет Constitution Arms.

Этим достоинства изобретения не исчерпываются.

Длина Palm Pistol равна 9,7 сантиметра, высота – 8,3, толщина – 2,5. Внизу слева: откидывающийся ствол (на рисунке он дополнен лазерным прицелом) заряжается с казённика (иллюстрация с сайта palmpistol.com).

Очень важно, что пусковая кнопка имеется на каждом конце рукояти. Так что пистолет можно выхватить любой рукой и выстрелить, не переворачивая и не перекладывая его, и даже не задумываясь над расположением оружия в направлении "верх-низ".

Ещё более любопытно, что Кармел адресует своё изобретение не только здоровым согражданам, но, даже в большей степени, лицам, у которых повреждены или отсутствуют некоторые пальцы на руке или у которых имеется недостаточная подвижность пальцев и всей кисти. Словом — инвалидам и пожилым, которым справиться с автоматическим пистолетом или револьвером — крайне проблематично.

	Мэттью Кармел – член нескольких стрелковых ассоциаций, эксперт по самозащите в доме (фото с сайта constitutionarms.com).

Ещё занятные детали: хотя новинка рассчитана на короткую дистанцию стрельбы, она может быть дополнена крошечным лазерным прицелом. В то же время отсутствие подвижных деталей снаружи пистолета и его тонкий профиль позволяют стрелять, не вынимая Palm Pistol из кармана (через одежду). К тому же — тут настраивается усилие спуска.

Особенно позаботился создатель этого пистолета о безопасности: применение этого "ствола" кем-либо кроме хозяина затруднено встроенным кодовым замком (чистая механика — просто и надёжно), непроизвольный выстрел исключён предохранителем, для снятия которого требуется обхватить рукоять.

Динозавры вымерли за несколько часов

Американские геофизики создали наиболее точную трехмерную модель кратера Чиксулуб, образованного в результате падения метеорита на побережье полуострова Юкатан на территории современной Мексики шестьдесят пять миллионов лет назад, сообщает агентство MSNBC.

Как считают ученые, падение метеорита послужило причиной исчезновения 70% жизни на Земле, включая и динозавров.

В ходе создания модели ученые выяснили, что метеорит приземлился на большей глубине, чем это думалось ранее, и соответственно в атмосферу попало в 6,5 раз больше воды. Кратер содержал отложения, обогащенные серой, которые вступили в реакцию с парами воды и привели к созданию сульфатных аэрозолей. Аэрозоли в свою очередь губительно сказались на окружающей среде, значительно понизив температуру и став причиной обильных кислотных дождей.

Большинство земноводных животных, включая динозавров, погибли в течение нескольких часов или дней после падения метеорита из-за резкого повышения температуры окружающей среды.

Кроме того, падение метеорита вызвало необратимые изменения климата и содержания кислоты в атмосфере, что привело к изменению состава Мирового океана. Как считают ученые, повышение уровня кислотности океана объясняет факт вымирания многих видов водных обитателей.

Очень полезная морковь

Американские ученые вывели морковь, содержание кальция в которой почти вдвое выше по сравнению с обычным овощем. Для этого они внесли в геном растения модифицированный ген, регулирующий транспорт кальция через клеточные мембраны.

По данным сотрудников Медицинского колледжа Бэйлора (Хьюстон) и Техасского университета A&M, результаты первых испытаний нового продукта оказались весьма обнадеживающими. Так, питавшиеся модифицированной морковью мыши усваивали почти вдвое больше кальция чем их сородичи, получавшиеся обычную морковь. К похожим результатам привел и эксперимент с участием 30 взрослых добровольцев: из генетически модифицированной моркови они получали на 41% больше кальция, чем из обычных овощей.

Отчет об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Создатели сверхполезной моркови подчеркивают, что кальций необходим человеку для формирования и поддержания прочности костной ткани. В достаточном количестве этот минерал содержится в продуктах животного происхождения, прежде всего в молоке и молочных продуктах, однако их потребление часто оказывается нежелательным из-за индивидуальной непереносимости, либо из-за повышенного содержания жиров. В таких случаях идеальным источником кальция могут стать генетически модифицированные овощи и фрукты.

Впрочем, по признанию разработчиков, для подтверждения безопасности и эффективности их продукта требуются дополнительные масштабные исследования, проведение которых может занять долгие годы.

НАСА. 2007 год

В 2007 году НАСА продолжило исследования Cолнечной системы, расширило наши знания о Земле, ее месте во вселенной и продолжало строительство Международной Космической Станции. «Спейс Шаттл» произвел три очень успешные миссии по сборке станции. Началось несколько проектов по отправке астронавтов на Луну для строительства постоянной базы, откуда в будущем они смогут отправиться на Марс.

Космические научные миссии были отправлены не только к Марсу и кольцу астероидов, но и значительно ближе, околоземные исследовательские спутники сделали ряд открытий, таких как влияние водных потоков под Антарктикой на уровень мирового океана.

Постройка системы «Constellation» для возвращения на Луну.

НАСА продолжает работы по программе «Constellation», целью которой является разработка космического аппарата следующего поколения и других систем для возвращения астронавтов на Луну к 2020 году. В 2007 году были заключены все основные контракты на разработку и постройку ракеты «Ares I». Первые летные тесты будут произведены в 2008 году, уже началось масштабное строительство наземных комплексов. В Космическом центре НАСА имени Кеннеди во Флориде на стартовой площадке «Constellation» 39-B установлена новая система молниезащиты. Новый испытательный стенд для ракетных двигателей строится в Космическом центре НАСА имени Стенниса в Миссиссипи. Инженеры представили свои проекты Лунной базы, включая малые «роверы», передвигающиеся по поверхности парами, и перемещаемые жилые модули. Инженеры НАСА предлагают испытывать оборудование на Земле в местах с тяжелыми условиями, таких как Аризонская пустыня или Арктика.

Историческое рукопожатие между женщинами командирами.

Командир «Спейс Шаттла» Пэм Мелрой и командир 16-ой экспедиции МКС Пегги Уитсон сделали это рукопожатие 25 октября 2007, когда Discovery (STS-120) и МКС состыковались, и люки между ними были открыты. Две женщины пожавшие руки в 200 милях над Землей стали первыми в истории командующими кораблями женщинами, одновременно руководящими полетами шаттла и космической станции. Уитсон, кроме того, провела наибольшее время в космосе среди женщин.

Восход Феникса.

Миссия Phoenix начата 4 августа на Мысе Канаверал во Флориде. Автоматизированный посадочный модуль достигнет Красной Планеты 25 мая 2008 и начнет изучать северную полярную область Марса. Phoenix станет первым аппаратом, изучившим водяной лед на Марсе, его манипулятор произведет бурение в слой льда, который, как полагают, находится под Марсианской поверхностью. Аппарат исследует погодные условия, поможет выяснить о том какие условия были в полярной области ранее и была ли среда под поверхностью когда-либо благоприятной для существования микроорганизмов.

Международная Космическая Станция.

Было произведено три успешных миссии шаттла к станции, в июне, августе и сентябре. Станция росла в размерах, объеме и энергообеспечении. Фактически, мощность бортовых систем возросла вдвое в 2007 году. Шесть солнечных батарей теперь имеют площадь примерно в пол акра. Астронавты НАСА и Российские космонавты произвели 23 выхода в открытый космос для постройки и обслуживания станции.

Холодный как лед.

Околоземные спутники НАСА «Aqua», «Ice Cloud», «Land Elevation Satellite» произвели изучение влияния водных потоков под Антарктикой на уровень мирового океана.

Революционный микрочип.

НАСА разработало микрочип способный к работе при 500 градусах Цельсия в течение 4000 часов, ранее подобные микросхемы работали считанные часы. Подобные микросхемы могут найти применение в управляющих системах долговременных космических кораблей и ракетных двигателей.

Неизвестные миры

Антарктида лишь на первый взгляд кажется безжизненной. На самом деле она может быть обитаема. С таким заявлением выступили геофизики из Университета Колумбии. По данным, полученным со спутников НАСА, Антарктида содержит несколько так называемых регионов озер. В них идут активные процессы минерализации, которые без участия микроорганизмов были бы вообще невозможны или шли бы в тысячи раз медленнее.

О том, что на Антарктиде может быть жизнь, ученые заговорили сравнительно недавно. Буквально полвека назад они были уверены в том, что Южный полюс представляет собой толстый ледяной слой и безжизненную основу под ним. Теперь они склоняются к мысли, что это не так.

«В морях, омывающих Антарктиду, исследователи обнаружили виды животных, неизвестные науке» До сих пор шестой континент Земли остается самым неизученным. В прошлом году здесь нашли сеть подледных рек. По своей форме они отдаленно напоминают бассейн Амазонки. Теперь материала для исследования у геофизиков прибавится.

Последние данные фото- и видеосъемки, полученные со спутников НАСА, говорят о существовании в Антарктиде так называемых регионов озер, где идут активные процессы минерализации, которые без участия микроорганизмов были бы вообще невозможны или шли бы в тысячи раз медленнее. Это значит, что Южный полюс Земли в реальности представляет собой не безжизненную пустыню, а богатый природный комплекс, содержащий в себе «оазисы жизни», сообщает агентство ANI.

«Фактически подледная водная сеть Южного полюса очень велика, по своим масштабам она примерно соответствует территории США, что делает этот водный бассейн самым большим в мире. С большой долей вероятности можно говорить о том, что там существует целый новый мир, о существовании которого человечество еще 10 лет назад и не догадывалось», – утверждает Майкл Стадингер, геофизик из лаборатории Ламонт-Доэрти при Университете Колумбии.

Он говорит, что даже без учета последней серии съемок Антарктиды из космоса в пользу мощного водного бассейна, спрятанного подо льдом, говорят предыдущие исследования, проведенные на самой Антарктиде. Доказательством тому служат и большое реликтовое озеро Восток, и передвижения ледников, вызванные материковыми подледными движениями.

Единственное отличие антарктических озер от всех остальных заключается в том, что они полностью изолированы от внешнего мира на протяжении примерно 30–35 млн лет. Но, несмотря на это, озера и реки остаются в движении, благодаря теплу, поступающему из глубин материка. Это значит, что развитие живых организмов могло происходить на Антарктиде сотни тысяч лет параллельно развитию на остальных материках.

Не так давно в морях, омывающих Антарктиду, исследователи обнаружили виды животных, неизвестные науке. Это были хищные губки, которые живут на дне и ловят мелких беспозвоночных с помощью маленьких иголочек-спикул. Также впервые были найдены новые виды глубоководных равноногих рачков и морских червей – полихет. Существует предположение, что они могут происходить из подледных озер Антарктиды.

Пока ученые затрудняются определить точное количество озер и рек в Антарктиде. По последним данным, их насчитывается около 145. Все они расположены на глубине не менее 4 километров.

В следующем году специалисты планируют запустить над Антарктидой специальные зонды, оборудованные новой радарной технологией, которая позволит лучше изучить нижние слои Южного полюса.

Однако уже сейчас очевидно, что в ближайшее время изучение Антарктиды может быть существенно облегчено. По мнению исследователей, она представляет собой самый обычный континент, покрытый толстой ледяной шапкой. Именно она не давала до сих пор возможности специалистам узнать об Антарктиде всю правду. Однако глобальное потепление вносит в эти процессы коррективы. А более теплые озера подтачивают ледники снизу, что еще больше ускоряет процесс их таяния.

В ноябре этого года генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун даже посетил Антарктиду, чтобы своими глазами увидеть последствия изменения климата на планете. Он назвал «очень серьезной» проблему таяния ледников и выразил надежду, что своей поездкой привлечет к ней внимание мировой общественности и убедит лидеров государств всего мира в необходимости активизировать усилия перед лицом глобального потепления.

Текст: Антон Васецкий