Новости науки

[Scyther]

Белоруссия начинает выпускать электромобили
http://greenevolution.ru/2017/01/27/belorussiya-nachinaet-vypuskat-elektromobili/
Первый белорусский электромобиль планируется презентовать летом текущего года.



Об этом сообщил председатель президиума Национальной академии Наук Белоруссии Владимир Гусаков на пресс-конференции в Минске 25 января. По его словам, его опытный образец или прототип можно будет увидеть предстоящим летом на четвертом Форуме регионов России и Белоруссии.

Над проектом по созданию электромобиля активно работает Объединенный институт машиностроения.

    Это будет наша разработка на базе «БелДжи». Электротехническая и электромеханическая часть этого автомобиля будет полностью наша, — сказал академик.

Немаловажным является и то, что за последние 5 лет реализовано около 7,5 тыс. договоров с различными заказчиками на создание научно-технической продукции, реализовано более 1,7 тыс. международных проектов, договоров и грантов. Объем выпускаемой наукоемкой продукции увеличился более чем в 2 раза, констатировал В.Гусаков.

Он также подчеркнул высокую эффективность научных разработок — на каждый рубль бюджетных средств получено 48 рублей от реализации наукоемкой продукции. За три последних года – с 2013 по 2016 в Академии наук создано 33 инновационных производства, отметил председатель президиума НАН.

[Scyther]

Создано в сердце Сибири
http://www.sbras.info/articles/science/sozdano-v-serdtse-sibiri
ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН представил три крупных проекта, направленных на создание прорывных технологий: адаптированного к сибирским условиям картофеля, трехуровневой системы дистанционного зондирования Земли и молекулярных врачей-нанороботов. Проекты будут финансироваться ФАНО России и правительством Красноярского края на паритетных началах.

 Картошка по-сибирски
 
Заместитель директора по научной работе ФИЦ КНЦ СО РАН доктор биологических наук Игорь Николаевич Павлов представил проект по развитию селекции и семеноводству картофеля в Красноярском крае.

 «Импортные семена не очень хороши в целом для РФ, а что касается Сибири с её достаточно сложным климатом и вовсе не подходят. Необходимо работать в направлении именно отечественной селекции», — рассказывает Игорь Павлов.
 
Сибирский федеральный университет имеет опыт полногеномного секвенирования, отработанный на хвойных древесных растениях, а также опыт создания высокоинформативных молекулярных генетических маркёров, в институтах СО РАН есть прекрасные разработки по изготовлению удобрений, химических препаратов пролонгированного действия для борьбы с болезнями картофеля. Кроме того, исследования поддерживают Министерство сельского хозяйства Красноярского края, представители сельскохозяйственного бизнеса. Цель проекта — создание и развитие межрегионального центра генной инженерии, селекции и семеноводства картофеля Восточной Сибири».
 
«Енисейский меридиан»
 
Заведующий лабораторией экологической информатики ФИЦ КНЦ СО РАН доктор технических наук Анатолий Петрович Шевырногов представил трехуровневую систему дистанционного зондирования территории Красноярского края «Енисейский меридиан».
 
«Известно, что космические методы обладают очень широким спектром возможностей. Особенно это важно для труднодоступных и отдалённых территорий, например, Красноярского края. Хорошо развиты технологии создания спутников, передачи данных, но у любых космических средств наряду с большими возможностями есть и крупные недостатки, — рассказывает Анатолий Петрович. — Как правило, поверхность Земли закрыта облачностью, либо присутствуют какие-то другие помехи, из-за чего получать «чистый» сигнал и интерпретировать его затруднительно. Поэтому мы развиваем систему космического дистанционного зондирования Земли, состоящую из трех уровней: космического, измерения с малых высот (самолёты, вертолёты и беспилотники) и наземного спектрального измерения (создание библиотек спектральных характеристик: у сосны они одни, у лиственницы — другие, у берёзы — третьи)». Здесь также важно развивать технологии, адаптированные именно к российским  условиям — для сибирской тайги не годятся подходы, разработанные для саванн. 

 Результаты этого трёхуровнего зондирования предполагается использовать для отслеживания  экологической обстановки: оценки влияния на окружающую среду крупных промышленных центров, изучения растительности внутри парковых зон городов, различных охранных зон и заповедников. Также можно исследовать загрязнение внутренних водоёмов, рек, лесные пожары, сельское хозяйство и многое другое. Кроме того, такие разработки могут быть интересны МЧС.
 
В проекте будет участвовать Институт леса им В.Н Сукачёва СО РАН, Институт биофизики СО РАН, Институт вычислительного моделирования СО РАН, Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН. Эти организации взаимодействуют уже давно, но благодаря объединению в ФИЦ это сотрудничество приобрело некие организационные формы и возможности дополнительного финансирования. Исследователи даже организовали специализированный учёный совет по дистанционному зондированию, в котором участвуют не только институты СО РАН, но и МГУ, Институт космических исследований РАН (Москва).
 
Молекулярные врачи-нанороботы
 
Ведущий технолог ФИЦ КНЦ СО РАН доктор биологических наук Анна Кичкайло рассказала про организацию совместной лаборатории с Фондом перспективных исследований и Национальным центром развития технологий и базовых элементов робототехники для производства робототехнических комплексов медицинского назначения.
 
«Чтобы бионанороботы сами находили мишень, на которую будут действовать, правильно влияли на нее, необходимо обеспечить адресность. Для этого мы создаём ДНК-аптамеры — маленькие одноцепочечные ДНК, которые за счёт своих уникальных свойств могут связываться с определённой мишенью (биологической, молекулярно-клеточной), распознавать её, и доставлять к ней функционального наноработа», — объясняет Анна. 

Ценность проекта заключается в том, что с помощью нанороботов можно создавать «цифровые» лекарства, которыми возможно будет управлять на микроуровне. Мало того, что такой препарат распознаёт клетку, которую нужно обезвредить или вылечить, оно ещё запускает процессы только под воздействием внешнего магнитного поля. Сейчас эти конструкции исследуются применительно к онкологии, но в целом они могут быть использованы для борьбы практически с любыми заболеваниями.
 
«Мы надеемся создать лабораторию, которая сможет осуществлять полный цикл от селекции аптамеров, изучения их фундаментального взаимодействия с мишенями до получения на выходе адресных терапевтических препаратов и диагностических систем», — говорит Анна Кичкайло.
 

[Scyther]

В лаборатории окончательно получен металлический водород
https://naked-science.ru/article/sci/v-laboratorii-okonchatelno-poluchen

После 80-летних безуспешных поисков физикам, наконец, достоверно удалось получить металлический водород. Именно в такой форме он существует в недрах гигантских планет – и может использоваться в технологиях будущего.

Исаак Силвера (Isaac Silvera) и Ранга Диас (Ranga Dias) из Гарвардского университета использовали алмазные наковальни, создав сверхвысокое давление, превышающее давление в центре Земли. Это позволило сблизить атомы водорода в образце настолько тесно, что их электроны «обобществились» и стали двигаться по свободным траекториям, обеспечивая электропроводность и другие свойства металлов. О долгожданном событии авторы рассказывают в статье, опубликованной журналом Science.

Еще в 1935 г. физик и теоретик, будущий лауреат Нобелевской премии Юджин Вигнер предсказал, что при давлении выше 25 ГПа (250 тыс. атмосфер) молекулярный водород должен совершать фазовый переход и становиться металлическим. Такое давление в сотни раз выше, чем на дне Бездны Челленджера в Тихом океане, так что воспроизвести нужные условия долгое время не было никаких возможностей.

Более того, по мере развития физики и квантовой механики стало ясно, что металлический водород требует еще более высоких давлений: 400–500 ГПа, выше, чем в центре Земли. За последние 20 лет было сделано несколько сообщений о его получении в лаборатории, но данные экспериментов оказались не слишком надежными и не раз подвергались критике. Летом 2016 г. Исаак Силвера и его коллеги добились нужного перехода – но всего на доли секунды – и намерены были подтвердить достижение еще раз.

В новых экспериментах команде Силверы удалось получить давление 495 ГПа, сжав образец между заостренными и тщательно обработанными концами пары искусственных алмазов. Дополнительную прочность этой «наковальне» придало напыление из оксида алюминия, непроницаемого даже для мельчайших атомов водорода. Ученые зафиксировали, что при сравнительно низких давлениях образец водорода оставался прозрачным (и непроводящим), затем потемнел, а при 495 ГПа стал блестящим, отражая свет, как самый настоящий металл.




Металлический водород интересует ученых с самых разных сторон. Его крайне интересно изучить, поскольку именно в этой форме водород существует в недрах крупных небесных тел, таких как Юпитер. Но он же может найти применение и на Земле – в качестве компонента нового поколения ракетного топлива и просто электроники. Теория предсказывает, что металлический водород должен быть высокотемпературным сверхпроводником, за которым так давно охотятся физики.

Более того, согласно некоторым моделям, металлический водород можно будет использовать в самых обычных условиях. Предполагается, что огромное давление требуется лишь для его образования, а впоследствии он сохранит это состояние даже при комнатной температуре и давлении в одну атмосферу. Выяснить это мы можем уже довольно скоро.

Источник:
http://science.sciencemag.org/content/early/2017/01/25/science.aal1579

Abstract

Producing metallic hydrogen has been a great challenge to condensed matter physics. Metallic hydrogen may
be a room temperature superconductor and metastable when the pressure is released and could have an important impact on energy and rocketry. We have studied solid molecular hydrogen under pressure at low temperatures. At a pressure of 495 GPa hydrogen becomes metallic with reflectivity as high as 0.91. We fit the reflectance using a Drude free electron model to determine the plasma frequency of 32.5 ± 2.1 eV at T = 5.5 K, with a corresponding electron carrier density of 7.7 ± 1.1 × 1023 particles/cm3, consistent with theoretical estimates of the atomic density. The properties are those of an atomic metal. We have produced the Wigner-Huntington dissociative transition to atomic metallic hydrogen in the laboratory.

[Scyther]

Луна станет новым источником полезных ископаемых
http://www.mk.ru/science/2017/01/26/vodu-dlya-zemlyan-naydut-na-lune.html


Ученые объявили о создании космической горнодобывающей отрасли

Просьба читателям «МК» на время отстраниться от текущей экономической ситуации в стране, от повсеместного закрытия земных предприятий и переноса государственной лунной программы из-за нехватки денег... В четверг в стенах Горного института Научно-исследовательского технического университета МИСиС собралась очень представительная компания из ученых, промышленников и ведущих специалистов венчурных компаний, чтобы детально обсудить наше будущее освоение Луны, а именно создание новой... космической горнодобывающей отрасли.

Кризис кризисом, а думать о будущем и, в частности, о том, как осваивать Луну, придется, сказал собравшимся директор Горного института Александр Мясков. Аргументы? Во-первых, человечеству рано или поздно придется осваивать иные сферы существования — либо в океане, либо на других планетах. Луна — пока ближайший объект, на котором можно отработать технологии для жизни на более дальних космических объектах. Во-вторых, России нельзя сильно отставать от ведущих космических держав, которые уже подготовили три проекта орбитальных заправочных станций, которые будут базироваться на Луне, заправляться там топливом и разносить его околоземным спутникам. А ведь топливо, добытое на Луне, будет в сотни раз дешевле земного.

Теперь о том, что именно собираются добывать на Луне новые старатели. Оказывается, пока речь идет о добыче воды из лунного грунта реголита и производстве из нее водородного топлива. Об этом сейчас в открытую говорят все страны, претендующие на будущие ресурсные изыскания на Луне.

Как выяснилось, об этом давно задумались и в МИСиСе. Знатоки горного дела неожиданно вырвались вперед в деле создания опытной базы для подобных роботов, а именно лунного грунта, который ничем не уступает оригиналу. Ведь робот должен отработать навыки перемещения по лунному грунту сначала на Земле. «Мы знакомились с образцами искусственного реголита западных коллег, — рассказал «МК» один из участников проекта. — Он не соответствует тому, что на Луне. Лунный грунт очень сильно прилипает ко всему, что с ним соприкасается, и обладает аномальным электрическим зарядом, который невозможно сбросить никаким залунением (по примеру с заземлением), его там просто не может быть. Заряженные частицы превышают там по своей силе земные в сотни раз! Это, безусловно, может приводить к более быстрому износу техники. К чести нашей научной группы скажу, что в отличие от американцев нам удалось воссоздать все необходимые условия и создать такой же липучий и заряженный лунный грунт, какой ждет нас на Луне. Взяв за основу скальную горную породу, которая очень напоминает по составу лунную, мы воздействовали на нее электромагнитным и плазменным излучением на созданном у нас же оборудовании».




Кроме того, ученые также разрабатывают робот для получения воды, который превосходит американский по всем параметрам. Судите сами: их опытный образец, если его сейчас запустить на Луну, сможет заправить ракету топливом за 16 лет, наш, по заверениям ученых, за 16 месяцев.

Конечно, после нужно придумать, как забросить на Луну всех этих роботов, как уменьшить массу и габариты научных лабораторий, решить вопросы обеспечения первопроходчиков энергией, едой и питьем и бесперебойной связью с Землей. Для всего этого «лунные старатели» обозначили условную дату — 2035 год. Если до этого времени в нашей стране не изменится отношение к неизбежности космического развития и мы по-прежнему будем откладывать лунные программы в долгий ящик, освоение Луны все равно состоится, но без нас.

[Scyther]

Андрей Дегерменджи: знания об экосистемах работают на будущее
http://www.sbras.info/articles/sciencestruct/andrei-degermendzhi-znaniya-ob-ekosistemakh-rabotayut-na-budushchee
Исследования Института биофизики ФИЦ Красноярского научного центра СО РАН охватывают не только три стихии биосферы — воду, землю и воздух — но и двигаются выше и выше: в космос. Как выжить в перелетах к другим планетам? Сможем ли мы предотвратить глобальное потепление? Как станет выглядеть Земля через сотни лет

Андрей Георгиевич Дегерменджи, доктор физико-математических наук, академик РАН, с 1996 года руководит Институтом биофизики СО РАН (Красноярск). Специалист в области биофизики микробных популяций, математического моделирования экосистем. В настоящее время занимается моделированием глобального климата, развитием систем жизнеобеспечения. В 2014 году был избран почетным профессором Пекинского университета авиации и космонавтики.

Когда объединение во благо
— Андрей Георгиевич, в прошлом году Институт биофизики вошел в Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН». Что это дает институту?
 
— К подобному шагу мы шли сознательно. Причин несколько, одна их них — сохранение институтов, входящих в Сибирское отделение Российской академии наук. Как вы знаете, Сибирский федеральный университет стремился присоединить нас к себе, мы же эту инициативу не приветствовали — хотели развиваться и работать самостоятельно. Еще один резон — рейтингование институтов. Традиционно главные критерии здесь — это уровень работ (публикаций, внедрений, патентов). Инициатива понятная и нужная, однако критерии и правила рейтингов не до конца ясны. Если в рейтинге появятся валовые показатели — а мы всегда считали показатели удельные, как работает каждый сотрудник — тогда маленькие по количеству сотрудников институты очевидно займут последние строчки. Федеральный исследовательский центр (ФИЦ) получил, скажем так, индульгенцию на ближайшие пять лет — нам дают возможность работать, а после будет оценено, насколько такой подход результативен. Словом, ФИЦ для нас — это режим и самосохранения, и развития.
 
— Верно ли говорить о том, что вы положительно оцениваете создание ФИЦ как для вашего института, так и для науки в целом?
 
— Да, в создании ФИЦ я вижу только позитивные составляющие. Многие переживали, что усилится бюрократия, однако практика показала: это не так — везде, в том числе и в ФАНО, есть очень толковые руководители.
 
Огромный плюс — взаимодействие между институтами, поскольку теперь мы части одного юридического лица. Думаю, и отношение населения к науке с появлением такого федерального объединения должно меняться в лучшую сторону. Если раньше каждый институт был сам за себя, то теперь все наши научные успехи будут ассоциироваться с большой красноярской академической структурой.
 
— Одна из главных целей объединения вошедших в ФИЦ институтов — ускорение исследований и сотрудничества между учеными из разных институтов. Какие наработки в этом вопросе есть у Института биофизики?
 
— Речь идет о перечне исследований, где биофизика выходит за свои пределы — медицина, сельское хозяйство, работы по экологическому мониторингу. К примеру, биолюминесцентные методы могут найти хорошее применение в Институте медицинских проблем севера, который также вошел в состав ФИЦ КНЦ СО РАН. Аналитические биолюминесцентные метки работают не хуже, чем традиционные радиоактивные — точность у них такая же, а скорость выше. По таким критериям, как стоимость и безопасность, светящиеся метки также выигрывают. Сейчас в институте намечаем использование биолюминесцентных методов в системах допингового контроля.
 
— Какие работы в области биотехнологии — одной из главных дисциплин XXI века — ведет Институт биофизики?
 
— Большой объем исследований связан с биополимерами, полученными в результате микробиологического биосинтеза. При определенных условиях микроорганизмы начинают производить не белок, а полимеры, которые можно эффективно использовать в медицине, сельском хозяйстве, при создании упаковочных пакетов.
 
Думаю, эти работы в итоге выльются в создание нового института — биотехнологии. Давно началось строительство корпуса биотехнологии в Институте биофизики СО РАН, но так и не было закончено. Сегодня эта тема более чем актуальна. Нужны специалисты-биотехнологи и новые пилотные производства. ФАНО обещает поддержать проект. Корпус должен быть достроен, а институт — стать основой для нового направления работ, вобрать в себя и фундаментальные, и прикладные исследования. Такой «мост» от научных работ к производству крайне необходим.
 
В воздухе, на воде и на суше
 — Расскажите подробнее о работах, касающихся сельского хозяйства.
 
— По этой тематике наш институт ведет сразу несколько проектов. Доктор биологических наук Татьяна Григорьевна Волова разработала систему упаковки удобрений и гербицидов в биополимерные трехмерные структуры, которые могут распадаться с заданной скоростью. Их можно помещать в грунт на этапе посева, а не раскидывать по всему полю — в нужное время удобрения будут медленно «выходить». Сама идея не нова, но вот упаковка новая — она имеет регулируемую скорость разложения.
Еще одна тема — фитотроны, в которых мы занимались селекцией растений для замкнутых систем. Фитотроны — мощный способ размножения и ускорения селекции.
 
Перспективна тема дистанционного зондирования полей. Мы говорим про трехуровневый подход: первый уровень — наземный, собирающий показания по влажности и состоянию растений, почвы по полям. Второй — авиационный, приборы спектрально «смотрят» на растения. Третий — космический. Сейчас авиационный уровень может быть заменен беспилотной техникой. За счет средств программы развития ФИЦ уже заказана аппаратура — мини-спектрографы. Теперь дело за полигонами, на которых можно проводить первые работы: картировать точный контур посевов, анализировать состояние растений на них, типы растений. Качественно работы по оконтуриванию и диагностике полей можно сделать уже в текущем году с Красноярским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства ФИЦ КНЦ СО РАН.
 
— Андрей Георгиевич, в какой сфере лежат ваши научные интересы?
 
— Мой научный конек — биофизика экосистем. Эти исследования начинались с проточной гомогенной системы, в которую поступает питательная среда и из которой она выходит вместе с выросшими там бактериями. Задача была установить, почему вопреки экологическим принципам (принцип Гаузе) виды бактерий могут сосуществовать. Шаг за шагом теория и опыт позволили понять, что многие виды бактерий выделяют метаболиты, которые регулируют рост других видов, что и заставляет их соседствовать — они друг от друга зависят. Обратные взаимодействия выравнивают скорости роста разных видов бактерий. Это новая ветвь экологии, которая связана не только с питанием, но и с другими важными способами метаболических взаимодействий, объясняющихся и управляющихся сосуществованием.
 
Потом возник вопрос, как можно находить эти факторы-регуляторы? Оказалось, что они обладают особыми свойствами — их можно отследить по динамике. Мы открыли явление аутостабилизации — они «сами себя» стабилизируют по концентрации, держат на одном уровне, поэтому и скорости роста у разных видов равны.
 
— Нашли ли ваши исследования приложения в реальной среде?
 
— Да, сначала мы вели работу на нескольких водохранилищах, потом — на озере Шира. Оказалось, что некоторые открытые в лаборатории законы работают и в природе, но не везде, а только там, где есть перемешивание системы. Поиск факторов, которые регулируют рост водорослей, рачков, бактерий, важен в любой водной системе, особенно на лечебных озерах, ведь наличие или отсутствие какой-то причины может изменить состав всей среды. Знания об экосистемах — как они себя ведут, как ими можно управлять — работают на будущее. Уверен, появится мостик и возникнет новый тип исследований — эколого-медицинское направление в бальнеологии.
 
— Есть ли другие примеры, когда научный потенциал института помогал решению конкретных практических задач?
 
— Безусловно. Один из них также касался озер, общая проблема для которых — цветение микроводорослей. Моей группой на основе наблюдений и специальных опытов были созданы математические модели прогноза цветения с учетом разных факторов. Эти, по сути лабораторные, знания были применены на Кантатском водохранилище города Железногорска. С помощью наших моделей проверили несколько возможных причин цветения водоема, и в итоге оказалось, что основная — это поток минерального фосфора со дна.
 
Второй пример также касается цветения, эту работу на реке Бугач вел доктор биологических наук Михаил Иванович Гладышев. Было подозрение, что на изменение цвета воды влияют стоки мясокомбината и маргаринового завода. Но выяснилось: водоросли поедает карась, они не перевариваются, попадают обратно в воду с экскрементами и после этого цветут еще лучше, чем до «входа». На уже отлаженной математической модели просчитали гипотезу и подтвердили этот механизм цветения (не стоки!). Ясен стал и способ борьбы: убери карася — уменьшится развитие фитопланктона! Проверили сначала на моделях, а потом и на практике. Михаил Гладышев привез на объект щук — они поедали карася, правда, пришлось всё лето следить, чтобы рыбаки не ловили щук. Цветение одного из видов упало до нуля — фантастика, от теории до эксперимента и решения проблемы! Безусловно, наш опыт нужен и Лимнологическому институту СО РАН для решения проблемы цветения части Байкала, но пока нет ответной реакции на наши предложения.
 
Еще одна задача, особенно актуальная в Год экологии, — «возвращение» температурного режима Енисея ниже Красноярской ГЭС. Институт вычислительного моделирования СО РАН предложил построить плавающие водозаборы, чтобы в теплое время брать воду с поверхности. Согласно их расчетам, вода в реке потеплела бы до 18—19 градусов. Мы как биофизики решили теоретически просчитать, как река сама себя отчищает от органики. Оказалось, что в целом за год самоочищение не изменилось.
 
Красноярская ГЭС
Совместно с Международным агентством по атомной энергии (МАгАтЭ), чьей основной деятельностью является развитие сотрудничества в области мирного использования атомной энергии, мы занимаемся «горячими частицами», которые обнаружены в пойме Енисея и являются локальными, точечными источниками излучения (речь не идет о тотальном загрязнении территории). Но главный вопрос, который встанет в будущем — это реабилитация загрязненных участков реки. Мы говорим о биореабилитации — растения поглощают загрязнения из почвы, накапливают их, потом эта флора убирается. Сейчас в лабораториях уже ведутся эксперименты, которые показывают, как происходит поглощение и накопление радиации растениями.
 
— Институт биофизики предложил особый взгляд на изучение проблемы глобального потепления. В чем заключается этот подход?
 
— В основе официально принятого сегодня в мировом сообществе метода расчетов и прогнозов по изменению климата лежит парниковый эффект и подробнейшая модельная карта климата на Земле: она создана Межправительственной группой экспертов по изменению климата (IPCC). Гигантские модели рассчитываются на суперкомпьютерах и пытаются учесть все процессы на описываемых ими территориях и все факторы, влияющие на выделение и поглощение парниковых газов.
 
Мы предложили посмотреть на задачу по-новому: отойти от кажущихся точными имитационных моделей климата и упростить расчеты так, чтобы получить ответ на самый важный вопрос — какие негативные принципиально необратимые изменения ждут нас. Этот принцип наихудшего сценария мы и предлагаем использовать в изучении проблемы глобального потепления. То есть при расчетах выделения и поглощения СО₂ нужно учитывать только те факторы, что способны привести (либо нет) к необратимой точке глобального потепления и началу цепной реакции, которую будет уже невозможно остановить, даже если все страны мира в одно мгновение прекратят сжигать углеводороды. Такой подход резко сокращает количество факторов, требующих уточнения.
Наши модели впервые показали возможность существования так называемой «даты необратимости», после которой глобальное потепление нельзя будет прекратить. Сейчас стоит задача попасть в шестой доклад IPCC — это главное.
 
Круговорот будущего
 — Реализованный на базе института проект — система «БИОС» — положил начало циклу исследований. Какие работы на данный момент ведутся в этом направлении?
 
— Замкнутая система жизнеобеспечения сейчас — это приоритет для института. Расписан план работ на 2017-й и первую половину 2018 года. Если они будут реализованы и поддержаны ФАНО и ФИЦ, то уже в 2018-м мы планируем начать новый годовой эксперимент с экипажем — «БИОС-4». Эта работа, уверен, принесет международную славу и ФИЦ, и России. И вызовет широкий общественный резонанс, потому что никто в мире, кроме Китая, который заимствовал нашу технологию, подобных экспериментов не проводил.
 
Первая экспериментальная установка («БИОС-1») появилась в 1964 году — производимого в ней водорослями кислорода было достаточно для одного человека. Позднее был замкнут и водообмен, что позволило провести 45-суточный опыт. В 1966 году были начаты эксперименты в системе «человек — микроводоросли — высшие растения» на установке «БИОС-2». В 1968 году состоялись эксперименты с экипажем из двух человек, самый продолжительный из них шел 90 суток. В 1973 году была построена автономная экосистема «БИОС-3», имитирующая внеземное поселение людей. Самый длительный и известный эксперимент длился 180 суток. В настоящее время ИБФ сотрудничает по замкнутой системе жизнеобеспечения с Пекинским аэрокосмическим университетом.
 
— В чем будет принципиальное отличие «БИОС-4» от предыдущих экспериментов?
 
— К прошлым опытам добавлен новый способ переработки твердых и жидких выделений человека и несъедобной органики. Мы не будем их складировать, как раньше, а вернем вещества в круговорот. Технологии для этого практически готовы, они войдут в «БИОС-4» как новый инструмент цикла круговорота. Это сильно поднимет процент замкнутости — до 98 %; система станет практически автономной. Плюс, в «БИОС-4» будут использоваться новые типы фитотронов со светодиодными лампами и другие наработки института. Мы уже многое проверили в лабораториях, теперь дело за полномасштабным экспериментом. Перед этим предстоит обновить сам комплекс, он сильно обветшал. Необходимо сделать новую систему датчиков, автоматику, наладить выход в интернет — в общем, осовременить комплекс.
 
— Каких инвестиций потребует запуск «БИОС-4»? И поддерживает ли эту работу Роскосмос?
 
— Сам эксперимент стоит сравнительно недорого: основные вложения нужны на подготовительном этапе. По нашим оценкам речь идет о 200 млн рублей на три года, включая реанимацию самого комплекса и дооборудование.
 
Роскосмос не реагирует и не отвечает на наши предложения, считая, видимо, что это сейчас неактуально. Разговоры про Луну то замолкают, то разгораются с новой силой. И даже тогда говорят в основном про технику — тяжелые ракеты, техническое обеспечение, а о теме автономной жизни человека, которую задумал еще академик С.П. Королёв, как-то забывают. Но это не менее важный вопрос, ведь основные продуценты кислорода и рациона в замкнутой автономной системе — растения. Их генерация — это длинный опыт, циклы опытов, поэтому начинать их надо уже сегодня. Если мы будем тянуть, коллективы постепенно переориентируются на другие работы, и возобновить исследования будет очень сложно.
 
Есть и другой аспект: на «БИОС» как замкнутую систему мы смотрим как на прообраз биосферы будущего. Сейчас люди замыкают на себя только часть круговорота, какая-то часть идет мимо них — к примеру, в лесные и водные экосистемы. Но численность человечества растет, а значит, оно будет постепенно «заворачивать» на себя всё больше и больше вещества. Говорю и о физиологическом круговороте — съедаемой пище, и о материальном круговороте цивилизации — переработке вещей, предметов и их повторном употреблении. Оставляю за скобками понятие «загрязнение» — в «БИОСе» его нет именно потому, что есть круговорот. По сути «БИОС-4» является моделью ноосферы будущего. Поэтому нам важно на опытах понять, какова механика круговорота, его детали, как им управлять, как действовать в аварийных ситуациях. Кто-то скажет: «Это далеко», но, чтобы разобраться со всеми нюансами, нужно огромное количество времени.
 
Эта философия круговорота должна присутствовать везде — кто «не крутится», тот «враг». Разложение несъедобной органики и возвращение ее на поля сейчас происходит длинным путем. Его можно «укоротить», и проверка такого подхода в непродолжительном, по сравнению с природным, эксперименте будет очень полезна.
 

[Scyther]

Японцы сбросят на Землю космический мусор
http://www.mk.ru/science/2017/01/27/yaponcy-sbrosyat-na-zemlyu-kosmicheskiy-musor.html

Начинается уникальный эксперимент по уборке на на орбите

Первая уборка космического мусора начнется сегодня в космосе. В пятницу в 18.46 по московскому времени от Международной космической станции отсоединился японский грузовой корабль «Аист» с 700-метровым «хвостом»-тросом. Это приспособление и обеспечит космическую чистку.

Космический грузовик HTV-6 Kounotori («Аист») прибыл на станцию 13 декабря прошлого года, доставив космонавтам необходимую провизию и аппаратуру для научных экспериментов. Отработав свою миссию, он был загружен отходами с МКС, чтобы сгореть с ними в плотных слоях атмосферы. Однако перед своей гибелью «Аист» выполнит еще одну важную миссию. С помощью этого грузовика японские ученые намерены отработать на орбите Земли технологию по уборке мусора — уже «мертвых» космических аппаратов и их осколков, вращающихся вокруг нашей планеты и представляющих реальную угрозу МКС, пилотируемым кораблям и действующим спутникам.

После полной отстыковки от МКС HTV-6 должен выпустить 700-метровый трос, который при взаимодействии с магнитным полем нашей планеты вызовет электрический заряд, призванный затормозить скорость мелкого космического мусора и увлечь его за собой в атмосферу Земли. Первый раз космическая уборка будет проведена в режиме испытания. Роль мусора для «Аиста» будет играть другой космический аппарат, имитирующий небольшой обломок космического спутника, массой не превышающий 20 килограммов. Если все пройдет, как задумано, и макет мусора сгорит в плотных слоях атмосферы, то в будущем «хвостатые» грузовики японцев будут чистить орбиту от осколков регулярно.

[Scyther]

Компания Aquarius Engines создала революционный двигатель внутреннего сгорания, имеющий удвоенную эффективность и стоящий всего 100 долларов
http://www.dailytechinfo.org/auto/8617-kompaniya-aquarius-engines-sozdala-revolyucionnyy-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya-imeyuschiy-udvoennuyu-effektivnost-i-stoyaschiy-vsego-100-dollarov.html


Израильская компания Aquarius Engines закончила разработку энергетической системы для гибридных автомобилей, состоящей из электрогенератора, совмещенного с двигателем внутреннего сгорания абсолютно новой конструкции. Этот двигатель имеет самое высокое на сегодняшний день значение соотношения его мощности к весу, небольшой вес, а в его конструкции имеется всего лишь одна движущаяся деталь, что обуславливает простоту конструкции и невысокую стоимость ее изготовления.

Компания Aquarius Engines уже получила патент на конструкцию разработанного ими двигателя и сейчас ведутся переговоры с компанией Peugeot по поводу приобретения лицензии на производство таких двигателей, которое, по предварительным расчетам будет обходиться в 92 евро (100 американских долларов). Высокая экономичность и малый вес нового двигателя позволят гибридным автомобилям преодолевать расстояние в 1600 километров на одной заправке топливом, что в два раза больше возможностей существующих автомобилей.

Конструкция двигателя Aquarius Engines состоит всего из 20 деталей и узлов, а единственной движущейся деталью в нем является поршень, движущийся в горизонтальной плоскости. Испытания этого двигателя, проведенные немецкой машиностроительной компанией FEV, показали, что его эффективность в два раза превышает эффективность существующих двигателей внутреннего сгорания.

К сожалению, на скорое появление двигателей системы Aquarius Engines в гибридных автомобилях рассчитывать не приходится. "Автомобильным компаниям требуется в среднем от семи до десяти лет на внедрение новых технологий в серийное производство" - рассказывает Франко Гонсалес (Franco Gonzalez), ведущий специалист аналитической компании IDTechEx, - "Поэтому компании Peugeot придется значительно ускориться и напрячься для того, чтобы догнать и составить конкуренцию Tesla, BYD, Nissan и другим компаниям, которые ушли далеко вперед в деле производства электрических автомобилей".

Подобная технология, помимо автомобилей, может быть использована для создания более высокоэффективных мобильных электрогенераторов и в других областях, где требуется использование сверхэффективного, легкого простого и недорогого двигателя внутреннего сгорания.


Обзор:
http://www.greencarcongress.com/2016/07/20160721-aquarius.html

[Scyther]

Японцы не смогли убрать космический мусор с орбиты Земли
http://www.mk.ru/science/2017/01/31/yaponcy-ne-smogli-ubrat-kosmicheskiy-musor-s-orbity-zemli.html

Японскому беспилотному грузовому кораблю "Конотори-6" не удалось убрать космический мусор с орбиты Земли с первой попытки.

Как сообщил японский телеканал NHK, "Конотори-6" не смог выпустить специальные 700-метровые провода, по которым проходят электрические разряды, после отстыковки от МКС. Уточняется, что эти провода позволяют кораблю входить и выходить из атмосферы, а также помогают при торможении.

Следующая попытка уборки мусора с орбиты будет предпринята до 4 февраля.

[Scyther]

В недрах Земли обнаружена «фабрика по производству воды»
http://www.mk.ru/science/2017/01/30/v-nedrakh-zemli-obnaruzhena-fabrika-po-proizvodstvu-vody.html

Наша планета оказалась способна самостоятельно производить живительную влагу

В глубинах мантии Земли происходят химические реакции, одним из продуктов которых является вода. К такому выводу пришла международная группа ученых из Ирландии, Канады и Китая. По мнению специалистов, это может означать, что жидкость, необходимая для появления жизни, в древности сформировалась в недрах нашей планеты, а не была принесена извне метеоритами и астероидами, как многие предполагают.

Исследователи создали компьютерную модель, позволяющую получить представление о происходящих в недрах Земли процессах. В частности, специалисты учли такие характеристики, как температура, достигающая около 1 400 градусов по шкале Цельсия, а также давление, в десятки тысяч раз большее, чем на поверхности Земли. Также исследователи обратили внимание на то, что одним из самых распространённых минералов в земной коре является кварц, представляющий собой кристаллы из кремнезёма, то есть диоксида кремния.

Как выяснилось, на глубине от 40 до 400 километров под поверхностью Земли кремнезём может вступать в реакцию с жидким водородом, и результатом таких реакций будут становиться силаны (также известные как (кремневодороды или гидриды кремния), а также вода. При этом, по словам исследвоателей, эти реакции могут не только приводить к попаданию воды на поверхность, но и к увеличению давления в глубинах планеты и, как следствие — к землетрясениям.

Специалисты также обратили внимание на исследование своих японских коллег, в 2014 году успешно проводивших аналогичную химическую реакцию.

Новое исследование опубликовано в научном издании Earth and Planetary Science Letters.

Недавно другая группа учёных пришла к выводу, что кремний представляет собой третий по распространённости компонент ядра Земли, уступая по суммарному весу лишь железу и никелю и значительно обгоняя все прочие химические элементы. Впрочем, от «лидера» кремний отстаёт значительно — на его долю приходится около пяти процентов веса ядра, на долю никеля — около десяти, а на долю железа — примерно 85 процентов.

[Scyther]

Может ли GPS помочь в поисках темной материи
https://scientificrussia.ru/articles/mozhet-li-gps-pomoch-v-poiskah-temnoj-materii

Физики Бенджамин Робертс (Benjamin Roberts) и Андрей Деревянко из университета штата Невада в Рено (США) на ежегодном заседании Американского физического общества рассказали об опыте использования данных орбитальных спутников GPS для поиска темной материи. Ученые не обнаружили так называемых топологических дефектов в космическом пространстве, которые указывали бы на присутствие темной материи, но они значительно сузили характеристики того, как подобные дефекты, если они существуют, будут взаимодействовать с обычным веществом. Об исследовании рассказывает Science.

 Астрофизики считают, что на долю темной материи приходится 85% от всей массы во Вселенной. Тем не менее, никому не удавалось ее наблюдать непосредственно — на ее существование косвенно указывает сила притяжения во Вселенной, которая не могла бы исходить только от видимой ее массы.

В течение многих десятилетий физики пытались обнаружить так называемые слабо взаимодействующие массивные частицы, претендующие на роль единиц темной материи. Однако энтузиазм исследователей начал угасать, когда самые современные высокочувствительные детекторы не смогли «уловить» частицы, согласно теории, двигающиеся по нашей галактике и проходящие через Землю. Теперь физики все чаще думают в более широком контексте о том, что же может представлять из себя загадочная темная материя.

Так, высказываются идеи, что темная материя может быть представлена не новой субатомной частицей, а чем-то куда более странным — например, макроскопическими дефектами в безвоздушном пространстве, названными топологическими дефектами. Феномен топологических дефектов лучше всего объясняется при проведении аналогии с магнитными материалами, такими как никель. Атомы этого металла действуют как маленькие магниты, и при температуре ниже определенного уровня соседние атомы, как правило, «смотрят» в одном направлении, усиливая магнитное поле друг друга. Но такой порядок может обнаруживать дефекты, если, например, атомы в различных участках имеют разное направление. В таких ситуациях регионы разделяются бугристой поверхностью, называемой «доменной стенкой», которая составляет один тип топологического дефекта. Кроме того, могут встречаться точечные и линейные дефекты.

Нечто подобное теоретически может случиться в самом пространстве. Некоторые теории предсказывают, что пустое пространство во Вселенной заполнено квантовым полем. Если это поле взаимодействует с самим собой, как во времена ранней Вселенной, когда она расширялась и остывала, оно может принимать значения или «фазы», которые будут немного напоминать порядок атомов никеля. Участки пространства с различными «фазами» в этом случае должны быть разделены доменными стенками. Эти доменные стенки будут иметь энергию, и согласно известной эквивалентности Эйнштейна, массу. Таким образом, они будут генерировать гравитацию и, может, именно они и составляют таинственную «темную материю».

Авторы нового исследования Робертс и Деревянко говорят, что они выполнили самый строгий поиск для топологии темной материи, используя архивные данные сети из 31 орбитального GPS-спутника. Каждый такой спутник оснащен атомными часами и, собственно, сообщает устройствам данные о времени. Приемники на Земле — например, ваш смартфон — используют эту информацию, чтобы определить, насколько далеки они от каждого из них, и таким образом вычисляют свое местоположение.

Но как использовать данные спутников для поиска темной материи? В этом случае исследователи прибегли к другой немного спекулятивной теории. В физике имеется концепция, согласно которой в пределах топологического дефекта константы природы изменятся. В частности, такой дефект должен вступить во взаимодействие с так называемой постоянной тонкой структурой, которая определяет прочность электромагнитной силы и точную частоту излучения, поглощаемую или испускаемую атомом, когда электрон в нем переходит из одного квантованного уровня энергии в другой. Известно, что атомные часы работают путем измерения именно такой ​​частоты. Таким образом, если через GPS-спутник пройдет топологический дефект, хронометр спутника должен пропустить удар.

Конечно, отставание атомных часов на один удар не было бы достаточным доказательством существования топологических дефектов. Поэтому исследователи искали более сильный сигнал — волны временных сдвигов, которые могут заполнить всю глобальную сеть GPS, площадью более 50 тыс. км.

Проанализировав данные за 16 лет, ученые не нашли никаких признаков сдвига более чем на половину наносекунды. Но они установили ограничение на количество таких топологических дефектов и на то, насколько сильно они должны взаимодействовать с веществом. Эти ограничения установились на уровне, до шести раз превышающем те, что были определены предыдущими исследованиями взрывов сверхновых. «Исследователи еще не достигли ограничений, установленных шумом часов, таким образом, есть много возможностей для улучшения [концепции]», — говорит Бенджамин Робертс.

Эксперты положительно оценивают работу, проводимую группой Робертса и Деревянко, но отмечают, что есть пути ее совершенствования. Так, физик-теоретик Гленнис Феррар (Glennys Farrar) из Нью-Йоркского университета (США) говорит, что это оригинальное исследование, которое следует продолжать. Вместе с тем она отмечает, что модель темной материи, взятая в нем за основу, выглядит «довольно узкой».

Исследователь Дмитрий Будкер из университета Майнца имени Иоганна Гуттенберга (Германия) указывает, на то, что это захватывающее исследование, затраты на проведение которого практически равны нулю. По его мнению, она примечательна как одна из новаторских работ по поиску различных типов темной материи.

[Scyther]

Менделеев водку не изобретал, а абсолютный спирт - запросто
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=126182#.WJM0yzj5wd8
31 января в России по большому заблуждению считается днем рождения русской водки, поскольку именно в этот день в 1865 году профессор Петербургского университета Дмитрий Иванович Менделеев защитил диссертацию «О соединении спирта с водою». Но мало кто знает, что ученый никогда не разрабатывал рецептур для водки. Директор Музея-архива Д. И. Менделеева СПбГУ Игорь Дмитриев развеял мифы и рассказал, что на самом деле написано в знаменитой диссертации.

Легенда гласит, что именно Менделеев принимал участие в разработке производства русской водки и якобы даже открыл необычные физико-химические свойства горячительного напитка. Увы, как объясняет эксперт СПбГУ, это всего лишь сказка. Однако Дмитрию Ивановичу принадлежит другое важное открытие — получение абсолютного спирта, что стало предпосылкой развития отечественной спиртометрии.

«Это произошло во время подготовки той самой докторской диссертации „О соединении спирта с водою“, которую он защитил в Петербургском университете, — рассказал Игорь Дмитриев. — Получить чистый спирт без единой доли воды на тот момент было сложной задачей. И Менделеев с ней справился. Дальше уже можно было разбавлять его в любых количествах, изучать плотность и строить спиртометрическую шкалу».

Такая шкала существовала и до Менделеева, но точностью она не отличалась как раз потому, что абсолютный спирт еще никому получить не удавалось. Правда, предшественником Менделеева в этом деле был академик Товий Егорович Ловиц (1757–1804), но его метод получения абсолютного спирта к середине XIX века был практически забыт. Дмитрий Иванович, можно сказать, работал по заданию правительства, которое планировало ввести очередную монополию на водку. Властям понадобилось установить акциз, который зависит от крепости напитка. Расчеты Дмитрия Ивановича помогли максимально точно определять крепость спиртоводных растворов.

«С помощью этих таблиц можно вычислить, в каком отношении следует смешивать спирт и воду, чтобы получить раствор заданной крепости. Но сами спиртометрические таблицы не могут подсказать, какой должна быть концентрация „совершенной“ водочной смеси, так же как тонометр сам по себе не лекарство», — заметил Игорь Дмитриев. Знаменитая «идеальная» концентрация в 40 градусов появилась благодаря решению правительства, когда Менделееву едва исполнилось 9 лет.

В 1840-е годы власти постановили: крепость водки в раздробительной (розничной) торговле для северных и средних губерний России должна быть не ниже 38 градусов. Два градуса добавляли на «усушку-утруску», поэтому при производстве водка должна быть 40-градусной. «Кстати, к примеру, в Ставрополе постановление не действовало, — добавил Игорь Дмитриев. — Правительство учитывало традиции южных территорий и соглашалось с тем, что здешним людям 25–27 градусов было достаточно. Разбавляют — и прекрасно».

[Scyther]

В Петербурге платят деньги за использованные пластиковые бутылки
http://greenevolution.ru/2017/02/02/v-peterburge-platyat-dengi-za-ispolzovannye-plastikovye-butylki/

За сдачу любой пластиковой бутылки из-под воды, молока, пива, а также любой картонной упаковки из-под жидких продуктов питания сумма возврата составляет 50 копеек.

Компания также принимает в своих пунктах опаснейшие для экологии полиэтиленовые пакеты – и возвращает 10 копеек за каждый пакет. Как сказано на сайте компании, ее цель — добиться в России 100% сбора ПЭТ и композитной упаковки.

Пока открыто 9 пунктов приема отходов. Скоро ожидают открытия еще два пункта на станциях метро «Василеостровская» и «Пионерская».

Стоит отметить, что с 2010 г. в Санкт-Петербурге действует система регулярного сбора опасных отходов, образующихся в быту, с помощью мобильных пунктов приема — «Экомобилей». Мобильный пункт приема представляет собой автомобиль, оснащенный специальными контейнерами для сбора и транспортировки опасных отходов.

Сейчас в городе работают два «экомобиля», которые выезжают в рейд каждый день (включая выходные и праздничные дни) и посещают каждое из 111-ти муниципальных образований порядка 15-ти раз в год. График их стоянок составляется с учетом предложений администраций районов.

[Scyther]

Россия на пороге тепличного бума: спасибо новым технологиям!
http://gosvopros.ru/territory/business/led/
Промышленные революции не случаются «на пустом месте». Масса мелких изменений накапливается годами, пока не достигает критической и тогда вдруг всем становится очевидно, что мы на пороге больших перемен. Сложность, естественно, в том, чтобы разглядеть этот процесс пока никто его ещё не видит — и стартовать первым. Так вот рискну утверждать, что сельское хозяйство России стоит сейчас как раз на пороге такого скачка.

Обеспечит его пара новых технологий, связанных с электричеством: радикальное удешевление источников света и появление почти бесплатных компьютеров, способных на решение практически полезных задач. Я постараюсь сейчас изложить примерный сценарий революции, каким его вижу сам, и прошу лишь не придираться к цифрам: само собой, на этом раннем этапе они не могут быть точными, важнее их порядок и направление установившихся тенденций. И конечно — поправьте, если где-то ошибаюсь, и дополните, если что-то упустил. Спасибо!

Если вы не знали, Россия до сих пор импортирует заметную часть даже популярных овощей, вроде огурцов и томатов, несмотря на то, что теоретически способна обеспечить себя сама. Почему? Потому что, особенно в зимний период, тепличных площадей попросту не хватает. Общая площадь теплиц страны по состоянию на конец ушедшего года достигает 2,3 тыс. га, а для полного удовлетворения спроса необходимо ещё почти столько же. При сложившихся темпах строительства это случится в начале следующего десятилетия. Уже неплохо, но есть новость лучше: возможно, тепличный бум в стране будет развиваться намного быстрее, потому что себестоимость выращивания тепличных культур резко упадёт ниже устоявшейся отметки. Да, именно за счёт двух означенных выше технологий.

Что касается источников света, спасибо следует сказать светодиодам. Этому изобретению почти буквально сто лет в обед, но только лишь в последние годы светодиоды достаточной мощности и приемлемого спектра стали настолько дёшевы, чтобы составить конкуренцию лампе накаливания и энергосберегающим люминесцентным лампам. Преимущества у него очень простые: светодиод светит (грубо) вдесятеро ярче лампы накаливания на каждый ватт потребляемой мощности и служит тоже примерно вдесятеро дольше. При этом эволюция светодиода продолжается: я последний раз подробно описывал их четыре года назад и даже за это время многое поменялось.




Лампу накаливания светодиод почти победил. Вот, например, обычная домашняя лампа накаливания мощностью 40 Вт. Выдаваемый ею световой поток составляет чуть больше 400 люмен и стоит она в рознице около 20 рублей. А вот такой же яркости светодиодная лампа, потребляющая всего-то 5 ватт. Да, цена последней всё ещё в 5-10 раз выше (180 рублей за гарантированно качественный продукт в IKEA, но можно найти дешевле 100 рублей у безымянных китайских интернет-продавцов; налаживается и отечественное производство), но ведь и потребляет она в 8-10 раз меньше. Иначе говоря, при цене электричества примерно в 2 рубля за кВт*ч и круглосуточной работе, светодиод обеспечит экономию почти 1 кВт*ч каждые сутки, то есть компенсирует разницу цен за пару месяцев. При этом лампы накаливания в таком режиме прослужат лишь один сезон, тогда как светодиод — десятилетия. А ещё светодиодные лампы продолжают дешеветь, а их светоотдача расти — и пределов пока не видно.

Энтузиастам «твердотельных ламп» (как иногда светодиодные называют) хватает и этого, чтобы предсказать революционные изменения в быту и промышленности. Однако в контексте теплиц необходимо сделать уточнение: работающие там системы интеллектуального электрического досвечивания эксплуатируют не лампы накаливания, а энергоэкономичные натриевые лампы высокого давления. Такие источники света очень эффективны (на каждый потреблённый ватт они выдают света столько же, сколько лучшие светодиоды), а кроме того, обеспечивают спектр, подходящий для растений. Однако и им светодиоды уже «дышат в затылок».

Пусть по яркости бытовые светодиодные лампы пока слегка уступают натриевым, зато по долговечности уже превосходят их почти вдвое. А ещё позволяют перестроить систему досвечивания на меньшие пусковые токи: мощные натриевые лампы управляются очень непросто, маломощных же светодиодных требуется установить больше, зато и электрическая схема будет менее дорогой и более долговечной. Кроме того, помните, светодиод продолжает развиваться, так что ещё через несколько лет и натриевые лампы будут побеждены вчистую.

И вот тогда понадобится вторая из названных выше технологий. Дело в том, что строить светодиодные системы досвечивания выгодней всего будет именно на дешёвых бытовых лампах. И поскольку они сравнительно маломощны, их потребуется в разы больше, чем натриевых. И управлять ими соответственно будет сложнее. Но здесь-то и пригодятся появившиеся за последние годы неприлично дешёвые компьютеры: кое-кто даже называет переживаемый нами сейчас период эпохой бесплатных вычислений!




Чтобы вы понимали, как такое может быть, взгляните на Raspberry Pi. Это британская разработка: портативный компьютер, умещающийся на ладони, способный исполнять программное обеспечение, написанное для самых обыкновенных настольных IBM PC. Но вот цена на некоторые его модели начинается буквально с 5 долларов США — что и сделало его бестселлером: продано уже свыше 11 миллионов экземпляров!

Пока его оценили в основном самодельщики-энтузиасты, но на самом деле нет никаких причин почему бы такому компьютеру не стать «мозгом» и «органами чувств» как систем интеллектуального досвечивания, так и управления микроклиматом в теплице. Построенные на Raspberry Pi, они должны быть даже дешевле существующих «серьёзных» аналогов, потому что будут опираться на свободное программное обеспечение (в данном случае читайте: бесплатное) и дешёвые периферийные устройства (сенсоры, активаторы и пр.).

Как показывает практика, разработать систему интеллектуального управления теплицей на подобной платформе по силам даже студентам (вот, посмотрите как легко строится сбор данных в теплице на Arduino, ещё одной «любительской» платформе, родственной Raspberry Pi). Которые, полагаю, и станут главным интеллектуальным ресурсом надвигающегося тепличного бума: это им предстоит разработать дешёвые и легко масштабируемые тепличные комплексы на светодиодах и почти бесплатных компьютерах. К ним стоит обращаться, если вы решите попробовать сделать это прямо сейчас.

Рискну утверждать и что Россия выиграет от новых технологий больше других. Почему? Потому что цены на импорт (читайте: транспортировку) овощей едва ли уже упадут значительно: они давно достигли своего дна. И дешёвые инновационные системы управления теплицей неизбежно сделают собственное производство (даже зимой!) более выгодным, чем ввоз.

Так кто рискнёт попробовать первым? А может быть уже есть примеры и истории успеха? Поделитесь?

[Scyther]

Подтверждено существование «затерянного континента» на дне Индийского океана
http://www.mk.ru/science/2017/02/02/podtverzhdeno-sushhestvovanie-zateryannogo-kontinenta-na-dne-indiyskogo-okeana.html

Сейчас на его месте расположен остров Маврикий

Под островом Маврикий в юго-западной части Индийского океана расположен в далеком прошлом ушедший под воду «затерянный континент», сформировавшийся при распаде континента Гондвана в конце юрского периода. Группе специалистов из Южной Африки удалось найти доказательства его существования.

Специалисты предполагают, что все крупные участки суши, существующие на сегодняшний день, представляют собой фрагменты древнего суперконтинента под названием Родиния, появившегося более миллиарда лет назад. Первоначально этот огромный участок суши раскололся на несколько, в том числе Гондвану и Лавразию, а затем на множество частей разделились и они. Ранее уже предполагалось, что в прошлом между островом Мадагаскар и полуостровом Индостан мог располагаться ещё один участок суши, образовавшийся при распаде Гондваны. Этот впоследствии ушедший под воду гипотетический континент учёные назвали Маврицией, а сегодня на территории, где он, предположительно, располагался, находится остров Маврикий.

Первоначально на мысль о «затерянном континенте» представителей научного мира натолкнул тот факт, что в этом районе земная кора в несколько раз толще, чем на «обычных» участках. Впоследствии учёными были обнаружены фрагменты циркона в пляжном песке, передаёт nplus1.ru. Теоретически этот минерал мог быть частью древнего континента, однако свидетельств в пользу такого предположения было недостаточно.

В ходе нового исследования специалисты взяли образцы циркона в вулканических породах самого остова Маврикий, и эта находка может служить довольно убедительным свидетельством того, что под ним располагается древняя континент. Датирование уран-свинцовым методом показало, что возраст цирконов составляет от 2,5 до 3 миллиардов лет. По мнению специалистов, Мауриция оказалась раздроблена и ушла под воду в результате извержений вулканов и тектонических процессов.

[Scyther]

Российские ученые выжмут из Солнца максимум энергии
http://www.pravda.ru/news/science/02-02-2017/1323758-energy-0/

Российские ученые создали полностью неорганические перовскитные солнечные батареи, обладающие очень высокой эффективностью. Благодаря своим недорогим и простым в изготовлении элементам они настолько гибкие, что их можно распылить и нарисовать на любой поверхности.

Перовскитом называют редкий для поверхности Земли минерал, титанат кальция. Когда в 2009 году исследователи доказали, что перовскиты могут эффективно преобразовывать энергию видимого света в электричество, они стали считаться одними из самых перспективных кандидатов для создания солнечной энергетики. Тогда их эффективность держалась на уровне 3,8%.

Сотрудники Сколковского института науки и технологий (Сколтех), Института проблем химической физики РАН и МГУ создали полностью неорганические перовскитные батареи, которые показали высокий коэффициент полезного действия преобразования света (10,5% вместо 2-3%), сопоставимые с КПД перовскитных батарей на основе классических гибридных материалов (около 12%).

"Устройства показали хорошую эффективность и высокую воспроизводимость электрических характеристик от образца к образцу. Полученные результаты говорят о высоком потенциале неорганических комплексных галогенидов, что открывает новые возможности направленного дизайна фотоактивных материалов для эффективных и стабильных перовскитных солнечных батарей", — приводит ТАСС слова профессора Центра электрохимического запасания энергии Сколтеха Павла Трошина.

Отметим, батареи на основе перовскита дешевле кремниевых, их производство не токсично. Кроме того, ровные слои перовскита с большим кристаллом позволяют клеткам поглощать больше света. Технология быстро развивается и привлекает много внимания благодаря простоте изготовления и невысокой стоимости по сравнению с силиконовыми клетками.

Наиболее эффективным подходом к созданию стабильных перовскитных материалов считают полную замену органических катионов на неорганические. Однако, вместе с такой заменой резко падает эффективность устройства — например, солнечные батареи на основе пленок CsPbI₃, полученных осаждением из раствора, ранее показывали эффективность преобразования света всего в 2-3%.

Российские ученые предложили получать CsPbI₃ за счет другого процесса — термического соиспарения йодидов цезия и свинца. В результате солнечные батареи на базе такого неорганического перовскита в их измерениях показывали стабильный КПД около 10%.

Ранее Pavda.Ru сообщала, что во Франции открыли первую в мире дорогу из солнечных панелей. Ее построили в нормандском городке Турувр. Километровый отрезок пути состоит из 2800 кв м солнечных панелей стоимостью 5 млн евро. Проект реализует французская компания Colas. Расходы профинансировало государство.

Внешне панели с солнечными батареями похожи на блоки из жесткой темной резины. При оптимальных условиях "солнечная" дорога сможет генерировать 280 кВт энергии в час. Это обеспечит городок с населением 5 тыс. жителей уличным освещением на протяжении целого года, передает ТАСС.

Миллиона километров таких дорог будет достаточно, чтобы питать энергией всю Францию, говорят разработчики. Церемонию открытия этой части трассы посетила министр экологии, устойчивого развития и энергетики страны Сеголен Руаяль. Выступая перед собравшимися, она выразила надежду, что "данная технология заинтересует другие страны".

Солнечные батареи в качестве дорожного покрытия были в виде эксперимента впервые применены два года назад в Нидерландах, где открыли такой участок велодоржки, которую используют в день около 2 тыс. велосипедистов.

Также Германия планирует теперь создать первый пробный участок "солнечной автодороги" недалеко от Кельна. Ранее в Швейцарии представили прототип солнечного самолета, способного совершать полеты в стратосферу. Это — летательный аппарат на солнечных батареях, способный совершать полеты в стратосфере на высоте 25 км над уровнем моря.

Самолет весит 450 кг. Солнечные батареи площадью 22 кв м расположены на крыльях, размах которых — почти 25 м. В кабине могут разместиться пилот и два пассажира.

Ранее стало известно, что в Германии построят шестнадцатиэтажный дом на солнечных батареях. Здание возведут в городе Фрайбург-им-Брайсгау. Дом оборудуют высокопроизводительными фотоэлектрическими панелями, адаптированными для низкой освещенности. Авторы разработки называют инновационной систему их расположения на фасаде и систему взаимного соединения. Энергия будет аккумулироваться в литий-ионной батарее емкостью 0,5 МВт·ч.