美國太空總署研發立體打印陶瓷用於新太空船隔熱系統

美國太空總署目前正在研發下一代太空船技術,利用立體打印技術來生產隔熱陶瓷。
眾所周知,航天飛機再入返回大氣層時會遇到極端高溫環境,陶瓷作為一種比較常見的材料,通常被用於航天飛機熱屏蔽系統隔熱,但是該材料比較易碎,開裂後需要經常更換。近日,美國太空總署正在研發通過立體打印技術來生產隔熱陶瓷。
使用立體打印機製作個性化的陶瓷部件可避免陶瓷開裂,未來有望大規模用於航空航天領域。此外,在高超音速飛行器的製造上,陶瓷將有更大的發揮空間。高超音速飛行器從紐約飛到東京只要幾個小時,速度為音速的十倍,將產生極大的高溫表面。業內人士表示,希望能夠在建造高超音速飛行器時使用陶瓷工藝,用於飛行器的整個外殼製造。
【圖、文:節錄自國家航天局網頁】
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天文學家發現大多數恆星擁有強大的磁場

一隊由雪梨大學(University of Sydeny,中國大陸譯作:悉尼大學)領導的國際天文學家小組發現大多數恆星普遍擁有強大的磁場,而不是先前認為得非常罕見,這將極大影響我們對恆星演化的認識。
研究團隊利用美國太空總署刻卜勒太空望遠鏡的數據,發現略大於太陽的恆星,內部磁場是地球磁場的一千萬倍,這將對恆星的演化與最終命運帶來深遠的影響。
【圖、文:林景明節譯自雪梨大學新聞公佈】研究論文刊登於今日出版的《自然》期刊
哈勃太空望遠鏡最新拍攝一個壯觀絢麗的合併星系

哈勃太空望遠鏡廣域行星相機二號拍攝到NGC 6052星系,該星系距離地球2.3億光年,位於武仙星座中。
人們最初可能認為這是一個反常的星系,但事實上它是處於形成階段的新星系,兩個單獨星系通過引力吸引,逐漸聚集在一起,最終發生碰撞,目前我們看到的是兩個星系碰撞合併的一個星系結構。伴隨著星系逐漸合併,一些恆星將脫離原始軌道進入新的軌道位置,目前這個新星系處於較高的混沌狀態,最終新星系將形成一個穩定外形,它與這兩個原始星系都不相同。
【圖、文:節錄自國家航天局網頁】
微重力透鏡下的愛因斯坦十字

西班牙瓦倫西亞大學(Universitat de València)天文物理學家E. Mediavilla等人精確測定了五十億光年遠的黑洞旁繞行的天體。這個工作的困難度,相當於從十萬公里之外測量一歐元硬幣上的起伏那般不易。
這個超大質量黑洞位在一個名為「愛因斯坦十字(Einstein Cross)」的類星體(quasar)中心。西班牙研究團隊偵測到黑洞吸積盤最內側之處,是到目前為止,測量過的這麼遠、範圍又這麼小的天體中最精確者。由於測量不易,因此這項成就,是透過OGLE和GLITP等微重力透鏡(gravitational microlensing)計畫分別經歷十二年和九年的努力才得以達成。
基本上,天文學家僅能偵測到發出大量輻射的明亮天體,或是能遮蔽背景其他星光的大型天體。微重力透鏡卻可應用在沒那麼亮或因太遠而難以用普通方式偵測的天體。其原理是:遙遠天體的光在前往地球的途中,若恰遇另一顆天體,這顆前景天體的重力就像是凸透鏡做成的放大鏡一樣,會使遙遠天體的光偏折,從而聚光或放大,讓天文學家得以偵測並研究這個原本遠且暗得不可見的遙遠天體。
類星體是非常小、非常遠,但會發射出大量輻射的星系,嚴格來說,應該是星系中央的超大質量黑洞。它們所發出的強烈能量來超大質量黑洞周圍以極快速度繞著它公轉、最後落入黑洞禁區的吸積盤物質。類星體Q2237-0305的吸積盤大小僅相當於我們的太陽系,但卻遠在50億光年外,所以天文學家只能透過微重力透鏡的方式來測量這個吸積盤的結構。
利用OGLE和GLITP等計畫的望遠鏡,取得了4幅不同的Q2237-0305吸積盤影像,並分析其亮度變化,藉此精確估算出吸積盤最內側區域的結構;此處是黑洞邊緣,也就是一般人熟知的黑洞事件穹界(event horizon),是最靠近黑洞、可以穩定軌道的地方。由這種方式獲得的訊息,可以進更深入地瞭解類星體的特性,而這也是解開星系形成與演化的關鍵課題之一。不過,僅有五百分之一的類星體可以利用微重力透鏡方式測量黑洞邊緣處的結構。
這些天文學家期望未來若計畫設置在智利北部的8.4米LSST(Large Synoptic Survey Telescop)如預期的在2022年能完成並開始運作的話,將可把微重力透鏡的偵測威力向上推昇,或許屆時可以偵測黑洞邊緣結構的類星體數量可達數千個之多,對研究類星體中心的超大質量黑洞邊緣結構的天文學家而言是個非常有利的消息。
【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】
動物保護組織抗議俄羅斯計劃2017年送猴子前往火星

俄羅斯科學院的生物醫學問題研究所訓練四隻獼猴(rhesus macaques),學會使用操縱桿和解決難題。希望能夠在2017年將它們送上火星,在火星上生存六個月。由於設備所限,如果計劃實現,相信都會是一個有去無回的單程任務。目前這個計劃受到動物保護組織的抗議。
獼猴的壽命通常有25年左右,科學家有充足的時間,完成足夠的訓練。在上世紀,前蘇聯曾經多次派猴子上太空,大部分都是在試驗過程中死亡。
【圖、文:節譯自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提示】
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恆星學本科生畢業成為該領域專家

澳洲國立大學天文與天體物理學院的麗貝卡·戴維斯(Rebecca Davies)與其他本科生一樣,慶祝自己的畢業。她不僅獲得學士學位,同時也發表了六篇論文,其中三篇是作為第一作者的身份而撰稿,並且兩篇已經提交給天文期刊。還以合作者的身份與他人撰寫了另三篇論文。她還將在牛津大學與劍橋大學舉辦的研討會上做口頭報告。
麗貝卡認為這些要歸功於學校提供的博士B計劃給她帶來契機,讓她更早地進入學術生涯,潛心自己的研究。
麗貝卡的研究課題是星系內的恆星如何受到巨大黑洞的影響,在未來的研究生涯中,她還將不斷地探索這個領域。
【圖、文:林景明節譯自澳洲國立大學網頁】
加州大學發明超強度輕量級金屬可用於未來太空船

加州大學洛杉磯分校(UCLA)的材料科學家發明出由鎂金屬與陶瓷碳化矽納米顆粒複合而成的新型金屬材料,有望改變飛機、太空船和汽車的製造。
該材料的發明者表示,這種金屬具有超高強度,最重要的是重量非常輕,其剛重比使其有別於類似的發明。研究人員表示,該金屬可能只是第一例突破性的製造材料,後續還會有更多發明。因為研究人員已經發明了一種新技術,可以在不損害金屬結構完整性的同時,向金屬注入納米顆粒。UCLA的製造與工程學教授李曉春表示,曾有理論提出,納米顆粒可真正提高金屬的強度,並且不會損害金屬的可塑性,尤其是輕量級金屬(如鎂)。但是直到現在,還沒有研究團隊能夠在熔融金屬中註入分散的陶瓷納米顆粒。採用物理注入的材料加工方式,該研究團隊的方法可通過均勻地註入高密度的納米顆粒,提高多種金屬的性能,從而滿足當今社會能源和可持續發展的挑戰。
經過加工處理後,研究人員對新註入了高密度、均勻分散的納米顆粒的鎂金屬進行了測試。該新型材料顯示出更高的強度、剛度、可塑性和高溫耐受性。先前的研究顯示,陶瓷納米顆粒在添加到金屬後,容易聚集成團,這會提高金屬強度,但又會降低其可塑性。研究人員通過在熔融的鎂鋅合金中註入分散的納米顆粒,解決了這一問題。由於鎂元素相當豐富,並且該生產技術可以很容易地擴大規模,科學家希望快速實現該金屬的工業應用。科學家認為,用不了多久將會出現具有重大潛能的新型金屬-納米顆粒複合材料。
【圖:加州大學洛杉磯分校;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】
火星沙丘在狂風大作時移動速度快令人生懼

美國太空總署好奇號火星車已在火星南部蓋爾(Gale)隕石坑附近發現了一片火星沙丘,面積達到數百平方公里。從軌道上的觀測圖像顯示,沙丘其實是會移動的。
這個現象與地球上的沙丘移動相似,在納米比亞沙漠中發現的食人沙丘與火星上發現的沙丘有異曲同工之處,移動速度快都是它們的特點。事實上,美國太空總署火星探測器在著陸火星時就遇到過一場超級風暴,風暴中烏雲密佈,如同末日大片中上演的那樣,只不過這裡是火星,不是地球。
火星軌道偵察探測器(Mars Reconnaissance Orbiter,簡稱 MRO)發現,火星沙丘的移動與風暴路線有關,在風暴途徑的路線上,沙丘移動的更快。這個推論目前得到好奇號火星車的證實,在火星沙塵暴的作用下,形成了波浪狀的外觀。
火星風暴對火星車的干擾是肯定存在的,之前美國太空總署發射的機遇號和勇氣號由於使用太陽能電池板,一旦遇到火星沙塵暴,粘性顆粒會附著在太陽能板上,影響太陽能吸收,造成火星車差點放棄任務。因此好奇號就改為核動力,避免了沙塵暴的干擾。
【圖、文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】
俄羅斯東方航天發射場開始第一次發射前的最後測試

阿穆爾州東方航天發射場(Amur Oblast Vostochny Cosmodrome)開始第一次發射前的最後測試。計劃今年一月利運載火箭直接進行複雜的測試,同時一月份開始建設第二個發射台。
東方航天發射場的建設耗資1,200億盧布(港幣127億元,新台幣543億元,人民幣107億元),不包括設備成本和培訓人員在內。
【圖、文:節譯自互聯網新聞報導】
國際理論和應用化學的相關機構確定四個新元素

理論和應用化學國際聯會(International Union of Pure and Applied Chemistry,簡稱 IUPAC ;台灣和中國大陸譯作:國際純化學和應用化學聯合會)在2015年12月30日確定原子序編號113、115、117和118這四個新元素的發現。其中,確認日本理化學研究所仁科加速器研究中心發現的元素是第113號元素,並且給予該元素的命名權,另外三個元素的發現權和命名權給予美國和俄羅斯的相關機構。
到目前為止,自然界發現的元素只是到第92號元素鈾,93號及以上的元素都是人工合成的。日本的研究小組使用加速器使第30號元素鋅(Zinc)的原子加速,然後撞擊第83號元素鉍(Bismuth)的原子,令兩個原子核融合在一起而得到113號元素。他們從2003年開始實驗,在2004年、2005年和2012年共三次成功合成了113號元素。
按照慣例,新元素命名一般用國名、地名和人名等加上um 形式,目前暫時採用Japonium作為第113號元素的候選名字。
【圖、文:節譯自日本理化學研究所新聞公佈 ;新聞訊息由林景明提示】
到目前為止超重元素發現至第118號,暫時未發現更新元素。115的暫時名字是Ununpentium;117暫時名字是Ununseptium;118暫時名字是Ununoctium。116號元素名稱已確定為「鉝」Livermorium。