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Supercomputer auf dem Mond

16.10.2012

Uliang Chang, Absolvent der University of Southern California, glaubt, dass die Platzierung eines Supercomputers auf dem Mond viele Probleme der Weltraumforschung lösen kann.

Chang kündigte seine Idee auf einer Konferenz in Pasadena, Kalifornien, an, die der Erforschung des Weltraums gewidmet war. Der Plan ist, einen leistungsstarken Supercomputer in einem der tiefen, dunklen Krater auf der anderen Seite des Mondes zu installieren. Der Vorteil einer solchen Platzierung besteht darin, dass der Supercomputer durch den Mond vor dem elektromagnetischen Rauschen der Menschheit abgeschirmt wäre. Ein leistungsstarker Computer, der von einer Atom- oder Solarenergiequelle angetrieben wird, könnte verwendet werden, um Daten für Raumflüge zu verarbeiten und Weltraumkommunikation bereitzustellen. Dies ist in den letzten Jahrzehnten immer wichtiger geworden, da immer mehr Informationen von Robotersonden gesammelt werden und bemannte Missionen bereits über die Erdumlaufbahn hinaus zum Mars und in den Asteroidengürtel zielen.

Beispielsweise ist das Weltraumnetzwerk aus 13 riesigen Antennen in den USA, Australien und Spanien bereits überlastet. Es müssen entweder neue riesige Transceiver gebaut werden, deren Betrieb durch die Erdrotation behindert wird, oder laut Chang die Datenverarbeitung auf einen lunaren Supercomputer verlagert werden.

Chang glaubt, dass der Supercomputer in kalten Regionen nahe einem der Pole des Mondes platziert werden sollte. Die niedrige Umgebungstemperatur wird die Kühlung von Hochleistungs-Mikroschaltkreisen erleichtern und vor allem die Verwendung von supereffizienten supraleitenden Materialien für die Stromübertragung ermöglichen. Interessanterweise schlägt Chang vor, den Supercomputer mit Wasser zu kühlen. Es gibt Hinweise auf das Vorhandensein von Wasser auf dem Mond, aber es wurden noch keine großen Eisvorkommen entdeckt.

Am Nutzen eines Mond-Supercomputers besteht kein Zweifel, die NASA hat wiederholt erklärt, dass in naher Zukunft die Datenübertragungsnetze im erdnahen Weltraum überfüllt sein werden. Wenn wir dazu die zukünftige Erforschung des Weltraums hinzufügen, dann muss heute nach Lösungen für dieses Problem gesucht werden. Ein Mondcomputer ist zwar sehr teuer: nach verschiedenen Schätzungen zwischen 10 und 20 Milliarden Dollar, aber er kann Teil einer international bewohnten Mondbasis werden, was die Umsetzung eines ehrgeizigen Projekts vereinfachen wird.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Effiziente Magnesiumbatterien 24.11.2021

Die ersten Lithium-Ionen-Akkus kamen 1991 unter aktiver Beteiligung von Sony auf den Markt, doch erst 2019 erhielten ihre Schöpfer den Nobelpreis für Chemie. Die Menschheit benötigt jetzt dringend neue Technologien zur Speicherung elektrischer Ladung. Die Suche nach Alternativen zu Lithiumbatterien ist aktiv, da eine davon vorgeschlagen wird, Magnesium zu verwenden.

Schon die Eigenschaft eines einzelnen Magnesium-Ions, in einem Lithium-Ion zwei Elektronen gegen eins zu tragen, kann die Energiespeicherdichte deutlich erhöhen. Nach vorläufigen Berechnungen können Magnesium-Ionen-Batterien in einem Liter Volumen bis zu 1 kW Strom speichern. Sie werden vom wissenschaftlichen Konsortium E-Magic entwickelt, das Forscher aus Dänemark, Israel, Deutschland, Spanien und dem Vereinigten Königreich zusammenbringt. Das Projekt wird von den EU-Behörden unterstützt, und die Entwickler sind bereit, die Marktteilnehmer erst im nächsten Jahrzehnt mit Serienbatterien auf Basis von Magnesium-Ionen glücklich zu machen.

Die Kosten von Magnesium in einer Massenproduktionsumgebung können niedriger sein als die von Lithium. Magnesium wird verwendet, um die negative Elektrode von Batterien herzustellen. Vertreter von E-Magic stellen fest, dass es ihnen bereits gelungen ist, einen Prototyp einer Magnesium-Ionen-Batterie zu entwickeln, die bis zu 500 Lade- und Entladezyklen standhalten kann. In den Vereinigten Staaten entwickeln Vertreter des Toyota Corporate Research Institute die Verwendung einer Magnesium-Ionen-Batterie mit einer positiven Elektrode auf Basis einer organischen Zusammensetzung und einem Elektrolyten auf Borbasis. Bisherige Prototypen halten nicht mehr als 200 Lade- und Entladezyklen aus, unterscheiden sich aber von denen aus Lithium durch eine höhere Stabilität.

Japanische Wissenschaftler experimentieren mit Batterien, deren positive Elektroden aus Manganoxid und die negativen Elektroden aus Magnesium bestehen. Zink ist eine weitere Alternative zu Lithium – zumal es seit vielen Jahrzehnten bei der Herstellung von Batterien verwendet wird. Zinkbatterien sind weniger anfällig für Feuer als Lithium-Ionen-Batterien.

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