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Superteleskop Athena und seine Aufgaben

10.07.2014

Die Europäische Weltraumorganisation hat das nächste bedeutende Weltraumforschungsprojekt beschlossen. Im Rahmen einer kürzlich abgehaltenen Konferenz wurde das Projekt Athena (Advanced Telescope for High Energy Astrophysics) als Grundlage für die Schaffung eines Weltraumobservatoriums der neuen Generation ausgewählt. Als Teil des Programms wird bis 2028 ein Raumschiff gebaut und in den Weltraum geschickt, um das Verhalten von hochenergetischen Objekten, einschließlich Schwarzer Löcher und Gammastrahlenausbrüche, aufzuzeichnen. Wissenschaftler erwarten mit ihrer Hilfe Antworten auf zwei wichtige Fragen:

- wie normale (nicht-dunkle) Materie zusammenkommt, um Strukturen auf universeller Ebene zu bilden;
- Wie kommt es zum Wachstum von supermassereichen Schwarzen Löchern und wie entsteht ihre Umgebung?

Die an Bord von Athena installierte Ausrüstung wird hundertmal empfindlicher sein als die der Weltraumobservatorien CHANDRA und XMM-Newton. Mit seiner Hilfe können Forscher Umlaufbahnen extrem nahe am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs verfolgen, die Rotation supermassiver Schwarzer Löcher in den Kernen aktiver Galaxien messen und Sternmaterie spektroskopieren, die aus Galaxienkernen fließt. Außerdem wird es möglich sein, die Schwarzen Löcher des jungen Universums zu betrachten. Die Liste der Fähigkeiten des zukünftigen Geräts ist nicht darauf beschränkt, es wird möglich sein, die von Schwarzen Löchern freigesetzte Energie auf galaktischen und intergalaktischen Skalen mit hoher Genauigkeit aufzuzeichnen, und vieles mehr.

Das Hauptinstrument von Athena wird ein Spiegel mit einer Sammelfläche von 3 m2, einer Auflösung von 5 Bogensekunden und einer Brennweite von 12 Metern sein. Um den Einfluss der Teleskopstrahlung auf die empfangenen Daten vollständig auszuschließen, wird die gesamte elektronische Ausrüstung des Teleskops zusätzlich zu den extrem niedrigen Temperaturen des Weltraums zusätzlich gegen eine Erwärmung durch Sonnenlicht abgeschirmt. Der "Arbeitsort" des Teleskops wird der Lagrange-Punkt L2 des Erde-Sonne-Systems sein, 1,5 Millionen km von unserem Planeten entfernt. Die geplante Betriebsdauer beträgt 5 Jahre. Die Kosten des Projekts werden in dieser Phase auf 1 Milliarde Euro geschätzt.

Athena wird das zweite Großprojekt sein, das im Rahmen des ESA-Programms „Cosmic Vision 2015-25“ umgesetzt wird. JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), der 2022 aufbrechen wird, um die großen Satelliten des Jupiter - Callisto, Ganymed und Europa - zu untersuchen, wird das erste Gerät des zehnjährigen Programms zur Entwicklung der europäischen Raumfahrt.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

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

Graphen wird zum Supraleiter 31.03.2014

Laut einem in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Artikel haben amerikanische Physiker entdeckt, dass Graphen in supraleitende Materie umgewandelt werden kann, indem sie die Eigenschaften von „Sandwiches“ aus einatomigen Schichten aus Kohlenstoff und Kalzium untersuchten.

"Mit einer neuen Technik konnten wir erstmals zeigen, wie sich die Elektronen in den Graphenschichten in diesem "Sandwich" zu Cooper-Paaren verbinden, was für Supraleitung sorgt, und auch die Rolle von Kalziumschichten aufdecken. Jetzt können wir das sagen." Wir verstehen die Supraleitung in diesem Material vollständig“, sagte Jonathan Sobota von der Stanford University (USA).

Sobota und seine Kollegen sagen, sie hätten das Geheimnis der Supraleitung von Graphen enträtselt und Wege gefunden, es in die Praxis umzusetzen, indem sie die Struktur eines „Sandwichs“ aus Graphen und ultradünnen Kalziumschichten mit dem SSRL-Synchrotron-Emitter am SLAC National Accelerator Laboratory in Stanford untersuchten .

Wie die Autoren des Artikels anmerken, ist Physikern auf der ganzen Welt seit etwa 10 Jahren bewusst, dass „Sandwiches“ aus Graphen und Kalzium supraleitende Eigenschaften haben. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler versucht, diese Eigenschaft in „reinem“ Graphen und anderen Materialien zu replizieren, sind jedoch aufgrund eines mangelnden Verständnisses darüber, wie diese Supraleitung zustande kommt, gescheitert.

Sobotas Gruppe löste dieses Problem, indem sie Stücke von Graphit- und Kalziumplatten röntgen, was ihnen half zu verstehen, wie sich Elektronen innerhalb des Sandwichs bewegen und wie die sogenannten "Cooper-Paare", die für Supraleitung sorgen, gebildet werden.

Den Forschern zufolge spielt Graphen eine führende Rolle bei der Bildung dieser Paare, während Kalzium eine unterstützende Rolle spielt. Wissenschaftler behaupten, dass die von ihnen gesammelten Daten dazu beitragen werden, in naher Zukunft supraleitendes Graphen herzustellen, das die Entwicklung ultraschneller Transistoren und darauf basierender Quantencomputergeräte ermöglichen wird.

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