Conocimiento poco común
Newsweek está comprometida a desafiar la sabiduría convencional y encontrar conexiones en la búsqueda de puntos en común.
Los científicos de Caltech han puesto en órbita un prototipo de demostración de energía solar espacial como parte de un ambicioso esfuerzo para recolectar energía solar en el espacio y enviar esa energía de regreso a la Tierra, dijeron funcionarios de la Universidad de Pasadena. (Imagen cortesía)
A Equipo de investigación del sur de California vibraban esta semana tras una etapa extraordinaria.
En una especie de momento galáctico a lo Thomas Edison, el equipo de Caltech demostró, por primera vez, la capacidad de transmitir energía de forma inalámbrica a través del espacio y enviar una cantidad detectable a la Tierra.
El experimento solar espacial aún se encuentra en sus etapas de prototipo, pero las implicaciones son potencialmente revolucionarias, dijo Ali Hajimiri, profesor Bren de Ingeniería Eléctrica y Médica en Caltech y codirector del equipo de Space Solar Power Project.
«De la misma manera que Internet ha democratizado el acceso a la información, esperamos que la transferencia de energía inalámbrica democratice el acceso a la energía», dijo Hajimiri, investigador principal del experimento, en un comunicado que anuncia el hito. “No se necesitará ninguna infraestructura de transmisión de energía en el suelo para recibir esta electricidad. Esto significa que podemos enviar energía a regiones y áreas remotas devastadas por guerras o desastres naturales.
Agregó: “Hasta donde sabemos, nadie ha demostrado nunca la transferencia de energía inalámbrica en el espacio, incluso con costosas estructuras rígidas.
De hecho, demostrar con éxito que la energía se puede transmitir de forma inalámbrica a través del espacio abre la puerta para aprovechar la energía del Sol y enviarla a la Tierra.
Con el combustible para cohetes porque el proyecto fue un combustible político: para luchar contra el cambio climático, el gobierno de EE. UU. se comprometió a hacer que su sector energético esté libre de contaminación para 2035.
Tal como están las cosas, las fuentes de energía renovable actuales son incompatibles con los combustibles fósiles. Las células solares, en particular, sufren la atmósfera, las condiciones climáticas y la noche.
Pero durante años, los investigadores se han ocupado de lo que ha sido una solución difícil de alcanzar: en desarrollo durante décadas, la energía solar espacial, el proceso de aprovechar la energía solar en el espacio y transmitir energía lumínica a la tierra utilizando satélites de energía solar, no era solo cosa de ciencia. -fi.
Hace diez años, Caltech formó el Proyecto de energía solar espacial, que culminó en una etapa de lanzamiento el 3 de enero. El lanzamiento confirmó las esperanzas para el futuro de una tecnología que alguna vez se consideró técnicamente posible pero económicamente inviable.
Los funcionarios promocionan el proyecto SSPP de Caltech como un ejemplo de investigación aeroespacial moderna del sector privado en curso.
El proyecto fue financiado en su totalidad por fuentes privadas, desarrollado en una institución privada, y los experimentos fueron lanzados por Momentus, una empresa aeroespacial privada, montada a bordo de una plataforma Momentus.
Pero el proyecto realmente despegó en 2011 cuando el desarrollador inmobiliario multimillonario Donald Bren se acercó a Caltech con una propuesta para financiar la investigación de energía solar espacial. Bren se ha comprometido a donar más de $100 millones durante la vida del proyecto.
Además, Northrup Grumman Corporation, una empresa militar y aeroespacial, lanzó $12,5 millones.
Bren, en el anuncio de la semana pasada, dijo que este paso era un gran paso adelante.
«El arduo trabajo y la dedicación de los brillantes científicos de Caltech han hecho avanzar nuestro sueño de proporcionar al mundo energía abundante, confiable y asequible para el beneficio de toda la humanidad», dijo Bren en el anuncio.
Pero, ¿cómo funciona todo?
El exitoso experimento, conocido como MAPLE, abreviatura de Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment, demostró dos funciones clave: la capacidad de enviar un haz concentrado de energía a los receptores a voluntad y la capacidad de transmitir energía a una ubicación específica en Tierra.
La energía solar espacial consiste en recolectar energía solar en el espacio, convertir esta energía en ondas electromagnéticas y transmitir estas ondas a receptores en la Tierra. La ventaja es que las células solares en el espacio pueden recolectar de ocho a nueve veces más energía que las células solares en la Tierra al eliminar las ineficiencias de la atmósfera, las estaciones y el ciclo día-noche.
El primero de los experimentos MAPLE probó la capacidad de la tecnología para dirigir con éxito un haz de energía a una ubicación específica en el duro entorno del espacio.
Para hacer esto, el equipo de Hajimiri dirigió un haz de microondas desde los conjuntos de transmisores en el espacio a uno de los dos LED que también están a bordo del satélite. Cada LED se encendía individualmente cuando las microondas se dirigían a su receptor, lo que demostraba que el haz podía apuntar con precisión a los objetivos.
Un segundo experimento consistió en dirigir el haz de energía de MAPLE a un receptor en el techo del laboratorio de Moore en el campus de Caltech.
Al asegurarse de que el receptor en la Tierra recogiera la señal en un tiempo y una frecuencia predeterminados, los investigadores de Caltech pudieron concluir que habían recibido con éxito la energía en la Tierra del experimento en órbita.
El equipo de SSPP visualiza un futuro en el que flotas de miles de satélites solares ligeros orbitan el globo, recolectando energía solar y transmitiéndola a receptores en tierra.
Junto con el experimento MAPLE, el satélite Momentus también alberga experimentos que prueban tecnologías fotovoltaicas ultraligeras y estructuras de naves espaciales ligeras y flexibles, las cuales serán parte integral de la realización de esta visión. El equipo SSPP está recopilando resultados adicionales de MAPLE, así como datos de otros experimentos a bordo.
El presidente de Caltech, Thomas F. Rosenbaum, dijo que el hito anunciaba «una ganancia notable para la humanidad: un mundo impulsado por energía renovable ininterrumpida».
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Long Nguyen Design diseña el restaurante Nhà Tú Garden, un vietnamita Espacio de comedor que presenta materiales naturales y una estructura espacial de dos niveles. El concepto arquitectónico combina la estética de un museo de arte artesanal con un acogedor jardín tropical, creando una conexión perfecta entre el entorno construido y la naturaleza.
El diseño del Jardín Nhà Tú presenta un tranquilo oasis verde en medio de un paisaje urbano e industrial, con el objetivo de integrar elementos contrastantes y establecer un punto focal verde dinámico. EL restauranteEl concepto principal gira en torno a la creación de un «pequeño jardín» dentro de uno más grande, creando un espacio hueco central en una estructura sustancial en forma de caja. Este diseño forma un santuario tropical al aire libre con fuentes de agua y follaje exuberante.
Una piscina infinita que se extiende por la fachada frontal sirve como anclaje visual y al mismo tiempo desempeña un papel funcional en la regulación de la temperatura al reducir la radiación térmica de la calle. Las cuatro elevaciones de la estructura se componen de dos capas, con bambú sombreado en la capa exterior y espacios de transición como huecos y patios en la capa interior. Estos elementos promueven la continuidad entre la forma construida, el agua y el verde.
todas las imágenes de Hiroyuki Oki
La distribución espacial del restaurante enfatiza la funcionalidad y la experiencia del usuario, con un jardín central diseñado para parecerse a una cueva con tragaluz que sirve como corazón del ecosistema. Las aberturas cuidadosamente ubicadas permiten transiciones perfectas entre los espacios interiores y exteriores, facilitando la ventilación natural y reduciendo las alteraciones climáticas.
El restaurante Nhà Tú Garden combina técnicas industriales modernas con artesanía tradicional, utilizando marcos de acero prefabricados y paredes de ladrillo hechas a mano con esteras de caña finamente tejidas. A pesar de los desafíos encontrados durante el proceso de diseño, Diseño de Long Nguyen integra con éxito elementos modernos y tradicionales para crear una experiencia gastronómica armoniosa y acogedora.
Long Nguyen Design presenta el restaurante Nhà Tú Garden, que presenta una estructura espacial de dos niveles
la estructura de dos capas incluye sombra de bambú y espacios de transición como huecos y patios
Nhà Tú Garden presenta un oasis verde en un entorno urbano e industrial, integrando elementos contrastantes
El concepto principal del restaurante gira en torno a la creación de un “pequeño jardín” dentro de uno más grande para un ambiente exuberante.
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EL Nebulosa de la goma Es una nebulosa de emisión ubicada a casi 1.400 años luz de distancia. Alberga un objeto conocido entre los fieles como la “Mano de Dios”. El resto de nosotros lo llamamos CG 4.
Muchos objetos en el espacio adquieren formas fascinantes y etéreas, sacadas directamente de la fantasía psicodélica de alguien. CG4 es ciertamente etéreo y extraordinario, pero también un poco más prosaico. Parece una mano extendiéndose hacia el espacio.
La cámara de energía oscura (DECam) en la NSF Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros capturó la imagen. La principal tarea de DECam es estudiar cientos de millones de galaxias como parte de su estudio de la energía oscura. Pero también es un instrumento de uso general utilizado para otros esfuerzos científicos.
CG4 Se llama glóbulo cometario debido a su apariencia. Pero en realidad es una región de formación de estrellas. Tiene una cabeza de aproximadamente 1,5 años luz de ancho y una cola de aproximadamente 8 años luz de largo. La cabeza es densa y opaca y está iluminada por una estrella cercana. El glóbulo está rodeado por un resplandor rojo difuso, emisiones de hidrógeno ionizado.
Hay muchos glóbulos cometarios en la Vía Láctea. Esta es una subclase de objetos llamada Glóbulos de libros, llamado así en honor al astrónomo Bart Bok, quien los descubrió. Los dos tipos de glóbulos son nebulosas oscuras, nubes moleculares tan densas que bloquean la luz óptica. Los astrónomos no saben exactamente cómo toman forma los glóbulos cometarios.
Pero ellos saben lo que les está pasando.
El resplandor rojo que rodea a CG 4 es hidrógeno ionizado iluminado por la radiación de estrellas masivas y calientes cercanas. Esta misma radiación erosiona CG 4. Como el glóbulo es más denso que su entorno, resiste la difusión. Todavía contiene suficiente gas y polvo para formar varias estrellas nuevas aproximadamente tan masivas como el Sol.
Aunque hay una gran cantidad de estos glóbulos en la Vía Láctea, la mayoría de ellos se encuentran en la Nebulosa de las Gomas. Los científicos conocen otros 31 glóbulos en la nebulosa. Este se llama CG 4 (Glóbulo Cometario 4) porque están todos numerados.
La Nebulosa de las Gomas es probablemente el remanente de una explosión masiva de supernova, y esto podría explicar por qué los glóbulos tienen su forma única. Es posible que originalmente fueran nebulosas esféricas como la Nebulosa del Anillo. Pero una poderosa explosión de supernova hace aproximadamente un millón de años los estiró hasta adquirir su forma alargada, parecida a la de un cometa.
Los astrónomos también sugieren otra razón para su forma. Las estrellas masivas y calientes cercanas ejercen presión de radiación sobre los glóbulos y su viento estelar también los golpea. En la Nebulosa de las Gomas, sus colas apuntan hacia el remanente de Supernova Vela y el púlsar en su centro. Dado que Vela Pulsar es una estrella de neutrones en rotación, es posible que sus vientos y la presión de radiación den forma a CG 4.
Cualquiera que sea su causa, la Mano de Dios es un objeto visualmente intrigante. Si realmente quieres perderte en esta asombrosa nebulosa, descarga el archivo TIFF aquí.
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En un nuevo vídeo directamente de la película. InterestelarLa NASA ha revelado cómo se vería si cayeras en un agujero negro.
La simulación se creó utilizando una supercomputadora de la NASA e imagina lo que una persona podría ver al sumergirse más allá del horizonte de sucesos de un agujero negro hacia el abismo que se encuentra más allá.
Otra simulación muestra lo que vería una persona que volara sobre un agujero negro, con el espacio pareciendo doblarse y girar a medida que el espectador pasa.
«Simulé dos escenarios diferentes, uno en el que una cámara, un sustituto de un atrevido astronauta, pierde por poco el horizonte de sucesos y retrocede, y el otro, en el que cruza el límite, sellando su destino», dijo el creador de la simulación Jeremy Schnittman. dijo en un comunicado un astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Los agujeros negros son objetos que tienen una atracción gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Hay varios tipos, incluidos los agujeros negros estelares (formados por el colapso de estrellas individuales) y los agujeros negros supermasivos (que se encuentran en los centros de la mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea). Cada agujero negro tiene un horizonte de sucesos, que es el límite alrededor de un agujero negro más allá del cual ninguna luz u otra radiación puede escapar.
El agujero negro en la simulación de la NASA es un agujero negro supermasivo, como el del centro de nuestra galaxia, con una masa alrededor de 4,3 millones de veces la de nuestro sol y un horizonte de sucesos de unos 16 millones de kilómetros de diámetro. El brillante anillo de gas que rodea el agujero negro se conoce como disco de acreción y brilla intensamente debido a la gran cantidad de calor generado por la fricción.
La simulación muestra al espectador comenzando a unos 400 millones de kilómetros del agujero negro y cayendo rápidamente hacia él, con el disco de acreción combándose y deformándose a medida que el espectador se acerca.
«Si tienes la opción, querrás caer en un agujero negro supermasivo», dijo Schnittman. «Los agujeros negros de masa estelar, que contienen hasta unas 30 masas solares, tienen horizontes de sucesos mucho más pequeños y fuerzas de marea más fuertes, que pueden destrozar los objetos que se acercan antes de que alcancen el horizonte».
Esto se debe a que la fuerza de gravedad ejercida sobre tu cuerpo sería más fuerte en tus pies que en tu cabeza, estirándote átomo por átomo en un proceso llamado espaguetificación.
«Un agujero negro de masa estelar tiene fuerzas de marea tan extremas fuera de su horizonte de sucesos (un astronauta que cayera con los pies por delante sentiría una gravedad más fuerte en sus pies que en su cabeza) que nuestro astronauta se desgarraría mucho antes de alcanzar el horizonte de sucesos», dijo Ben. Farr, físico de ondas gravitacionales y astrónomo de la Universidad de Oregón, dijo anteriormente Semana de noticias. «Un objeto experimenta fuerzas de marea cuando la fuerza de gravedad que experimenta debido a un objeto masivo es más fuerte en un lado que en el otro».
Para este agujero negro simulado, el espectador sólo tendría 12,8 segundos antes de ser destruido por la espaguetificación.
La otra simulación muestra a un espectador orbitando cerca del horizonte de sucesos pero sin llegar a cruzarlo. Una persona que se acercara tanto a un agujero negro de este tamaño regresaría 36 minutos más joven que aquellos que se quedaran más lejos, debido a la diferencia en la velocidad del tiempo que pasa cerca de un objeto con tanta gravedad.
«Esta situación puede ser aún más extrema», dijo Schnittman. «Si el agujero negro girara rápidamente, como el que se muestra en la película de 2014 Interestelarregresaría varios años más joven que sus compañeros de barco.
Estas simulaciones se realizaron utilizando la supercomputadora Discover del Centro de Simulación Climática de la NASA y ocupan aproximadamente 10 terabytes de datos.
«La gente suele preguntar sobre esto, y simular estos procesos difíciles de imaginar me ayuda a conectar las matemáticas de la relatividad con las consecuencias del mundo real en el universo real», dijo Schnittman.
¿Tiene algún consejo sobre una historia científica que Semana de noticias ¿debe cubrir? ¿Tiene alguna pregunta sobre los agujeros negros? Háganos saber a través de [email protected].
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