화성의 폭발적인 화산이 이 이상한 바위 수십억 년을 산산조각 냈다
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Edgar Tuniyants ~ Rain Behind My Window
.화성의 폭발적인 화산이 이 이상한 바위 수십억 년을 산산조각 냈다
으로 메건 바텔 4 시간 전에 과학 및 천문학 과학자들이 생각하는 화성 광물의 이미지는 궤도에서 볼 수 있듯이 화산 분화에 의해 만들어 졌을지도 모른다.과학자들이 생각하는 화성 광물의 이미지는 궤도에서 볼 수 있듯이 화산 분화에 의해 만들어 졌을지도 모른다.(이미지 : © NASA / Christopher Kremer / Brown University)
NASA는 내년에 화성 탐사선 (화성 탐사선)을 발사 할 예정이다. 화성 탐사선 은 화성의 지질 학적 전성기 동안 화성 폭발이 얼마나 격렬한지를 결정할 수있다. 화성은 화산 폭발에있어서 낯선 사람이 아니었다. 가장 큰 산인 올림푸스 몬스 (Olympus Mons )가 증언했다. 그러나 과학자들은 그 행성이 과거에 강력한 폭발적인 분화를 일으켰는지 아직 알지 못한다. 사건은 킬 라우에 아 (Kilauea)보다 세인트 헬렌 산 (St. Helens)과 비슷하다. 이제 과학자 팀은 화성 2020 탐사선이 연구 할 수 있어야만하는 특정 광물 매장지가 이러한 폭발적인 폭발 이 일어났다 고 주장했다. 브라운 대학의 행성 과학 대학원생 인 크리스토퍼 크레이머 (Christopher Kremer)는 "이것은 초기 화성에서 폭발적인 화산 활동이 더 일반적이라는 생각에 대한 가장 명백한 증거 중 하나" 라고 말했다 . "폭발성 화산 활동이 화성 초기에 얼마나 중요한지를 이해하는 것은 궁극적으로 화성 마그마의 수자원, 지하수의 풍부 및 대기의 두께를 이해하는 것이 중요합니다."
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새로운 논문 뒤에있는 팀 은 2006 년부터 화성을 돌고있는 NASA의 화성 정찰 인공위성이 찍은 이미지를 연구 했다. 과학자들은 Nili Fossae라는 지역에 집중했다. 화성 2020 로버 착륙장 Jezero Crater는이 지역의 남동쪽 가장자리에 위치하고 있으며, 과학자들이 Nili Fossae의 골절 된 모습을 가져온 거대한 분화구가있는 국경 근처에 있습니다. 니리 포사에 ( Nili Fossae) 지역 에는 진실로 놀라운 바위도 있습니다. 이 지역은 특히 olivine이라는 미네랄이 풍부합니다. olivine은 전형적으로 행성의 중심부에서 발생하며 표면에서는 발생하지 않습니다. 그리고 사문석과 탄산염을 비롯한 다양한 종류의 암석들이있어 물 주위를 둘러 보았던 것으로 나타났습니다. 그러나 과학자들의 시선을 사로 잡은 것은 특히 감람석이었습니다. 미네랄이 행성 깊숙한 곳에 존재한다는 사실을 감안할 때, 올리 빈이 풍부한 암석은 완벽하게 정상적인 올리 빈 불쌍한 암석 위에 놓여 있기 때문에 36 억 년에서 40 억 년 전에 큰 변화가 일어 났음을 알 수 있습니다. 아마 큰 바위가 화성과 충돌 하여 행성 내부에서 감람석을 발굴 한 것 같습니다 . 그러나 과학자들은 화산암이 분화구 위에 놓여 있기 때문에 감람석이이 지역에서 가장 두드러진 충돌 분화구를 만든 충돌에서 나올 수는 없다는 것을 알고 있습니다. 이것은 화산이 감람석이 어떻게 표면에 도달했는지에 대한 더 많은 설명이 될 것입니다. 그러나 화산 은 두 가지 다른 방식으로 분출 할 수있다. 화산 내부에 가스가 쌓여서 녹아 내리는 암석에 폭발하는 소위 분출 분출과 폭발하는 분출이있다. 분출하는 분출은 용암을 더 생성한다; 폭발적인 분출은 더 많은 재를 생성합니다. 그래서 연구자들은이 지역의 감람석이 풍부한 구조물의 두께를 측정하기 위해 몇 가지 다른 화성 정찰 인공위성 장비로 수집 된 데이터를 사용했습니다. 과학자들은 가파른 분화구 벽의 꼭대기를 포함하여 밑바닥의 지형에 걸쳐 겹쳐진 패치를 발견했습니다. 그러나 가파른 고도 변화에도 불구하고 레이어는 상당히 일정한 두께를 유지했습니다.
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이것은 용암이 풍부한 분출로 인해 과학자들이 기대하는 것과 일치하지 않습니다. 용암은 액체에 작용하는 중력에 따라 평평한 표면으로 정착 할 것이기 때문입니다. 따라서 이러한 결과는 분출이 폭발적이었고 재를 생성 한다는 것을 시사한다 . "이 작업은이 암반으로 구성된 지형의 물리적 모양을보고 다른 사람들이 한 것과 방법 론적으로 출발했습니다."라고 크레이머가 말했습니다. "우리는 폭발성 화산 활동과 화산재에 대한 설명이 모든 오른쪽 상자를 틱하는 반면,이 퇴적물에 대한 대안 아이디어는 여러 가지 중요한 점에서 동의하지 않는다는 것을 발견했습니다 우리가 궤도에서 관찰 한 것을 존중합니다. " 물론, 궤도에서 볼 때 너무 많은 정밀도 만 제공됩니다. 그래서 Kremer와 그의 동료들은 화성 2020 탐사선 이 감람석이 풍부한 구조물 근처에서 접촉 할 때를 고대하고 있습니다. 그들은 로봇이 바위를 직접 연구하는 데 시간이 걸리기를 희망합니다. 과학자들은이 물질이 어떻게 형성되었는지 더 잘 이해할 수 있어야합니다. "나는 옳거나 틀리면 곧 볼 수 있다는 것이 흥미로운 점"이라고 Kremer는 말했다. "이것은 다소 신경질적인 일이지만, 화산재가 아니라면, 그것은 아마도 더 이상한 것이 될 것입니다. 이 연구는 5 월 22 일 지질 학지지에 발표 된 논문에 기술되어 있다 .
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.번역하지 않고 감독되지 않은 말을 바꾸기위한 새로운 접근법
Ingrid Fadelli, 기술 Xplore 연구원이 제안한 엔코더의 아키텍처. 신용 : Roy & Grangier. 2019 년 6 월 11 일 기능
최근 몇 년 동안 연구자들은 텍스트에서 의미 론적 내용의 자동화 된 추상화를 수반하는 자동 구문 분석을위한 방법을 개발하려고 노력 해왔다. 지금까지, 기계 번역 (MT) 기술에 의존하는 접근법은 의역 된 쌍의 사용 가능한 레이블 데이터 세트가 없기 때문에 특히 대중적으로 나타났습니다. 이론적으로 말하면 번역 기술은 자동 구문 분석을위한 효과적인 솔루션처럼 보일 수 있습니다. 언어 해석에서 의미 론적 내용을 추상화하기 때문입니다. 예를 들어, 같은 문장을 여러 다른 번역자에게 할당하면 다른 번역과 다양한 해석이 생길 수 있습니다. 이는 해석 작업에 유용 할 수 있습니다. 많은 연구자들이 자동화 된 어 의역을위한 번역 기반 방법을 개발했지만, 인간은 문장을 달리 말하기 위해 이중 언어가 될 필요는 없습니다. 이 연구 결과를 바탕으로 Google Research의 두 연구자는 최근에 기계 번역 방법 에 의존하지 않는 새로운 말로 표현할 수있는 기술을 제안했습니다 . arXiv에 사전 게재 된 자신의 논문에서, 그들은 단일 언어 접근법 을 다른 말로 표현할 수있는 기법 (감독 된 번역과 감독되지 않은 번역 접근법)과 비교했습니다. "이 연구는 레이블이없는 단일 언어 코퍼스 (unlabeled monolingual corpus)로만 의역 표현 모델을 배우는 것을 제안합니다."연구를 수행 한 두 명의 연구원 인 Aurko Roy와 David Grangier가 논문에서 썼습니다. "이를 위해 벡터 양자화 된 가변 자동 인코더의 잔류 변형을 제안합니다." 연구원들이 소개 한 모델은 완전히 단일 언어로 된 문장으로 문장을 바꿀 수있는 벡터 양자화 된 자동 인코더 (VQ-VAE)를 기반으로합니다. 또한 디코더 엔트로피를보다 잘 제어하고 최적화를 용이하게하는 독특한 기능 (즉, 양자화 된 병목 현상과 평행 한 잔여 연결)을 가지고 있습니다. "지속적인 자동 인코더와 비교하여 우리의 방법은 입력 문장 에서 다양하지만 의미 론적으로 가까운 문장을 생성 할 수 있습니다. "라고 연구진은 그들의 논문에서 설명했다. 그들의 연구에서 Roy와 Grangier는 그들의 모델의 성능을 다른 MT 기반의 접근법과 비교하여 의역 확인, 생성 및 훈련 확대에 비교했습니다. 그들은 구체적으로 병렬 이중 언어 데이터에 대해 교육 된 감독 된 번역 방법과 두 가지 다른 언어로 비 병렬 텍스트에 대해 훈련 된 감독되지 않은 번역 방법을 비교했습니다. 반면에 그들의 모델은 단일 언어로 레이블이 지정되지 않은 데이터 만 필요로합니다. 즉, 문장을 바꿔 쓰는 것입니다. 연구자들은 단일 언어 방식이 모든 작업에서 감독되지 않은 번역 기술보다 우수한 것으로 나타났습니다. 다른 한편으로, 그들의 모델과 감독 된 번역 방법의 비교는 혼합 된 결과를 가져왔다. 단일 언어 접근은 식별 및 보강 작업에서 더 잘 수행되는 반면, 감독 된 번역 방법은 의역 생성을 위해 더 우수했다. "전반적으로 우리는 단일 언어 모델이 이중 언어의 모델을 의역 인식 및 데이터 변환을 통해 의역 구문 분석을 통해 능가 할 수 있다는 것을 보여주었습니다. "단일 언어 모델의 생성 품질은 감독되지 않은 번역을 기반으로 한 모델보다 높을 수 있지만 감독자의 번역은 아닙니다 ." 로이 (Roy)와 그랜 지어 (Grangier)의 연구 결과는 이중 언어 병렬 데이터 (즉, 텍스트와 가능한 다른 언어로의 번역)를 사용하는 것이 의역을 생성 할 때 특히 유리하며 현저한 성과를 가져온다는 것을 암시합니다. 그러나 이중 언어 데이터를 쉽게 이용할 수없는 상황에서는 그들에 의해 제안 된 단일 언어 모델 이 유용한 자원 또는 대체 솔루션이 될 수 있습니다.
추가 탐색 저 지연 음성 번역을위한 다중 작업 학습 사용 추가 정보 : 번역하지 않고 감독되지 않은 의역을 말하십시오. arXiv : 1905.12752 [cs.LG]. arxiv.org/abs/1905.12752
https://techxplore.com/news/2019-06-approach-unsupervised-paraphrasing.html
.엔지니어는 소형 양자 기술을위한 나노 구조 다이아몬드 금속을 디자인합니다
펜실베니아 대학교 Lauren Salig 다이아몬드 블록 내부에 특정 종류의 결함을 발견하고 그 표면 위에 나노 스케일 기둥의 패턴을 형성함으로써 연구원은 결함에 의해 방출되는 개별 광자의 모양을 제어 할 수있다. 이러한 광자는 전자의 스핀 상태에 대한 정보를 전달하기 때문에 이러한 시스템은 소형 양자 기술의 기반으로 사용될 수 있습니다. 크레딧 : Ann Sizemore Blevins, 2019 년 6 월 11 일
화학적 인 수준에서, 다이아몬드는 정밀한 3 차원 (3-D) 결정 격자로 정렬 된 탄소 원자가 다. 그러나 흠집없는 다이아몬드조차도 결함을 가지고 있습니다 : 탄소 원자가 없거나 다른 것으로 대체 된 격자의 반점. 이러한 결함 중 일부는 매우 바람직합니다. 그들은 빛을 흡수하거나 방출 할 수있는 개별 전자를 가두어 다이아몬드 원석에서 발견되는 다양한 색을 일으키며 더 중요한 것은 고급 컴퓨팅, 보안 통신 및 정밀 감지를위한 다양한 양자 기술을위한 플랫폼을 창출합니다. 양자 기술은 "큐 비트 (qubit)"로 알려진 양자 정보의 단위를 기반으로합니다. 전자의 스핀은 큐 비트 (qubit) 역할을하는 주요한 후보이다. 데이터가 0 또는 1의 형태만을 취하는 이진 컴퓨팅 시스템과 달리, 전자 스핀은 양자 중첩에서 정보를 0, 1 또는 둘 다로 동시에 나타낼 수 있습니다. 다이아몬드 로부터의 큐빗 (quubits)은 양자 과학자들에게 특히 흥미로운데, 그 이유는 다른 많은 잠재적 인 양자 자원과 달리, 중첩을 포함하여 그들의 양자 역학 특성이 실온에서 존재하기 때문이다. 그러나 결정 내부 깊숙한 단일 원자에서 정보를 수집하는 실제적인 과제는 어려운 일입니다. Penn Engineers는 최근의 연구에서 다이아몬드의 표면을 패턴 화하여 안쪽의 결함으로부터 빛을보다 쉽게 수집 할 수있는 방법을 고안해 냈습니다. 금속으로 불리는이 표면 구조 는 사실상 평평함에도 불구하고 결함에 의해 방출되는 빛을 구부리거나 집중시키는 나노 크기의 특징을 포함합니다. 이 연구는 전기 시스템 공학과의 부교수 인 Lee Bassett, 대학원생 Tzu-Yung Huang과 Bassett 연구실의 박사후 연구원 인 Richard Grote가 주도했습니다. Singet Center for Nanotechnology의 Gerald Lopez 사업 개발 이사와 Nanophotonics, Sander Mann 및 Erik Garnett의 암스트롱 센터의 두 멤버와 마찬가지로 Basset Lab의 다른 회원 인 David Hopper, Annemarie Exarhos 및 Garrett Kaighn도이 작업에 기여했습니다. 이 연구는 Nature Communications 에 발표되었습니다 . 양자 시스템의 잠재력을 활용하는 열쇠는 양자 상태의 취약성을 고려할 때 전자 스핀이 안정적으로 조작되고 측정 될 수있는 구조를 만들거나 찾을 수 있다는 것입니다.
많은 작은 나노 기둥으로 구성된 연구원들의 메탈 렌은 프레 넬 렌즈의 영향을 근사하여 다이아몬드 질소 공극 (NB) 센터의 광을 광섬유로 향하게하여 부피가 큰 현미경이 필요 없다. 신용 : 자연 커뮤니케이션
Bassett의 연구실은 여러 가지 방향에서이 과제에 접근합니다. 최근 연구실에서는 매우 얇은 치수로 인해 전자 스핀에 쉽게 접근 할 수있는 육각형 질화 붕소 (hexagonal boron nitride)라는 2 차원 (2-D) 물질을 기반으로하는 양자 플랫폼을 개발했습니다. 현재 연구에서, 팀은 전자 스핀을 제어 할 수있는 큰 잠재력을 지닌 자연적 결함을 포함하는 3 차원 물질로 돌아갔다 : 다이아몬드. 질소 공극 (NV) 센터라고 불리는 다이아몬드의 작은 결함은 절대 온도가 0에 가까워 야 할 필요가있는 다른 많은 양자 시스템과 달리 상온에서 조작 할 수있는 전자 스핀을 저장하는 것으로 알려져 있습니다. 각 NV 센터는 스핀의 양자 상태에 대한 정보를 제공하는 빛을 내 보냅니다. Bassett는 양자 기술에서 2-D 및 3-D 길을 모두 고려하는 것이 중요한 이유를 설명합니다. "서로 다른 소재 플랫폼은 서로 다른 수준의 개발 단계에 있으며 궁극적으로 서로 다른 응용 분야에 유용 할 것입니다 .2-D 재료의 결함은 표면의 근접 감지에 이상적이며 궁극적으로 통합 된 양자 광자 장치 "라고 Bassett는 말한다. "그러나 현재 다이아몬드 네바다 센터는 실내 온도 양자 정보 처리를위한 최고의 플랫폼 일뿐 아니라 대규모 양자 통신 네트워크 구축을위한 최고의 후보이기도합니다." 지금까지 다이아몬드의 벌크 3 차원 결정 깊숙히 묻혀있는 NV 센터를 사용하는 까다로운 어플리케이션에 요구되는 바람직한 양자 특성의 조합을 달성하는 것이 가능했습니다. 불행히도 심층적으로 내장 된 NV 센터는 다이아몬드 표면에 맞지 않기 때문에 접근하기 어려울 수 있습니다. 도달하기 어려운 결함으로부터 빛을 모으기 위해서는 고도로 통제 된 실험실 환경에서 부피가 큰 광학 현미경이 필요합니다. Bassett 팀은 NV 센터에서 빛을 모으는 더 좋은 방법을 찾고자했다. 목표는 대형 고가의 현미경을 필요로하지 않는 특수 금속을 디자인함으로써 달성 할 수 있었다. "우리는 디자인과 다이아몬드 단일 큐 비트에서 광자를 수집하고 그들을 지시하는 렌즈와 같은 역할을 다이아몬드의 표면 구조를 제조하는 metasurface의 개념을 사용하여 광섬유를 이전에이 큰 요구하는 반면, 자유 - 우주 광학 현미경, "Bassett는 말합니다. "이것은 전자 부품과 자유 공간 광학 부품으로 가득 찬 방을 필요로하지 않는 초소형 양자 장치를 실현하려는 우리의 큰 노력의 첫 발판입니다."
Tzu-Yung Huang, Lee Bassett 및 David Hopper가 Bassett의 Quantum Engineering Laboratory에서 근무했습니다. 학점 : University of Pennsylvania
Metasurfaces는 거시적으로 불가능한 물리적 현상을 실현할 수있는 복잡한 나노 패턴으로 구성됩니다. 연구진의 금속은 직경이 각각 1 마이크로 미터, 직경이 100-250 나노 미터 인 기둥으로 이루어져 있으며 전통적인 곡선 렌즈처럼 빛을 집중시키는 방식으로 배열되어있다. 다이아몬드의 표면에 에칭되어 내부의 NV 센터 중 하나와 정렬 된 metalens는 전자의 스핀 상태를 나타내는 광을 직접 광섬유로 안내하여 데이터 수집 프로세스를 간소화합니다. "실제 금속은 약 30 미크론이며 머리카락의 직경에 관한 것입니다. 우리가 조작 한 다이아몬드 조각을 보면, 그것을 볼 수 없습니다. 대부분의 경우, 어두운 색을 볼 수 있습니다 speckle "이라고 Huang은 말합니다. "우리는 일반적으로 렌즈를 초점 맞추거나 시준하는 것으로 생각하지만, 메타 구조로는 원하는 모든 종류의 프로파일을 자유롭게 설계 할 수 있습니다. 방출 패턴이나 양자 이미 터의 프로파일을 자유롭게 조정할 수 있습니다. NV 센터는 자유 공간 광학으로는 불가능하거나 매우 어렵습니다. " Bassett, Huang 및 Grote는 양자 역학에서부터 전기 공학, 나노 기술에 이르기까지 다양한 지식을 가진 팀을 모아야했습니다. Bassett는 Singh Center for Nanotechnology가 물리적으로 금속을 만들 수있는 능력에 중요한 역할을한다고 평가합니다. "나노 제작은이 프로젝트의 핵심 구성 요소였습니다."라고 Bassett는 말합니다. "우리는 빛의 파장보다 작은 길이의 다이아몬드 나노 필러 어레이를 제작하기 위해 고해상도 리소그래피와 정밀 에칭을해야했습니다. 다이아몬드는 처리하기 어려운 소재이며,이를 리차드의 싱 센터 (Singh Center) Gerald는 전자빔 리소그래피 기술을 개발하는 데 도움을 주었으며 Singh Center의 Thin Film Area Manager 인 Meredith Metzler도 다이아몬드 에칭 개발에 도움을주었습니다. " 나노 제작은 도전 과제가 있지만, 메타 표면 공학이 제공하는 유연성은 양자 기술의 실제 응용에 중요한 이점을 제공합니다. "지난 10 년 간 소형 광섬유 기술을 위해 개발 된 다른 기술과 쉽게 인터페이스 할 수 있기 때문에 NV 센터의 광을 광섬유로 이동 시키기로 결정했습니다."라고 Huang은 말합니다. "다른 광자 구조와의 호환성 또한 중요합니다. 다이아몬드에 부착하려는 다른 구조가있을 수 있으며, 우리의 메탈렌은 다른 광학 향상을 배제하지 않습니다." 이 연구는보다 효율적인 시스템으로 양자 기술을 압축하는 목표를 향한 많은 단계 중 하나 일뿐입니다. Bassett의 연구실은 2-D 및 3-D 재료의 양자 잠재력을 가장 효과적으로 활용하는 방법을 계속 연구 할 계획입니다. " 양자 공학 분야는 물리학, 재료 과학, 포토닉스 및 전자 공학을 포함한 많은 분야의 아이디어와 전문 지식의 융합으로 인해 현재 크게 발전하고 있습니다."라고 Bassett는 말합니다. "펜 엔지니어링 (Penn Engineering)은이 모든 분야에서 탁월한 성능을 발휘하므로 앞으로 더 많은 기술 발전이 이루어질 것으로 기대하고 있으며 궁극적으로이 기술을 실험실에서 일상 생활에 영향을 줄 수있는 실제 세계로 전환하고자합니다. "
추가 탐색 양자 기술을위한 실내 온도, 2 차원 플랫폼 개발 자세한 정보 : Tzu-Yung Huang 외, 고체 상태 양자 이미 터 이미징을위한 모 놀리 식 액침 금속, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10238-5 저널 정보 : Nature Communications 펜실베니아 대학 제공
https://phys.org/news/2019-06-nanostructured-diamond-metalens-compact-quantum.html
.NASA가 거친 공간 복사를 위해 우주선을 준비하는 방법
NASA의 고다드 우주 비행 센터 ( Lina Tran) 방사선 효과 시설에서의 장기 방사선 조사는 4 피트의 콘크리트로 둘러싸인 작은 방에서 이루어집니다. 우주 비행을 목표로 한 모든 NASA 계측기의 각 부분은 공간에서 생존 할 수 있도록 방사능 테스트를 거칩니다. 크레디트 : NASA의 고다드 우주 비행 센터 / Genna Duberstein ,2019 년 6 월 11 일
4 피트 길이의 콘크리트 벽으로 둘러싸인 작고 정방형의 공간에서 공기는 번개 폭풍이 방금 통과 한 것처럼 냄새를 풍깁니다. 바깥쪽에는 공기 중에서 산소를 분해하는 번개 냄새가 있습니다. 오존으로 쉽게 전환됩니다. 그러나 NASA의 방사선 효과 시설 (Radiation Effects Facility)의 한 방에있는 지하에서, 고 에너지 방사선 검사 후 오존 냄새가 지속됩니다. 엔지니어가 우주 비행을 위해 전자 장치를 테스트하는 데 사용하는 방사선은 매우 강력해서 실내의 산소를 분쇄합니다. 우주 비행을 목표로 한 모든 NASA 계측기의 각 부분은 공간에서 생존 할 수 있도록 방사능 테스트를 거 칩니다 . 우주선이되는 것은 쉽지 않습니다. 보이지 않는 정력적인 입자는 공간 전체에 걸쳐 압축됩니다. 공간이 진공이라고 여겨지는 경우는 거의 없지만, 거기에는 무엇이 펀치가됩니다. 작은 입자는 우리가 우주로 보내는 전자 장치로 혼란을 야기 할 수 있습니다. NASA가 태양계를 탐구함에 따라 방사능 테스트가 더욱 중요 해지고 있습니다. 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터에 보관되어있는 방사선 효과 시설 (Radiation Effects Facility)은 NASA가 달, 태양 및 우리 태양계를 탐사 할 수있는 하드웨어를 검사하여 우주의 시작을 알기 위해 아르테미스 프로그램 달에 대한 여행은 집과 훨씬 가깝습니다. "우리는 인간, 전자, 우주선 및 계측기 (우리가 실제로 우주에 보내는 모든 것)가 우리가 투입하고있는 환경에서 살아남을 수 있도록 보장 할 것입니다." 방사선 효과 및 분석 그룹 의 우주 항공 엔지니어 인 Megan Casey는 말했다. 고다에서. 우주선이 조우하는 정확한 조건은 방향에 따라 다르므로 엔지니어는 각 우주선의 목적지에 따라 부품을 신중하게 테스트하고 선택합니다. 예를 들어, 지구의 자기장은 방사 벨트라고 불리는 두 도넛 모양의 띠로 입자들의 덩어리를 덫을 놓습니다. 다른 행성들도 지구보다 10,000 배 강한 목성과 같은 방사 벨트를 가지고 있습니다. 일반적으로 태양에 가까울수록 태양풍으로 알려진 태양 입자의 험난함이 더 심합니다. 그리고 은하계의 우주선 - 태양계 밖의 폭발 된 별에서 나온 입자 조각들은 - 어느 곳에서나 발생할 수 있습니다. 타이밍 또한 중요한 요소입니다. 태양은 자연적으로 11 년주기를 거치며, 높은 활동에서 낮은 활동으로 바뀝니다. 상대적으로 평온한 태양 최소 상태에서, 우주선은 태양계 로 흘러 들어가 태양의 자기장에 쉽게 침투합니다 . 다른 한편, 태양 최대 기간 동안, 빈번한 태양 플레어는 고 에너지 입자로 공간을 넘칩니다. "그들이 가고있는 곳을 기반으로 우리는 선교 설계자들에게 그들의 우주 환경 이 어떤 모습 일지 말하고 장비 계획을 가지고 우리에게 돌아와서"이 부분들이 거기에서 살아남을 것입니까? "라고 케이시는 말했다. "대답은 항상 예, 아니요, 또는 모르겠습니다. 우리가 모르는 경우, 우리가 추가 테스트를 수행 할 때입니다. 그것이 우리 업무의 대부분입니다." 고다드의 방사선 센터는 전국의 파트너 시설과 함께 태양풍의 끊임없는 자극에서부터 타오르는 방사 벨트에 이르기까지 우주 방사선의 범위를 모방하고 태양 광선과 우주 광선의 잔인한 타격을 갖추고 있습니다.
지구의 방사 벨트는 우리가 우주로 보내는 전자 장치로 혼란을 야기 할 수있는 지구 자기장에 갇혀있는 활력있는 입자들로 가득 차 있습니다. 크레디트 : NASA의 Scientific Visualization Studio / Tom Bridgman
우주 방사선의 영향 엔지니어들은 컴퓨터 모델을 사용하여 우주선의 목적지가 어떤 것인지를 결정합니다. 얼마나 많은 방사선이 거기에서 마주 치게되는지, 그리고 실험실에서 환경을 반영하기 위해 어떤 종류의 검사가 필요한지를 결정합니다. 방사선은 파 또는 작은, 원자 입자 형태의 에너지입니다. 우주선의 경우, 주요 관심사는 입자 복사입니다. 양성자와 전자를 포함하는이 복사는 두 가지 방법으로 전자 기기에 영향을 줄 수 있습니다. 싱글 이벤트 효과로 알려진 첫 번째 종류는 태양 입자 또는 우주선이 회로를 관통 할 때 즉각적인 위협이됩니다. "매우 정력적인 입자가 전자 제품에 에너지를 쏟아 붓습니다."라고 영국의 써리 대학교 우주 센터의 전기 엔지니어 인 클라이브 다이어 (Clive Dyer)는 말했습니다 . "단일 이벤트 효과로 컴퓨터가 엉망이되어 1에서 0으로 이진 코드로 데이터를 스크램블합니다." 많은 우주선은 입자와의 충돌에서 회복 할 수 있도록 장비되어 있습니다. 그러나 일부 파업은 우주선이 달린 프로그램을 뒤집어서 통신이나 항해 시스템에 영향을 주어 컴퓨터 충돌을 일으킬 수 있습니다. 최악의 경우 결과는 파국적 일 수 있습니다. 몇 년 전, 우주 왕복선에 탑승 한 우주 비행사의 랩탑은 특히 방사능 띠의 털이 많은 부분을 통과하는 동안 추락했으며, NASA의 허블 우주 망원경은이 지역을 통과 할 때 선제 적으로 과학 장비를 끕니다. 그리고 시간이지나면서 악화되는 효과가 있습니다. 충전 된 입자는 우주선의 표면에 모일 수 있으며 시간 내에 충전 할 수 있습니다. 카펫이 깔린 방을 걸어 다니며 금속 문 손잡이를 돌리는 것과 마찬가지로 충전은 정전기를 유발하여 전자 장치, 센서 및 태양 전지판을 손상시킬 수 있습니다. 2010 년 4 월에 요금 청구로 인해 Galaxy 15 위성 통신 시스템이 비활성화되어 8 개월 동안 유령을 보냈습니다. 우주선은 평생 동안 방사선을 비켜야합니다. 총 방사량으로 알려진 장기 방사선은 재료를 사용하여 점차적으로 궤도에있는 장비의 성능을 저하시킵니다. 상대적으로 온화한 방사선조차도 태양 전지 패널과 회로를 열화시킬 수 있습니다. 인접한 방에서 방사선으로부터 안전 거리를 멀리두고 테스트 시설의 엔지니어는 장비 구성 요소에 활력이 넘치는 입자가 섞여 약해지고있는 징후를 찾습니다. 일반적으로 테스트 결과는 볼 수 없습니다. 온도 또는 전류의 급격한 증가는 단일 입자가 회로를 강타한 것일 수 있습니다. 다른 한편, 총 복용량 테스트 중에 과학자들은 과학 목표를 달성하기에 충분한 시간을 가지고 천천히, 품위있는 성능 저하, 우주 여행의 부작용, 대부분의 임무를 수행 할 수 있습니다.
방사선 효과 시설의 입자 가속기는 태양풍이나 은하 우주 광선을 모방 한 악기에서 고 에너지 입자를 내뿜습니다. 크레디트 : NASA의 고다드 우주 비행 센터 / Genna Duberstein
케이시 대변인은 "최악의 경우는 장비가 단락 되었기 때문에 파국적 인 실패를 볼 때 파괴적인 단일 사건 효과이다. "선교사에게는 나쁜 소식이지만, 우리가 테스트하는 것이 가장 즐겁다. 때로는 에너지가 너무 많아 어떤 경우에는 가벼운 것이나 마 취성이있는 것을 볼 수있다." 방사능 폭풍에 대한 풍화 그렇다면 우주선을 우주 방사선의 끊임없는 위험으로부터 어떻게 보호 할 수 있을까요? 하나의 전술은 바로 기초로부터 방사선에 대해 강화 된 부분을 만드는 것입니다. 엔지니어는 입자 충돌이나 충전에 덜 민감한 특정 소재를 선택할 수 있습니다. 우주선 설계자는 장기적인 영향으로부터 장비를 보호하기 위해 차폐에 의존합니다. 계층화 된 알루미늄 또는 티타늄은 활력있는 입자를 감속시켜 민감한 전자 제품에 도달하지 못하게합니다. 케이시 대변인은 현재 우리는 모든 임무가 우주선이나 계기판의 벽 두께가 약 10 분의 1 인 차폐 두께를 가질 것이라고 추정했다. 테스트가 끝나면 환경이 요구할 경우 엔지니어가 차폐에 대한 구체적인 권장 사항을 제시합니다. 차폐물은 대량의 무게와 무게를 추가하여 연료 요구량이나 비용을 증가 시키므로 엔지니어는 항상 최소한의 양을 사용하는 것을 선호합니다. "우리의 모델을 개선하고 방사능 환경이 어떻게 보이는지 좀 더 세밀하게 조정하면 벽을 얇게 만들 수 있습니다."라고 그녀는 말했습니다. 다양한 우주 환경에서 관측을 모으는 것이 모델 개선의 핵심 단계입니다. NASA의 우주 환경 테스트 베드 임무 프로젝트 과학자 팀의 일원 인 마이클 Xapsos는 "우리의 우주 방사선 모델을 정제하면 궁극적으로 장치를 더 잘 선택할 수 있습니다."라고 말하면서, 방사선에 대한 방사선 영향을 연구하는데 전념하고 있습니다. "더 많은 데이터를 사용하면 엔지니어는 자신이 선택한 전자 장치에서 위험, 비용 및 성능간에 더 나은 거래를 할 수 있습니다." 가장 강력한 입자 는 쉴드가 심한 경우에도 피할 수 없습니다. 단일 이벤트 효과를 테스트 한 후 엔지니어는 그러한 타격이 발생할 수있는 빈도에 대한 예측을 계산합니다. 예를 들어, 우주선이 1,000 일에 한 번씩 입자 공격의 기회를 가질 수 있습니다. 이것은 위성의 첫 번째 날인 우주에서 1,000 일째되는 것처럼 일어날 수있는 고립 된 이벤트입니다. 그리고 임무를 수행하는 디자이너는 위험 부담을 결정할 수 있습니다. 단일 이벤트 효과에 대한 일반적인 전략은 동시에 작동하는 동일한 부품의 배수가있는 계측기를 갖추는 것입니다. 하나의 컴퓨터 칩이 파티클 블로우 (particle blow)에 의해 일시적으로 비활성화되는 경우, 해당 컴퓨터 칩이 느슨해집니다. 엔지니어는 그러한 완화 전략을 계획하고 개발할 수 있지만 위성이 지나가고 있는 우주 환경 을 진정으로 이해하면 가장 좋습니다 . 우주 환경 테스트 베드 (SET)와 같은 임무는 6 월 말에 시작될 예정이며 방사선 효과 시설 (Radiation Effects Facility)에서의 모델링 노력으로 정보를 얻을 수 있습니다.
추가 탐색 작은 입자는 우주 임무에서 전자 공학에 커다란 영향을 줄 수 있습니다. 에 의해 제공 NASA의 고다드 우주 비행 센터
https://phys.org/news/2019-06-nasa-spacecraft-harsh-space.html
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.작은 빛의 상자, 나노 세계에 새로운 문을 열어 라
에 의한 기술 머스 대학 텅스텐 디설파이드 (원자 모델 참조)의 원자 적으로 얇은 층으로 만들어진 상자를 사용하여 Chalmers 연구원은 빛과 물질이 하나가되는 피드백 루프 유형을 만드는 데 성공했습니다. 이 새로운 개념은 동일한 나노 디스크에 두 개의 구별되는 프로세스를 포함합니다. 상자는 단지 100 나노 미터 (0.00001 센티미터)의 직경을 가지고 있으며, 나노 포토닉스에 대한 새로운 기초 연구 및보다 컴팩트 한 솔루션을 제공합니다. 크레딧 : Denis Baranov / 엔 Strandqvist / Chalmers 기술 대학교, 2019 년 6 월 11 일
스웨덴 찰 머스 공과 대학교 (Chalmers University of Technology)의 연구원은 빛을 나노 수준에서 물질에 포착, 증폭 및 연결시키는 완전히 새로운 방법을 발견했습니다. 원자 적으로 얇은 재료를 적층하여 만든 작은 상자를 사용하여 빛과 물질이 하나가되는 피드백 루프 유형을 만드는 데 성공했습니다. Nature Nanotechnology 에 최근 발표 된이 발견 은 나노 포토닉스 세계에 새로운 가능성을 제시합니다. Photonics는 빛을 사용하는 다양한 방법에 관심이 있습니다. 광섬유 통신은 광 검출기 및 태양 전지의 기술과 마찬가지로 광자의 한 예입니다. 광자 성분이 매우 작아 나노 미터 단위로 측정되는 경우이를 나노 포토닉스라고합니다. 이 작은 형식으로 가능할 수있는 것의 경계를 넓히기 위해서는 근본적인 연구의 진전 이 중요합니다. Chalmers 연구원의 혁신적인 "라이트 박스 (light box)"는 빛과 물질 사이의 변화가 매우 빠르게 일어나며 더 이상 두 상태를 구별 할 수 없게합니다. 빛과 물질이 하나가됩니다. "우리는 빛과 물질의 동등한 부분으로 구성된 하이브리드를 만들었습니다.이 개념은 근본적인 연구와 응용 나노 광자 모두에서 완전히 새로운 문을 열었으며 이것에 많은 과학적 관심이 있습니다."라고 그 연구원 인 Ruggero Verre는 말한다. Chalmers 물리학과 과학 논문 저자 중 한 명. Verre와 그의 부서 동료 Timur Shegai, Denis Baranov, Battulga Munkhbat 및 Mikael Käll이 혁신적인 방식으로 두 가지 개념을 결합했을 때 발견이 이루어졌습니다. Mikael Käll의 연구팀은 가장 효율적인 방법으로 빛을 포착하고 증폭 할 수있는 나노 안테나로 알려진 연구를 진행하고 있습니다. 티무르 쉐이 (Timur Shegai) 팀은 그라 핀 (graphene)과 유사한 TMDC 소재로 알려진 원자 수준으로 얇은 2 차원 소재의 특정 유형에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 그것은 새로운 가능성이 창출 된 적층 된 2 차원 소재와 안테나 개념을 결합하여 이루어졌습니다. 연구자들은 잘 알려진 TMDC 물질 - 텅스텐 디설파이드를 새로운 방식으로 사용했습니다. 기타의 사운드 박스와 마찬가지로 작은 공명 상자를 만들어 내부에서 빛과 물질을 상호 작용할 수있었습니다. 공진 박스는 빛이 포착되어 물질 내부의 특정 "톤"에서 둥글게 튀어 나오도록하여 TMDC 재료의 전자에 빛 에너지가 효율적으로 전달되도록합니다. 빛 에너지는 두 가지 상태 - 빛의 물결과 물질 - 사이에서 진동하는 반면, 그것이 상자 내부에서 포착되고 증폭된다고 말할 수 있습니다. 연구진은 직경 100 나노 미터 또는 0.00001 센티미터의 단일 입자에서 빛 과 물질을 매우 효율적 으로 결합하는데 성공했다 . 이 올인원 솔루션은 근본적인 연구에서 예기치 못한 발전을 가져 왔지만 응용 포토닉스에서보다 콤팩트하고 비용 효율적인 솔루션에 기여할 수 있습니다. "우리는 물질 을 얇게 쌓아 올린 물질 을 나노 광자 로 나노 구조화 할 수 있다는 것을 입증하는데 성공했다.이 물질 은 포토닉스 응용 분야에 큰 관심을 불러 일으키고있다 .이 물질을 사용하는 새로운 방법이기 때문에 이것을 TMDC 나노 포토닉스 라고 부른다 . 이 연구 분야 는 밝은 미래를 확신합니다. "라고 Chalmers 물리학 부 부교수이자 논문 저자 중 한 사람인 Timur Shegai는 말합니다.
추가 탐색 초고속 연결이 가능한 맞춤형 소재 자세한 정보 : Ruggero Verre 외, 고 굴절률 유전체 Mie 나노 레조네이터 인 Transition metal dichalcogenide 나노 디스크, Nature Nanotechnology (2019). DOI : 10.1038 / s41565-019-0442-x 저널 정보 : Nature Nanotechnology 에 의해 제공 기술 머스 대학
https://phys.org/news/2019-06-tiny-doors-nanoworld.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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