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.우주에 대한 우리의 시각을 변화시킨 허블 우주 망원경과 30 년
으로 메건 바텔 8 시간 전 허블이 여기 있습니다. 댓글 (0) 1990 년 4 월 25 일에 천문대 배치 중 우주 왕복선 발견에서 본 허블 우주 망원경. 1990 년 4 월 25 일에 천문대 배치 중 우주 왕복선 발견에서 본 허블 우주 망원경. (이미지 : © NASA)
처음에는 대우주 망원경이었고 평범한 이름은 천문대가 얼마나 특별한지를 나타내는 지표였습니다. 수십 년 후, 그것은 아마도 허블 일 것입니다. 아마도 가장 유명한 망원경 일 것입니다. NASA와 유럽 우주국 (European Space Agency)의 파트너십 인 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope )은 30 년 전 오늘 1990 년 4 월 24 일 지구를 떠났으 며, 우리가 우주를 보는 방식을 바꾸어 놓았습니다. 그것은 은하 중심의 초 거대 블랙홀의 증거를 발견하고, 어린 별 주변의 원반에 대한 첫 관측을, 가스 거인의 폭풍을 추적하고, 우주의 팽창이 가속화되고 있으며, 물론 우주의 놀라운 인물 사진을 찍었다는 것을 보여주었습니다. 그러나 허블 우주 망원경은 또한 매우 인간적인 노력입니다. "우리는 종종 허블의 사진을 보고 사람들이 정말 좋아하고 훌륭합니다."라고 천문학 연구 협회의 행성 천문학자인 Heidi Hammel은 NASA의 허블 프로젝트를 조정하는 우주 망원경 과학 연구소를 관리합니다. Space.com에 말했다. "사람들이 그 순간에 사진을 찍기 위해 목숨을 바친 수만 명의 사람들에 대해 생각하기를 바랍니다."
별을 꿈꾸며 허블 우주 망원경의 이야기는 발사 20 년 전에 시작되었습니다. NASA는 1970 년에 임무를 심각하게 고려하기 시작했습니다 . 우주 기반의 천문학이 존재했지만, 지상에서 관찰하는 것이 훨씬 일반적인 접근 방식이었습니다. 그렇다면 주요 우주 망원경 프로젝트의 아이디어는 반대에 부딪쳤다. 허블의 프로젝트 과학자이자 현재 Vanderbilt University의 천문학자인 밥 오델 (Bob O'Dell)은 "허블은 좋은 구매로 여겨지지 않았다"고 말했다. "지상 기반의 천문학자는 오히려 전통적인 그룹이었고, 대부분은 당시 가장 큰 망원경 인 20여 개의 사본을 만드는 데 3 억 달러를 투자하는 것이 더 낫다고 생각했습니다 . 200 인치 직경의 빛을 모았습니다. (2009 년까지 NASA와 파트너는 당시 19 세의 천문대에서 100 억 달러를 소비했습니다.) O'Dell은 Space.com에 "최초의 일 중 하나는 동료들에게 프로젝트를 판매하는 것이 었습니다."라고 말했습니다.
1986 년 작가의 묘사는 NASA가 허블의 궤도를 조정할 준비를하고 있다고 상상 한 원격 제어 공간 잡아 당김을 보여줍니다. 1986 년 작가의 묘사는 NASA가 허블의 궤도를 조정할 준비를하고 있다고 상상 한 원격 제어 공간 잡아 당김을 보여줍니다. (이미지 제공 : NASA)
그는 자신의 처분으로 두 가지 주요 과학 논증을 다루기로 결정했습니다. 첫 번째는 천문학 자들이 우주에서 더 먼 거리에 도달하기 위해 쫓고있는 한계였습니다. 연구자들은 우주를 가로 지르는 데 시간이 걸리는 빛을 관찰하기 때문에 더 먼 물체를 연구하면 천문학 자들은 시간을 되돌아 볼 수 있습니다. 우주의 광대 한 타임 라인을 더 잘 이해하려면 과학자들이 우주 망원경이 필요했습니다. 우주에서 관찰 한 결과 가시성이 크게 증가했습니다. 그것은 350 마일 (570 킬로미터) 고도의 궤도 망원경이 지구의 대기권 보다 훨씬 높은 천문기를 가지고 있기 때문에 관측을 흐리게하고 특정 유형의 빛을 차단하기 때문입니다. 그 효과를 피하는 것은 열광적이었습니다. 오델은 17 세기 이탈리아 천문학 자 갈릴레오 (Galileo)에 의해 지어진 것을 언급하면서,“지구 대기권을 넘어 서면 10 배 정도 더 잘 볼 수 있으며, 그것은 최초의 천문 망원경만큼 큰 걸음이었습니다. 갈릴레이 . "발견 될 흥미로운 것들이 있습니다." 그러나 허블의 제안 된 위치는 프로젝트를 차별화하는 유일한 것이 아닙니다. 당시 우주 망원경은 우주 비행사들이 우주에서 수리 할 망원경 인 진행중인 작업으로 설계되었습니다. 이러한 개념은 NASA가 궤도에 전체 실험실을 구축하는 것을 보는 사람들에게는 이국적으로 들리지 않을 수도 있지만 서비스 가능한 우주 망원경에 대한 탐구는 그러한 건설 이전에 시작되었습니다. 관측소 건설 중에 허블 우주 망원경의 거울이 연마되고 있습니다.
관측소 건설 중에 허블 우주 망원경의 거울이 연마되고 있습니다. (이미지 제공 : NASA)
NASA의 우주 비행사 캐서린 설리반 (Cathryn Sullivan )은 망원경에 관해 " 허브에 지문이있다 "(MIT Press, 2019)라고 쓴 은퇴 한 우주 계획의 초기 단계에서 수행 된 설계 작업 에 대해 이야기하고 있다고 말했다. Space.com. 우주 비행사는 거의 없었습니다. 그리고이 사람들은 우주 비행사들이 궤도를 돌보는 큰 망원경에 대해 무자비하게 이야기하고 있습니다. 그것은 놀라운 비전과 예지력입니다.” 궁극적으로, 비전과 수리의 결합은 허블의 성공의 근간이되었으며, 광대 한 공간을 한눈에 볼 수있게했으며 과학자들에게 시간의 황폐와 그것을 분리 할 수있는 방법을 제공했습니다. 그것은 허블에게 그렇게 길고 많은 재직 기간을 주었고 그것을 연구의 최전선에 두었습니다. 메릴랜드 NASA의 고다드 우주 비행 센터의 천체 물리학 자 제니퍼 위슨 (Jennifer Wiseman)은 "천문학 자들이 허블에 대해 제안하는 것들이 이해의 진보, 천문학 및 천체 물리학의 새로운 문제와 함께 수년에 걸쳐 바뀌었다"고 말했다. 허블의 프로젝트 과학자는 스페이스 닷컴에 말했다. 허블 (Hubble)은 우리가 범용 천문대라고 부르는 것이 었으며 항상 모든 종류의 천문학에 사용되었습니다.
허블 우주 망원경의 예술가 묘사. 허블 우주 망원경의 예술가 묘사. (이미지 제공 : NASA)
발사하는 길 그러나 허블이 스타 더스트를 살짝 엿보기 전에 NASA 우주 왕복선을 타고 우주로 향하는 비행기를 타야했다 . 설리번은 당시 많은 셔틀 비행이 상업용 통신 위성을 배치하는 데 중점을 두 었으며, 우주 망원경이 우주 비행사들에게 실제로 배정되기 몇 년 전에 우주 비행사들이 등장했다고 말했다. "우리는 모두 미래의 셔틀 비행 일정을 종교적으로, 그리고 알지 못하고, 부러워하고, 질투심이 많고, 신경질적인 것으로 밝혀졌다"고 그녀는 말했다. "모든 우주 임무는 위대한 우주 임무이지만, 그 목록에있는 일부는 다른 것보다 더 많은 잠재적 인 관심을 가지고있었습니다." 광고 비행은 또한 1986 챌린저 셔틀 재난 후에 시작되었으며, 7 명의 우주 비행사가 발사 후 몇 초 만에 사망했습니다. NASA가 잘못된 점과 우주 비행사를 보호하는 방법을 조사한 결과 2 년 동안 셔틀 비행이 보류되었습니다. 그리고 허블이 출시되기 전에, 과학자들과 엔지니어들은 그것이 서비스 가능성에 대한 약속에 부응 할 수 있음을 확신해야했습니다. 설리번과 그녀의 동료 브루스 맥캔리스 (Bruce McCandless )는 그 프로젝트와 배치를 위해 도청되었다. 허블 우주 망원경의 도구 상자는 우주 비행사가 우주에서 망원경을 서비스 할 수 있도록 설계되었습니다.
허블 우주 망원경의 도구 상자는 우주 비행사가 우주에서 망원경을 서비스 할 수 있도록 설계되었습니다. (이미지 제공 : NASA)
"우리의 임무는 허블에 직접 접근 할 수있는 마지막 두 우주 비행사입니다. 그 후 궤도에 오르게 될 것입니다." "미래에 허블에 서비스를 제공하려는 사람은 기본적으로 망원경을 통해 지상에있는 동안 시험해 보았 기 때문에 모든 도구와 장비가 작동 할 것이라고 약속했습니다." 한 쌍의 우주 비행사는 자신의 배치 임무 중에 잘못되었을 수있는 6 가지 일뿐 만 아니라 미래의 우주 비행사가 궤도에서 더 많은 잠재적 인 코를 막을 수없는 능력을 담당했습니다. 부담없이. 설리번과 맥캔리스는 우주복을 입고 거대한 중성 부력 풀에 잠긴 복제품을 훑어보고 동료들이 임무를 성공적으로 수행 할 수 있는지 확인했으며 우주선 자체와 같은 보호 장비를 사용했습니다. 광고 "우리는 실제로 허블이 조립 된 초대형 크린룸에서 수백 시간을 보냈으며, 다양한 수리 작업을 위해 제작 한 도구를 꺼내서 테스트하여 작업 한 것을 증명하고 그들이 어디에서 적합한 지 찾기 미래의 우주인들에게 유용한 모든 사용자 노트를 모았습니다. " STS-31은 5 명의 우주 비행사와 허블 우주 망원경을 소지 한 1990 년 4 월 24 일 플로리다에서 발견되었다.
STS-31은 5 명의 우주 비행사와 허블 우주 망원경을 소지 한 1990 년 4 월 24 일 플로리다에서 발견되었다. (이미지 제공 : NASA)
그리고 마침내, 갈 시간이되었습니다 : 1990 년 4 월 24 일. 5 명의 우주 비행사 (작은 승무원과 특이한 시대의 모든 베테랑 우주 비행사)가 우주 왕복선 디스커버리에 쌓여 지구를 떠났습니다. 설리반은“내가 궤도에 올라 선 시점에서 상상할 수있는 것 이상이었다. "이것은 내가 이전에 해왔 던 것보다 훨씬 더 중요한 역사적 수입의 일부인 것 같았습니다." (설문에서 설리반은 이미 미국 여성을위한 최초의 우주 유 영장을 만들었습니다.) 그 다음날 궤도에서 24,500 파운드를 모두 볼 차례였습니다. 허블 오프 (11,110 킬로그램). 그러나 여전히 해결해야 할 잠재적 인 문제가 6 가지 정도였으며 배포는 똑딱 거림이었습니다. 어떤 과정으로 인해 속도가 느려지면 허블의 배터리가 찌그러져 주스를 다 떨어 뜨려 망원경이 파멸 될 수 있습니다. 설리반과 맥크 랜스가 준비되었습니다. 설리반은“우리는 허블을 화물칸에서 들어 올리기 전에 우주 유영 준비의 절반을했다”고 말했다. "우리는 기본적으로 절반 정도 옷을 입고 있었고, 우주복으로 입는 냉각 속옷을 입고 있었고 아래에있는 모든 장비가 준비되었습니다." 그들이 밖으로 나가기 위해해야 할 일은 슈트 포탄 에 튀기고 안전을 유지하기 위해 약간의 산소 를 미리 호흡하는 것 입니다.
3 명의 우주 비행사가 우주 왕복선 발견 내에서 허블 배치를 모니터링합니다. (이미지 제공 : NASA)
허블 팀이 걱정 한 것처럼 지연이 발생했습니다. 하나의 태양 전지 어레이가 매끄럽게 퍼져 있지만 다른 하나는 멈췄습니다. Sullivan과 McCandless는 시계를 보면서 눈을 맞추기 시작했습니다. 외부로 나가기 전에 허블 엔지니어는이 문제를 원격으로 해결할 수 있었고 배포가 순조롭게 진행되었습니다. 설리번의 역사적인 순간에 대한 관점을 제외하고는. "5 년 동안이 웅장한 차량 주위를 돌아 다니면서 하늘에서 가장 최신의 별처럼 궤도에서 멀어 지길 기대했지만, 실제로 우주 왕복선 에어 록 내부에 갇혀 허블 배치를 전혀 보지 못했습니다. ," 그녀가 말했다. 초기 과학 및 시력 문제 광고 허블 수리를 연습하는 우주 비행사는 NASA의 앨라배마에있는 마샬 우주 비행 센터의 중립 부력 시뮬레이터에서 작업합니다.
허블 수리를 연습하는 우주 비행사는 NASA의 앨라배마에있는 마샬 우주 비행 센터의 중립 부력 시뮬레이터에서 작업합니다. (이미지 제공 : NASA)
설리반과 그녀의 동료들은 집으로 향했고 미션 스태프는 깨어나 허블을 따뜻하게하기 시작했습니다. 그러나 곧 허블 팀은 무언가 잘못되었음을 깨달았습니다. 전망대 의 이미지가 너무 어둡습니다 . 망원경이 별을 촬영했을 때, 이미지의 중앙 부분은 원래처럼 선명했지만 눈부심이 후광으로 둘러싸여있었습니다. 허블의 거울은 당신이 그러한기구에 기대할 수있는 것처럼 매우 정밀하게 형성되었습니다. 그러나 도구에 붙인 페인트 조각은 그 모양을 교정하는 데 사용되었습니다. 결과적으로 거울의 모양은 정확했지만 정확하지 않았습니다. 당시 더 이상 수석 과학자가 아니었지만 여전히 그의 새로운 교수직의 프로젝트에 참여한 오델에 따르면 예산과 일정은 화가 났다고한다. 이 팀은 관측소의 포인팅 제어 시스템에 오류가 있음을 인식했다. 관측 제어 시스템은 프로세스의 후반에 완전히 새로운 기술이었고 시스템을 재 설계해야했다고 그는 말했다. 동시에 다른 팀은 이전 작업을 기반으로 한 미러를 마무리했지만 결코 그런 규모로 수행되지 않았습니다. 거울의 모양 을 확인하는 데 사용 된 도구에 페인트 조각이 눈에 띄지 않았습니다 .
엔지니어들은 발사 전에 허블 우주 망원경의 거울을 검사합니다. 엔지니어들은 발사 전에 허블 우주 망원경의 거울을 검사합니다. (이미지 제공 : NASA)
또한이 팀은 장비를 광학적으로 테스트 할 돈이 없었기 때문에 거울에 도달하기가 어려워 질 때까지 아무도 그 문제를 깨달았습니다. 오델은“이것은 잡히지 않은 것이었다”고 말했다. "무엇을 놓쳤던 깃발이 기본적으로 서랍에 놓여졌고 NASA 사람들은 '글쎄, 이것은 중요하지 않다'고 들었다." 그는 허블의 종말이 될 수 있다고 말했다. 오델은 "출시 직후와 그 이후의 설명이 아니라면 소수의 사람들이 프로젝트의 손을 씻고 걸어 갔다"고 말했다. 과학의. " 그러나 다른 사람들은 머물렀고, 허블은 어쨌든 우주를 연구하기 위해 일해야했습니다. 광고 NASA는 사용 후 손대지 않은 결함이있는 미러 검사 장비를 추적하고 오류를 확인했습니다. 과학자들은 왜곡 된 이미지를 계획보다 어둡지 만 코스모스의보다 정확한보기로 변환 할 수있는 알고리즘을 개발했습니다. 오른쪽에있는 허블의 "첫 번째 조명"이미지는 당시 같은 위치의 고품질 지상 기반 이미지 옆에 표시되어 있습니다. 미러 결함에도 불구하고 허블은 개선되었습니다.
오른쪽에있는 허블의 "첫 번째 조명"이미지는 당시 같은 위치의 고품질 지상 기반 이미지 옆에 표시되어 있습니다. 미러 결함에도 불구하고 허블은 개선되었습니다. (사진 제공 : 왼쪽 : E. Persson (칠레 라스 캄파 나스 천문대) / 워싱턴 카네기 연구소의 관측소; 오른쪽 : NASA, ESA 및 STScI)
허블의 첫 발견 중 하나는 과학자들이 예측했지만 직접 연구하지 않은 현상 인 오리온 성운 에 원형 행성 디스크 의 존재를 확인하는 것이었다 . 오델은 "갑자기, 우리는 그것이 일어나는 것을 알 수 있었다. 당신은 그것이 어떻게 일어 났는지 알았고, 당신은 이론을 증명할 수있다"고 말했다. "처음 3 년 동안 허블은 여전히 매우 유용했습니다." 그러나 망원경 뒤의 팀은이 해결 방법으로 만족하지 못했습니다. 그리고 서비스를 제공하지 않을 경우 서비스 가능한 전망대를 설계하는 요점은 무엇입니까? 설리반은 "유지 보수성을위한 설계의 가치에 대한 더 나은 증거를 요구할 수 없었다"고 말했다. "당신은 엄청난 과학적 잠재력을 가지고있는 수십억 달러의 주력 사명을 가지고 있지만,이 한 가지를 위해서입니다. 그 한 가지를 고칠 수 없다면, 모든 것을 쓸 수 있습니다. 그리고 고칠 수 있다면, 가다."
허블 우주 망원경은 1990 년 4 월 25 일 남미 우주 왕복선 디스커버리에서 멀어졌습니다. 허블 우주 망원경은 1990 년 4 월 25 일 남미 우주 왕복선 디스커버리에서 떠돌아 다닌다 (이미지 제공 : NASA)
우주 망원경을 수정하는 방법 물론 이론적으로 가능한 것은 쉬운 일과는 거리가 멀다. 허블 팀이 진행 한 한 가지 사실은 개별 기기에 적용된 렌즈, 어쨌든 삽입해야했던 렌즈를 조정함으로써 미러 에러를 되돌릴 수 있다는 것이었다. 엔지니어들은 궤도에있는 거울의 결함을 정확하게 알고 있었기 때문에 이러한 수정 렌즈가이를 방해 할 수 있습니다. 350 마일 떨어진 시력 측정법은 까다로운 주문이지만 서비스라는 개념은 익숙한 영역이었습니다. Hammel은“지상에서 우리의 망원경은 지속적으로 서비스를 제공하고 있으며 매일 매일 그렇게하고있다”고 말했다. "허블의 독특한 점은 우주에서이 천체 망원경의 서비스 성 측면이었습니다." 광고 그리고 1990 년에 허블 (Hubble)의 웅대 한 개념에도 불구하고 우주 수리는 알려진 수량이 아니 었습니다. NASA는 다중 부품 우주 정거장을 꿈꾸었지만 아직 그렇게하지 않았습니다. 에이전시의 Skylab 은 1973 년에 단일 제품으로 출시되었습니다.이 에이전시는 셔틀에서 우주 유영을 진행하고 있었지만 제한적이었습니다. 설리번은 당시 각 비행은 최대 3 회의 견학을 지원할 수 있었으며, 한 번은 항상 화물창 문으로 비상 사태를 대비해 예약했다고 말했다.
발사 전에 허블 우주 망원경에서 궤도 내 수리 연습.발사 전에 허블 우주 망원경에서 궤도 내 수리 연습. (이미지 제공 : NASA)
그녀와 McCandless가 연구 한 시나리오에서 가상의 서비스 임무에는 4 개의 우주 유영이 필요합니다. 설리반은 허블은“허브 블을 궤도에 놓기 전에는 현재 NASA가 생각하는 것보다 우주 왕복선에서 최소 2 배의 우주 유영 용량이 필요하다는 것을 알고 있었다”고 말했다. "우리는 망원경을 궤도에 올리기 전에 사람들이 그것에 초점을 맞출 수 없었습니다." 그런 다음 거울 결함이 발견되고 갑자기 NASA가 엄청난 투자를 크게 약화 시켰으며이를 저장하는 이론적 수단이되었습니다. 설리반은“NASA는 우리가 허블을 궤도에 올릴 때 우주 비행을 대규모로 수행하는 방법을 몰랐다”고 말했다. "1993 년 비행에서 허블을 고치는 것은 절박한 일이었습니다. 허벅지의 차는 NASA가 놋쇠로 떨어질 수밖에 없었습니다." 이 기관은 우주 비행 게임을 향상 시켰고 1993 년에 망원경의 시력을 향상시키기 위해 5 일의 우주 비행을 수행하는 최초의 허블 서비스 임무입니다. 그 비행 이후 1997 년과 2009 년 사이 에 4 개의 추가 서비스 임무 가 이어졌습니다 . 허블의 수리는 2009 년 STS-125 셔틀 임무로 끝났습니다. 2011 년에 최종 비행을 한 NASA의 우주 왕복선 함대는 퇴역하여 전망대를 수리 팀에서 차단했습니다.
NASA 우주 비행사는 1993 년 첫 임무를 수행하는 동안 허블 우주 망원경에 새로운 카메라를 설치했습니다. (이미지 제공 : NASA) 우주 비행사를 서비스하는 동안 우주 비행사는 배터리와 자이로 스코프를 교체하여 허블 이 같은 우주에서 지속적 으로 가리켜 서 가혹한 우주 환경에서 관측소의 수명을 연장시킵니다. 그리고 허블이 지구를 떠난 지 오래 후에 개발 된 기술을 통합하기 위해 계측기를 업그레이드했습니다. Hammel은 "처음부터이 망원경을 서비스 할 수 있도록 설계함으로써 수명이 길고 수십 년에 걸쳐 향상된 기술을 활용할 수있는 힘을 가졌다"고 말했다. "30 년 전의 컴퓨터와 현재의 컴퓨터를 비교해보십시오." 결과는 훨씬 젊게 느껴지는 30 세의 망원경입니다. 허블의 현재 선임 프로젝트 과학자 인 위스 만 (Wiseman)은“우주 비행사 임무가 허블로 돌아올 때마다 기본적으로 새로운 관측소를 얻었다”고 말했다.
1995 년 첫 봉사 임무 동안 찍은 이미지는 왼쪽에 달이 있고 오른쪽에 허블 우주 망원경이 있습니다. 1995 년 첫 봉사 임무 동안 찍은 이미지는 왼쪽에 달이 있고 오른쪽에 허블 우주 망원경이 있습니다. (이미지 제공 : NASA)
30 년의 과학 허블의 지속적인 과학은 그 수명에 대해 이야기합니다. Wiseman은 "우리가 말했듯이 허블이 교과서를 변경 한 영역이 너무 많아서이를 하나의 주요 성과로 좁히는 것은 실제로 어렵다"고 Wiseman은 말했다. 그러나 여기에 몇 가지가 있습니다. 허블은 과학자들에게 우주 의 팽창이 느려질 것으로 예상했을 때 우주 의 팽창이 가속화 되고 있다고 말했다. 그 실현은 천문학 자들이 여전히 씨름하고있는 현상 인 신비한 암흑 에너지를 지적하는 데 도움 이되었습니다. 관측소는 또한 은하 중심 근처에서 물질의 움직임을 추적하여 마음 에 초 거대 블랙홀 의 그림자를 스케치했습니다 . Wiseman은 특히 허블이해야 할 일로 시작되었습니다. 우주가 시작된 이래로 은하계가 어떻게 변했는지 천문학 자에게 보여주십시오. 허블은 1997 년과 1998 년에 개미 성운의 이미지에 대한 데이터를 수집했다.
허블은 1997 년과 1998 년에 개미 성운의 이미지에 대한 데이터를 수집했습니다. (이미지 출처 : NASA / Space Telescope Science Institute)
Wiseman은“허블은 나에게 우주가 수십억 년 이상 어떻게 발전해 왔는지에 대한이 심오한 시각을 우리에게 지금 우리가 살고있는 웅장하고도 친절한 곳으로 주었다”고 말했다. 가장 초기 은하의 허블의 초상화는 작고 이상한 모양의 은하를 보여줍니다 . 우리와 같이 더 구조화 된 은하 를 만드는 과정에서 이웃과 충돌하기 전에는 멀지 않습니다 . 비슷하게, 그것은 별 안에서 태어난 원소들이 우주에서 흩어져 지금 지구와 몸에있는 것과 같은 더 무거운 화합물을 심는 것을 보았습니다. 허블은 망원경이 발사되기 전에 과학자들이 결코 기대하지 않는 것을 관찰했다. 허블이 지구를 떠났을 때, 천문학 자들은 외계 행성 이 존재하는 것으로 의심 했지만 결코 식별하지 못했습니다. 이제 망원경은 그러한 먼 세계를 자세히 연구하는 데 중요한 도구이며, 특히 과학자들에게 대기의 구성에 대한 감각을 제공합니다. 그러나 이러한 관측 중 일부는 밝은 물체를 보는 새로운 기술을 개선해야했습니다. 코넬 대학 (Cornell University)에서 외계 행성을 연구하는 니콜 루이스 (Nikole Lewis)는“이것이 우리가 훌륭한 관측소라고 불리는 이유라고 생각한다. "그들은 매우 실용적이며 유연하게 설계되었습니다. 다양한 과학을 수행 할 수있는 다양한 작동 모드를 갖도록 설계되었습니다."
카리나 성운의 허블 전망. 카리나 성운의 허블 전망. (이미지 제공 : NASA, ESA 및 허블 20 주년 팀 (STScI))
다가올 우주 우리가 오늘 상상조차 할 수없는 다른 관찰들이 따를 것입니다. 루이스는“자연스럽게 발생하는 것은 이러한 유연성이있을 때, 새로운 과학 사례가 등장 할 때 이러한 유연성을 활용할 수 있기 때문에 우리가 허블과 함께 본 것입니다. "허블이 등장하는 한 사람들은 외계 행성이든 다른 새로운 과학적 사례이든 관계없이 창조적 인 방법을 찾을 수있을 것으로 기대한다." 숲속에서 허블은 수십 년 동안 기후 변화가 지속되는 외부 행성의 대기에 대해 수십 년 동안 관측 해 왔습니다. 목성의 대적점이 줄어들고 해왕성 표면에 폭풍 이 쏟아지는 것을 지켜 보았습니다 . 행성 천문학자인 Hammel은 망원경이 작동하는 동안 망원경이 관측을 계속할 것이라고 이미 말했다. 그리고 지난 몇 년 동안 허블은 천문학 자들과 합류하여 태양계를 가로 지르는 이색적인 물체를 연구하기 시작했습니다. 먼저 '2017 년 10 월에 발견 된 오우 무아 우아 (Oumuamua)와 2019 년 9 월 의 인터 로퍼로 확인 된 보리 소프 혜성 입니다. Wiseman은 다른 별 시스템과 그 모양과 구성에 대한 핸들을 얻을 수 있다면 별 시스템에 대해 알게 될 것입니다.”라고 Wiseman은 말했습니다.
허블 우주 망원경은 최근에 알려진 최초의 성간 혜성 인 보리 소프를 관측했습니다. 허블 우주 망원경은 최근에 알려진 최초의 성간 혜성 인 보리 소프를 관측했습니다. (이미지 제공 : NASA의 고다드 우주 비행 센터)
허블이 내일 꺼졌다해도 수십 년에 걸친 관측은 과학에 계속 힘을 실어 줄 것입니다. Wiseman은 허블 데이터를 인용 한 연구의 절반 정도가 해당 프로젝트를 위해 특별히 수집 된 데이터가 아니라 보관 된 관측치에 근거한다고 밝혔다. "우리는 종종 허블을 성숙하다고 생각하지만 생생하다"고 그녀는 말했다. "이 강력한 아카이브 덕분에 우리는 벅에 비해 두 배의 가치를 얻었습니다." 물론 허블의 유산 이미지가 있습니다 . 설리반은“나는 계속 그들에게 눈을 부시고있다. "그들은 매혹적이다. 나는 천문학자가 아닌 지질 학자이다. 그래서 나는 그것들을 아마도 대부분의 일상 예술인처럼 아마도 아주 훌륭한 예술 작품처럼 본다." 광고 나머지 허블의 데이터와 마찬가지로 이러한 이미지는 우주를 보는 방식을 변화시킵니다. 루이스는“허블이 계속 발전하기를 희망한다”고 말했다. "이것은 사랑하는 친구 인 것 같습니다. 우리를 제공하는 사람은 우리가 결코 생각할 수 없었던이 세상을 바라 봅니다."
1999 년 봉사 임무를 수행 한 대원들은 지구, 달 및 허블 우주 망원경의 일부를 발견했습니다. (이미지 제공 : NASA)
앞으로 찾고 NASA는 허블을 위해 장래의 미래에 돈을주고있다. 그러나 이것이 새로운 망원경 제작을 중단 할 이유는 없습니다. 최종 서비스 임무 인 STS-125 (2009)는 2014 년까지 허블의 수명을 연장 목표로 연장하고자했습니다. NASA는 확장 단계에 있으며이 시설은 10 년 중반까지 지속될 것이라고 말했다 . 임무의 후임자 인 제임스 웹 우주 망원경 은 수많은 지연과 오버런에도 불구하고 2021 년 3 월에 출시 될 예정입니다. 그러나 Webb는 또한 훌륭한 전망대 역할을하고 수많은 과학적 질문을 처리 할 것이지만, 시설의 기존 서비스 가능성을 계속하지는 못할 것입니다. 광고 설리반은“지구에서 아주 멀리 떨어진 곳에 놓아야 할 과학적 요인들이 많이있다”고 말했다. (웹은 실제로 백만 마일, 또는 150 만 킬로미터 떨어져있을 것입니다.) 그러나 로봇이나 인간 수리 지원은 집 전화를 멀리 떨어 뜨릴 수 없습니다. 설리반은“이것은 실제로 기술적 인 실행 가능성이 없을 때 누군가가 그런 종류의 유지 보수성을 위해 설계 할 것을 기대하고있다”고 말했다.
허블 우주 망원경은 1993 년 서비스 임무를 수행 한 후 새로운 태양열 어레이로 보았습니다. 허블 우주 망원경은 1993 년 서비스 임무를 수행 한 후 새로운 태양열 배열로 볼 수있었습니다. (이미지 제공 : NASA)
허블의 과학자들은 언제 은퇴해야하는지에 관계없이 망원경에서 최대한 많은 것을 얻는데 집중하고 있다고 Wiseman은 말했다. 특히 연구자들은 다른 망원경으로 대체 할 수없는 자외선 관측을 수집하고있다. 허블이 완료되면 자외선 천문학은 큰 타격을 입을 것이다. 이 팀은 또한 관측 값을 다른 계측기와 쌍을 이루어 허블의 잠재력을 증폭시키는 데 중점을두고 있습니다. Wiseman은 예를 들어 Jupiter 주변의 NASA Juno 프로브 와 의 조정을 지적했습니다 . Juno가 거대한 행성의 자기장을 직접 연구하는 경우, 지구의 허블은 목성의 자기장이 생성하는 오로라의 관측에 기여합니다. 마찬가지로 허블이 자외선 천문학에서 뛰어나면 찬드라 엑스레이 천문대와 적외선 관측소 인 최근에 은퇴 한 스피처 우주 망원경 은 빛의 천문학 스펙트럼을 채운다. 그리고 그것은 천문학이 허블 그 이상이라는 것을 상기시킵니다. Hammel 박사는“허블 우주 망원경만으로는 천문학이 존재할 수 없었다”고 말했다. "이것은 매우 강력한 종류의 과학을 수행하는 매우 강력한 도구입니다. 그러나 그것은 우리가 가진 다른 모든 망원경과 함께 작동합니다." 물론, 망원경 뒤에있는 모든 인간들도 마찬가지입니다.
https://www.space.com/hubble-space-telescope-30-years-of-astronomy.html?utm_source=notification
.엔지니어들은 작은 새로운 나노 입자 라이브러리를 열 수 있습니다
로 메릴랜드 대학 종래의 바이메탈 합성 방법을 통해, 쉽게 혼화 가능한 금속 (녹색으로 표시)만이 Cu와 혼합 될 수있는 반면, 다른 것 (빨간색으로 표시)은 상 분리 구조 (예 : 코어-쉘)를 형성 할 수 있습니다. 대조적으로, 비평 형 합성을 통해, Cu 및 다른 금속은 열역학적 혼 화성에 관계없이 균일하게 혼합 된 나노 입자에 동적으로 포획 될 수있다. 크레딧 : Yang et al.2020 년 4 월 24 일
바이메탈 나노 입자 (즉, 몇 가지 새롭고 개선 된 특성을 나타내는 두 개의 서로 다른 금속으로 구성된 작은 입자)의 개발은 광범위한 잠재적 응용을 가진 새로운 연구 분야를 나타냅니다. 현재 메릴랜드 대학교 (University of Maryland, UMD)의 A. James Clark School of Engineering의 연구팀은 일반적으로 비 혼합 성 또는 혼합 불가능한 것으로 알려진 금속을 나노 스케일로 혼합하여 새로운 범위의 바이메탈 재료를 생성하는 새로운 방법을 개발했습니다. . 이러한 라이브러리는 이산화탄소를 연료 및 화학 물질로 변환하는 것과 같은 다양한 반응 시나리오에서 이들 바이메탈 입자의 역할을 연구하는데 유용 할 것이다. Liangbing Hu 교수가 이끄는이 연구는 2020 년 4 월 24 일 Science Advances 에 발표되었습니다 . Hu는“이 방법을 사용하면 다양한 요소를 사용하지만 구조와 형태가 동일한 여러 바이 메탈릭을 빠르게 개발할 수있다”고 말했다. "그런 다음이를 사용하여 반응을위한 촉매 물질을 선별 할 수 있습니다. 이러한 물질은 합성 어려움으로 제한되지 않습니다." 나노 구조화 된 바이메탈 입자의 복잡한 성질은 금속의 화학적 구성, 입자 크기 및 금속이 나노 스케일로 어떻게 배열되는지를 포함하여 다양한 이유로 종래의 방법을 사용하여 이러한 입자를 혼합하는 것을 어렵게한다 . 이 새로운 비평 형 합성 방법은 구리 기반 혼합물을 약 1300 도의 열 충격에 0.02 초 동안 노출시킨 다음 실온으로 빠르게 냉각시킵니다. 이러한 짧은 열 간격을 사용하는 목적은 고온 상태의 금속 원자를 혼합 상태를 유지하면서 실온에서 신속하게 포획 또는 '고정'시키는 것입니다. 그렇게함으로써 연구팀은 균일 한 구리 기반 합금을 준비 할 수있었습니다. 일반적으로 구리는 아연 및 팔라듐과 같은 몇 가지 다른 금속과 만 혼합되지만이 새로운 방법을 사용하여 구리, 니켈, 철 및은을 포함하는 혼합 범위를 넓혔습니다. 의 "사용 사형 전자 현미경 양 및 상기 투과형 전자 현미경, 우리는 형태 하우 물질을 형성 및 생성 CU-의 Ag [구리 - 실버] 이중 금속 나노 입자의 크기를 확인할 수 있었다." 이 방법을 통해 과학자들은 촉매, 생물학적 응용, 광학 응용 및 자성 물질에 응용할 수있는 다양한 나노 입자 시스템, 구조 및 재료를 만들 수 있습니다. 연구팀은 빠른 촉매 개발을위한 모델 시스템으로서 일산화탄소 환원 반응을위한 촉매로서 구리 기반 합금을 조사했으며, 델라웨어 대학 교수 인 Feng Jiao와 협력했다. 일산화탄소 환원 (COR)의 전기 촉매는 과학자들이 온실 가스와 재생 가능한 전기 에너지를 사용하여 연료와 화학 물질을 생산할 수있는 매력적인 플랫폼입니다. Jiao는“지금까지 구리는 가장 유망한 단 금속 전기 촉매로 일산화탄소 환원을 부가가치 화학 물질로 이끈다”고 말했다. "균일 한 구조로 다양한 구리 기반 바이메탈 나노 합금을 신속하게 합성 할 수 있기 때문에 COR 및 기타 촉매 시스템의 구조-속성 관계에 대한 기초 연구를 수행 할 수 있습니다." 비평 형 합성 전략은 다른 바이메탈 또는 금속 산화물 시스템으로 확장 될 수 있습니다. 인공 지능 기반 기계 학습을 활용하는 새로운 합성 방법은 빠른 촉매 선별과 합리적인 설계를 가능하게합니다.
더 탐색 이산화탄소에서 메탄올로의 전환 추가 정보 : "바이메탈 촉매 라이브러리에 대한 불일치 극복" Science Advances (2020). https : //advances.sciencemag.or… ontent / 6 / 17 / eaaz6844 저널 정보 : 과학 발전 메릴랜드 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-04-door-big-library-tiny-nanoparticles.html
.유망한 재료 클래스를위한 새로운 구조 발견
플로리다 주립 대학 Kathleen Haughney 화학 및 생화학 교수 인 Biwu Ma는 새로운 구조가 어떻게 페 로브 스카이 트 (perovskite) 라 불리는 물질에서 푸른 빛을 만들 수 있는지에 대한 새로운 연구를 발표했다. 크레딧 : Florida State University 2020 년 4 월 24 일
플로리다 주립 대학 (Florida State University)의 연구자들은보다 효율적인 기술에 대한 가능성을 보여주는 유기-무기 하이브리드 재료의 새로운 구조를 발견했습니다. 화학 및 생화학 Biwu 엄마와 그의 팀 교수는 저널에 연구 결과를 발표 한 과학의 발전을 그들이 속이 빈 나노 구조를 생성하는 방법을 설명하는 에 재료가 고효율의 청색광을 방출 할 수있는 금속 할라이드 페 로브 스카이 트 를 . 메탈 할라이드 페 로브 스카이 트는 발광 다이오드 및 레이저와 같은 광자 관련 기술에 큰 잠재력을 보여준 물질이지만, 과학자들은이를보다 효율적이고 효과적으로 만들기 위해 노력하고 있습니다. Ma는“신세대 컬러 디스플레이와 무 접점 조명의 제조에는 적색, 녹색 및 청색의 3 원색의 발광 재료와 장치가 필요하다. "페 로브 스카이 트가 여러 가지 색상 튜닝 방법을 통해 고효율의 녹색 및 적색 방출을 달성하는 것으로 입증되었지만 효율적이고 안정적인 청색 방출을 생성하는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다.이 작업은 매우 효율적인 청색 방출 박막을 준비하는 손쉬운 기술을 제공합니다."
FSU의 Ma 연구 그룹은 2014 년부터 광전자 및 에너지 응용 분야를위한 금속 할라이드 페 로브 스카이 트 및 페 로브 스카이 트 관련 재료의 개발 및 연구를 위해 노력해 왔습니다. 그의 팀은 과학적 연구 를 개척했습니다. 금속 할라이드 페 로브 스카이 트 및 하이브리드의 구조 및 구성 제어에 대한 를 독특하고 유용한 속성을 보여줄 수 있습니다. 이 경우, 연구자들은 세슘 납 브로마이드 나노 크리스탈로 만들어진 메탈 할라이드 페 로브 스카이 트를 사용하여 구조를 만들었다. 나노 판, 나노 와이어 및 양자점을 포함하여이 물질로 만들어진 이전의 나노 구조 는 양의 곡률을 가졌다; 이것은 현저한 양자 크기 효과를 나타내는 금속 할라이드 페 로브 스카이 트 의 최초의 음의 곡률 중공 구조이다 . Ma는“ 우리 연구는 놀랍고 독특한 특성을 가진 다른 나노 구조의 탐사를 자극 할 것이라고 믿는다 . 더 탐색 블루 라이트 스페셜 — 연구자들은 새로운 화학 클러스터가 매우 효율적인 빛을 방출한다는 것을 발견했습니다
추가 정보 : "효율적인 청색 방출을 가진 할로우 메탈 할라이드 페 로브 스카이 트 나노 결정" Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aaz5961 , https : //advances.sciencemag.or… ontent / 6 / 17 / eaaz5961 저널 정보 : 과학 발전 에 의해 제공 플로리다 주립 대학
https://phys.org/news/2020-04-class-materials.html
새로운 연구는 결함 거칠기와 지진의 크기 사이의 연관성을 발견
에 의해 맥길 대학교 (McGill University) 크레딧 : McGill University2020 년 4 월 24 일
맥길 대학교 (McGill University)가 이끄는 새로운 연구에 따르면 지구 표면 아래의 지각판은 다양한 정도의 거칠기를 보여 주며 왜 특정 지진이 다른 지진보다 강한 지 설명 할 수 있습니다. 지진은 지구 표면 아래의 암석이 지질 단층을 따라 부서져 서로를 지나갈 때 발생 합니다. 표면의 거칠기와 같은 이러한 결점의 특성은 지진 사건의 크기에 영향을 미칠 수 있지만, 지구 표면 아래에 깊이 묻혀 있기 때문에 연구가 까다로웠다. 이러한 결함의 특성을 더 잘 이해하기 위해 McGill University, California Santa University 및 Ruhr University Bochum의 연구원들은 고해상도 지진 반사 데이터를 사용하여 350km 2 의 거칠기를 측정하고 측정했습니다 . 코스타리카의 태평양 연안에 위치한 판 경계 결함. 맥길 부서의 제임스 커크 패트릭 (James Kirkpatrick) 교수는“우리는 이미 결함의 거칠기가 중요한 요소라는 것을 알고 있었지만 지하 표면의 거친 결함이 실제로 얼마나 작은 지, 그리고 단일 결함에 대한 거칠기가 얼마나 다양한 지 알지 못했다”고 말했다. 지구와 행성 과학의. 거친 표면은 지진의 크기를 설명 할 수 있습니다 최근 Nature Geoscience 에서 발표 된 연구에서 Kirkpatrick와 그의 동료들은 연구 된 결함의 일부가 다른 부분 보다 거친 표면을 가지고 있음을 보여줄 수있었습니다 . 역사적으로,이 지역에서 발생한 지진은 중간 정도 (M7)였으며 연구의 첫 번째 저자 인 Kirkpatrick은 그들이 발견 한 거친 패치가 그 이유 일 수 있다고 믿고 있습니다. "이러한 거친 패치는 지진에 강하고 더 강하다 "고 그는 말했다. "지진의 역사적 기록은 비교적 짧기 때문에 더 큰 지진은 발생하지 않았다고 확신 할 수 없습니다. 현대 장비로 기록 될이 지역의 미래의 지진 사건은 동일한 한계를 보이는지 결정하는 데 도움이 될 것입니다. 크기." Kirkpatrick와 그의 동료들은 또한 유사한 지구 물리학 적 자료를 이용하여 결론이 일반적으로 적용 가능한지 평가할 수있는 다른 감산 영역에 그들의 방법을 적용하기를 희망한다 . "결함 거칠기 와 지진 규모 사이의 연결은 언젠가 주어진 결함이 발생할 가능성이 가장 큰 지진의 크기와 스타일을 이해하는 데 도움이 될 것입니다."
더 탐색 일본의 지진 바이오 마커 추가 정보 : James D. Kirkpatrick et al, 3D 지진 데이터, Nature Geoscience (2020)를 특징으로하는 Subduction megathrust heterogeneity . DOI : 10.1038 / s41561-020-0562-9 저널 정보 : Nature Geoscience McGill University 제공
https://phys.org/news/2020-04-fault-roughness-magnitude-earthquakes.html
.음, 꼬리가 보인다
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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.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
참고.
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/
https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html
https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html
https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.펄스 식 광학 펌핑 원자 클록 설계로 최첨단 주파수 안정성 달성
주제 : 원자 시계중국 과학 아카데미광학입자 물리학 하여 중국 과학 아카데미 2020년 4월 24일 주파수 파 중국 연구자들은 새로운 설계를 기반으로 10 4 초 에 4.7 × 10-15 의 주파수 안정성을 갖는 펄스 광학 펌프 (POP) 원자 시계를 개발했다 .
시간 기록을 위해 가장 안정적인 주파수 표준으로 간주되는 원자 시계가 글로벌 내비게이션 시스템 및 국제 통신 서비스의 핵심 구성 요소이며 주파수 안정성이 정확성의 핵심이기 때문에이 성과는 주목할 만합니다 . POP 원자 시계는 가볍고 우수한 주파수 안정성을 보여주기 때문에 중요한 연구 초점입니다. 이 연구는 중국 과학원 상하이 광학 및 정밀 역학 연구소 (SIOM)의 DENG Jianliao가 주도했습니다. 결과는 2020 년 4 월 20 일에 Scientific Instruments 검토에 발표되었습니다 . “원자 클록은 국부 발진기의 주파수가 원자 에너지 상태 사이의 전이에 고정되어있는 '진자 (pendulum)'로서 양자 역학 시스템을 사용한다”고 논문의 해당 저자 인 DENG Jianliao는 말했다. "원자 클럭의 정확도는 원자 전이의 중심 정확도와 중심 주파수 자체의 안정성을 결정하는 데 달려 있습니다." 새로운 디자인은 분산 형 브래그 반사기 (DBR) 레이저와 POP 증기 셀 루비듐 원자 시계의 음향 광학 변조기로 구성된 소형 광학 모듈을 사용합니다. 밀폐 된 진공 챔버에 물리 패키지를 포함하면 온도 제어가 개선되고 기압 효과의 부정적인 영향도 감소했습니다. DENG는 원자 시계는“많은 매개 변수의 변동에 민감하다”며 POP 시계와 같은 레이저 기반 증기 셀 시계에서 중장기 주파수 안정성을 최적화하는 데 어려움을 겪고 있다고 지적했다. 이번 연구 에 따르면, 새로운 디자인으로 달성 된 10 4 초 에서 4.7 × 10 -15 의 주파수 안정성은 “최신 POP 루비듐 클록과 비슷하다”고한다. 연구원들은 현재 10 4 초 이상의 평균 시간에서 주파수 안정성을 개선하기 위해 노력 하고 있으며 온도 감도를 더욱 낮추고 자 노력하고 있습니다.
참조 : 2020 년 4 월 20 일 Qian Shen, Haixiao Lin, Jianliao Deng 및 Yuzhu Wang의“ 중장기 주파수 안정성 10-15 의 펄스 형 광학 펌핑 원자 시계 ”, 과학 기기 검토 . DOI : 10.1063 / 5.0006187
.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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